变质岩

变质岩的基本特征描述（一）变质岩的基本特征1、变质岩的矿物变质岩既然是由火成岩或沉积岩等岩石变化而来的，那么其矿物成分一方面保留有原岩成分，另一方面也出现了一些新的矿物。

如火成岩中的石英、钾长石、斜长石、白云母、黑云母、角闪石及辉石等，由于本身是在高温、高压条件下形成的，所以在变质作用下依然保存。

在常温常压下形成于沉积岩中的特有矿物，特别是岩盐类矿物，除碳酸盐矿物（方解石、白云石）外，一般很难保存在变质岩中。

变质岩除了保存着上述火成岩和沉积岩中的共有继承矿物外，变质岩中还有它特有的矿物，如石榴石、红柱石、兰晶石、矽线石、硅灰石、石墨、金云母、透闪石、阳起石、透辉石、蛇纹石、绿泥石、绿帘石、滑石等。

2、变质岩的常见结构变质岩的结构是指组成矿物的粒度、形态和它们之间的关系，常见类型如下：变余结构指变质岩中保留了原岩结构的一种结构。

如变余砾状结构、变余砂状结构、变余斑状结构等。

常见于变质较浅的岩石中，可借此了解原岩性质。

变晶结构是指在变质作用过程中由重结晶作用所形成的结构。

是变质岩中最重要的一种结构类型。

按矿物颗粒大小可划分为：粗粒变晶结构粒径＞3中粒变晶结构粒径3～1细粒变晶结构粒径＜1如果按矿物的形态和颗粒的相对大小可分为：粒状变晶结构岩石主要由粒状矿物（如石英、方解石等）组成，无明显的定向排列，如大理岩、石英岩等。

纤状变晶结构岩石主要由针状、柱状矿物组成，有些呈放射状、束状，常具定向排列，如角闪片岩、阳起石片岩。

鳞片变晶结构岩石主要由片状矿物（云母、绿泥石）组成，而且呈平行排列，如云母片岩。

斑状变晶结构岩石中主要由于矿物结晶能力的差异和颗粒大小的不同而形成的结构，其中结晶能力强的矿物形成了较大的变斑晶，如兰晶石片岩或石榴石片岩中的兰晶石、石榴石。

3、变质岩中的常见构造变质岩的构造系指各种矿物的空间分布和排列特点。

按其成因可分为三类：变成构造主要是指变质作用过程中已形成的构造。

这类构造是变质岩中最重要的。

变质岩岩石学Metamorphic Petrology讲课内容大纲一、概述1、几个基本概念2、变质作用方式和机理4、变质作用分类二、变质岩的基本特征1、变质岩的成分2、变质岩的结构3、变质的构造4、变质岩的分类5、变质级、P/T类型和变质相三、变质岩主要岩石类型1、区域变质岩2、接触交代变质岩3、动力变质岩一、概述1、几个基本概念●变质岩：已存在的岩石（源岩）经变质作用改变了成分和/或结构而形成的岩石称变质岩。

▲正变质岩——由岩浆岩变质而成的岩石▲负变质岩——由沉积岩变质而成的岩石●变质作用：在变质条件下、岩石在基本保持固态时发生的变化过程称变质作用。

它与岩浆作用和成岩作用衔接过渡。

●变质条件：指较高的温度和压力条件，以不超过源岩熔化温度为限。

▲温度：大致在200—1000℃之间（与源岩成分有关）▲压力：大致在0.1—1.0GPa之间1GPa=109Pa=10kbar（10千巴）1bar≈1个大气压2、变质作用方式和机理1）变质结晶①重结晶②新成结晶●无H2O、CO2参与▲多形转变▲固溶体出溶▲固固反应●有H2O、CO2参与▲脱水反应▲脱碳酸反应▲脱水、脱碳酸反应③交代2）变形作用①脆性变形②塑性变形变质结晶无H2O 固溶体有H2O 交代2、变质作用方式和机理1）变质结晶：在变质作用过程中矿物的晶出作用称变质结晶。

①重结晶：指经过组分的迁移和再沉淀，矿物由小晶体变成大晶体的作用。

重结晶前后岩石总化学成分不变。

重结晶石灰岩或硅质岩大理岩或石英岩②新成结晶：指在保持固态和总化学成分不变的情况下（除流体以外），有新的矿物晶出。

新成结晶的类型较多，大致可分为：●无H 2O 、CO 2等参与（固—固反应）●有H 2O 、CO 2等参与返回●无H 2O 、CO 2等参与（固—固反应）的新成结晶：P(GPa)T (℃)1.00.5200 500Jd+QAbKyAndSil 指反应物和生成物均为固相，不涉及流体相。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
变质岩的概念和分类
变质岩英文名：metamorphic rock
变质岩：变质岩是在高温高压和矿物质的混合作用下由一种石头自然变质成的另一种石头。

质变可能是重结晶、纹理改变或颜色改变。

变质岩是在地球内力作用，引起的岩石构造的变化和改造产生的新型岩石。

这些力量包括温度、压力、应力的变化、化学成分。

固态的岩石在地球内部的压力和温度作用下，发生物质成分的迁移和重结晶，形成新的矿物组合。

如普通石灰石由于重结晶变成大理石。

变质岩是组成地壳的主要成分，一般变质岩是在地下深处的高温(要大于150 摄氏度)高压下产生的，后来由于地壳运动而出露地表。

一般变质岩分为两大类，一类是变质作用作用于岩浆岩(火成岩)，形成的变质岩成为正变质岩;另一类是作用于沉积岩，生成的变质岩为副变质岩。

大面积变质的岩石为区域性的，但也有局部性的，局部性的如果是因为岩浆涌出造成周围岩石的变质称为接触变质岩;如果是因为地壳构造错动造成的岩石变质为动力变质岩。

原岩受变质作用的程度不同，变质情况也不同，一般分为低级变质、中级和高级变质。

变质级别越高，变质程度越深。

如沉积岩粘土质岩石在低级作用下，形成板岩;在中级变质时形成云母片岩;在高级变质作用下形成片麻岩。

岩石在变质过程中形成新的矿物，所以变质过程也是一种重要的成矿过程，中国鞍山的铁矿就是一种前寒武纪火成岩形成的一种变质岩，这种铁矿占全世界铁矿储量的70%。

此外如锰钴铀共生矿、金铀共生矿、云母矿、石墨矿、石棉矿都是变质作用造成的。

变质岩是组成地壳的主要岩石类型之一。

在变质作用中，由于温度、压力、。

变质岩特点
1 变质岩的定义
变质岩是一种由原始岩石在地下的高温和高压的作用下历经变形
后变化形成的岩石。

变质岩有很多种，通常可以按照变质作用的强度
和变质岩中含有的矿物成份进行分类。

2 变质岩特征
（1）变质岩具有坚硬和易于裂纹的特性，具有比原始岩石高的密度、脆性和硬度；
（2）变质岩常呈现亭子状或柱状礁石，具有密集的细细裂纹和细
小的胶结结构；
（3）变质岩表面均匀，有时会出现多种特征色泽的矿物组织；
（4）变质岩的岩浆发生了轻微的比例弹性，同时还出现变质构造；
（5）变质岩中大量含有碱性矿物和无机物质，具有较脆性和密度性，有时会出现金属矿物组织。

3 变质岩的形成
变质岩的形成和成熟过程与地下的温度和压力有关，随着暴露的
时间的延长，高温热液的流动会形成变质岩，当变质岩长期处于极端
的地质条件下（如极高的温度或压力）时，变质岩能够形成各种角色
的物质，具有陶瓷状的结构，由此产生一种脆性矿物，有助于形成仪式变质岩。

4 结论
变质岩是地壳最常见的岩石类型，它们都是由原始岩石受地下高温和压力影响而发生变质后形成的，具有坚硬易裂、密集裂纹和易于构造等特征，也会含有碱性矿物和无机物质，有金属矿物组织和特定的特征色泽。

④铁镁铝的硅酸盐矿物如堇青石、十字石等⑤纯钙的硅酸盐矿物，如硅灰石等。

变质岩的矿物成分主要取决于原岩的总的化学成分和变质作用程度，如主要成分为SiO2和CaCO3的硅质灰岩，在接触变质作用中，如压力为10Pa，温度低于470℃时形成石英和方解石，如温度高于470℃时则形成方解石和硅灰石或石英和硅灰石。

变质岩结构构造变质岩的结构是指变质岩中矿物的粒度、形态及晶体之间的相互关系，而构造则指变质岩中各种矿物的空间分布和排列方式。

变质岩结构按成因可划分为下列各类：①变余结构是由于变质结晶和重结晶作用不彻底而保留下来的原岩结构的残余。

用前缀“变余”命名，如变余砂状结构、变余辉绿结构、变余岩屑结构等，根据变余结构、可查明原岩的成因类型。

②变晶结构是岩石在变质结晶和重结晶作用过程中形成的结构，常用后缀“变晶”命名，如粒状变晶结构、鳞片变晶结构等。

按矿物粒度的大小、相对大小，可分为粗粒（>3毫米）、中粒(1～3毫米)、细粒（<1毫米）变晶结构和等粒、不等粒、斑各种变质岩的存在条件，几乎跟它们的变质作用的类型有密切关系，换句话说，如果在野外工作时，能识别出变质作用的类型，那么也就大体上能估计出其中有哪些具体的变质岩的种类了。

何谓变质作用的类型？主要是根据地质成因和变质作用的因素来考虑变质作用的格局，实际上，也包括了变质作用的规模。

其类型大体上划分为四种，都是野外常遇到的。

①接触变质作用。

这是由岩浆沿地壳的裂缝上升，停留在某个部位上，侵入到围岩之中，因为高温，发生热力变质作用，使围岩在化学成分基本不变的情况下，出现重结晶作用和化学交代作用。

例如中性岩浆入侵到石灰岩地层中，使原来石灰岩中的碳酸钙熔融，发生重结晶作用，晶体变粗，颜色变白（或因其他矿物成分出现斑条），而形成大理岩。

从石灰岩变为大理岩，化学成分没有变，而方解石的晶形发生变化，这就是接触变质作用最普通的例子，又如页岩变成角岩，也是接触变质造成的。

变质岩有哪些常见变质岩有：1、大理岩类（主要由方解石和白云石组成）。

如白云质大理岩硅灰石大理岩透闪石大理岩等。

2、气-液变质岩类。

由气液变质作用构成，如蛇纹岩青磐岩云英岩等。

3、混合岩类。

由混合岩化作用构成，如混合变质岩类混合岩类和混合花岗岩类等。

4、榴辉岩类（主要由绿辉石和富镁的石榴子石组成）。

如镁质榴辉岩铁质榴辉岩等。

5、片麻岩类。

属低一高级变质产物，如富铝片麻岩斜长片麻岩等。

6、矽卡岩类。

主要由接触交代作用构成，如钙质矽卡岩镁质矽卡岩等。

7、角岩类。

属热接触变质作用产物，如云母角岩长英质角岩等。

8、铁镁质暗色岩类（主要由辉石类角闪石类云母类绿泥石类等组成）。

如透辉石岩，石榴子石角闪石岩等。

9、麻粒岩类。

属高温条件下构成的区域变质岩，如暗色麻粒岩浅色麻粒岩等。

10、动力变质岩类。

属各种岩石受动力变质作用的产物，如构造角砾岩压碎角砾岩糜棱岩等。

11、千枚岩类。

变质程度较板岩相对较高，如绢云母千枚岩绿泥石千枚岩等。

12、片岩类。

属低至中高级变质产物，如云母片岩阳起石片岩绿泥石片岩等。

13、长英质粒岩类。

可构成于不一样的变质条件下，如变粒岩浅粒岩等。

14、石英岩类。

主要由石英组成（石英含量大于%），如纯石英岩长石石英岩磁铁石英岩等。

15、板岩类。

属低级变质产物，如碳质板岩钙质板岩黑色板岩等。

16、斜长角闪岩类。

构成于高绿片岩相到角闪岩相的变质条件，如石榴子石角闪岩透辉石角闪岩等。

变质岩是在地球内力作用，引起的岩石构造的变化和改造产生的新型岩石。

这些力量包括温度、压力、应力的变化、化学成分。

固态的岩石在地球内部的压力和温度作用下，发生物质成分的迁移和重结晶，构成新的矿物组合。

如普通石灰石由于重结晶变成大理石。

变质岩是组成地壳的主要成分，一般变质岩是在地下深处的高温（要大于150摄氏度）高压下产生的，之后由于地壳运动而出露地表。

一般变质岩分为两大类，一类是变质作用作用于岩浆岩（火成岩），构成的变质岩成为正变质岩；另一类是作用于沉积岩，生成的变质岩为副变质岩。

变质岩的名词解释变质岩是一种岩石类型，经过高温和高压的作用下，在地壳深部形成的。

它们是岩浆岩、沉积岩或变质岩的变质产物。

变质岩以其独特的结构、组成和性质，对于地质学和岩石学的研究具有重要意义。

一、变质岩的形成过程变质岩的形成过程可以概括为三个步骤。

首先，岩石被埋藏在地壳深处，暴露在高温高压的环境下。

这种高温高压的环境可以由不同的地质过程引起，如岩浆侵入、构造活动或由物质堆积造成的自重压力。

其次，岩石中的矿物质开始发生化学反应，原本存在的矿物质发生变质作用形成新的矿物质。

最后，经过一段时间的变质作用，岩石逐渐形成了变质岩。

二、变质岩的分类变质岩可以根据不同的结构和组成特征进行分类。

常见的变质岩包括片麻岩、千枚岩、云母片岩、角闪石片岩等。

这些岩石的分类主要依据其中所含的主要矿物质或岩石组合。

例如，云母片岩中以云母为主要矿物质，而片麻岩中由云母和斜长石组成。

此外，在变质岩的分类中，也有一些特殊类型，如变质沉积性岩石。

这些岩石形成于沉积岩经历变质作用后的产物，常见的有变质砂岩和变质灰岩。

三、变质岩的性质和用途变质岩的性质取决于其成分和结构。

由于变质作用的高温高压环境，变质岩常常具有产状良好的平行排列结构，同时矿物质之间发生的结合和变形也使得岩石更加坚硬和致密。

这些特点赋予了变质岩良好的力学性能，使其成为优良的建筑材料。

例如，片麻岩由于其丰富的矿物质和独特的纹理，被广泛应用于建筑装饰、地板、墙面等领域。

同样，云母片岩和千枚岩由于其坚硬度和耐磨性，被用作耐火材料和研磨工具的制造。

四、变质岩的地质意义变质岩对于地质学和岩石学的研究具有重要意义。

它们是揭示地球内部构造的线索之一，记录了地壳变动和构造运动的信息。

通过研究变质岩的形成时代和地域分布，可以了解地壳的演化历史和山脉的形成过程。

此外，变质岩中的矿物质富含有经济矿物，对于矿产资源的勘探和开发也起着重要作用。

结语变质岩是经过高温高压作用的产物，在地壳深部形成的一类岩石。

变质岩：自然界的瑰宝与地质变迁的见证一、引言变质岩，作为地球表面岩石的重要组成部分，见证了地球的漫长历史与地质变迁。

它们在高温高压的地质作用下，经历了复杂的物理化学变化，从而形成了丰富多样的岩石类型。

本文将简要介绍变质岩的形成、分类、特征及其在地质研究中的应用。

二、变质岩的形成变质岩的形成过程涉及到多种地质作用，主要包括温度、压力、化学反应和地质时间。

在地壳深部，岩石受到上覆地壳的压力和地热的影响，温度和压力逐渐升高。

当温度和压力达到一定程度时，原有岩石的物理化学性质发生改变，从而形成变质岩。

变质作用可以分为区域变质作用、动力变质作用和接触变质作用。

1.区域变质作用：指在大面积范围内，由于地壳运动引起的地壳深部岩石温度和压力的变化，使原有岩石发生变质。

区域变质作用形成的变质岩分布广泛，如片麻岩、片岩等。

2.动力变质作用：指由于地壳构造运动产生的应力作用，使岩石发生破碎、变形和重结晶。

动力变质作用形成的变质岩如糜棱岩、千枚岩等。

3.接触变质作用：指由于岩浆侵入或地壳运动导致的热量传递，使周围岩石发生变质。

接触变质作用形成的变质岩如角岩、大理岩等。

三、变质岩的分类与特征变质岩的分类主要依据其原岩类型、变质作用类型和矿物组成。

根据原岩类型，变质岩可分为火成变质岩、沉积变质岩和交代变质岩。

根据变质作用类型，变质岩可分为区域变质岩、动力变质岩和接触变质岩。

根据矿物组成，变质岩可分为长英质变质岩、铁镁质变质岩和碳酸盐变质岩等。

1.矿物组成：变质岩的矿物组成复杂多样，包括石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石等。

不同类型的变质岩具有不同的矿物组合。

2.结构构造：变质岩的结构构造多样，如片麻状构造、片状构造、板状构造等。

这些结构构造反映了变质岩形成过程中的变形和重结晶作用。

3.化学成分：变质岩的化学成分相对稳定，但不同类型的变质岩具有不同的化学特征。

例如，片麻岩富含硅酸盐矿物，大理岩富含碳酸盐矿物。

4.地质分布：变质岩广泛分布于地壳的不同层次，与地壳运动、岩浆活动和沉积作用密切相关。

片岩完全重结晶、具有片状构造的变质岩。

片理主要由片状或柱状矿物（云母、绿泥石、滑石、角闪石等）呈定向排列构成。

片柱状矿物含量较高，常大于30％。

粒状矿物以石英为主，可含一定量的长石，一般少于25％。

由于原岩类型和变质作用程度不同，可形成不同的片岩：①云母片岩。

主要由云母、石英和中酸性斜长石组成,可出现富铝的变质矿物,如十字石、蓝晶石、铁铝榴石、堇青石及红柱石等。

原岩可以是粘土岩、粉砂岩或中酸性火山岩，主要是中级区域变质作用的产物。

②钙硅酸盐片岩岩石中除云母石英外，以含较多的钙、镁(铁)硅酸盐矿物和少量方解石为特征。

原岩主要为泥灰质沉积岩及部分英安质和安山质火山碎盾岩。

常为中低级区域变质作用的产物。

③绿片岩。

主要由绿泥石、绿帘石、阳起石、斜长石和石英组成，一般由基性火山岩经低级区域变质作用形成。

④角闪片岩。

主要由角闪石和部分石英组成，有时含少量帘石、斜长石、黑云母及碳酸盐类矿物。

原岩为中基性火山岩或泥灰质沉积岩。

主要为中低级区域变质作用的产物。

⑤蓝闪石片岩。

具有低温高压的矿物组合，如蓝闪石、硬柱石、文石、硬玉等，可含黑硬绿泥石、绿泥石、钠长石、石英及阳起石等矿物。

原岩主要为基性火山岩及硬砂岩。

⑥镁质片岩。

主要由叶蛇纹石、绿泥石、滑石等片状矿物组成，可含阳起石、菱镁矿、石英等矿物。

变质程度较高时，可出现透闪石、阳起石、镁铁闪石和直闪石。

原岩为超基性岩及部分极富镁的碳酸盐岩。

常为低级区域变质作用的产物。

榴辉岩(eclogite)主要由绿辉石和石榴子石组成的高压变质岩。

其中绿辉石为含透辉石、硬玉等的单斜辉石，石榴子石为含钙的铁镁铝榴石。

可含石英、蓝晶石、顽火辉石、橄榄石、金红石、硬柱石等，有的还含普通角闪石、黝帘石、榍石等矿物，但不含斜长石。

榴辉岩一般为深色，粗粒不等粒变晶结构，块状构造，比重较大，呈块状体或层状体产出。

常以次要的特征矿物命名，如蓝晶石榴辉岩等。

榴辉岩的化学成分与玄武岩相似，产状和成因比较复杂。

一、名词解释1、变质岩：是指在地壳发展过程中，原来已存在的各种岩石（可以是沉积岩、岩浆岩及早已形成的变质岩），由于地壳的构造运动、岩浆活动、地热流的变化等内力地质作用，使原来岩石所处的地质环境及物理化学条件发生了改变，为了适应这种变化，在基本保持固态的情况下，岩石的结构构造、物质成分发生变化而形成的一种新的岩石。

2、变质作用：在地球内力作用下，使已经形成的岩石发生矿物成分、结构构造和/或化学成分变化的作用。

3、固相线：岩石相平衡中的一个概念性术语。

指岩石开始发生局部熔融的p T X （压力温度组分）条件，或者指岩石结晶作用过程中残余岩浆最终消失之前一刹那的p T X条件。

液相线：指岩石熔融作用结束,即固体全部转换为液体那一瞬间的p T X条件,或者,反过来说,岩浆刚刚开始结晶作用的p T X条件。

在上述两种条件下,矿物的数量为无穷小。

（描述图）4、重结晶作用：同种矿物，经过重新溶解、组分迁移，再结晶形成原矿物的方式。

5、变质结晶作用和变质反应：在变质作用的温度、压力范围内，在原岩基本保持固态条件下使旧矿物消失、新矿物形成的变质方式，一般通过特定的化学反应来实现，这种化学反应称为变质反应。

包括同质多象转变和形成新的矿物组合。

举例：Cc（方解石）+Q（石英）=Wo（硅灰石）+CO26、同质多像转变：化学组成相同的固体，在不同的热力学条件下，常会形成晶体结构不同的同质异构体。

7、交代作用：由于流体的迁移使固态岩石与外界产生复杂物质交换，从而改变岩石化学成分的一种变质方式。

8、变质分异作用：就是使原先均匀的岩石发育成分层的变质过程。

9、按照变质过程中温度的变化可分为：前进变质：指由增温而引起的变质作用，其特征是以稳定的高温矿物组合代替较低温的矿物组合。

退变质：指低级变质叠加于原有的高级变质作用而引起的变质。

是低温矿物组合取代较高温的矿物组合的过程。

复变质：是多次不同温压条件的变质事件的叠加。

既可以是变质作用温度一次比一次高，亦可反之。

“水成论”与“火成论”两大学派的争论持续了大约三十年，最后以“火成论”胜利告终。

现在我们知道，组成地球的岩石，不仅有“水成”的沉积岩，“火成”的岩浆岩，还有经变质作用形成的变质岩岩浆岩占地壳总体积的64.7%；沉积岩占地壳总体积的7.9%，占陆地表面积的75%；变质岩占地壳总体积的27.4%。

变质作用与变质岩§１. 变质作用概述§2. 变质作用类型及其代表性岩石§3．变质岩的特征§4．三大类岩石的转化变质作用——岩石基本上在固态下，由于温度、压力及化学活动性流体的作用,而使岩石成分、结构、构造等发生变化的地质作用。

由变质作用形成的岩石变质岩。

原岩变质作用变质岩岩浆岩正变质岩沉积岩负变质岩温度：影响变质作用的最基本因素150°（180°）～800°（900°）升温意味着获得了新的能量，矿物中质点活性增强，可使原来的非晶质变为晶质，原来小晶粒长大。

来源•地热•岩浆热•岩石的断裂挤压引起变质作用的因素压力：1．静压力——上覆岩石自重引起的，各向等同。

每公里厚的岩石压力约为275巴；地下10公里约2750巴；地下20公里约5500巴。

静压力是各向同性的，作用结果使岩石中矿物变为密度大，体积小的新矿物。

２．定向压力——作用于地壳岩石的侧向挤压力，具有方向性，主要是构造力的作用造成。

作用结果使岩石中片、柱状矿物定向排列。

挤压力围压定向压力以Ｈ２O、ＣＯ２为主，并含有易挥发的物质，⏹岩石粒间孔隙及裂隙中以水为主的液体⏹结构水［含有矿物Ｈ２Ｏ、ＣＯ2］⏹岩浆中逃逸的热气、热液⏹地壳深处的热液代入各种元素控制反应进程扩散、迁移元素，改变化学成分。

来源化学活动性流体在变质作用过程中温度、压力和化学活动性流体等各种因素是相互配合的，而在不同的地质条件下，主导因素不同，显出不同的变质特征。

变质作用的方式：重结晶作用指岩石在固态状态下，同一种矿物经过有限的颗粒溶解、组分迁移，然后又重新结晶成较粗大颗粒的作用，在这一过程中矿物成分不发生变化。