教学课件PPT变质岩基本特征及分类命名.ppt

变质岩的基本特征 及分类命名,（一）成分特征（化学、矿物） （二）组构特征（结构、构造） （三）变质岩石分类与命名,第二讲,（一） 变质岩化学成分与矿物成分,变质岩基本特征,物质构成级序 地质体、地壳、岩石圈（岩石组合） 岩石（矿物集合体） 矿物（化合物） 化学元素,岩石中的化学元素的组成决定矿物种类， 矿物种类是化学元素特征的宏观表现形式。,斜方辉石（Orthopyroxene） FeSiO3 硬绿泥石（Chloritoid） (Mg,Fe)Al2SiO6(OH)2 钠长石（Albite） NaAlSi3O8,严格对应关系,变质作用基本上是等化学过程，主要元素的种类和含量基本保持不变,变质岩化学成分特征由原岩化学成分决定 （变质岩化学成分=原岩化学成分）,由于原岩类型的多样性，变质岩类的化学成分变化范围较大， 相当于岩浆岩和沉积岩类化学成分范围的总和。,岩石化学成分 = (矿物化学成分)i×(含量%)i,沉积岩组成：页岩/其他8:2,火成岩组成：玄武质/花岗质2:1,地壳岩石组成,地壳主要岩石的化学成分和特性,富钙 含镁,富硅,富硅 富铝 低铁镁,富铁镁 较富钙 富铝,低硅 富铝 含铁镁,富镁,主要化学特性,变质岩的主要化学成分类型 Tunner (1955)化学分类 富铝系列 (泥质变质岩类) 硅质系列 (长英质变质岩类) 钙质系列 (碳酸盐变质岩类) 铁镁质系列 (基性变质岩类) 镁质系列 (超基性变质岩类),可以涵盖地壳岩石的化学成分特点，是变质岩原岩化学成分规律总结。,变质岩化学成分特征与矿物成分关系,常见变质矿物的化学成分特征,硬绿泥石 2FeO · 2Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O,十字石 (Fe,Mg)O · 2Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O,红柱石/蓝晶石/硅线石 Al2O3 · SiO2,堇青石 2(Mg,Fe)O · 2Al2O3 · 5SiO2,铁铝榴石 3FeO · Al2O3 · 4SiO2,叶绿泥石 5(Fe,Mg)O · Al2O3 · 3SiO2 · 4H2O,透闪石 7(Ca,Mg)O · 2Al2O3 · 8SiO2 · H2O 阳起石 7(Ca,Mg,Fe)O · 2Al2O3 · 8SiO2 · H2O,普通角闪石 6(Ca,Mg,Fe)O · Al2O3 ·7SiO2 ·H2O,斜方辉石 2(Fe,Mg)O · 2SiO2,铁镁矿物,富铝矿物,蓝闪石 Na2O · 3(Fe,Mg)O · Al2O3·SiO2·H2O,与温度关系（是最主要的控制因素） 如：基性岩-绿泥石(200) -黝帘石+阳起石(350) 泥质岩-十字石+白云母+石英(550-650)-硅线石+钾长石(650) 与压力关系 如：泥质岩-红柱石、堇青石（低压）-石榴石、蓝晶石（中压） 基性岩-硬柱石、蓝闪石、硬玉质辉石+石英（低温-高压） 斜方辉石+斜长石（较低压） 单斜辉石+石榴石+石英（较高压） 绿辉石+富镁的石榴石（高压）,变质岩矿物成分与P-T条件对应关系,部分变质矿物相对稳定的温度区间,部分变质矿物相对稳定的压力区间,1. 稳定矿物: 与变质P-T条件相适应(平衡)的变质矿物。 包括：变质条件下形成的矿物和原岩中的部分残留矿物 2. 不稳定矿物: 与变质P-T条件不适应(不平衡)的变质矿物。 包括：变质条件改变后，所有未彻底调整转变的矿物 3. 特征变质矿物: 在特定变质P-T条件下生成(出现)或转化(消失)的变质矿物，能较明确指示变质温度和压力条件。 4. 贯通矿物： 可在较大的P-T变化条件下稳定存在的变质矿物。,变质岩矿物的相关术语,变质岩化学成分与矿物成分,变质矿物 = 化学成分 + 温、压条件,（二）变质岩结构构造,结构、构造的概念 结构texture 构造structure 组构fabric 1、结构(texture)：岩石中矿物的晶体粒度、形态、自形程度以及矿物间相互关系。（形态） 2、结构的分类 按成因分四种类型： 1)变晶结构 2)变形结构 3)交代结构 4)变余结构,变晶(blastic)的概念 blastic来自希腊语blastos，意为较强的“发芽，萌芽” 。 用来描述一种结晶片岩的特殊结构，即某种矿物优先生长现象。 以这种方式生长的矿物晶体被称为“变斑晶”(crystalloblast)或叫“变晶”(blast)，相应的岩石叫变晶岩(blastite)。,变质岩结构构造,（1）变晶结构 由变晶矿物构成的结构形式，是变质岩的主要结构类型。 在固态岩石系统中，新矿物的生长缺乏自由空间，由于晶体生长过程彼此的干扰，各种矿物形态多为不规则它形。,变晶结构的特征： 1、变晶结构由全晶质矿物组成,没有非晶质组分; 2、同一时代矿物间没有明显结晶的顺序, 自形程度可变; 3、斑状变晶形成稍晚于基质矿物, 常有基质矿物包体; 4、柱状、片状矿物发育, 常定向排列； 5、常有矿物变形结晶现象.,变质岩中所有矿物均称为变晶矿物， 区别于岩浆冷凝结晶的矿物。,变晶矿物大小, 形态, 自形程度,交生关系等 按变晶矿物粒度分为：,绝对大小 粗粒变晶结构 3 mm 中粒变晶结构 1-3 mm 细粒变晶结构 0.1-1 mm 显微变晶结构 0.1 mm,相对大小 等粒变晶结构 斑状变晶结构 不等粒变晶结构,按变晶矿物形态分为： 粒状变晶结构 (鳞)片状变晶结构 柱状变晶结构,（1）变晶结构的类型,按变晶矿物自形程度分为： 全自形变晶结构 半自形变晶结构 它形变晶结构,斑状变晶与残留包裹物关系： 包含嵌晶变晶结构 筛状变晶结构 旋转变晶结构,根据变晶矿物之间交生关系： 嵌状变晶结构 穿插变晶结构 反应边结构 网状变晶结构,（2）变形结构（组构） 岩石在压(应)力作用下，发生矿物粒度、形态的改变而形成的结构、构造。 （脆性）碎裂组构：碎裂结构,碎斑结构,碎粒结构等 （韧性）糜棱组构:S-C组构、变形条带、 压力影、亚颗粒结构等,（3）交代结构 一种(类)矿物被另一种(类)取代，形成的复杂交生关系 按形态特点描述 常见类型: 交代残留-、交代蚕食-、交代蠕虫-、交代净边结构等,3、构造 (structure) 由岩石中矿物或矿物集合体排布构成的宏观样式。 4、构造的分类 按成因分：变成构造和变余构造: 1）变成构造：岩石因变质作用形成的构造 2）变余构造：变质岩中保留的原岩构造 变余层理构造、变余气孔构造、变余杏仁构造等,变成构造分为：定向构造和非定向构造 1）定向构造-片状、长柱状矿物基本上呈相同方向延伸所显示的岩石构造（包括面状、线状构造） 面状构造由片状矿物定向排列构成的的面或层，统称面理。 常见类型：板状、千枚状、片状、片麻状、条带状构造等,2）非定向构造由等粒状、短柱状矿物构成的各向均性的岩石构造 常见类型： 块状构造、斑点状构造、弥漫状构造（星云状）,（2）变余结构 变质岩中保留的部分原岩结构 变余结构类型与原岩的结构类型相同 变余结构类型描述 变余+原岩结构(类型) 与沉积岩有关的变余结构： 变余砂状结构、变余砾状结构、变余岩屑结构、变余泥状结构。 与火成岩有关的变余结构： 变余斑状结构、变余花岗结构、变余辉长-辉绿结构、变余环带结构、变余交织结构、变余晶屑结构等。,1.变质岩分类(原则) 2.变质岩命名(方法),（三）变质岩的分类与命名,1.变质岩分类 分类-强调划分原则 MR = C + PT 分类方案（原则）： 化学分类、物理分类、岩石分类,（1）化学分类 MR = C + PT 根据等化学的原则，按相同化学成分分类 泥质、长英质、碳酸盐、基性、超基性变质岩 （2）物理分类 MR = C + PT 根据等物理的原则，按相同变质P-T条件分类 极低级、低级、中级、高级变质岩石 低压、高压变质岩石、低温、高温变质岩石 等物理系列(isophysical series)-在相同或基本相同的变质P-T条件下形成的所有变质岩。同一个等物理系列的岩石，由于原岩的化学成分不同，可具有不同的矿物共生组合。,分类与命名,等化学系列（isochemical series） -由化学成分相同(或基本相同)的岩石组成的变质岩系列。 相同化学系列变质岩石，可有不同的矿物组合和结构构造。,（3) 岩石(岩相学)分类 MR = C + PT 根据变质岩石的矿物成分和结构构造的分类（原则） 按变成构造分为:板状- 千枚状- 片状- 片麻状- 粒状- 碎裂状- 糜棱状- 等 组构类型 按组成矿物分为：石英质- 长石石英质- 碳酸盐质- 角闪质- 辉石质- 石榴辉石质- 等 矿物组成类型,化学分类,物理分类,2、变质岩石命名,分类与命名,（1）变质岩命名的基本方法 具定向组构的岩石-构造类型为基本岩石名称 （矿物成分）+ 构造类型 + 岩 如：(石榴黑云母)片岩、(角闪斜长)片麻岩、(黑云角闪)糜棱岩等 无定向组构的岩石-矿物成分为基本岩石名称 （特殊情况使用粒状构造命名） （构造类型）+ 矿物成分 + 岩 如：(条带状)石英岩、(层状)斜长角闪岩、麻粒岩等 具体命名时，多采用矿物成分和构造类型互补的方式。,对不同变质作用类型(成因)形成的变质岩石， 通常采用不同的命名系统： 区域变质作用 造山变质岩类 板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、粒岩 混合岩类 混合岩、混合片麻岩、混合花岗岩 局部变质作用 接触变质岩类 角岩、(接触)片岩/片麻岩 动力变质岩类 角砾岩、碎裂岩、糜棱岩,（2）不同成因变质岩石的命名系统,分类与命名,