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1、或體積學(xué)反應(yīng) 化碳)不變。使巖石 變化的過(guò)程。使巖石變化的過(guò)程。變質(zhì)巖復(fù)習(xí)提綱答案1、變質(zhì)作用機(jī)制的主要類(lèi)型變質(zhì)結(jié)晶、變形、變質(zhì)分異 變質(zhì)結(jié)晶作用:巖石在變質(zhì)條件下的結(jié)晶作用。 變形:巖石在外力或其他物理因素(如溫度、濕度)作用下發(fā)生形狀 的變化。變質(zhì)分異:原先均勻的巖石發(fā)育成分層的變質(zhì)過(guò)程。2、主要的變質(zhì)結(jié)晶作用機(jī)制 重結(jié)晶作用:指巖石在基本保持固體狀態(tài)下的礦物重新組合和通過(guò)化 形成新礦物的過(guò)程。重結(jié)晶前后巖石總化學(xué)成分(除水和二氧 交代作用:指固體巖石在化學(xué)活動(dòng)性流體作用下通過(guò)組分帶入帶出而 總化學(xué)成分(除水、二氧化碳等揮發(fā)分除外)和礦物成分發(fā)生3、重結(jié)晶作用、交代作用重結(jié)晶作用: 交代作
2、用:指固體巖石在化學(xué)活動(dòng)性流體作用下通過(guò)組分帶入帶出而 總化學(xué)成分(除水、二氧化碳等揮發(fā)分除外)和礦物成分發(fā)生 可分為:等化學(xué)變質(zhì)作用(在封閉系統(tǒng)中)、異化學(xué)變質(zhì) 作用方向質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化。作為催P-T 圖4、變質(zhì)分異作用 變質(zhì)分異作用:使原先均勻的巖石發(fā)育成分層的變質(zhì)過(guò)程。 產(chǎn)生分層的機(jī)理:1) 、成分層代表擴(kuò)散反應(yīng)帶2) 、成分層的發(fā)育是構(gòu)造重結(jié)晶的結(jié)果3) 、成分層是強(qiáng)烈壓扁(塑性變形)的結(jié)果5、變質(zhì)作用的因素:溫度、壓力、化學(xué)活動(dòng)性流體、時(shí)間6、溫度對(duì)變質(zhì)作用反應(yīng)的作用1) 溫度升高有利于吸熱反應(yīng)(如脫水反應(yīng)),溫度降低反應(yīng)向放熱 進(jìn)行。2) 溫度升高可提高活化分子比例,克服活化能障礙,大大
3、加快變 速率和晶體生長(zhǎng),是重結(jié)晶的決定性因素。3) 溫度升高還可以改變巖石的變形行為,從脆性變形向塑性變形4) 溫度升高還會(huì)通過(guò)脫水反應(yīng)、脫碳酸反應(yīng)形成變質(zhì)熱液,他們 化劑、搬運(yùn)劑和熱媒介對(duì)變質(zhì)作用施加影響。5) 此外,溫度升高還會(huì)導(dǎo)致部分熔融而發(fā)生混合巖化。7、P-T-t 軌跡的概念、地質(zhì)意義、應(yīng)用巖石在變質(zhì)作用過(guò)程中 P-T 條件隨時(shí)間 (t )的變化而變化的歷程或在解中表示該歷程的曲線 P-T-t 軌跡概念的提出,是變質(zhì)巖的重大突破,它使得人們從動(dòng)態(tài)的 觀點(diǎn), 重新審視變質(zhì)巖石學(xué)領(lǐng)域的一些重大問(wèn)題和基本概念,是標(biāo)志 著變質(zhì)作用研 究進(jìn)入地球動(dòng)力學(xué)階段的里程碑?,F(xiàn)在主要應(yīng)用于變質(zhì)作用構(gòu)造環(huán)
4、境,如大陸碰撞造山帶。8、變質(zhì)作用的分類(lèi)及各種變質(zhì)作用的特征1)局部變質(zhì)作用 分布局限(如斷裂帶,接觸帶),往往一個(gè)因素起主導(dǎo)作用。在局部變 質(zhì)地 區(qū)可清楚觀察到變質(zhì)巖與未變質(zhì)巖的漸變過(guò)渡。具體可分為接觸- 熱變質(zhì)作用、動(dòng)力變質(zhì)作用、沖擊變質(zhì)作用、交代變質(zhì)作用。接觸 -熱變質(zhì)作用:分布在侵入體與圍巖接觸帶,主要由巖漿熱而導(dǎo)致 的變 質(zhì)作用。主要控制因素是溫度,主要變質(zhì)機(jī)制是重結(jié)晶,具有很低 P/T 比。動(dòng)力變質(zhì)作用:分布在斷裂帶,在構(gòu)造作用下導(dǎo)致的變質(zhì)作用。主要 控制因 素為偏應(yīng)力,主要變質(zhì)機(jī)制為變形(脆性變形和韌性變形)及 動(dòng)態(tài)重結(jié)晶, P/T 通常較高。2)區(qū)域變質(zhì)作用 在巖石圈范圍,規(guī)模
5、巨大的變質(zhì)作用。變質(zhì)因素復(fù)雜,往往是溫度、 壓力、 偏應(yīng)力和流體綜合作用, P/T 高中低很低都有。變質(zhì)機(jī)制多樣 , 主要是重結(jié)晶 和變形。可分為 4 個(gè)地質(zhì)類(lèi)型:造山變質(zhì)作用、洋地變質(zhì)作用、埋藏變質(zhì)作 用、混合巖化作用9、變質(zhì)反應(yīng)的基本類(lèi)型 固-固反應(yīng) :反應(yīng)物和生成物都是固相,不涉及流體,因而平衡條件與流體相無(wú)關(guān),反應(yīng)影響因素僅為 T和P,是較好的溫壓指示計(jì)。1)多形轉(zhuǎn)變(答案在第 10 題)2) 固溶體的出溶。高溫時(shí)固溶體礦物為均已的一相時(shí),當(dāng)溫度降低到固溶 體分解曲線之下,就會(huì)分解為成分不同的兩相,稱(chēng)為出溶。3)純固相之間的反應(yīng) 反應(yīng)物和生成物事化學(xué)成分不同的純固相礦物。如圖 18T
6、所示反應(yīng): NaAlSi 2O6+SiO2=NaAlSi3O8Jd硬玉Q石英Ab鈉長(zhǎng)石10、 解釋 18-1 圖P272硅酸鹽礦物3個(gè)多形變體紅柱石 And藍(lán)晶石Ky和矽線石Sil是變質(zhì) 巖中常見(jiàn)的多形轉(zhuǎn)變。 Ky=And、 Ky=Sil 反應(yīng)的均為正值, 故該反應(yīng)線均是 政正斜率。 And=Sil 則反之。三條反應(yīng)線相交于一點(diǎn) , 點(diǎn)上三種礦物共生, 該店為三相點(diǎn)。三條線上相應(yīng)的兩相共生。三條 線將 P-T 分為三個(gè)區(qū),每個(gè) 區(qū)僅一相穩(wěn)定。And在低壓穩(wěn)定,Ky在高壓區(qū)穩(wěn)定、Sil在高溫區(qū)穩(wěn)定。意義: 紅柱石出現(xiàn)說(shuō)明巖石形成于低溫條件 ;藍(lán)晶石出現(xiàn)說(shuō)明巖石高壓 變質(zhì)條 件;矽線石出現(xiàn)指示高溫
7、變質(zhì)條件。11、成巖格子 一個(gè)化學(xué)成分在一定范圍的巖石系統(tǒng),在一定 P-T 條件范圍內(nèi)遭受變 質(zhì)作用 時(shí),隨著外界條件的變化,巖石系統(tǒng)內(nèi)會(huì)通常會(huì)發(fā)生一系列變 質(zhì)反應(yīng)。在 P-P-T 空間上單變線相T 圖解上,這些反應(yīng)的單變線通常彼此會(huì)相交。這種在 交的網(wǎng)狀系統(tǒng)成為成巖格子。12、Barrow 變質(zhì)帶的概念、劃分方案、等邊反應(yīng)方程式 劃分:以變泥質(zhì)巖中隨變質(zhì)程度(溫度)增高而依次出現(xiàn)的新礦物(稱(chēng) 為指 示礦物)為標(biāo)志劃分變質(zhì)帶的,因而成該變質(zhì)帶為指示礦物帶。 也就是以指 示礦物出現(xiàn)的線作為等變質(zhì)線劃分變質(zhì)帶的。巴羅式變質(zhì)帶的概念:巴羅在蘇格蘭高地共標(biāo)出黑云母、石榴子石、 十字 石、藍(lán)晶石、矽線石
8、等 5 條等變線,這五條線將該地區(qū)分為綠泥 石帶(黑云 母等變線低溫側(cè))、黑云母帶、石榴子石帶、十字石帶、藍(lán) 晶石帶、矽線石 帶等 6 個(gè)指示礦物帶,通稱(chēng)為巴羅式區(qū)域變質(zhì)帶。(等變線:兩個(gè)變質(zhì)帶的界線)1)黑云母等變線反應(yīng)Stp (黑硬綠泥石) +Phn (多硅白云母) =Bi+Ch (綠泥石) +Q+H2O ( V, 蒸汽)2)石榴子石等變質(zhì)線反應(yīng)Cid (硬綠泥石) +Bi=Gt (石榴子石) +H203)十字石等變質(zhì)線反應(yīng)Ms+Ch (綠泥石) =St (十字石) +Bi+Q+H2O4)藍(lán)晶石等變線反應(yīng)St (十字石 )+Q=Gt (石榴子石) +Ky (藍(lán)晶石) +H205)矽線石等變
9、線反應(yīng)Ky=Sil13、變質(zhì)巖化學(xué)類(lèi)型的劃分(掌握大類(lèi)劃分即可)1)泥質(zhì):導(dǎo)源于泥質(zhì)沉積物2)長(zhǎng)英質(zhì):包括變質(zhì)的砂巖、硅質(zhì)凝灰?guī)r和中酸性巖漿巖。3)鈣質(zhì):導(dǎo)源于灰?guī)r和白云巖 (可含石英、粘土礦物等雜質(zhì)) 等 鈣質(zhì)沉積 物。4)基性:由基性巖漿巖、凝灰?guī)r及含顯著數(shù)量的鈣鋁鐵鎂的不純 泥灰質(zhì) 沉積巖轉(zhuǎn)變而來(lái)的變質(zhì)巖。5)鎂質(zhì):導(dǎo)源于超基性巖漿巖和綠泥石質(zhì)及其他富含鎂鐵的沉積物14、泥質(zhì)變質(zhì)巖的化學(xué)成分及礦物成分特點(diǎn) 化學(xué)成分特點(diǎn):氧化鋁和氧化鉀含量高,氧化鉀、氧化鋁相對(duì)含量變化大。礦物成分特點(diǎn):云母含量高,石英常見(jiàn),兩個(gè)亞類(lèi)礦物成分有明顯差別:1) 氧化鋁過(guò)剩的泥質(zhì)變質(zhì)巖 : 特點(diǎn)是含富鋁礦物(紅
10、柱石、藍(lán)晶石、矽線石 等),中低溫時(shí)無(wú)鉀長(zhǎng)石 , 高溫時(shí)(麻粒巖相、輝石角巖相等)出現(xiàn)鉀長(zhǎng)石; 2) 氧化鉀過(guò)剩的泥質(zhì)巖: 含鉀長(zhǎng)石,中低溫時(shí)無(wú)富鋁礦物,高溫時(shí)出現(xiàn)富鋁礦物(矽線石、堇 青石、 石榴子石等)15、斑狀變晶結(jié)構(gòu)與斑狀結(jié)構(gòu) 斑狀變晶結(jié)構(gòu):變晶結(jié)構(gòu)的一種,顆粒粒度呈雙模式分布,大顆粒 (稱(chēng)為變 斑晶)被小顆粒(稱(chēng)為基質(zhì))包圍。變斑晶和基質(zhì)通常 由不同礦物組成。斑狀結(jié)構(gòu):火成巖結(jié)構(gòu)的一種,指巖石中礦物顆粒分為大小截然 不同的兩群, 大的稱(chēng)斑晶,小的和不結(jié)晶的稱(chēng)為基質(zhì)。它是淺成 巖和噴出巖的重要結(jié)構(gòu)類(lèi) 型,其中斑晶和基質(zhì)形成于不同的世代, 斑晶一般是在深處或巖漿上升過(guò)程 中晶出的,基質(zhì)是
11、巖漿在地表 快速冷凝的條件下固結(jié)的。16、 Gibbs 相律、 Goldschmidt 相律、 Korzhenskii 相律的意義及應(yīng) 用條 件1) Gibs 相律 :P (相數(shù)) +f (自由度數(shù)) =c (組分?jǐn)?shù)) +2(相:巖石礦物組合;組分:巖石化學(xué)成分;自由度:物理化學(xué)條件) 從研 究變質(zhì)巖礦物共生組合特征及其變化規(guī)律出發(fā),應(yīng)用相律,可以 分析礦物組 合與巖石化學(xué)成分和物化條件的關(guān)系。這是研究變質(zhì)巖石 學(xué)的基本方法,稱(chēng) 為共生分析。Goldschmidt 相律:封閉條件下巖石系統(tǒng)達(dá)平衡時(shí)服從 Gibbs 相律。 由于變質(zhì)作用常常是在一定溫度和壓力區(qū)間內(nèi)進(jìn)行并達(dá)平衡的,必定 有兩個(gè) 自
12、由度,即 fN2. 由 Gibbs 相律得 f=c+2-pN2 。因此, pWc。 如果系統(tǒng)沒(méi)有流體相, P 就代表礦物相數(shù);如果有一個(gè)流體相,礦物 相數(shù)就 等于 P-1. 因此在一定溫壓范圍內(nèi)平衡的礦物相數(shù)不大于巖石 系統(tǒng)的獨(dú)立組分 數(shù),即 Goldschmidt 相律。符合 Goldschmidt 相律的 條件:封閉系統(tǒng)、無(wú) 流體相、 f (自由度) N2。17、ACF圖解(圖20-6)的應(yīng)用圖在 P320ACF圖能標(biāo)繪所有常見(jiàn)變質(zhì)巖,包括泥質(zhì)、長(zhǎng)石質(zhì)、鈣質(zhì)和基性變質(zhì)巖,說(shuō)明它們相互關(guān)系和廣泛的共生關(guān)系,但不能表示中低溫下氧化鉀對(duì)礦物共生的影響。Az KF圖則能很好地表示氧化鉀過(guò)剩與氧化鉀
13、不足的共生組合,但其應(yīng)用僅限于泥質(zhì)、長(zhǎng)英質(zhì)巖石。圖20-6表示了變質(zhì)巖五大化學(xué)類(lèi)型和主要造巖礦物在ACF和A KF圖上的位置,這個(gè)圖解不但可為制作 ACF A,KF提供方便,而且可以 直觀地表示巖 石化學(xué)成分與礦物成分的關(guān)系。熟悉這個(gè)圖解,有利于 掌握五大化學(xué)類(lèi)型變 質(zhì)巖的化學(xué)成分、礦物成分特點(diǎn)和判讀成分 -共生 圖解,便于在實(shí)際工作中 以巖石的礦物成分判斷化學(xué)類(lèi)型,以利于恢 復(fù)其原巖。18、變質(zhì)級(jí)劃分及其與變質(zhì)相的對(duì)應(yīng)關(guān)系變質(zhì)相:一個(gè)類(lèi)型的所有巖石的總稱(chēng)。與變質(zhì)相相比,變質(zhì)級(jí)是對(duì)變質(zhì)作用 P-T 空間更粗略的劃分。因而, 一個(gè)變 質(zhì)級(jí)包括幾個(gè)變質(zhì)相。很低級(jí):沸石相、葡萄石 -綠纖石相、硬柱石
14、 -鈉長(zhǎng)石 -綠泥石相、藍(lán)片巖相低級(jí):鈉長(zhǎng)綠簾角巖相、綠片巖相、綠簾角閃巖相 中級(jí):普通角閃石角巖相、角閃巖相 高級(jí):輝石角巖相、透長(zhǎng)巖相、麻粒巖相榴輝巖相以高壓為特征,溫度包括低溫-高溫的很寬的范圍,因而未列 于上 述以熱峰溫度為標(biāo)志的變質(zhì)級(jí)中。19、區(qū)域變質(zhì)巖變質(zhì)相的劃分(表 20-1)及臨界礦物組合 P325沸石相(Z)鈉長(zhǎng)石+濁沸石+葡萄石+綠泥石葡萄石-綠纖石相(p-P)鈉長(zhǎng)石+葡萄石+綠纖石+綠泥石藍(lán)片巖相(BS綠片巖相(GS鈉長(zhǎng)石+綠簾石+陽(yáng)起石+綠泥石綠簾-角閃巖相(EA暈長(zhǎng)石+綠簾石+普通角閃石+陽(yáng)起角閃巖相(A)斜長(zhǎng)石+普通角閃石麻粒巖相(G斜長(zhǎng)石+透輝石+紫蘇輝石硬柱石-
15、鈉長(zhǎng)石-綠泥石相(LA)硬柱石+鈉長(zhǎng)石+綠泥石鈉長(zhǎng)石+藍(lán)閃石+綠泥石榴輝巖相(E富鎂鋁榴石分子的石榴子石 +綠簾石20、變質(zhì)相系的劃分及代表性特征變質(zhì)礦物變質(zhì)相系反映的是變質(zhì)作用會(huì)變質(zhì)地區(qū)的P/T比。按P/T分類(lèi):1)高P/T型:含藍(lán)閃石為特征2)中P/T型:低溫出現(xiàn)藍(lán)晶石,高溫出現(xiàn)矽線石3)低P/T型:低溫出現(xiàn)紅柱石、高溫出現(xiàn)矽線石4) 很低P/T型:與低P/T型相似,例如洋底變質(zhì)。21、碎裂巖與糜棱巖1) 碎裂巖系列:以脆性變形為主,其特征是巖石無(wú)定向或略具定向,具碎裂結(jié)構(gòu)或玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu),微碎裂發(fā)育,無(wú)或少有重結(jié)晶 作用。變形增強(qiáng), 粒度變小。按碎基含量和性質(zhì)劃分:構(gòu)造角礫巖:具碎裂構(gòu)造,角
16、礫狀構(gòu)造;主要由較大的碎塊角粒組成 , 角礫 塊呈棱角狀,大小混雜,排列紊亂;基質(zhì)由細(xì)小的破碎物(碎基) 和鐵質(zhì)、 桂枝、鈣質(zhì)膠結(jié)物組成;若角礫磨圓,則稱(chēng)為構(gòu)造角礫。構(gòu) 造角礫多有一定 的定向構(gòu)造。碎裂巖:主要由碎基組成,具碎裂結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。假玄武玻璃:貌似玄武巖的黑色的特殊動(dòng)力變質(zhì)巖,具玻璃質(zhì)碎屑結(jié) 構(gòu),塊 狀構(gòu)造。是高應(yīng)變速率下,強(qiáng)烈變形造成的部分熔融而又迅速 冷凝的產(chǎn)物。2) 糜棱巖系列:以塑性變形為主,其顯著特征是明顯的面理 (往 往有線理)構(gòu)造、糜棱結(jié)構(gòu)或變余糜棱結(jié)構(gòu)。按基質(zhì)含量和重結(jié)晶強(qiáng)度分為:糜棱巖、千糜巖、變余糜棱22、糜棱巖的分類(lèi) 糜棱巖系列:以塑性變形為主,其顯著特征是明
17、顯的面理(往往有線 理)構(gòu) 造、糜棱結(jié)構(gòu)或變余糜棱結(jié)構(gòu)。按基質(zhì)含量和重結(jié)晶強(qiáng)度分為: 糜棱巖:具 糜棱結(jié)構(gòu)、定向構(gòu)造;碎斑通常呈卵圓狀、眼球狀、透鏡 狀,常發(fā)育波狀消 光、變形紋、變形帶、扭折帶等晶內(nèi)和晶界塑性變 形結(jié)構(gòu);基質(zhì)主要由亞顆 粒和細(xì)小的重結(jié)晶顆粒組成,具有明顯的面 理,且常呈條帶狀(成分層)繞千糜巖:是糜棱巖、超糜棱巖具千枚狀構(gòu)造的變種。重結(jié)晶作用明顯 ,基質(zhì) 中富含的片狀或纖維狀礦物,如絹云母、綠泥石、透閃石等,使 巖石呈現(xiàn)絲 絹光澤,外貌似千枚巖。巖石中僅殘留少量碎斑,其中可 見(jiàn)各種晶內(nèi)和晶界 塑性變形結(jié)構(gòu)。變余糜棱巖:是一種完全重結(jié)晶的糜棱巖?;|(zhì)碎斑都已重結(jié)晶。變 余糜棱
18、結(jié)構(gòu)表現(xiàn)在由碎斑重結(jié)晶而來(lái)的細(xì)粒集合體保留原碎斑的外形 輪廓和壓力影 等特征。變余糜棱巖具有片狀、片麻狀構(gòu)造以及條帶狀、 眼球狀構(gòu)造,包括 構(gòu)造片巖和構(gòu)造片麻巖兩大類(lèi)型。23、大型韌性剪切帶中糜棱巖的分布(圖 21-2)P33124、接觸-熱變質(zhì)巖的一般特點(diǎn)度變 局限在侵入體與圍巖接觸帶附近圍巖之中圍繞侵入體分布。分布寬化很大,在接觸變質(zhì)暈外帶,可見(jiàn)逐漸過(guò)渡為未變質(zhì)的原巖。 由于變質(zhì)因素主要為 T, 缺乏偏應(yīng)力,因而接觸 - 熱變質(zhì)巖一般以 具變晶 結(jié)構(gòu)、無(wú)定向構(gòu)造為特征,在接觸變質(zhì)暈外帶,變余結(jié)構(gòu)構(gòu) 造發(fā)育。 接觸-熱變質(zhì)屬于很低 P/T 變質(zhì)(視地?zé)崽荻?80°C/km) , 形
19、成深 度淺 (通常 P<0.3GPa), 因而礦物成分上以紅柱石、堇青石、硅灰石等低壓礦物為特征。 由于導(dǎo)致接觸 - 熱變質(zhì)的熱和流體來(lái)自侵入體,因而接觸變質(zhì)暈中 出現(xiàn)自侵入體接觸帶向外變質(zhì)程度逐漸降低的變質(zhì)分帶,圍繞侵入 體呈同心圈狀分布。 由于巖漿流體的作用,接觸 - 熱變質(zhì)巖往往有夕卡巖等交代巖伴生。25、矽卡巖、角巖 矽卡巖:一種接觸交代變質(zhì)巖石,主要由富鈣或富鎂的硅酸鹽礦物 組成。變 質(zhì)巖,一般經(jīng)接觸交代作用形成。礦物成分主要為石榴 子石類(lèi)、輝石類(lèi)和其 他硅酸鹽礦物。產(chǎn)在火成巖體(主要為中性 火成巖及酸性火成巖)與碳酸鹽 類(lèi)巖石(主要是石灰?guī)r)及火山 - 沉積巖系接觸帶或其附近
20、。按圍巖成分可分 為:鈣質(zhì)矽卡巖、鎂 質(zhì)矽卡巖、硅酸鹽矽卡巖。角巖:一種具塊狀構(gòu)造的熱接觸變質(zhì)巖。原巖主要為粘土巖、粉砂 巖、火成 巖和各種火山碎屑巖。主要由長(zhǎng)石、云母、角閃石、石 英、輝石等組成,還 含少量有矽線石、堇青石、紅柱石、石榴子 石等。巖石外表一般為深色,有 時(shí)為淺色,致密堅(jiān)硬。角巖按主 要礦物成分可分為云母角巖、長(zhǎng)英質(zhì)角巖、 鈣硅角巖、基性角巖、 鎂質(zhì)角巖等。26、埋藏變質(zhì)巖的一般特點(diǎn)( 1)出現(xiàn)在造山變質(zhì)(區(qū)域變質(zhì))和洋底變質(zhì)的很低級(jí)部分,或獨(dú)立出現(xiàn)在強(qiáng)烈坳陷盆地沉積的下部,與未變質(zhì)沉積巖、火山巖 漸變過(guò)渡。(2) 變質(zhì)因素以很低溫(150? 350° C)、低壓(V
21、0.35GPa)為特點(diǎn), 流體成分也是一個(gè)重要因素,因而常常伴隨低溫交代作用。但 透入性 變形微弱,偏應(yīng)力較次要。 P/T 比變化范圍很大,從高 P/T 直到很低 P/T 各類(lèi)型都有。(3) 由于溫度很低,礦物成分上以含沸石、葡萄石 (Prh) 、綠纖石(Pu) 、混層狀粘土礦物等很低溫礦物及大量原巖中殘留礦物為 特征。(4) 巖石無(wú)片理,變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)育,原生的沉積、火山或火山碎 屑結(jié)構(gòu) 等結(jié)構(gòu),原生的層理、氣孔等構(gòu)造保留完好,外貌上與 未遭受變質(zhì)的 原巖很難區(qū)分。(5) 由于溫度很低,通常缺乏與埋藏變質(zhì)相關(guān)的巖漿活動(dòng)。27、造山變質(zhì)巖的一般特點(diǎn)(1) 廣泛分布在前寒武紀(jì)結(jié)晶基底和顯生宙造山
22、帶。(2) 是在區(qū)域性熱異常和構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的聯(lián)合作用的產(chǎn)物,變質(zhì)因素十分復(fù)雜。(3) 由于偏應(yīng)力起重要作用,造山變質(zhì)巖通常都遭受構(gòu)造變形,而發(fā)育明顯的面、線理。(4) 由于 P/T 比變化大,造山變質(zhì)巖分布區(qū)變質(zhì)相系列和遞增變質(zhì)帶演化分復(fù)雜多樣(5)一個(gè)在同一構(gòu)造背景下的大面積造山變質(zhì)巖分布區(qū)內(nèi)部通常顯 示熱峰 壓力(深度),這導(dǎo)致變質(zhì)區(qū)(帶)內(nèi)部 P/T 比的變化 , 而分為不同類(lèi)型相系 列的兩個(gè)區(qū)域。( 6)造山變質(zhì)的構(gòu)造背景多樣,主要包括弧一溝帶、大陸碰撞帶和大陸拉張帶三類(lèi)。除這三類(lèi)外,其它構(gòu)造背景亦可能存在,特 別是早前寒武 紀(jì)。不同構(gòu)造背景變質(zhì)作用特點(diǎn)不同。28、造山變質(zhì)的構(gòu)造背景 弧
23、一溝帶(注意雙變質(zhì)帶的概念) 弧一溝帶變質(zhì)作用以發(fā)育雙變質(zhì)帶為特征。雙變質(zhì)帶由大體同時(shí)代的 一個(gè)高 P/T 變質(zhì)帶和一個(gè)較低 P/T 比變質(zhì)帶組成。它們相互平行沿大陸邊緣延伸,其間通常有一個(gè)巨大斷裂將二者分隔開(kāi)。高 P/T 變質(zhì)帶 位于大洋一側(cè),代表 了一個(gè)古海溝帶,由冷的洋殼和海溝沉降物俯沖 至地下深處形成。較低 P/T 比變質(zhì)帶為低 P/T 型或中 P/T 型或二者的 混合,代表了一個(gè)古島弧帶。島弧 帶與俯沖有關(guān)的大量巖漿活動(dòng)是 P/T 比較低的主要原因。雙變質(zhì)帶廣泛作為 地質(zhì)歷史中孤一溝系統(tǒng)的證據(jù)。 雙變質(zhì)帶廣泛分布于環(huán)太平洋地區(qū)。 大陸碰撞帶 大陸碰撞帶變質(zhì)作用以十分復(fù)雜的多期區(qū)域變質(zhì)
24、,可出現(xiàn)各種 P/T 比 類(lèi)型及 其疊加為特征。這是由碰撞帶復(fù)雜的構(gòu)造演化歷史決定的。 大陸拉張帶 大陸拉張帶變質(zhì)作用以低 P/T 型高溫變質(zhì)伴隨大量巖漿活動(dòng)為特征加,導(dǎo)在大陸拉張區(qū),地殼或巖石圈減薄使來(lái)自地?;蜍浟魅Φ纳仙裏崃髟?致玄武質(zhì)和花崗巖類(lèi)巖漿形成和上侵及低 P/T 型高溫變質(zhì),形 成麻粒巖相變 質(zhì)雜巖。29、混合巖的一般特征 (要點(diǎn) ) 混合巖化作用是變質(zhì)作用向巖漿作用過(guò)渡的類(lèi)型,這決定了混合巖具有介于變質(zhì)巖和巖漿巖之間的地質(zhì)學(xué)、巖石學(xué)特征。(1) 大面積分布在前寒武紀(jì)地盾區(qū)和顯生宙島弧帶、大碰撞帶、大拉張帶低一中 P/T 區(qū)域變質(zhì)區(qū),與中、高級(jí)區(qū)域變質(zhì)巖及花崗 巖類(lèi)深成侵 入體共
25、生和相互過(guò)渡。(2) 混合巖由基體和脈體兩個(gè)基本組成部分組成?;w是角閃巖相 或麻粒 巖相變質(zhì)巖,代表混合巖原巖,但或多或少受到改造, 又稱(chēng)為古成 體。脈體是長(zhǎng)英質(zhì)或花崗質(zhì)物質(zhì),代表混合巖中新 生的部分,又稱(chēng)為 新成體。(3) 在化學(xué)成分上,淺色體為長(zhǎng)英質(zhì)的,常具有 Q-Ab-Or 系統(tǒng)共結(jié) 點(diǎn)或 同結(jié)線成分 ( 圖 22-20), 說(shuō)明它們是部分熔融產(chǎn)物。古成 體可包括泥 質(zhì)、長(zhǎng)英質(zhì)、鈣質(zhì)、基性、鎂質(zhì)等各種化學(xué)類(lèi)型變 質(zhì)巖。但以長(zhǎng)英質(zhì) 片麻巖最常見(jiàn)。(4) 在結(jié)構(gòu)方面,古成體具鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu)等變晶結(jié)構(gòu)和交代結(jié) 構(gòu),往 往強(qiáng)面理化。(5) 基體與脈體的空間排布方式?jīng)Q定了混合巖構(gòu)造特點(diǎn)。(6)
26、 混合巖構(gòu)造取決于混合巖化強(qiáng)度和基體構(gòu)造。30、混合巖 4 種成因模式要點(diǎn)(圖 22-22)(如果是大題作答最好畫(huà)圖)1)混合巖成因的巖漿注入模式?;旌蠋r是外來(lái)的花崗質(zhì)巖漿注入 片巖、 片麻巖形成。2)混合巖成因的交代模式?;旌蠋r是深部上升的巖汁交代原巖而形成的。巖汁是一種高化學(xué)活動(dòng)性、具高滲透能力的液體,富含 K、Na、 Si 等組分。在混合巖區(qū)外圍,它交代圍巖形成長(zhǎng)石 斑晶和各種不規(guī)則脈體。 在混合巖區(qū)中心,則滲透圍巖形成云 染狀混合巖。進(jìn)一步產(chǎn)生新的熔 漿,即再生巖漿,形成花崗巖。3)脈熔合巖模式?;旌蠋r成因是巖石內(nèi)部熔體或溶解物質(zhì)遷移富 集的結(jié) 果。脈體來(lái)自變質(zhì)巖本身。其中,溶解物質(zhì)的
27、遷移富集 符合變質(zhì)分異 的定義。4)混合巖的深熔 (部分熔融) 成因?;旌蠋r是片麻巖部分熔融而 成,熔融 物質(zhì)富集集中形成脈體,因而稱(chēng)“半熔巖”。而花崗巖 是高度熔融的 結(jié)果,稱(chēng)為“全熔巖”。31、會(huì)聚板塊邊界的變質(zhì)巖組合1) 島弧。島弧地區(qū)最典型的變質(zhì)巖組合是由低溫高壓 (高 P/T ) 與高溫低 壓(低 P/T )組成的雙變質(zhì)帶。2) 大陸邊緣因俯沖作用的發(fā)生也可以出現(xiàn)與島嶼地區(qū)相類(lèi)似的雙 變質(zhì)帶, 美國(guó)西海岸附近的佛蘭西斯科平行海岸線的高壓低溫 變質(zhì)帶屬于這種附近的綠纖石帶為含綠纖石的綠片巖 , 部分含有藍(lán)閃石。該帶的北東 方向?yàn)橛苫◢徺|(zhì)巖石為主的高溫 低壓變質(zhì)帶。大陸邊緣帶除了大陸地
28、殼形成水平方面的增生外 , 由于俯沖帶巖漿的上侵部分巖漿滯留外于 大陸地殼底部發(fā)生底 侵底墊作用,導(dǎo)致大陸地殼的垂向增生及陸殼加 厚及地溫增高。 并誘發(fā)區(qū)域的變質(zhì)作用。下地殼麻粒巖相巖石的形成 與上述地 殼加厚地殼負(fù)荷增大以及在此期間的加熱作用關(guān)系密切。大 陸 邊緣帶的褶皺和遞沖作用也比較普遍,因此與之相伴隨的韌性 剪 切帶,及動(dòng)力變質(zhì)作用也較為常見(jiàn)。32 陸-陸碰撞的變質(zhì)巖組合由于在陸 - 陸碰撞前有陸間洋盆的俯沖作用,因此保留有島弧或大陸邊緣地區(qū)發(fā)育的高 P/T 變質(zhì)帶及中一低 P/T 變質(zhì)帶。在洋盆閉合后造山 帶進(jìn)入陸一 陸碰撞及大陸深俯沖階段,伴隨著地殼物質(zhì)的摺皺、逆 沖、疊置導(dǎo)致地殼的 總厚度加大,放射性的熱積累及巖漿的活動(dòng)都使 得碰撞造山帶的溫度迅速升 高,這些因素都促進(jìn)了變質(zhì)作用的發(fā)生。 與洋陸俯沖相比,在陸陸碰撞及 大陸深俯沖地區(qū),由于兩個(gè)大陸 地殼的密度差小于洋陸之間的密度差,因此 大陸深俯沖作用持續(xù)時(shí)間 較短,并轉(zhuǎn)變?yōu)檎w抬升或下插陸殼的折返作用。 在上述構(gòu)造背景條 件下,出露的變質(zhì)巖組合有:(1
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