变质岩特征及分类命名

1、 变质岩填图的野外调查内容与要求 北京2012年10月12变质岩填图的主要调查内容（1）变质岩区岩石填图单位（2）地质产状及接触关系（3）岩石类型和岩石组合（4）矿物成分及矿物共生组合（5）岩石结构和岩石构造（6）变质作用类型3（11）原岩年龄及变质年龄（12）原岩建造与大地构造环境（13）混合岩化程度（14）蚀变特征和矿化特征（15）地球化学特征及同位素分析（9）变质作用期次（8）变质相、变质相系（7）变质温度、变质压力条件（10）PTt轨迹4变质岩区岩石填图单位5地质产状及接触关系6岩石类型和岩石组合矿物成分及矿物共生组合岩石结构和岩石构造原岩年龄及变质年龄原岩建造与大地构造环境混合岩化程

2、度蚀变特征和矿化特征地球化学特征及同位素分析7一、变质岩的基本特征和分类命名81. 变质岩中矿物特征(1) 出现一些岩浆岩、沉积岩中都不出现的特征变质矿物，如红柱石、堇青石、十字石、矽线石、蓝晶石、硅灰石等，它们分别产出于不同的P-T条件。(2) 广泛发育纤维状、鳞片状、长柱状、针状矿物，如矽线石、绢云母等。(3) 出现比重大、分子体积小的矿物，如石榴石、绿辉石。(4) 变质岩中的矿物常发育变形现象，石英，长石等矿物常具波状消光，裂纹也较发育。(5) 变质岩中含（OH）的矿物与岩浆岩相比更发育。9变质岩中矿物成分的控制因素：原岩的化学成分和变质条件(P-T,流体等)(1) 原岩成分是决定因素，

3、决定了变质岩可能出现何种矿物。如，原岩为硅质石灰岩，成分为CaO、CO2、SiO2，变质后形成大理岩可以含有方解石、石英、硅灰石。(2) 变质条件(P-T,流体等)决定了具体何种矿物出现。例如上述的硅质石灰岩，经热接触变质作用后，若=1bar T470 C，形成方解石、硅灰石，或者石英+硅灰石10The Crystalloblastic SeriesMost EuhedralTitanite, rutile, pyrite, spinelGarnet, sillimanite, staurolite, tourmalineEpidote, magnetite, ilmeniteAndalusi

4、te, pyroxene, amphiboleMica, chlorite, dolomite, kyaniteCalcite, vesuvianite, scapoliteFeldspar, quartz, cordieriteLeast Euhedral Differences in development of crystal form among some metamorphic minerals. From Best (1982). Igneous and Metamorphic Petrology. W. H. Freeman. San Francisco. 112 变质岩的结构和

5、构造122.1 变质岩的结构分为4大类：变余结构，变晶结构，碎裂结构，交代结构1）.变余结构由于变质、重结晶作用不完全，原来岩石的矿物成分和结构特征被部分地保留下来形成的结构。常见于变质程度较浅的变质岩中，是恢复原岩的重要证据。 与原岩性质关系粒度愈粗、矿物成分愈稳定，愈易 形成变余结构。(1) 原岩为岩浆岩的变余结构变余斑状结构，变余辉绿结构，变余花岗结构。(2) 原岩为沉积岩的变余结构如：变余砂状结构：保留砂岩外貌，但是胶结物已变为绢云母、绿泥石等。1314变余斑状结构（a）和变余砂状结构（b）a. 绿泥片岩，原岩中辉石斑晶为绿泥石交代呈假象；b. 变质含砾石石英杂砂岩，碎屑为石英和石英岩

6、，胶结物已变为细小的绢云母、黑云母和石英。15变质石英砂岩，辽宁。磨圆的石英颗粒之间分布的石英粘土已经变质为绢云母。16变质辉绿岩，变余辉绿结构，辽宁。暗色矿物已变为纤闪石，扇状分布172）.变晶结构岩石在固态条件下，由重结晶和变质结晶作用形成的结构。是变质岩中最常见之结构。 变晶结构特征： 变晶结构各个矿物颗粒几乎是同时生长，变斑晶与 变基质同时； 变晶矿物中常含有较多的包体，特别是变斑晶中； 变晶结构中矿物自形程度并不表示结晶的先后顺序，而是代表矿物结晶能力的大小。18(1)按变晶矿物相对大小分 等粒变晶结构近于相等 不等粒变晶结构连续变化 斑状变晶结构变斑晶(2)按变晶矿物绝对大小分 粗

7、粒变晶结构：3mm 中：3-1mm 细：1mm 显微：3mm 中：3-1mm 细：1mm 显微：3mm 中：3-1mm 细：1mm 显微：15%)。(4)片麻状构造粒状矿物为主，片状粒状都定向排列，但不连续。(5)条带状构造; (6)眼球状构造; (7)块状构造。44Si characteristics of clearly pre-, syn-, and post-kinematic crystals as proposed by Zwart (1962). a. Progressively flattened Si from core to rim. b.Progressively mor

8、e intense folding of Si from core to rim. c. Spiraled Si due to rotation of the matrix or the porphyroblast during growth. After Zwart (1962) Geol. Rundschau, 52, 38-65. 45From Yardley (1989) An Introduction to Metamorphic Petrology. Longman.Post-kinematic: Si is identical to and continuous with SeP

9、re-kinematic: Porphyroblasts are post-S2. Si is inherited from an earlier deformation. Se is compressed about the porphyroblast in (c) and a pressure shadow develops.Syn-kinematic: Rotational porphyroblasts in which Si is continuous with Se suggesting that deformation did not outlast porphyroblast g

10、rowth.46Post-kinematic crystalsHelicitic folds b. Randomly oriented crystals c.Polygonal arcs d.Chiastolite e. Late, inclusion-free rim on a poikiloblast (?) f.Random aggregate pseudomorphTypical textures of post-kinematic crystals. From Spry (1969) Metamorphic Textures. Pergamon. Oxford. 47四、 变质岩的分

11、类和命名48Bulk composition（全岩成分） （1）泥质（pelitic）：导源于泥质沉积物； （2）长英质（quartz-feldspathic）：包括变质的砂岩、硅质凝灰岩和中酸性岩浆岩； （3）钙质（calcareous）：导源于灰岩和白云岩（可含石英、粘土矿物等杂质）等钙质沉积物； （4）基性（basic）：由基性岩浆岩、凝灰岩及含显著数量的Ca、Al、Fe、Mg的不纯泥灰质沉积物转变而来的变质岩； （5）镁质（magnesian）：导源于超基性岩浆岩和绿泥石质及其它富含Mg、Fe的沉积物。49变质岩的基本名称及其含义按变质岩结构、构造划分：1.角岩：由细粒等粒状矿物组成花

12、岗变晶结构或角岩结构的接触变质岩，一般无显著定向构造，面理不发育。初始发育的红柱石、黑云母常呈斑点状。50512. 板岩：非常低级变质岩，具完好平行面理，即板状劈开，面状间距小于1mm, 面理与层理无关，是由极细小绿泥石、云母等片状矿物平行排列而成。523. 千枚岩：一种类似于板岩的岩石，由于变质程度加强，云母、绿泥石等矿物颗粒变粗，片理面上显示一种丝绢光泽。53Examples of foliated metamorphic rocks. a. Slate. b.Phyllite. Note the difference in reflectance on the foliation sur

13、faces between a and b: phyllite is characterized by a satiny sheen. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.abSlate: compact, very fine-grained, metamorphic rock with a well-developed cleavage. Freshly cleaved surfaces are dull Phyllite: a rock with a schist

14、osity in which very fine phyllosilicates (sericite/phengite and/or chlorite), although rarely coarse enough to see unaided, impart a silky sheen to the foliation surface. Phyllites with both a foliation and lineation are very common. 544. 片岩：中细粒具显著面理，变质程度较千枚岩高，因此单颗矿物能用肉眼鉴定，由于片状或柱状矿物的定向能够成页理状，使面理表现得十

15、分明显。 一般片状矿物20%, 长 石 含 量25, 片 柱 状 矿 物 较 少。 57Quartzo-feldspathic gneiss with obvious layering. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.Gneiss: a metamorphic rock displaying gneissose structure. Gneisses are typically layered (also called banded), generally wi

16、th alternating felsic and darker mineral layers. Gneisses may also be lineated, but must also show segregations of felsic-mineral-rich and dark-mineral-rich concentrations. 58变质岩的命名6. 变 粒 岩： 是 一 种 主 要 由 长 石、 石 英 组 成 的 岩 石。具 粒 状 变 晶 结 构，无 定 向 或 有 不 显 著 的 面 理 和 弱 的 片 麻 状 构 造，块状 构 造。59变质岩的命名（变质相）7.麻 粒

17、岩： 细 粒 至 中 粒 变 质 岩， 主 要 由 长 石 、 石 英 组 成， 花 岗 变 晶 结 构， 块 状- 片 麻 状 构 造， 其 经 历 了 麻 粒 岩 相 变 质 作 用。60变质岩的命名（变质相）8.榴辉岩: 榴辉岩基质较粗，主要由石榴石和绿辉石组成，是基性岩高压、超高压变质作用的产物。 61变质岩的命名（主要矿物组成） 9.斜长角闪岩：主要矿物是角闪石和斜长石。粒柱变晶结构， 块状构造。62变质岩的命名10. 大理岩: 大理岩主要是由方解石组成，含白云石较少，是石灰岩和白云岩变质的产物。当大理岩中含有云母时，可以观察到页理。 63变质岩的命名原则 （一）对于变质作用轻微，变质岩原岩结构、构造仍能确切辨认，能够恢复其原岩的变质岩，变质岩命名原则是：在其原岩名称前加“变质”二字作为前缀，即：“变质”+原岩名称，如变质砂岩，变质枕状玄武岩等。（二）对于原岩结构、构造没有保留的变质岩命名的基本原则是： 次要矿物主要矿物基本名称，且含量多的矿物离基本名称近。64 矿物含量为510时前面加“含”。但对于特征变质矿物当其含量小于5%时，才在其前冠以“含