第六章變質(zhì)巖課件2014正式

第六章變質(zhì)巖

變質(zhì)作用(metamorphism)——各類巖石當(dāng)其所處的環(huán)境跟當(dāng)初巖石形成時(shí)的環(huán)境有了變化,巖石的成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等往往也要隨之變化,以便使巖石和環(huán)境之間達(dá)到新的平衡關(guān)系。這種變化總稱為變質(zhì)作用。

變質(zhì)巖(metamorphicrock)——地殼中已經(jīng)存在的巖石因溫度、壓力及介質(zhì)條件的變化，在沒有顯著熔融和溶解的固體狀態(tài)下，使原巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和礦物成分發(fā)生改變的變質(zhì)產(chǎn)物(新的巖石類型)。即由變質(zhì)作用形成的巖石，就是“變質(zhì)巖”。因此，任何變質(zhì)巖都包含其原巖形成的歷史和變質(zhì)作用的歷史。

正變質(zhì)巖——由火成巖形成的變質(zhì)巖；副變質(zhì)巖——由沉積巖形成的變質(zhì)巖。

碳酸鹽巖在熾熱的巖漿的烘烤下,方解石晶粒變得粗大,變質(zhì)成大理巖。

富鋁的泥質(zhì)巖石，在地殼運(yùn)動(dòng)及不同溫度的作用下變成具有定向構(gòu)造的板巖、千枚巖、片巖。

花崗巖在巖漿侵入及地殼運(yùn)動(dòng)廣大面積受力作用下，變成片麻巖。

在中酸性巖漿侵入和碳酸鹽巖的接觸帶及其附近，在中、高溫具有化學(xué)活動(dòng)性的氣液的作用下，生成具有新的礦物及礦物組合的矽卡巖第一節(jié)變質(zhì)作用的因素第二節(jié)變質(zhì)巖的主要特征及其識(shí)別第三節(jié)變質(zhì)作用的類型及有關(guān)變質(zhì)巖物理?xiàng)l件壓力溫度化學(xué)條件地質(zhì)因素(應(yīng)力作用下)的摩擦熱地?zé)嵩鰷亍責(zé)嵩鰷芈史派湫栽厮プ冡尫诺臒崃繋r漿活動(dòng)帶來的熱能:接觸變質(zhì)帶(1)重結(jié)晶作用——由于溫度升高使原來巖石中礦物晶體內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的活力增強(qiáng),導(dǎo)致質(zhì)點(diǎn)重新排列,使晶粒變粗。重結(jié)晶前后的化學(xué)成分和礦物成分基本不變。如石灰?guī)r變大理巖。(2)新礦物的形成——由于巖石受熱，促進(jìn)礦物成分間的化學(xué)反應(yīng),重新組合結(jié)晶而形成新的礦物。如高嶺石和其它粘土礦物在高溫影響下可形成紅柱石和石英;隱晶質(zhì)的含有硅質(zhì)(SiO2)石灰?guī)r,在較高溫度時(shí)則形成矽(硅)灰石大理巖。H4Al2Si2O9(高嶺石)Al2SiO5(紅柱石)+SiO2(石英)+2H2OCaCO3+SiO2500~550℃CaSiO3(矽灰石)+CO2↑

變質(zhì)作用的下限溫度:150℃~200℃(以濁沸石、藍(lán)閃石、硬柱石、鈉云母、葉臘石等變質(zhì)礦物的首次出現(xiàn)為標(biāo)志;上限溫度：700℃~900℃。濁沸石藍(lán)閃石藍(lán)閃石硬柱石硬柱石鈉云母葉臘石青田石田黃石雞血石與巴林石CaAl2Si2O8(鈣長(zhǎng)石,2.76)＋(Mg,Fe)2SiO4(橄欖石,3.3)Ca(Mg,Fe)2Al2[SiO4]3(石榴子石,3.5-4.3)(1)、靜壓力(圍壓)—具有均向性,其大小隨埋藏深度的增加而增加,上覆巖層厚度的增加而增加,增加的速率是(25~30)×106Pa/km。不同類型變質(zhì)作用的壓力變化很大,一般接觸變質(zhì)和動(dòng)力變化發(fā)生在地表3-5km范圍內(nèi),故壓力不超過100×106

Pa;區(qū)域變質(zhì)作用的壓力范圍為(100~800)×106Pa

。靜壓力作用下,巖石中礦物重結(jié)晶成體積減小而密度增大的新礦物(分子體積=分子量/比重)。(2)應(yīng)力(側(cè)向壓力)—當(dāng)物體遭受定向外力作用,其內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生一種抵抗力。通常和地殼活動(dòng)帶的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān)。當(dāng)巖石受到應(yīng)力作用時(shí),一方面可使其變形或破碎;另一方面使其重結(jié)晶,使巖石中片狀礦物在垂直于應(yīng)力方向生長(zhǎng)、拉長(zhǎng)或壓扁,形成明顯的排列,形成巖石的各種片理構(gòu)造。

巖石所處的化學(xué)環(huán)境發(fā)生變化,尤其是巖石處于地下深部或被巖漿侵入,常受到具有化學(xué)活動(dòng)性氣液(具有一定溫度、壓力的H2O、CO2以及其他氣液)的作用,產(chǎn)生一系列化學(xué)反應(yīng),形成新的變質(zhì)礦物。(a)充當(dāng)溶劑或媒介作用(b)控制變質(zhì)反應(yīng)方向(c)降低巖石熔點(diǎn)(d)變質(zhì)反應(yīng)的催化劑3MgCO3(菱鎂礦)＋SiO2＋H2O(熱水)Mg3[Si4O10][OH2](滑石)＋3CO2熱接觸變質(zhì)作用——溫度氣成熱液變質(zhì)作用——具有化學(xué)活動(dòng)性的氣液動(dòng)力變質(zhì)作用——壓力(定向壓力)

區(qū)域變質(zhì)作用——溫度、壓力、具有化學(xué)活動(dòng)性的氣液共同起作用二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)一、變質(zhì)巖的礦物成分三、變質(zhì)巖的構(gòu)造

與沉積巖和巖漿巖共同存在的礦物:石英、長(zhǎng)石、云母、角閃石、方解石、白云石等。它們是在變質(zhì)過程中形成的或是原巖變質(zhì)后殘留下來的。

變質(zhì)巖所特有的變質(zhì)礦物有(鑒別變質(zhì)巖的標(biāo)志礦物)：石榴子石、藍(lán)閃石、絹云母、綠泥石、紅柱石、陽(yáng)起石、透閃石、滑石、蛇紋石、石墨、堇青石、矽線石、矽（硅）灰石、十字石、方桂石等。其礦物排列具有定向性和礦物形態(tài)具有延長(zhǎng)性。(二)、碎裂結(jié)構(gòu)(壓碎結(jié)構(gòu))(三)、變余結(jié)構(gòu)(一)、變晶結(jié)構(gòu)

原巖重結(jié)晶所具有的結(jié)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。其成因和形態(tài)不同于火成巖的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。變質(zhì)巖的結(jié)晶結(jié)構(gòu)是在固態(tài)條件下進(jìn)行的,各種礦物幾乎同時(shí)結(jié)晶,礦物顆粒多為它形或半自形,結(jié)晶力越強(qiáng),反映其自形程度越好,礦物排列具有明顯的定向性。火成巖的結(jié)晶是熔融的巖漿逐漸冷卻過程中,由各種礦物按一定的順序結(jié)晶而成,自形程度常反映結(jié)晶的順序,除有些表現(xiàn)為流線或流紋構(gòu)造外,一般不具有定向排列。粒狀變晶結(jié)構(gòu)纖維狀變晶結(jié)構(gòu)鱗片變晶結(jié)構(gòu)角巖結(jié)構(gòu)斑狀變晶結(jié)構(gòu)粒狀變晶結(jié)構(gòu)(花崗變晶結(jié)構(gòu))

石英巖、大理巖常常具有這種結(jié)構(gòu)。主要由粒狀礦物(長(zhǎng)石、石英、方解石等)所組成,礦物顆粒大小近等,多呈它形,相互鑲嵌很緊,礦物顆粒接觸線呈多邊形、渾圓形或鋸齒狀,定向構(gòu)造不明顯,呈塊狀構(gòu)造。根據(jù)礦物顆粒粗細(xì)可分為粗粒(>3mm)、中粒(3~1mm)、細(xì)粒(<1mm)。粒狀變晶結(jié)構(gòu)石英巖的粒狀變晶結(jié)構(gòu)大理巖的粒狀變晶結(jié)構(gòu)微粒細(xì)粒中粒粗粒不等粒

斑狀變晶結(jié)構(gòu):在個(gè)體較小的礦物集合體(基質(zhì))中,分布有較大的礦物晶體(變斑晶)。斑狀變斑晶結(jié)構(gòu)的變斑晶是在變質(zhì)作用過程中,在固態(tài)下基本同時(shí)結(jié)晶形成的,但變斑晶時(shí)間可能稍晚。變斑晶一般是結(jié)晶能力較強(qiáng)的礦物(副礦物),如石榴子石、藍(lán)晶石、紅柱石、磁鐵礦等?；鸪蓭r中的斑狀結(jié)構(gòu)是巖漿結(jié)晶過程中形成的，斑晶比基質(zhì)較早結(jié)晶。藍(lán)閃石片巖石榴子石云母片巖鱗片變晶結(jié)構(gòu)

主要由片狀礦物(云母、綠泥石、滑石等)所組成,其礦物常平行排列,形成片理。常見于結(jié)晶片巖、片麻巖、纖枚巖。在大多數(shù)情況下,片狀礦物呈定向排列，因此它們和片理構(gòu)造的關(guān)系十分密切(如褶皺片巖)，鱗片變晶結(jié)構(gòu)特征(如石榴石白云母片巖)。但有時(shí)片狀礦物無定向排列,則成塊狀構(gòu)造。片狀或鱗片狀，玻璃或珍珠光澤含絹云母礦物的千枚巖黑云母片巖纖維狀變晶結(jié)構(gòu)(fibroblastictexture)

主要由一向延長(zhǎng)的柱狀、針狀礦物（透閃石、陽(yáng)起石、紅柱石等）所組成。它們一般有定向排列,形成束狀集合體等。致密塊狀或纖維狀蛇紋石溫石棉和田玉中平行纖維變晶結(jié)構(gòu)和田玉中纖維交織變晶結(jié)構(gòu)角巖結(jié)構(gòu)(hornfelstexture)

主要指細(xì)粒粒狀變晶結(jié)構(gòu),其中礦物顆粒彼此緊密鑲嵌,不呈定向排列,巖石常具塊狀構(gòu)造,屬于熱接觸變質(zhì)而成的角巖特征結(jié)構(gòu)。

巖石在應(yīng)力作用下，其中的礦物顆粒破碎,形成外形不規(guī)則的帶棱角的碎屑,碎屑邊緣常呈鋸齒狀，常見裂隙或扭曲變形等現(xiàn)象。

由于變質(zhì)結(jié)晶作用不徹底，原巖的礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征可能部分地保留下來，形成殘余結(jié)構(gòu)。變余結(jié)構(gòu)的命名只要在原巖結(jié)構(gòu)名稱上加上“變余”二字便可。如變余斑狀結(jié)構(gòu)、變余礫狀結(jié)構(gòu)等。

原巖為火成巖的變余結(jié)構(gòu)：由侵入巖和噴出巖經(jīng)變質(zhì)后的巖石中，變余斑狀結(jié)構(gòu)較常見，還有變余輝綠結(jié)構(gòu)，變余花崗結(jié)構(gòu)等；

原巖為沉積巖的變余結(jié)構(gòu)：原巖為砂礫巖等正常沉積碎屑巖，變質(zhì)后巖石中常部分保留礫石或砂礫的外形，稱為變余礫狀結(jié)構(gòu)及變余砂狀結(jié)構(gòu);

原巖為變質(zhì)巖的變余結(jié)構(gòu)：原巖具有變質(zhì)結(jié)構(gòu)，經(jīng)過再次變質(zhì)形成新的礦物，但仍保留原來的變質(zhì)結(jié)構(gòu)，如變余碎裂結(jié)構(gòu)，變余變晶結(jié)構(gòu)等。

變質(zhì)巖構(gòu)造主要是指巖石中各種礦物的分布特點(diǎn)和排列狀態(tài),著重于礦物集合體的空間分布特征。(一)片理構(gòu)造—巖石中礦物定向排列所顯示的構(gòu)造。礦物平行排列所成的面稱片理面。片麻構(gòu)造片狀構(gòu)造千枚構(gòu)造板狀構(gòu)造條帶狀構(gòu)造斑點(diǎn)狀構(gòu)造(二)塊狀構(gòu)造—巖石中礦物顆粒無定向排列所表現(xiàn)的均一構(gòu)造。即礦物成分、結(jié)構(gòu)很均勻，但無定向排列。常見于大理巖、石英巖。(三)變余構(gòu)造—變質(zhì)作用后保留下列的原巖構(gòu)造。常見于淺變質(zhì)巖中,如變余層理構(gòu)造、變余氣孔構(gòu)造、變余波痕構(gòu)造等。片麻狀構(gòu)造(片麻理,gneissicstructure)

片麻狀構(gòu)造:粒狀礦物（長(zhǎng)石、石英等淺色礦物）同少量成定向排列的片狀或柱狀礦物（云母、角閃石等暗色礦物）相間出現(xiàn)。巖石具顯晶質(zhì)變晶結(jié)構(gòu),以粒狀變晶礦物為主,相間有鱗片狀、柱狀變晶礦物呈斷續(xù)的定向排列和分布?；疑閹r(Greygneiss)輝綠巖中的片麻巖俘虜體片狀構(gòu)造

主要由片狀、柱狀礦物(云母、角閃石等)平行排列，連續(xù)成葉片狀，是原巖由于溫度升高，原組分重結(jié)晶、重組合，并在定向壓力下變形、挪動(dòng)、排列而構(gòu)成的，具有沿片理面劈開成不平整薄板狀的特征。片狀構(gòu)造的片理呈葉片狀。片狀構(gòu)造主要由一種礦物構(gòu)成,如云母片巖、綠泥石片巖等。云母片巖含兩種云母片巖綠泥石片巖云母片巖條帶狀構(gòu)造

與片麻狀構(gòu)造相似，但有所不同。它是以淺色粒狀礦物(如長(zhǎng)石、石英、方解石等)為主的條帶和以片狀、柱狀礦物(角閃石、黑云母、磁鐵礦等)定向交替排列所成的構(gòu)造，各以一定寬度互層狀出現(xiàn)，形成顏色不同的條帶。淺、暗條帶基本上是連續(xù)的，成因也很復(fù)雜。有些條帶構(gòu)造由原來巖石的層理構(gòu)造殘留而成,多數(shù)為暗色呈片理構(gòu)造的部分被淺色巖漿物質(zhì)順片理貫入而成，如混合巖。千枚狀構(gòu)造

由細(xì)小片狀礦物定向排列所成的構(gòu)造，礦物重結(jié)晶不強(qiáng)烈，常有肉眼難辯的絹云母細(xì)小鱗片近于定向排列，因而片理上見有較強(qiáng)烈的絲絹光澤。這種構(gòu)造常見于千枚巖。千枚片巖的千枚構(gòu)造板狀構(gòu)造(板理,tabularstructure)

頁(yè)巖或泥巖等巖石受到一定程度的定向壓力作用，出現(xiàn)一組相互平行的好似瓦板狀的面，和原巖層理平行或斜交稱作板理。巖石組分基本上沒有重結(jié)晶。但有時(shí)在板理面出現(xiàn)少量的礦物微晶。這種結(jié)構(gòu)常見于板巖，形成于溫度較低并有定向壓力的條件下。巖石在應(yīng)力作用下產(chǎn)生一組密集平行的破裂面，可伴有輕微的重結(jié)晶，但肉眼不能分辨出顆粒。板巖特有的板狀構(gòu)造

巖石中由微小晶體定向排列所成的板狀劈理構(gòu)造，板理面平整而光滑，并微有絲絹光澤，均勻薄板狀斑點(diǎn)狀構(gòu)造(spottedstructure

)

在熱接觸變質(zhì)作用初期，由于溫度升高使原巖某些成分集中或起化學(xué)變化，產(chǎn)生構(gòu)成2毫米左右大小不等的斑點(diǎn)狀新礦物，如碳質(zhì)、鐵質(zhì)、以及紅柱石、綠泥石、絹云母的微晶。常見于淺變質(zhì)的板巖。一、動(dòng)力變質(zhì)作用及其巖石二、接觸變質(zhì)作用及其巖石三、區(qū)域變質(zhì)作用及其巖石四、區(qū)域混合巖化作用及其巖石

動(dòng)力變質(zhì)作用(dynamicmetamorphism)——巖層由于受到構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的強(qiáng)烈應(yīng)力的作用,可使巖石及其組成礦物發(fā)生變形、破碎,并伴隨著一定程度的重結(jié)晶作用。在動(dòng)力變質(zhì)作用中，變質(zhì)因素以機(jī)械能(定向壓力)及其轉(zhuǎn)變的熱能為主，常沿?cái)嗔褞С蕳l帶狀分布，形成斷層角礫巖、碎裂巖、麋棱巖等，這些巖石是判斷斷裂帶的重要標(biāo)志。根據(jù)巖石碎裂的特征將動(dòng)力變質(zhì)巖劃分為以下主要類型，以巖石碎裂特征定出基本名稱。變形性質(zhì)碎裂特征巖石類型脆性

變形碎

裂

的具破碎角礫結(jié)構(gòu)構(gòu)造角礫巖具碎裂結(jié)構(gòu)或碎斑結(jié)構(gòu)碎基含量<50%

碎基含量>50%碎裂××巖

碎裂巖塑

性

變

形糜

棱

的糜棱結(jié)構(gòu)，有或無少量碎斑重結(jié)晶物質(zhì)的含量（%）<10糜棱巖和超糜棱巖10-50千枚糜棱巖（千糜巖）50-90糜棱千枚巖>90糜棱片巖或片巖次顯微顆?；虿ＡЪ傩洳Ａ?dòng)力變質(zhì)作用斷層角礫巖碎裂巖糜棱巖巖層(巖石及其礦物)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)應(yīng)力、機(jī)械能熱能變形、破碎重結(jié)晶作用斷裂帶假玄武玻璃構(gòu)造角礫巖(tectonicbreccia)

構(gòu)造角礫巖(斷層角礫巖,faultbreccia)——巖石因構(gòu)造作用發(fā)生破碎所形成的角礫狀巖石，角礫大小不等，具棱角,巖性與斷層兩側(cè)巖石相同,并被成分破碎細(xì)屑、后生作用水溶液中的物質(zhì)所充填膠結(jié)。它是動(dòng)力變質(zhì)巖中碎裂程度中等的巖石。構(gòu)造角礫巖在斷層破碎帶廣泛分布，其厚度取決于破碎的強(qiáng)度。斷層角礫巖斷層角礫巖(巖屑為燧石質(zhì))含斷層泥的構(gòu)造角礫巖碎裂巖(cataclasite)

碎裂巖——是原巖在較強(qiáng)的應(yīng)力作用下破碎而形成。碎裂巖可由各種巖石破碎而成，但主要在剛性巖石中發(fā)育，以長(zhǎng)英質(zhì)巖石中尤為常見。礦物除產(chǎn)生裂縫和機(jī)械破碎外，常發(fā)生晶面、解理面、雙晶結(jié)合面的彎曲，云母等片、柱狀礦物彎曲扭折等現(xiàn)象。碎裂巖中還可見到少量新生礦物的出現(xiàn)，如絹云母、綠泥石、綠簾石等。糜棱巖(mylonitic)

糜棱巖——巖石遭受強(qiáng)烈擠壓所形成的粒度較小的礦物碎屑(一般小于0.50mm)所成的巖石。常由花崗質(zhì)巖石和砂巖類巖石形成，因此主要礦物成分是石英和長(zhǎng)石，并常被壓扁、拉長(zhǎng)。在磨碎的基質(zhì)中有時(shí)殘留有稍大的石英、長(zhǎng)石單個(gè)晶粒(或碎屑)，或由兩者集合構(gòu)成的“眼球狀體”。糜棱巖常具條帶狀和紋層狀構(gòu)造,條帶和紋層的形成系由礦物成分、顏色、顆粒大小等差別造成的。糜棱巖也常見一部分新生礦物出現(xiàn)，如綠泥石、絹云母、多硅白云母、綠簾石、滑石、蛇紋石等，這些礦物常作定向排列，致使條帶構(gòu)造更趨明顯。千枚糜棱巖

千枚糜棱巖——在礦物成分組合和外表上與千枚巖相似，但其成因不同于千枚巖，而和糜棱巖一樣，也是強(qiáng)烈破碎作用所形成。但以其明顯的重結(jié)晶又與糜棱巖不同，因而在礦物成分和結(jié)構(gòu)上都有區(qū)別。

千糜巖中的礦物顆粒也很細(xì)小，其中石英、長(zhǎng)石常重結(jié)晶集合構(gòu)成“扁豆?fàn)铙w”，石英常沿光軸方向作定向排列。此外還形成大量新生礦物，如絹云母、綠泥石、鈉長(zhǎng)石、綠簾石、方解石等。千糜巖具發(fā)育的片理構(gòu)造，外貌上可見一組或幾組片理，或緊密的小褶曲。顯微鏡下也可見到云母片的定向排列和彎曲等。強(qiáng)烈的剪切應(yīng)力擠壓力作用糜棱巖的“眼球狀構(gòu)造”

假玄武玻璃——是剪切帶中形成的極細(xì)物質(zhì)或玻璃構(gòu)成的致密黑色具流狀構(gòu)造的巖石。在正交偏光鏡下呈黑色，故也稱假熔巖。常有熔蝕碎斑和重結(jié)晶現(xiàn)象。這也是星體沖擊地球的隕石坑常見的變質(zhì)巖類型。假玄武玻璃(pseudotachylite)

接觸變質(zhì)作用——由于巖漿活動(dòng)，在侵入體和圍巖的接觸帶，產(chǎn)生變質(zhì)現(xiàn)象。通常形成于地殼淺部的低壓、高溫條件下，壓力約為107~3×108Pa。

特點(diǎn):一般發(fā)生在巖漿巖和圍巖的接觸帶。在高溫?zé)霟釒r漿的烘烤下，受變質(zhì)的圍巖發(fā)生重結(jié)晶或產(chǎn)生新礦物及新的礦物組合，但一般巖石的總化學(xué)成分不變。

常按順序出現(xiàn)不同變質(zhì)程度的巖石，在平面上形成以侵入體為中心的環(huán)帶狀分布，稱為變質(zhì)圈。近侵入體者為高級(jí)變質(zhì)圈，其所形成巖石為高級(jí)變質(zhì)巖；向外則漸變?yōu)橹屑?jí)、低級(jí)，甚至完全未變質(zhì)的巖石接觸變質(zhì)作用侵入體圍巖接觸變質(zhì)圈接觸變質(zhì)作用熱接觸變質(zhì)作用接觸交代變質(zhì)作用圍巖的礦物成分結(jié)構(gòu)和構(gòu)造發(fā)生變化原巖發(fā)生重結(jié)晶,但無明顯交代作用,變質(zhì)前后化學(xué)成分未變巖漿活動(dòng)熱液熱能揮發(fā)組分交代作用使接觸帶附近的侵入體和圍巖的巖性和化學(xué)成分發(fā)生變化原有礦物被新礦物等體積代替中酸性侵入體碳酸巖矽(夕)卡巖石灰?guī)r大理巖石英砂巖石英巖硅質(zhì)灰?guī)r硅質(zhì)石灰?guī)r泥灰?guī)r紅柱石角巖含鎂質(zhì)灰?guī)r蛇紋石大理巖(一)熱接觸變質(zhì)作用

熱接觸變質(zhì)作用——侵入體放出的熱量使圍巖的礦物成分和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)生變化的一種作用。由于沒有明顯的交代作用,巖石變質(zhì)前后的化學(xué)成分基本沒有變化。主要表現(xiàn)為：

(1)原巖成分的重結(jié)晶，如石灰?guī)r變大理巖、石英砂巖變石英巖。

(2)原巖的化學(xué)成分重新組合形成形的礦物,如硅質(zhì)灰?guī)r變硅灰石灰?guī)r、含鎂質(zhì)灰?guī)r變蛇紋石大理巖、泥質(zhì)巖變成紅柱石角巖等。板巖角(頁(yè))巖大理巖石英巖

板巖——原巖為泥質(zhì)、粘土質(zhì)巖石,經(jīng)低級(jí)熱變質(zhì)生成。由于溫度低,一般為隱晶質(zhì)；有明顯的板理。按變質(zhì)程度,由淺入深可有：

斑點(diǎn)板巖：碳質(zhì)及鐵質(zhì)成斑點(diǎn)狀聚集,形成斑點(diǎn)狀構(gòu)造,其余大部分沒有重結(jié)晶,巖石基本上保持了原巖的特點(diǎn)。

瘤狀板巖：變質(zhì)進(jìn)一步加深。在綠泥石、絹云母構(gòu)成的細(xì)?；|(zhì)中,有紅柱石、空晶石、堇青石等變斑晶被包裹成瘤狀物。因此可有紅柱石板巖、堇青石板巖等類型。

角(頁(yè))巖(hornfels)——原巖為泥質(zhì)巖石(粘土質(zhì)、頁(yè)巖等)、粉砂巖、火山巖(主要為玄武巖)等經(jīng)中級(jí)熱接觸變質(zhì)作用而成的變質(zhì)巖石。特點(diǎn)：原巖已基本上重結(jié)晶，即原巖中的組分已經(jīng)重新組合，以至原巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造基本消失，但是沒有化學(xué)成分的交代發(fā)生；具有典型的等粒粒狀變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,致密堅(jiān)硬,灰至灰黑色；主要礦物為長(zhǎng)石、石英、云母、角閃石等。有時(shí)具紅柱石等變斑晶，稱紅柱石角巖；若紅柱石呈放射狀，則稱菊花石(北京西山的菊花石,chrysanthemumstone)，也有由碳酸巖質(zhì)的菊花石(如湖南瀏陽(yáng)的菊花石)。輝石角頁(yè)巖(斜長(zhǎng)石和輝石為主)角頁(yè)巖(主要為長(zhǎng)石、云母和紅柱石)沉積巖變質(zhì)的角頁(yè)巖紅柱石角巖(菊花石)碳酸巖質(zhì)變質(zhì)的菊花石

大理巖(marble)——原巖是碳酸鹽巖（石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖等）經(jīng)熱液變質(zhì)作用重新結(jié)晶而成的巖石。白色、淺灰或淺紅色等；等粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造或有條帶狀構(gòu)造。方解石、白云巖含量大于50%；由于原巖不純，有少量變質(zhì)礦物，如透閃石、硅灰石、滑石、金云母、透輝石等。純大理巖為淺色或雪白色，純白而致密的大理巖通稱漢白玉。大理石可作為建筑材料、電氣絕緣材料、水泥原料和美術(shù)工藝品的原材料。石灰?guī)r質(zhì)大理石遇鹽酸容易氣泡，但白云巖質(zhì)大理巖則氣泡微弱。條帶狀構(gòu)造的大理巖白云石質(zhì)大理巖

石英巖(quartzite)——由石英砂巖或硅質(zhì)巖經(jīng)熱變質(zhì)作用而形成以石英含量大于85%的變質(zhì)巖。礦物除石英外,還有少量的長(zhǎng)石、白云母等。堅(jiān)硬、致密,具等粒變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,在斷口上看不出石英顆粒界限(區(qū)別石英砂巖的特征之一)。純者白色,含鐵質(zhì)顯紅或紫紅等色。可作建筑材料和玻璃原料。石英巖和砂巖的主要區(qū)別在于前者是重結(jié)晶生成的,而后者是碎屑物膠結(jié)生成的。因此,在破碎時(shí),石英巖的裂紋貫穿顆粒,而砂巖則繞沙粒而過。在野外,敲擊手標(biāo)本時(shí),后者的裂紋斷面有膠結(jié)的顆粒脫落,顯的松散;而前者堅(jiān)硬致密,破裂的斷面是平直的,看不到礦物的顆粒。石英砂巖變質(zhì)的石英巖石英砂巖變質(zhì)的深紅色石英巖石英(Quartz)石英

石英砂巖

石英巖石英砂巖石英巖

接觸交代變質(zhì)作用——巖漿結(jié)晶晚期析出大量揮發(fā)成分和熱液，通過交代作用使接觸帶附近的侵入體和圍巖的巖性和化學(xué)成分均發(fā)生變化的一種變質(zhì)作用。

交代作用：揮發(fā)成分和熱液進(jìn)入巖石裂隙，在一定的溫度、壓力條件下，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，原有礦物一邊破壞，新的礦物一邊形成，其結(jié)果是原有礦物逐漸為新礦物所代替。交代過程是在有氣液參與的固體狀態(tài)下進(jìn)行的，新礦物和原有礦物是等體積交換的。

最典型的代表是：酸性巖漿與碳酸鹽巖石接觸交代，形成矽卡巖，并且常形成矽卡巖礦床。矽卡巖云英巖蛇紋巖矽卡巖(skarn)

矽卡巖是在中酸性侵入巖與鈣鎂質(zhì)碳酸鹽類巖石的接觸帶，經(jīng)接觸交代作用形成的巖石。通常產(chǎn)于侵入體和圍巖接觸帶，而且多數(shù)在外接觸帶。由鈣硅酸鹽礦物組成的矽卡巖稱鈣質(zhì)矽卡巖，其原巖主要為石灰?guī)r；由富鎂的硅酸鹽礦物組成的矽卡巖稱鎂質(zhì)矽卡巖，其原巖為白云巖。

矽卡巖的礦物成分較復(fù)雜，變化也大，鈣質(zhì)矽卡巖的礦物成分主要為鈣鋁-鈣鐵石榴石、鈣鐵輝石-透輝石、硅灰石、符山石等；鎂質(zhì)矽卡巖的礦物成分主要有鎂橄欖石、透輝石、尖晶石、金云母、硅鎂石。其顏色有褐綠、黑綠、褐紅等色;常為不等粒變晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu);塊狀、斑雜狀、條帶狀構(gòu)造等。與鈣質(zhì)矽卡巖有關(guān)的礦產(chǎn)有鐵、銅、鉛、鋅、鎢、錫、鉍、鈷等。與鎂質(zhì)矽卡巖有關(guān)的礦產(chǎn)有硼、磷、稀土及金云母等。矽卡巖及矽卡巖礦床地質(zhì)剖面圖矽卡巖(鈣硅石—石榴子石)云英巖(greisen)

主要是酸性巖漿巖侵入體(黑云母、花崗巖等)受氣成熱液交代作用的產(chǎn)物。分布于巖漿侵入體邊緣或接觸帶。一般為淺色，呈灰黃、灰綠或粉紅色。中、粗粒鱗片變晶結(jié)構(gòu)或粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

礦物含量變化較大：石英常在50%以上，有時(shí)達(dá)90%；白云母在40～50%。原巖各部分被交代，除生成石英、白云母外，還有電氣石、螢石、鋰云母、綠柱石、金紅石、黃玉等礦物，并常見有錫石、黑鎢礦、輝鉬礦、黃鐵礦等金屬硫化物礦物。云英巖化與不少金屬硫化物礦床有關(guān)，尤其是鎢、錫礦床的主要找礦標(biāo)志。云英巖(石英、云母和金紅石)蛇紋巖(serpentinite)

超基性巖漿巖(橄欖巖)經(jīng)氣成熱液變質(zhì)作用。富鎂的礦物（如橄欖石、輝石）為蛇紋石所交代而生成的。礦物成分幾乎全部為各種蛇紋石；次要礦物有磁鐵礦、鈦鐵礦、滑石、透閃石、菱鎂礦、水鎂石等。一般為暗灰綠至黃綠色。隱晶質(zhì)，致密塊狀構(gòu)造。新鮮面有蠟狀光澤。硬度較小，有滑感。常見片理構(gòu)造，并常有纖維狀石棉的細(xì)狀蛇紋巖。蛇紋巖常伴生有鉻、鎳、鈷、鉑以及石棉、滑石、菱鎂礦等重要金屬、非金屬礦產(chǎn)。蛇紋巖本身則可做化肥、耐火材料以及美工建筑材料，并可提煉金屬鎂、鎂化合物等，用于化學(xué)工業(yè)。致密塊狀或纖維狀蛇紋石

區(qū)域變質(zhì)作用的概念——在廣大范圍內(nèi)的巖石在地殼深處經(jīng)過較高的溫度、壓力的影響所發(fā)生的變質(zhì)作用。變質(zhì)范圍廣闊，往往達(dá)到數(shù)百或數(shù)千平方千米，故稱區(qū)域變質(zhì)作用。前寒武紀(jì)的古老地塊幾乎由變質(zhì)巖構(gòu)成,如天山、祁連山、昆侖山、秦嶺等褶皺山脈。變質(zhì)時(shí)，由于溫度、壓力都很高，變質(zhì)巖石的重結(jié)晶程度顯著；在定向壓力的作用下，礦物顆粒多做定向排列，形成結(jié)晶片理構(gòu)造。(1)區(qū)域中、高溫變質(zhì)作用——地殼演化的早期,變質(zhì)作用的溫帶一般為550～900℃,壓力為5~10億Pa,變質(zhì)巖相以麻粒巖相、角閃巖相為主。(2)區(qū)域動(dòng)力熱流變質(zhì)作用或造山變質(zhì)作用——主要見于各大褶皺帶(造山帶),多呈條帶狀分布,變質(zhì)溫度可由低到高,高可到700~800℃,壓力在2~10億Pa。同時(shí)受到不同應(yīng)力的作用,巖石變質(zhì)后具有明顯的葉理或片理構(gòu)造。(3)埋藏變質(zhì)作用——主要指沉積巖層或火山沉積物隨著地殼下沉和埋藏深度遞增，在地?zé)嵊绊懴乱鸬膮^(qū)域性變質(zhì)作用。其形成溫度較低,最高可達(dá)400~500℃,壓力可由低到高,常形成低溫且壓力不高的變質(zhì)礦物,或低溫高壓的變質(zhì)礦物。一般不具有片理構(gòu)造。(4)洋底變質(zhì)作用——大洋中脊的變質(zhì)作用。由于大洋中脊是洋殼裂開、地下巖漿涌出,新洋殼生長(zhǎng)的所在,其下部的熱流使原有的玄武巖等發(fā)生變質(zhì)作用。石英巖大理巖板巖千枚巖片巖片麻巖角閃巖變粒巖麻粒巖榴輝巖

板巖是由粘土巖、粉砂巖或中酸性凝灰?guī)r等經(jīng)輕微變質(zhì)而成的淺成變質(zhì)巖。具明顯的板狀構(gòu)造。礦物成分基本上沒有重結(jié)晶或只有部分重結(jié)晶，外表致密、隱晶質(zhì),肉眼難以鑒別。在板理面上略顯絲絹光澤,敲之有清脆之聲,能裂開成平整的瓦板狀,在野外常以此同頁(yè)巖相區(qū)別。按其所含雜質(zhì)所形成的不同形狀和大小,可分為黑色炭質(zhì)板巖、灰綠色鈣質(zhì)板巖等。板巖英國(guó)威爾士板巖礦板巖露頭板巖

千枚巖是具有千枚構(gòu)造的淺變質(zhì)巖,由泥質(zhì)、粘土質(zhì)巖石或隱晶質(zhì)的酸性凝灰?guī)r經(jīng)低級(jí)變質(zhì)而來。變質(zhì)程度稍高于板巖。原巖成分基本上已全部結(jié)晶,主要由細(xì)小絹云母、綠泥石和鈉長(zhǎng)石等新生礦物組成。具細(xì)粒鱗片狀結(jié)構(gòu),片理面上有明顯的絲絹光澤,并具有皺紋構(gòu)造，有時(shí)可見到很薄的“分結(jié)條帶”，系由長(zhǎng)英質(zhì)條帶和云母質(zhì)條帶相間構(gòu)成，平行片理分布，因而使片理更加明顯。顏色因礦物的含量而異，可為綠、灰、黃、黑、紅等色。

片巖是具明顯鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)和片狀構(gòu)造的巖石,屬于中級(jí)變質(zhì)巖石,變質(zhì)程度高于千枚巖。主要由片狀或柱狀礦物如云母、綠泥石、滑石、角閃石等組成，呈定向排列；間有石英、長(zhǎng)石等粒狀礦物,有時(shí)含少量石榴子石、藍(lán)晶石等特征變質(zhì)礦物的變斑晶,礦物的重結(jié)晶顆粒大,形成變斑晶結(jié)構(gòu),一般為鱗片變晶、斑狀變晶、纖維變晶結(jié)構(gòu)。具有結(jié)晶片理構(gòu)造。常見礦物有云母、綠泥石、滑石、角閃石、陽(yáng)起石等。粒狀礦物以石英為主，長(zhǎng)石次之。以含有的礦物類型不同，有云母片巖；以長(zhǎng)石、石英、云母為主的片巖；含角閃石、陽(yáng)起石、綠簾石、斜長(zhǎng)石的片巖；含透閃石、滑石等片巖。云母片巖綠泥石片巖滑石片巖

片麻巖(gneiss)是具明顯片麻構(gòu)造的巖石。主要礦物成分為長(zhǎng)石和石英(兩者含量大于50%,長(zhǎng)石一般多于石英),其它片狀或柱狀礦物有云母、角閃石、輝石等,有時(shí)含矽線石、石榴子石等變晶礦物。礦物晶粒粗大,片麻狀構(gòu)造發(fā)育。片麻巖的成因較復(fù)雜。一般把由火成巖變質(zhì)生成的稱為正片麻巖，把由沉積巖變質(zhì)生成的稱副片麻巖。若長(zhǎng)石的類屬可辨，則可分為鉀長(zhǎng)石片麻巖，斜長(zhǎng)石片麻巖。按所含次要礦物則可有黑云母片麻巖、矽線巖片麻巖、藍(lán)晶石片麻巖、角閃石片麻巖。

片麻巖和片巖兩者是逐漸過渡的,往往需要認(rèn)真加以鑒別。片麻巖的長(zhǎng)石含量較高,片巖則很少,甚至于沒有。因此，若巖石中長(zhǎng)石粗大可辯，含量大于25%者，既可初步定名為片麻巖。具褶皺微層理的片麻巖眼球狀片麻巖(長(zhǎng)石、石英和黑云母)黑云母片麻巖片巖片麻巖

角閃巖主要由普通角閃石(>85%)和斜長(zhǎng)石組成，還常見鐵鋁榴石、綠簾石、黝簾石和少量黑云母、透輝石等。粗粒至細(xì)粒,多呈塊狀構(gòu)造或不清楚片理,巖石顏色較深。多由基性巖（侵入巖、火山巖、火山碎屑巖）和富鐵白云質(zhì)泥灰?guī)r在中至高溫區(qū)域變質(zhì)條件下形成。如斜長(zhǎng)石含量>15%，稱斜長(zhǎng)角閃巖；若淺色礦物以石英為主,則稱角閃片巖。斜長(zhǎng)角閃巖

變粒巖是一種片理不發(fā)育有粒狀變晶結(jié)構(gòu)的中等變質(zhì)程度的區(qū)域變質(zhì)巖。其原巖主要是粉砂巖、硅質(zhì)頁(yè)巖、復(fù)成分砂巖、中酸性火山巖和火山碎屑巖等。常為細(xì)粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)。礦物成分主要是石英和長(zhǎng)石（長(zhǎng)石含量>25％），有時(shí)含有黑云母、白云母、角閃石，其總量不超過30%。當(dāng)片狀、纖狀礦物含量較多時(shí)，可具片狀或片麻狀構(gòu)造。深色礦物含量<10%時(shí)稱淺粒巖。

麻粒巖是一種變質(zhì)程度較深(高溫、較高壓條件)麻粒巖相變質(zhì)的巖石，長(zhǎng)石有一定的含量，無水鐵鎂礦物中紫蘇輝石為主要特征礦物，結(jié)構(gòu)主要是花崗變晶結(jié)構(gòu)等。但在鐵鎂礦物和長(zhǎng)石含量等方面，尚有分歧。此外還有單斜輝石(透輝石-鈣鐵輝石)、鐵鋁-鎂鋁榴石等。長(zhǎng)石、石英含量不定。此外還常見堇青石，含TiO2礦物金紅石、鈦鐵礦等。含水礦物(角閃石、黑云母等)較少。具粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀、片麻狀、條帶狀構(gòu)造。

榴輝巖(eclogite)主要由淺紅色的石榴子石和鮮綠色的綠輝石組成,有時(shí)含藍(lán)晶石(或夕線石)、頑火輝石、金紅石、石英和角閃石(藍(lán)閃石、藍(lán)綠鈉閃石、鈦角閃石等)。榴輝巖的顏色一般較深。比重較大,可達(dá)3.6-3.9,是變質(zhì)巖中密度最大的巖石。一般認(rèn)為它是基性——超基性巖漿巖在極大的壓力條件下變質(zhì)形成的,而溫度條