泥质系列变质岩汇总.docx
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泥质系列变质岩汇总
泥质系列变质岩变化规律
区域变质岩中的变质泥质岩:
有板岩、千枚岩、片岩、片麻岩
重要区域变质相:
绿片岩相(LGS):
(巴罗式Ch、Bi带)
也称之为低绿片岩相,低级变质级.
Ms+Ch+Q泥质岩石
Ms+Bi+Ch+Q泥质岩石
泥质岩石中也可以出现Cld及富锰铝榴石的Gt。
绿帘角闪岩相(EA):
(巴罗式Alm带)
特征:
泥质岩中出现富Alm的Gt。
Cld+Ch+Q=Alm+H2O
Ms+Ch+Q=Alm+Bi+H2O
Alm+Bi+Ms+Q泥质岩石
泥质岩石的组合相当于Alm带,在这一变质条件下Cld和Ch都可能出现。
低角闪岩相(LA):
(巴罗式St、Ky带,巴肯式And带)
泥质岩中以出现St(中压)和Crd(低压)和在Ms存在时富铁绿泥石及Cld的消失为标志。
Ch+Ms=St+Bi+Q+H2O
Ch+Ms+Q=Crd+Bi+Als+H2O
(巴肯式And带等变线反应)
中压泥质岩石:
St+Alm+Bi+Ms+Q±Pl
Ky+Alm+Bi+Ms+Q±Pl
低压泥质岩石:
Crd+And+Bi+Ms+Q±Pl±Alm
高角闪岩相(HA):
(巴罗式Sil带)(Sil-Or带)
泥质岩石标志:
Ms+Q不稳定,转变为Kf+Als。
Ms+Q=Kf+Sil/And+H2O
片麻岩发生深熔,出现混合岩化作用也是高角闪岩相开始的标志。
Sil+Gt+Bi+Kf+Q±Pl泥质岩石,中压
And+Crd+Bi+Kf+Q±Pl泥质岩石,低压
麻粒岩相(G):
(Ga-Crd-Or带)
泥质岩石进入麻粒岩相的标志:
Sil+Bi不稳定,转变为Ga+Crd。
Bi+Sil+Q=Alm+Crd+Kf+H2O
Sil+Ga+Crd+Kf+Q±Pl泥质岩石
泥质系列变质岩岩石类型
板岩
板岩具有板状构造,变质程度低,原岩重结晶作用不明显,仅在板理面上见到微弱的丝绢光泽,系由细小的绢云母和绿泥石等重结晶所至。
板状构造,岩石在构造应力作用下常形成一组密集平行的破劈理,这些破劈理就构成板状构造的板理。
具有板状构造的岩石重结晶作用不明显,板理面上常见较弱的丝绢光泽,系由细小的Se和Ch等重结晶所至,岩石主要为变余泥质结构。
岩石主体为残余的粘土质、粉砂质和凝灰质物质等,常出现变余层理构造。
原岩为泥质、粉砂质沉积岩及部分中酸性凝灰岩、沉凝灰岩等。
千枚岩
千枚岩以发育千枚状构造为特征,岩石中的各种组分已基本重结晶并定向排列构成千枚理,但矿物的粒度细小,肉眼不能分辨。
结构为显微鳞片变晶结构及斑状变晶结构,矿物成分主要为Se和Q以及含量不等的Ch和Ab等,有时可出现Bi、Cld、Gt和Mt等变斑晶,常常由于含有较多的Se而显示强烈的丝绢光泽。
千枚状构造,岩石中的各种组分已基本重结晶并定向排列构成千枚理,但矿物的粒度细小,肉眼不能分辨,仅在片理面上见强烈的丝绢光泽。
千枚岩的原岩有泥质、粉砂质沉积岩、及部分火山凝灰岩等
片岩
片岩以发育片状构造为特征,片柱状矿物(云母、Ch、Tc、Ser、Act等等)含量超过30%。
与千枚岩相比,片岩中矿物的结晶粒度较粗,为显晶质的鳞片(粒状)变晶结构。
片状构造,主要由片、柱状矿物(如云母和角闪石等)和部分粒状矿物(如石英、长石等)定向排列而成。
与千枚状构造不同的是具有片状构造的岩石重结晶程度高些,肉眼可以辨认。
由于原岩成分和变质条件不同,片岩类型变化多样,主要包括:
云母片岩、绿片岩、蓝片岩和镁质片岩4类。
云母片岩
主要变质矿物为Bi、Ms、Q及长石等,多数情况下Q大于长石,长石小于25%,片柱状矿物大于30%,粒状矿物小于70%。
当K2O不足时,可出现And、Ky、Sil、Crd、St、Alm及Cld等特征变质矿物,鳞片粒状变晶结构及斑状变晶结构等,片状构造。
原岩为泥质沉积岩及火山沉积岩,变质程度主要为绿帘角闪岩相和低角闪岩相。
云母片岩的定名原则为:
特征变质矿物+云母成分(黑云母、白云母或二云母)+片岩。
当有两种以上的特征矿物时,以少前多后的原则,如十字石榴二云片岩,当石英超过50%时,也可参与定名,如石榴石白云母石英片岩等。
片麻岩
片麻岩主要由石英、长石及部分暗色矿物如云母、角闪石辉石等组成,有时出现Gt、Sil等特征变质矿物,粒状矿物大于50%,长石大于Q。
鳞片粒状变晶结构、片状构造。
片麻状构造,主要由粒状矿物和少量的片、柱状矿物定向排列而成,由于片、柱状矿物含量少,在岩石中断续分布构成片麻理。
富铝片麻岩
原岩为泥质岩石。
主要矿物成分为Kf、Pl、Q和Bi等,粒状矿物含量一般超过50%,长石含量大于石英,也可以出现数量不等的特征变质矿物如And、Sil、Crd、Gt和Co等。
具有片麻状构造,鳞片粒状变晶结构,或斑状变晶结构。
由于出现Kf与富铝矿物共生,因此在Q存在时,不出现原生白云母,一般代表高角闪岩相条件。
定名原则:
特征变质矿物+主要片、柱状矿物+长石种类+片麻岩如夕线石黑云母钾长片麻岩。
麻粒岩
在泥质和长英质成分的岩石中也常出现Hy,暗色矿物的含量应在85%以下。
富铝麻粒岩
原岩为泥质岩石,主要变质矿物为Kf(条纹长石)、Pl和Q等,特征变质矿物出现Crd、Sil、Gt和Hy及假蓝宝石等,为块状构造、弱片麻状构造及条痕状构造等,粒状变晶结构。
在印度、及其他很多前寒武纪结晶基底中,麻粒岩相的泥质岩石以出现Q+条纹长石+Pl+Gt+Sil及石墨等为特征,称为孔兹岩。
当压力较高时,Ky取代Sil,为泥质高压麻粒岩。
当压力较低时,矿物组合中出现Crd,为低压麻粒岩。
泥质系列变质岩各变质相矿物共生组合
绿片岩相(LGS):
(巴罗式Ch、Bi带)
Ms+Ch+Q泥质岩石
Ms+Bi+Ch+Q泥质岩石
绿帘角闪岩相(EA):
(巴罗式Alm带)
Alm+Bi+Ms+Q泥质岩石
低角闪岩相(LA)巴罗式St、Ky带,巴肯式And带)
泥质岩中以出现St(中压)和Crd(低压)和在Ms存在时富铁绿泥石及Cld的消失为标志。
中压泥质岩石:
St+Alm+Bi+Ms+Q±Pl
Ky+Alm+Bi+Ms+Q±Pl
低压泥质岩石:
Crd+And+Bi+Ms+Q±Pl±Alm
高角闪岩相(HA):
(巴罗式Sil带)(Sil-Or带)
泥质岩石标志:
Ms+Q不稳定,转变为Kf+Als。
Sil+Gt+Bi+Kf+Q±Pl泥质岩石,中压
And+Crd+Bi+Kf+Q±Pl泥质岩石,低压
麻粒岩相(G):
(Ga-Crd-Or带)
Sil+Ga+Crd+Kf+Q±Pl泥质岩石
泥质系列变质岩各变质相重要的变质反应
绿帘角闪岩相(EA):
(巴罗式Alm带)
Cld+Ch+Q=Alm+H2OMs+Ch+Q=Alm+Bi+H2O
低角闪岩相(LA):
(巴罗式St、Ky带,巴肯式And带)
Ch+Ms=St+Bi+Q+H2O
Ch+Ms+Q=Crd+Bi+Als+H2O(巴肯式And带等变线反应)
高角闪岩相(HA):
(巴罗式Sil带)(Sil-Or带)
Ms+Q=Kf+Sil/And+H2O
麻粒岩相(G):
(Ga-Crd-Or带)
Bi+Sil+Q=Alm+Crd+Kf+H2O
玄武岩的成因、构造环境分类
研究意义:
因为玄武质岩浆直接来源于上地幔,并可产于多种构造环境中,所以研究玄武岩对于反演地幔物质成分、分析构造环境和地球的深部动力学均具有重大意义。
1、玄武质岩浆的形成
地幔橄榄岩部分熔融
导致地幔橄榄岩部分熔融的因素:
温度的升高;压力的降低;挥发组分的加入。
不同构造部位诱发源岩熔融因素的差异:
洋中脊和大陆裂谷——减压熔融
俯冲带——下插板块升温,引起熔融
俯冲带——下插板块脱水,引起上部地幔楔部分熔融—挥发组分的加入
2、玄武岩成分差异的影响因素
1)源区的物质成分—地幔成分的不均一性,如饱满型地幔、交代富集型地幔、亏损型地幔。
2)部分熔融程度—如拉斑玄武岩是地幔橄榄岩20-30%部分熔融的产物;
碱性玄武岩是地幔橄榄岩<15%部分熔融的产物。
3)源区流体的成分—如CO2使岩浆中的碱度增加。
4)源区的部分熔融条件—P的影响最大,如低压下形成拉斑玄武岩,高压下形成碱性玄武岩。
3、玄武岩的成因与构造环境
1)大洋中脊玄武岩(MORB)
形成环境:
拉张环境
形成条件:
低压高温,高度部分熔融(20-30%)
源区:
亏损的二辉橄榄岩、方辉橄榄岩
主要是拉斑玄武岩。
化学成分特征是低LILE,同位素亏损。
MORB分为两种:
正常MORB(N-type):
起源于亏损的软流圈上地幔;
地幔柱型MORB(P-type):
起源于比较富集的地幔柱或热点。
P-typeMORB=N-typeMORB+OIBsource
MORB的原始岩浆可能是苦橄岩经过Ol的结晶分异而成拉斑玄武岩。
2)大陆裂谷玄武岩——碱性玄武岩、碧玄岩、拉斑玄武岩
形成环境:
大陆内部拉张环境
形成条件:
减压为主,温度增加较小,部分熔融程度一般低于洋中脊
源区:
饱满型和交代富集型的地幔橄榄岩
大陆裂谷岩浆作用:
代表稳定的大陆开始发生裂解,是新的洋盆形成的前奏。
大陆裂谷岩浆作用的起因:
有两种模式,主动模式和被动模式。
主动模式:
地幔柱或热点。
热的软流圈物质上涌、岩石圈拉张、下地壳沿着地壳的薄弱带减薄;基性岩墙群不断侵入到越来越薄的地壳。
被动模式:
岩石圈减薄,大陆地壳被拉开,从而促使地幔物质上涌。
无论哪种模式,软流圈物质的上涌都是个事实。
大陆裂谷岩浆作用形成的岩浆组合非常复杂,从过渡型亚碱性玄武岩-碱性玄武岩-硅不饱和的碧玄岩和霞石岩,有时有超钾质的白榴岩。
除了玄武岩之外,还有大量的长英质喷出岩,如粗面岩、响岩、流纹岩-可能与分离结晶、大陆地壳混染有关。
另外,与CFB相比,大陆裂谷岩浆作用的喷发性更强-反映源区的强交代而富含挥发分。
在多数情况下,大陆裂谷岩浆似乎来自富集的地幔源区。
亏损的软流圈只有在强主动型裂谷中才有参与。
3)俯冲带玄武岩
多阶段:
板块俯冲→洋壳和大洋沉积物的脱水→流体及酸性岩浆的向上迁移→地幔楔的交代作用和富集→地幔楔的部分熔融和岛弧岩浆的生成。
多源:
地幔楔(大洋岩石圈+软流圈上地幔);洋壳(大洋玄武岩+大洋沉积物);海水;大陆地壳的混染。
分成四个系列:
低钾系列;钙碱系列;高钾钙碱系列;橄榄玄粗岩系列-碱性橄榄玄武岩系列。
每个系列由不同比例的玄武岩、安山岩、英安岩和流汶岩组成,与流体交代和深度有关。
化学成分:
与MORB相比富含LIL和LREE元素,而贫HFS元素。
4)大陆边缘玄武岩
岩浆源区的复杂性:
大陆地壳与地幔和大洋地壳与地幔的混杂带
形成环境的特殊性:
不同性质板块的会聚部位
形成条件:
挥发组分—H2O的作用
A降低部分熔融的温度
B改变了矿物的熔融行为—形成的岩浆相对富含SiO2
CH2O的存在使体系处于高的fo2的条件,磁铁矿先结晶,
导致岩浆不发生富铁趋势的演化—钙碱性系列与拉斑系列的区别。
D岩浆上升,H2O逸出减少,岩浆快速
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