动力变质作用及动力变质岩.ppt

变质岩岩石学 第五章 动力变质作用 及动力变质岩,本章重点,1. 掌握动力变质作用的概念； 2. 掌握动力变质岩一般特征； 3.掌握动力变质岩的分类原则和依据； 4.掌握两类动力变质岩的主要鉴别特征。,本章难点,1. 动力变质岩的识别标志； 2. 两类动力变质岩的鉴别特征。,5 动力变质作用及动力变质岩,5.1概述 1概念 动力变质作用（dynamometamorphism） 地壳内力引起岩石产生强烈错动，发生变形、破碎、粒化，直至产生重结晶和变质结晶的过程。 动力变质作用主要发育于造山带（区域低温动力变质，可呈大面积分布）、断裂带（主要是深大断裂，带状展布）。,5.1概述,2一般特征 1）分布 地壳较浅处（015km）及构造带；按变形特点进一步分为： 04km，脆性变形，破碎为主； 410km过渡带，破碎、劈理化，可有少量重结晶或变质结晶； 10km，韧性变形为主，常伴有重结晶变质结晶的发育。,5.1概述,2）环境条件 Ps为主导作用，向深部有T的递增；T还受应变速率的控制（正相关），但T总体低，C少。 3）变形变质过程 高应变速率时，为浅部、脆性；当温度很高时，可产生构造重熔（非晶态高温流变）；低应变速率时，为韧性，结晶普遍，过程为机械能热能化学能。,5.1概述,4）岩石组合 平面上由应力强度决定分带性，对称时中心为高强应变，向两侧围岩渐变； 垂深上由脆性韧性渐变过渡； 岩石组合与所处的构造位置、错动方式、作用强度、持续时间等有关。,5.1概述,3一般岩石特征 1）岩石展布与区域构造线一致，与大断裂带平行间杂分布。 2）岩石具变形破裂粒化糜棱化动态重结晶或变质（动态或静态）结晶，出现机械定向、流变至应力生长。晚期的静态结晶可能是恢复期的，也可能是叠加的。,5.1概述,3）发生破裂的岩石块体称为岩块，破碎时较粗的岩石碎块按形态称为（构造）透镜体、（构造）角砾；较粗的矿物颗粒称为碎斑，较细的（粒化）颗粒称为碎基。 4）常呈带状、透镜状分布，可呈对称分带。 5）重结晶和变质结晶为低温矿物组合，常见硅化、绿泥石化等。,5.1概述,4分类 按变形性质、程度及结晶粒度分为脆性的碎裂岩类，韧性的糜棱岩类，结晶的构造片岩类（表51）。 在构造地质学或其它学科中所说的 “断层岩、构造岩” 与此处有一些差异，主要是分类依据不一致。 “断层泥、断层角砾、构造透镜体” 等从严格意义上不属于 “岩石” 范畴，而只是断裂产物。,动力变质岩分类,5.2碎裂岩类,1概述 碎裂岩（cataalastite） 脆性变形为主形成的一类动力变质岩。 多见于地壳浅部（4km）断裂带中，应变速率较大，Ps为主导，T低，C少，但C多时可有重结晶或少量变质结晶；压性为主时可形成定向构造（挤压透镜体），与未固结的断层产物及未变形围岩过渡，易识别。,5.2碎裂岩类,2岩石特征 1）岩石具变形破裂粒化熔化。 2）碎裂结构（狭义的），块状、角砾状、带状、微纹状（熔化后）等构造。 3）矿物破碎粒化，重结晶不明显，压性为主时定向趋于明显。 4）变质结晶弱或无，流体活动时可有少量变晶，粒内变形弱或较弱。,5.2碎裂岩类,3主要类型 按变形程度（结构、构造、变形粒度或碎基含量）划分出六类： 1）构造角砾岩 变形破裂、角砾状结构，角砾状、透镜状等构造；破裂部分位移不太明显，角砾2mm，碎基一般较少，无明显结晶；是断裂成带的标志。,5.2碎裂岩类,2）碎裂岩 碎裂结构，块状、角砾状构造；有明显的碎斑、碎基之分，结晶无或弱，以颗粒破碎为主，粒化清楚，主要是压性应力作用，有时定向，按碎基含量进一步分： 碎基10 碎裂岩化原岩名称 1050 碎裂原岩名称 5090 原岩成分碎裂岩 注意：碎基、碎斑是相对粒度大小，粒化、破碎是以原矿物粒度为参照系。,5.2碎裂岩类,花岗碎裂岩,5.2碎裂岩类,3）碎斑岩 碎斑结构，块状、带状构造；粒化明显，碎基很多，结晶无或弱，可定向；其中碎斑为原岩矿物的残粒，近于原矿物颗粒大小，与碎裂岩中碎斑可为矿物集合体不一致。碎斑含量10，碎基大都为细显微粒级，可有少量结晶。 4）碎粒岩 碎粒结构，块状、带状构造；基本不含碎斑，碎基微显微晶质（相当于砂级粒度），可有结晶。,5.2碎裂岩类,5）碎粉岩 碎粉结构，块状、纹状构造；基本无碎斑，碎基显微晶质隐晶质（相当于粉砂级的粒度），可有结晶。 6）构造熔岩 隐晶结构，层纹状、假熔岩状构造；原矿物成分不清显，由微光性近均质成分组成，常含大量暗色杂质，似火山玻璃质，故名；是高速应变时高温条件下的产物。少见。,5.3糜棱岩类,1概述 糜棱岩（mylonite） 韧性变形为主，伴有普遍重结晶、变质结晶的一类动力变质岩。 多见于地壳较深（10km）断裂带中；应变速率低，Ps为主的简单剪切条件；T低较低，C存在，普遍定向；多与非盖层岩石相间，是韧性剪切带、糜棱岩带的代表性产物，有时不易与区域变质岩相区别。,5.3糜棱岩类,2矿物韧性变形的特征 1）粒内变形 波状、带状消光：为粒内晶格位错引起的光性异常，主要表现为消光位的变化，分为连续（波状）和不连续（带状）。,石英的带状消光,5.3糜棱岩类,2矿物韧性变形的特征 变形纹：类似双晶或页理的变形位移造成近消光位光性异常，仅限于单颗矿物内。 毕姆纹及沙钟构造：晶体位移发生显微破碎，溶解、杂质吸附充填形成的置换现象，前者为沿一定方向平行排列线纹，后者呈对称沙钟状，与应力方向有关，并可确定方向。,变形纹，与消光带近垂直,5.3糜棱岩类,扭折带：破裂滑移并呈膝状弯曲或折断，膝状轴面反映剪切运动方向。,斜长石的双晶扭折,5.3糜棱岩类,亚颗粒（亚晶粒）：位错产生的光性错移及消光位微小变化（位差多在10以内），为粒内显示多晶状的特点。,石英的亚颗粒,5.3糜棱岩类,动态重结晶：应力过程中颗粒定向生长形成。 机械双晶：滑移产生的光性方位改变，形成变形双晶。 此外，还有压力影、出溶、折断等。,长英质的动态重结晶,5.3糜棱岩类,2）核幔构造 变形晶粒周围为亚颗粒及重结晶颗粒包围构成，变晶粒为核，后两者为幔，为动态恢复重结晶的产物。,核,幔,5.3糜棱岩类,3）不对称构造 颗粒整体旋转及外围动态生长、滑移构成，如旋转碎斑系（反扭为系、顺扭为系）、压力影等。,碎斑系,碎斑系,5.3糜棱岩类,4）云母鱼 云母旋转被剪切形成，外形似鱼状，可判定运动方向。,5.3糜棱岩类,5）SC组构 由片理S与剪切理C组成的透入性面理构造。,C,S,C,5.3糜棱岩类,6）显微褶皱 晚期面理的滑褶皱，C面理的不对称褶皱。,5.3糜棱岩类,7）a线理 矿物呈线理状沿应力的a轴，及拉伸方向生长。,5.3糜棱岩类,3一般岩石特征 1）岩石变形（粒内变形为主）粒化（糜棱化）重结晶、变质结晶。 2）具糜棱结构、变晶糜棱结构，带状、纹状构造，面理发育，可有线理。 3）矿物多粒化，重结晶、变晶，定向明显；新生矿物可为变质分异或变质结晶形成。 4）低温，常有流体（压滤形成），一般为（低）绿片岩相。,5.3糜棱岩类,5）糜棱岩可与千枚岩、板岩、（构造）片岩等呈相间或过渡分布，为区域低温动力变质作用形成，是（推覆）造山期产物，有时也发育变质-变形带（矿物成分和变形程度）。 如龙门山后山带的志留系泥盆系、川西高原的三叠系、雅鲁藏布江构造带的侏罗白垩系，等。,5.3糜棱岩类,4主要类型 按结构类型、粒化颗粒（碎基）及新生矿物含量进一步分为（表51）四种： 初糜棱岩：碎斑为主，碎基少； 糜棱岩：碎基为主，其粒度0.50.2mm； 超糜棱岩：碎基为主，粒度 0.2mm； 千糜岩（千枚状糜棱岩）：碎基为主，含较多新生矿物，具千枚状构造。,5.3糜棱岩类,糜棱岩,千糜岩,5.3糜棱岩类,初糜棱岩、糜棱岩、碎斑岩、碎粒岩等都可含有碎斑，有时不易区分。其鉴别的关键在于碎斑的含量