变质岩 绪论

1 变 质 岩 石 学

第一章 变质岩概论

§1 变质作用概述

一、变质作用的概念

在地壳形成和发展过程中（包括地壳和上地幔的相互作用），由于地质环境、物理化学条件发生了变化，促使早先形成的固态岩石发生矿物成分及结构构造的变化，有时伴有化学成分的改变，在特殊条件下，可以产生重熔(溶)，形成部分流体相(“岩浆”)的各种作用的总和称为变质作用。所形成的新岩石称为变质岩。变质作用的涵义：

•1.是与地壳形成发展密切相关的一种内动力地质作用。

•2.地壳已存岩石在基本保持固态条件下的转变过程。

•3.在特殊条件下，还可以产生重熔（溶），形成部 分流体相（岩浆）。

•4变质作用是一个动态过程。

二 变质作用的控制因素

• 原岩 地质条件 物理化学环境

• （一）温度

•1.变化范围：200～800℃，最高达1000℃以上。

•2.主要作用：可导致重结晶、变质反应、重熔；增加流体活性； 改变岩石变形性质等。是变质作用的主导因素。

• （二）压力（负荷压力、流体压力）

•1.有利于形成分子体积较小、比重大的新矿物。 镁橄榄石 ＋ 钙长石 → 石榴石（体积小、比重大）

•2.压力增大，变质反应温度增高。

• （三）应力（侧向挤压力）

•1. 使岩层、岩石、矿物遭到破坏、变形，形成特殊的变质结构构造。如碎斑结构、碎裂构造 。

•2.影响矿物的重结晶和定向排列，甚至使矿物晶体的内部构造发生形变，如石英波状消光，片状矿物产生扭折。

•3.对区域变质岩片理的形成起着重要作用。

•4.促进岩石中粒间流体化学活动性的增加，加速变质反应和重结晶的速度。特别在低温变质条件下，影响尤为明显，如基性火山岩低温变质形成绿片岩时，应力作用强，片理化程度高，变质结晶好，形成典型的绿片岩；应力作用低，则反之。

• （四）有化学活动性的流体

•1.起催化剂的作用 ：SiO2 ＋ MgO → Mg2［SiO4］（镁橄榄石）

变质岩的野外观察与描述

一、变质岩的一般命名原则

变质岩是原先已经存在的岩石（岩浆岩、沉积岩、变质岩），经变质作用改造形成的岩石。

1.变质岩的基本名称

变质岩的基本名称主要依据结构、构造和主要矿物成分，具体命名方法如下：

⑴ 据变余结构、构造的岩石，在原岩名称之前加“变质”二字，如：变质砂岩。

⑵ 据变晶结构或（和）变成构造的岩石，如：具定向构造，直接根据变成构造特征确定基本名称，如：板状构造----板岩、千枚状构造----千枚岩、片状构造----片岩、片麻状构造----片麻岩等；不具定向构造的粒状岩，一般根据含量最多的矿物确定基本名称，如角闪岩、石英岩、大理岩（碳酸盐矿物为主）等；个别岩石类型是根据外貌特征和结构、构造而使用习惯名称，如角岩、麻粒岩、变粒岩等。

⑶ 具碎裂结构、构造的岩石，依据碎裂特征确定基本名称，如：构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩、千糜岩等。

2.变质岩的详细命名

颜色+特征的结构、构造+矿物成分+基本名称

矿物成分参加命名时，含量大于15%的直接参加命名；含量5～15%的在矿物名称前加“含”字；含量小于5%的矿物一般不参加命名，但特征变质矿物应参加命名，在矿物名称前加“含”字；如：银灰色石榴石白云母片岩。当参加命名的矿物较多时，矿物名称可略写，如：含硅线十字石榴斜长片麻岩。

二、变质岩野外观察与描述

1.颜色

2.矿物成分

在对变质岩进行观察描述时，除了注意观察含量较多的主要矿物外，要特别注意特征变质矿物的观察和鉴定，以便为恢复原岩、分析变质作用的物理化学条件和变质作用强度提供依据。对岩石中含有的所有矿物都要注意观察描述其颜色、光泽、解理、硬度、形态、大小等鉴定特征，目估各种矿物的百分含量。描述的顺序是：具有斑状变晶结构的，先描述变斑晶，后描述变基质；不具斑状变晶结构时，按照矿物的含量，由多到少依次描述。

3.结构

首先比较矿物的相对大小，看其是否具有斑状变晶结构，再观察和度量矿物的绝对大小，然后观察变晶矿物的形态特征，最后对岩石的结构进行综合描述，定出岩石的结构类型。

1. 简述整合侵入体的产状和类型

岩浆岩的产状是指岩体的形状，大小及其与围岩的解除关系

根据侵入体与围岩的接触关系，可划分为整合侵入体的产状和不整合侵入体的产状两种。

整合侵入体的产状：

（1） 岩床：岩浆沿层面形成与地层产状相整合的板状侵入体。岩床有时单独出现，有时成群出现。岩床在基性岩中比较常见。

（2） 岩盖：岩盖是顶部隆起，底部平坦，中央厚边缘薄的整合侵入体，成蘑菇状，平面近似圆形。

（3） 岩盆：岩浆侵入于岩层之间，其中央部分因受岩浆静压力作用而使底板下沉，形成中央微微凹陷的盆状侵入体，称为岩盆。

（4） 岩鞍：岩鞍是一种产生于强烈褶皱区的岩体，是在岩层褶皱过程中，岩浆挤入背斜鞍部或向斜槽部而形成的一种整合侵入体，其剖面形态呈马鞍状或新月型。

不整合侵入体产状：

（1） 岩墙：岩墙是切穿围岩层理和片理的板状不整合侵入体。

（2） 岩株：岩株是一种很常见的规模较大的侵入体，在平面上常成近圆形，在岩株旁边常有一些不规则的枝状岩体伸入围岩中，称为岩枝。

（3） 岩基：岩基是规模最大的侵入体，平面上常呈不规则状，主要由花岗岩类组成。

2. 简述浅成侵入岩体的产状

岩盖，岩盆，岩株，岩脉，岩床。

3. 简述岩浆岩共生矿物组合规律及其与化学成分的关系

4. 简述火山锥的类型及特征

火山喷发物围绕火山口堆积而成的锥状体，称为火山锥。它是中心式喷发的特征产状。

根据喷发物的不同，火山锥分为以下三个类型：

（1） 火山碎屑岩锥。组成火山锥体的物质全部为火山碎屑岩，越靠近火山口粒度越粗，远离火山口粒度逐渐变细。

（2） 熔岩火山锥。火山锥几乎都是由熔岩组成，岩浆多次溢出，构成宽矮的穹窿，又称盾形火山锥。顶部有火山口，形态低平，四壁较陡。

（3） 复合火山锥。由熔岩和火山碎屑岩互层而组合复合火山锥。坡脚小于35度，向火山口方向逐渐变陡。

5. 简述岩浆岩不同于其他岩类的主要辨别标志

（1） 岩浆岩大部分为块状的结晶岩石，部分为玻璃质岩石，具有玻璃质的岩石一般是岩浆岩，

1 第五章 变质作用与变质岩

§１.变质作用概述

前面我们讲了岩浆岩和沉积岩，这两类大岩石是人们最先认识的两类组成地壳的岩石，在地质学的萌芽时期（约三百年前，十九世纪）曾经发生过所谓“火成论”与“水成论”的论战。

以德国人魏尔纳为代表的一些地质学家，认为所有的岩石都是从海水中结晶沉淀而成的（沉积岩）——“水成论”。

以苏格兰学者郝屯为代表的认为并非所有岩石都是水成的，而多数是像花岗岩，玄武岩这样的岩石，由地下熔融物质冷凝形成的。——“火成论”。

这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，“火成都市”的岩浆岩，还有经变质作用形成的变质岩。三大岩类在地壳中分布大致是：

岩浆岩占地壳总体积的64.7%；

沉积岩占地壳总体积的7.9%，占地表面积的75%；

变质岩占地壳总体积的27.4%。

一、概念

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 ,发生成分、结构、构造等变化的地质作用。

变质岩 —— 由变质作用形成的岩石。

二、引起变质作用的因素

(一) 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。

（二） 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为275巴；

地下10 公里 约2750巴；

地下 20公里 约5500巴。 原 岩 变质 变质岩