变质岩石学(2).ppt

第一章变质岩与变质作用第二章变质岩的基本特征第三章动力变质作用及其岩石第四章热接触变质作用及其岩石第五章交代变质作用及其岩石第六章区域变质作用及其岩石第七章混合岩化作用及混合岩 第二篇变质岩石学 岩石中矿物的粒度 形态和晶体之间的相互关系等特征 称之为变质岩的结构 着重于矿物个体的性质和特征 变质岩的构造是指岩石组分在空间上的排列和分布所反映的岩石构成方式 着重于矿物集合体的空间分布特征 根据变质岩的成因 其结构一般可分为四类 变余结构 变晶结构 交代结构和碎裂结构 第三节 变质岩结构和构造 由于变质结晶作用不彻底 原岩的矿物成分和结构构造特征可能部分地保留下来 形成变余结构 容易出现在低级变质岩中 命名 变余 岩浆岩 变余花岗结构 变余辉长结构 变余斑状结构沉积岩 变余砾状结构 变余砂状结构及变余泥状结构火山碎屑岩 变余火山角砾结构 变余岩屑结构 变余晶屑结构 变余玻屑结构 变余凝灰结构等变质岩 变余碎裂结构 变余变晶结构 一 变质岩结构 变余结构 变余斑状结构 钠长石呈变斑晶 变余泥状结构 变余层理构造 变晶结构是指原岩在变质作用过程中以固态方式使原来的物质所发生变质重结晶和变质结晶作用而产生的一种结构类型 标型结构 二 变质岩结构 变晶结构 特点 矿物的自形程度一般不高 多数为他形或半自形晶 矿物的自形程度只是反映了矿物结晶能力的差别 较自形的变斑晶和变晶基质往往是同时或稍晚形成的 变晶矿物中常含有较多的包裹体 变斑晶的包裹物更多 以含基质矿物包裹体为特征 片状 柱状和放射状矿物较发育 且经常定向排列 1 变晶矿物颗粒的相对大小 等粒变晶结构 斑状变晶结构 不等粒变晶结构 2 变晶矿物颗粒形态 1 粒状变晶结构 花岗变晶结构 岩石大致由等轴状矿物颗粒组成 镶嵌紧密 不具方向性 如大理岩 石英岩 榴辉岩等 颗粒界面的形状分为 a 镶嵌粒状变晶结构 矿物颗粒呈现简单的多边形或弯弧形 彼此接触较为平直 紧密 平直镶嵌粒状变晶结构 是热变质反应达到平衡的结构 b 缝合线 齿状 粒状变晶结构 晶体增大互相挤压嵌入的结果 c 角岩结构 是一种颗粒较小的粒状变晶结构或显微粒状变晶结构 由均粒的石英 长石 云母组成 镶嵌紧密 片理不显著 在热接触变质作用下形成的典型结构 2 鳞片变晶结构 岩石主要由云母 绿泥石 滑石等片状矿物组成 片理发育 定向排列 呈现片理构造但有时也可以是无定向排列 呈现块状构造 千枚岩 绢云母鳞片呈定向排列 3 纤状变晶结构 岩石主要由纤维状 长柱状或针状矿物组成 矿物常成平行排列或束状集合体 硬绿泥石蓝晶石石英片岩 透闪石 4 鳞片粒状变晶结构 云母 绿泥石 滑石等鳞片状矿物与其他粒状矿物 斑状矿物相组合的变晶结构 粒状矿物为主 鳞片状矿物次之 由白云母和石英组成单偏光d 2mm 5 纤状粒状变晶结构 岩石中同时具有两种形态的矿物 纤状 针柱状矿物与其他粒状矿物相配合而组成的结构 3 变晶矿物相互关系 a 包含嵌晶变晶结构 在具斑状变晶结构的变质岩中 变斑晶中常含有大量变基质中矿物的包体 这种包体矿物呈不规则状大小不等地镶嵌在变斑晶中的结构 十字石榴云母片岩石榴石变斑晶中含有石英包体 b 筛状变晶结构 包体矿物含量很多时 出现筛状变晶结构 此种筛状变晶多现于石榴子石 十字石 堇青石 角闪石等矿物中 代表着变斑晶晚于被包裹矿物而形成 黑云母中含有早期的定向排列的石英 c 残缕结构 较大的变晶矿物中包裹的细小矿物颗粒作平行定向排列 并与变晶基质中的同种矿物断续相连的结构 d 旋转结构 当变斑晶形成过程中 内部包体因受应力而发生弯曲排列 常表现 s 形的旋转结构 旋转结构为分析岩石应力的方向提供了依据 石榴石内的包体呈 s 旋转状 若岩石为等粒变晶结构 其描述方式 粒度 次要矿物形态 主要矿物形态如某片麻岩的粒度为中粒 次要矿物黑云母为鳞片状 主要矿物石英长石为粒状 其结构可描述为中粒鳞片粒状变晶结构 若岩石具有斑状变晶结构 其描述方式 基质为 结构的斑状变晶结构如基质为角岩结构的斑状变晶结构 基质具鳞片变晶结构的斑状变晶结构 三 变质岩结构 交代结构 交代结构是交代作用形成的 发生交代变质作用时 原岩中的矿物被取代 消失 与此同时形成新生的矿物 可置换原有矿物而保持其假象 有物质的带入和带出 也可以交代重结晶的方式形成新的矿物 常见的交代结构类型如下6种 交代蚕蚀结构交代残留结构交代假象结构交代蠕虫结构交代净边结构交代穿孔结构 交代假象结构 绿泥石交代辉石 交代净边结构 条纹长石交代斜长石呈净边 交代净边结构 白云母交代黑云母呈净边 交代蠕虫结构 斜长石附近形成蠕虫状石英 四 变质岩结构 碎裂及变形结构 原岩 刚性岩石 在定向压力作用下 当压力超过岩石或矿物的弹性极限时 矿物便发生弯曲 变形 如定向压力进一步增强 超过其强度极限时 则发生破裂 磨损和粒化作用 甚至产生韧性变形 形成各种碎裂结构 在地下深处也伴随有变形和重结晶 主要出现于构造破碎带中 由于这种结构的主要起因是动力作用 又称动力变质结构 根据破碎程度可分为 角砾状结构碎裂结构碎斑结构糜棱结构 碎裂结构 a 眼球状残余体还很明显 b 眼球体已减少 c 已无眼球体 a b c 糜棱结构 片麻岩受强烈的破碎而成 原岩几乎全成粉末状 并且定向排列 呈现条带状构造 是指岩石组分在空间上的排列和分布所反映的岩石构成方式 着重于矿物集合体的空间分布特征 按其成因可划分为三类 变余构造 变成构造和混合岩构造 二变质岩的构造 残留构造 岩石经变质后 仍保持原岩的构造特征的现象称为变余构造 正变质岩中常见的变余构造有 变余气孔构造 变余杏仁构造 变余流纹构造 变余枕状构造 变余斑杂构造等 副变质岩中常见的变余构造有 变余层理构造 变余斜层理构造 变余泥裂构造 变余波痕构造等 一 变余构造 二 变成构造 经变质结晶和重结晶过程形成的构造称为变成构造 在变质岩中占有重要地位 如斑点构造板状构造千枚状构造片状构造片麻状构造块状构造 斑点状构造 在应力作用下 页岩或泥岩等柔性岩石中常出现一组密集平行的破裂面 劈理 此破裂面一般与层面斜交 整齐光滑 原岩组份基本上没有重结晶 有时有少量的新生矿物 如绢云母 绿泥石等 岩石晶粒细 肉眼分辨不出颗粒 常有变余泥质结构 一般为低级区域变质形成 板状构造 矿物颗粒肉眼还不能分辨 而小片状矿物已初步具有定向排列 并在片理面上见有强烈的绢丝光泽 常出现小皱纹 与细而薄的微片理 镜下见新生变质矿物微粒呈密集的连续排列或呈现微皱纹 千枚状构造 主要由大量片状 柱状 针状等矿物和部分粒状矿物平行排列组成 肉眼能分辨其矿物颗粒 片理面平直或波状弯曲 具显晶质粒状变晶结构 镜下矿物的结晶程度都较好 片状构造 片麻状构造 主要为粒状矿物 同时伴有部分成定向排列的片状或柱状矿物 后者在前者中成断续分布 岩石颜色深浅相间成条带状 岩石中矿物成分和结构都很均匀 不显示定向排列 如一些大理岩 石英岩 变粒岩 混合岩等常具此种构造 块状构造 板状 千枚状 片状和片麻状构造中的粒状 柱状 片状等类矿物的定向排列可统称为片理 有序的分布趋势 优选方位 由于变质作用不止一次发生 导致片理构造叠加出现 晚生成的片理切割早生成的片理 呈现两向 乃至多向片理交叉 藉此可以研究变质作用程度 规模 次序和次数 具有重要科学意义 当早生成的片理s1发生变形时 晚生成的次生面状片理s2发育 a b 和 c 是在不对称褶皱中的连续过程 d e 和 f 是在对称褶皱中的连续过程 据a 斯普瑞 1969 混合岩特有的构造 主要指由高级或中高级区域变质岩和不同数量长英质物质混合组成的岩石构造 原先存在的高级变质岩为基体 长英质物质为脉体角砾状构造网脉状构造眼球状构造条带状构造肠状构造雾迷状构造 三 混合构造 角砾状构造 条带状构造 肠状构造 变质岩的分类 动力变质岩 交代变质岩 区域变质岩 混合岩 接触变质岩 复变质岩 如碎裂岩 糜棱岩 千糜岩 如蛇纹岩 云英岩 矽卡岩 片岩类 板岩类 千枚岩类 大理岩类 如混合岩类 混合花岗岩类 如片岩 角岩 大理岩 第四节 变质岩的分类 第一章变质岩与变质作用第二章变质岩的基本特征第三章动力变质作用及其岩石第四章热接触变质作用及其岩石第五章交代变质作用及其岩石第六章区域变质作用及其岩石第七章混合岩化作用及混合岩 第二篇变质岩石学 第三章动力变质作用及其岩石 分类 命名 主要类型 定义 由动力变质作用形成的变质岩称为动力变质岩 塑性变形和脆性变形 矿物成分的变化主要分布在断裂破碎带具有各种动力变质结构1 角砾状结构 当原岩为细粒时 若岩石受轻微破碎 则形成角砾状的岩石碎块 张性应力2 碎裂结构3 碎斑结构4 糜棱结构 动力变质岩分类和命名 根据岩石碎裂的特征将动力变质岩划分为以下主要类型 以岩石碎裂特征定出基本名称 恢复原岩为形容词 动力变质岩主要类型 构造角砾岩指由于应力作用原岩破碎成角砾状 大多数碎块的粒度为2毫米以上 并被破碎细屑充填胶结或有部分外来物质胶结的岩石 将这样的结构称之为破碎角砾结构 构造角砾岩在断层破碎带广泛分布 其厚度取决于破碎的强度 有时可厚达数百米 延伸数十至数百公里 1 构造角砾岩 具有碎裂结构或碎斑结构的岩石 矿物颗粒的边缘有粒化作用 颗粒间的相对位移不大 原岩的特征尚部分被保存下来 判断原岩的性质刚性岩石中矿物除产生裂缝和机械破碎外 常发生晶面 解理面 双晶结合面的弯曲 云母等片 柱状矿物弯曲扭折 石英呈压扁凸镜状 并被细粒的碎基围绕等现象少量新生矿物的出现 如绢云母 绿泥石 绿帘石 方解石等 也时可见石英微粒聚集 重结晶成较粗晶粒 微粒间有铁质浸染痕迹 2 碎裂岩 具有糜棱结构的岩石 是强烈破碎塑变作用所形成粒度细小 小于0 5mm 均匀 外貌致密 坚硬 常由花岗质岩石和砂岩类岩石形成 常被压扁 拉长 石英的波状消光带 常见一部分新生矿物出现 常具条带状和纹层状构造 3 糜棱岩和超糜棱岩 千枚糜棱岩在矿物成分组合和外表上与千枚岩相似 但其成因不同于千枚岩 而和糜梭岩一样1 千糜岩中的矿物颗粒也很细小 石英 长石常重结晶集合构成 扁豆状体 石英常沿光轴方向作定向排列 2 形成大量新生矿物 如绢云母 绿泥石