(完整版)《巖石學(xué)》第19章造山變質(zhì)巖和混合巖

第十九章造山變質(zhì)巖和混合巖第一節(jié)、造山變質(zhì)作用的一般特征第二節(jié)、造山變質(zhì)作用的分類命名第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型第四節(jié)、區(qū)域性混合巖及一般特征第一節(jié)、造山變質(zhì)作用的一般特征造山變質(zhì)作用亦為狹義的區(qū)域變質(zhì)作用發(fā)育的構(gòu)造環(huán)境：板塊邊緣的弧-溝帶、活動(dòng)陸緣、大陸碰撞帶、陸內(nèi)拉張-聚合帶等。主控因素：區(qū)域性熱異常和構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)聯(lián)合作用的產(chǎn)物，主導(dǎo)因素為，溫度、壓力、偏應(yīng)力，所用各種因素時(shí)空變化幅度較大。第一節(jié)、造山變質(zhì)作用的一般特征造山變質(zhì)變形樣式區(qū)域低溫動(dòng)力變質(zhì)作用：特征：存在一定特征的硅鋁殼基底，熱源主要來自陸殼本身，空間分布均勻，一般不超過400-500℃。在陸殼分階段聚合過程中的壓縮體制下，形成多期復(fù)雜的面理構(gòu)造。第一節(jié)、造山變質(zhì)作用的一般特征造山變質(zhì)變形樣式區(qū)域低-中P/T遞進(jìn)變質(zhì)作用：特征：構(gòu)造環(huán)境可能為島弧或活動(dòng)大陸邊緣。與弧-陸拼合及陸路碰撞、地殼構(gòu)造增厚及其后的隆升過程聯(lián)系密切。變質(zhì)作用溫度一般在400-650℃，其強(qiáng)度常環(huán)繞某些熱點(diǎn)呈有規(guī)律的帶狀分布，稱為遞進(jìn)變質(zhì)帶，其中經(jīng)常有花崗巖侵入體。第一節(jié)、造山變質(zhì)作用的一般特征造山變質(zhì)變形樣式區(qū)域高P/T變質(zhì)作用：特征：代表弧-溝帶環(huán)境，形成于古洋殼俯沖和迅速折返的過程。原巖為海溝火山-沉積和殘留洋殼，變質(zhì)作用為低溫高壓類型。T≤250-400℃，P≥0.5-0.7GPa，地溫梯度很低（7-16℃/km）。第一節(jié)、造山變質(zhì)作用的一般特征造山變質(zhì)變形樣式中下部地殼中的高溫變質(zhì)作用：特征：發(fā)育于各大陸早前寒武紀(jì)克拉通的高級(jí)變質(zhì)地區(qū)，溫度一般＞700-800℃，壓力一般為0.5-0.7GPa，有些地區(qū)高達(dá)1.0GPa以上。第二節(jié)、造山變質(zhì)巖的分類命名巖石分類：分類以礦物成分為中心，巖石的命名和基本名詞的確定則強(qiáng)調(diào)構(gòu)造。變質(zhì)巖的礦物成分取決于原巖的化學(xué)成分和變質(zhì)作用條件，因此分類時(shí)：首先將變質(zhì)巖分成若干個(gè)等化學(xué)系列，然后按照變質(zhì)強(qiáng)度劃分出幾個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)相當(dāng)于一個(gè)等物理系列，這樣就構(gòu)成了一個(gè)格架式的分類體系。第二節(jié)、造山變質(zhì)巖的分類命名我國通用的劃分原則①對(duì)已通用的變質(zhì)巖名詞，在基本名稱之前冠以該名稱本身未包括的礦物（含量從少之多），如矽線石榴黑云母片巖；②對(duì)通用的基本名詞不能包括的變質(zhì)巖，則直接按礦物成分進(jìn)行命名（含量從少之多），如金云母綠簾透閃輝石巖③對(duì)已查明與深熔花崗質(zhì)巖漿作用或韌性變形作用疊加有關(guān)的巖石則加前綴形容詞表示，如眼球狀混合巖黑云片麻巖。第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型一、板巖外觀致密，有及其發(fā)育的一組或幾組板狀劈理（板狀構(gòu)造）原巖：泥質(zhì)、粉砂質(zhì)沉積巖及部分中酸性凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r等，原巖礦物明顯沒有重結(jié)晶現(xiàn)象，新生礦物很少。原巖的各種結(jié)構(gòu)構(gòu)造基本保留，尤其是變余層理。命名：可以根據(jù)顏色和所含雜質(zhì)進(jìn)一步詳細(xì)劃分和命名，如碳質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖等等鈣質(zhì)板巖中的板劈理，板劈理面平整灰黑色，板狀構(gòu)造，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)細(xì)粒石英絹云母第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型二、千枚巖具顯微變晶結(jié)構(gòu)（＜0.1mm），千枚狀構(gòu)造主要礦物組合：蛇紋石+硬綠泥石+石英，可含少量長(zhǎng)石碎屑、磁鐵礦、金紅石、電氣石及非晶質(zhì)的碳質(zhì)、鐵質(zhì)。原巖：泥質(zhì)、粉砂質(zhì)沉積巖及部分中酸性凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r等，命名：可以根據(jù)顏色和所含雜質(zhì)進(jìn)一步詳細(xì)劃分和命名，如銀灰色千枚巖、含硬綠泥石千枚巖等千枚巖：灰黃色，千枚狀構(gòu)造，粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)主要由極細(xì)粒的石英和小鱗片狀的絹云母、綠泥石等定向排列構(gòu)成。第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型三、片巖具典型的片狀構(gòu)造礦物組成：定向排列的片狀、柱狀礦物（云母、綠泥石、角閃石）占有優(yōu)勢(shì)地位，長(zhǎng)石和石英等粒狀礦物較次要，其彼此相對(duì)含量視原巖類型而定，反映在巖石命名上。第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型三、片巖根據(jù)礦物組合及所反映的原巖成分和變質(zhì)溫壓條件不同，片巖可以分為：1、云母片巖原巖：泥質(zhì)粉砂質(zhì)沉積巖礦物：主要由黑云母、白云母、綠泥石、石英及少量酸性斜長(zhǎng)石組成。變質(zhì)條件為：低-中壓，中低溫-中高溫云母鈣質(zhì)片巖：粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)，主要礦物：石英、云母、方解石第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型三、片巖2、綠片巖原巖：多數(shù)是基性火山巖和火山沉積巖礦物：主要由綠泥石、綠簾石、黝簾石、陽起石、鈉長(zhǎng)石及少量石英或碳酸鹽，有時(shí)含有絹云母和黑云母以及鈦鐵礦、磁鐵礦、榍石、磷灰石等副礦物。變質(zhì)條件為：低-中壓，低溫綠簾綠泥片巖：主要礦物：石英、綠泥石、綠簾石粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)，石英、綠泥石、綠簾石

第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型三、片巖3、藍(lán)閃片巖原巖：主要是基性火山巖和雜砂巖等礦物：主要由藍(lán)閃石、青鋁閃石、綠泥石、綠簾石、黝簾石、紅簾石、黑硬綠泥石、多硅白云母等，有時(shí)還含硬柱石、硬玉質(zhì)輝石和文石等更特征的高壓礦物，也可以出現(xiàn)石英、斜長(zhǎng)石和碳酸鹽巖。變質(zhì)條件為：高壓，低溫藍(lán)閃片巖：片狀構(gòu)造，主要礦物：藍(lán)閃石、綠泥石、白云母第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型三、片巖4、鈣（鎂）硅酸鹽片巖類原巖：泥灰?guī)r礦物：主要由云母、石英和不同含量的簾石、透閃石、陽起石、透輝石和方柱石等鈣鎂硅酸鹽組成，有時(shí)含少量的碳酸鹽、榍石和鐵礦。變質(zhì)條件為：中低溫-高溫第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型三、片巖5、鎂質(zhì)片巖類原巖：超鎂鐵質(zhì)火成巖和特殊環(huán)境下形成的富鎂沉積物礦物：主要由蛇紋石、化石、綠泥石組成，次要礦物為陽起石、簾石及磷鎂礦、石英等，溫度高時(shí)還可以出現(xiàn)透閃石、鎂鐵閃石和直閃石等。變質(zhì)條件為：低-中溫第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型四、片麻巖中-粗粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀或條帶狀構(gòu)造。長(zhǎng)英質(zhì)礦物＞2/3，且其中有一定量的長(zhǎng)石，其余為定向排列的云母、角閃石等暗色礦物和其它非長(zhǎng)英質(zhì)礦物。原巖：正常沉積巖或火山巖-火山碎屑巖及中酸性侵入巖變質(zhì)條件為：中-高溫按礦物成分和所反映的原巖類型可分為：富鋁片麻巖、黑云角閃斜長(zhǎng)或二長(zhǎng)片麻巖、鈣質(zhì)片麻巖角閃鉀長(zhǎng)片麻巖：柱狀暗色礦物角閃石在粒狀淺色礦物鉀長(zhǎng)石的背景中呈斷斷續(xù)續(xù)的定向排列白云鉀長(zhǎng)片麻巖：主要礦物，石英、鉀長(zhǎng)石、白云母第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型五、長(zhǎng)英質(zhì)粒巖“粒巖”原指一種淺變質(zhì)的粉砂巖，以長(zhǎng)英質(zhì)礦物為主，片狀、柱狀暗色礦物很小，片麻理不明顯。本書：變質(zhì)巖中優(yōu)選方位很不明顯時(shí)，稱為粒狀結(jié)構(gòu)，大致相當(dāng)于花崗變晶結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的巖石稱為粒巖。各種粒巖進(jìn)一步劃分按礦物成分。長(zhǎng)英質(zhì)粒巖是最為常見的類型第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型五、長(zhǎng)英質(zhì)粒巖在礦物成分上，長(zhǎng)石和石英占4/5以上，且必須有一定量長(zhǎng)石（＞25%），借以和石英巖相區(qū)分。黑云母和角閃石等片狀礦物含量1/4以下，定向排列不明顯，若黑云母和角閃石含量達(dá)到10%-20%則稱為黑云斜長(zhǎng)石英粒巖。非長(zhǎng)英質(zhì)礦物含量在5%-10%以下時(shí)，則稱為淺粒巖。第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型六、大理巖礦物：碳酸鹽巖礦物（方解石、白云石為主）>50％的變質(zhì)巖?？珊倭可呒y石、透閃石、透輝石、金云母、鎂橄欖石或硅灰石等特征變質(zhì)礦物原巖——石灰?guī)r、白云巖等碳酸鹽，經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)作用或熱接觸變質(zhì)作用形成的結(jié)構(gòu)構(gòu)造：粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，或條帶狀構(gòu)造

詳細(xì)命名：據(jù)特征變質(zhì)礦物、特殊結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、顏色。如：白云質(zhì)大理巖，透閃石大理巖，條帶狀大理巖角閃石大理巖：片麻狀構(gòu)造，暗色礦物角閃石和淺色礦物方解石分別呈斷續(xù)定向排列第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型六、大理巖大理巖是石灰?guī)r和白云巖變質(zhì)的產(chǎn)物。一般白色，含雜質(zhì)則出現(xiàn)多種多樣的花紋，美觀，具有欣賞價(jià)值。如：漢白玉——質(zhì)地致密，白色細(xì)粒者第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型七、石英巖由石英砂巖或硅質(zhì)巖經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)作用形成的礦物成分：Q>75％的變質(zhì)巖。除Q外，可含少量長(zhǎng)石、云母、閃石、簾石、石榴子石及磁鐵礦等結(jié)構(gòu)構(gòu)造：粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，有時(shí)具條帶狀構(gòu)造

分布廣，可做建材、制造玻璃的原料石英巖：塊狀構(gòu)造，中砂結(jié)構(gòu)，主要成分石英第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型八、斜長(zhǎng)角閃巖礦物成分：角閃石＋斜長(zhǎng)石，石英較少或無，角閃石等暗色礦物≥50％，礦物成分除Am、Pl外，常見鐵鋁榴石、綠簾石、黝簾石結(jié)構(gòu)構(gòu)造：

粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，亦可為片狀或片麻狀，粒度變化不定，有時(shí)可出現(xiàn)條帶狀、斑雜狀、雪花狀和芝麻點(diǎn)狀等特殊構(gòu)造。原巖：基性巖(侵入巖、噴出巖、火山碎屑巖)或富鐵白云質(zhì)泥灰?guī)r—中－高溫區(qū)域變質(zhì)作用八、斜長(zhǎng)角閃巖

進(jìn)一步命名角閃石<50%斜長(zhǎng)石>25%角閃斜長(zhǎng)片麻巖

片麻狀構(gòu)造角閃石>50%

淺色礦物石英為主角閃片巖

片狀構(gòu)造角閃石>85%綠黑、黑色

塊狀構(gòu)造第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型角閃石巖斜長(zhǎng)角閃巖：黑灰色，條帶狀構(gòu)造，細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)主要成分：斜長(zhǎng)石、角閃石第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型九、麻粒巖高溫、中壓下穩(wěn)定的區(qū)域變質(zhì)巖，礦物成分：巖石中含水礦物(黑云母,角閃石)均不穩(wěn)定，含量少，或不出現(xiàn)暗色礦物——紫蘇輝石，透輝石（必須含有紫蘇輝石）淺色礦物——長(zhǎng)石、石英其他礦物——石榴石、矽線石、藍(lán)晶石、堇青石結(jié)構(gòu)構(gòu)造：中－粗粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)，或不等粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造麻粒巖：黑灰色，塊狀構(gòu)造，細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)主要成分：輝石、斜長(zhǎng)石、石榴子石、石英組成第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型九、麻粒巖進(jìn)一步命名暗色麻粒巖（基性麻粒巖）——暗色礦物>70%淺色麻粒巖（酸性麻粒巖）——暗色礦物<30%

麻粒巖

——暗色礦物30-70%輝石麻粒巖：輝石、斜長(zhǎng)石呈粒狀相互緊密鑲嵌第三節(jié)、造山變質(zhì)巖的主要類型十、榴輝巖

超高壓、高壓條件下形成的變質(zhì)巖，可以達(dá)到6GPa（120-180km）以上。具有十分重要的地球動(dòng)力學(xué)意義。礦物組成：綠色的綠輝石＋粉紅色的石榴石。綠輝石：富鈉和鋁的透輝石、硬玉和切爾馬克組分的固溶體化學(xué)成分：相當(dāng)于基性巖漿巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造：深色，中粗、粗粒不等粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造產(chǎn)狀復(fù)雜：可以產(chǎn)在超基性巖、麻粒巖相／角閃巖相，或者其他片巖中榴輝巖：暗褐綠色，塊狀構(gòu)造，粒狀變晶結(jié)構(gòu)主要成分：石榴子石、綠輝石第四節(jié)、區(qū)域混合巖一、混合巖的一般特征混合巖——由混合巖化作用形成的，熔融的長(zhǎng)英質(zhì)組分和原巖中難熔的組分，在新的條件下互相作用和混合，形成不同成分和形態(tài)的巖石，統(tǒng)稱為混合巖。分為：區(qū)域性混合巖化作用：在區(qū)域變質(zhì)作用基礎(chǔ)上邊緣混合巖化作用：深成花崗巖體的邊緣部分第四節(jié)、區(qū)域混合巖一、混合巖的一般特征混合巖（Sederholm,1907）常見于前寒武紀(jì)克拉通和各時(shí)代造山帶的高級(jí)變質(zhì)巖區(qū)，最大特征是變質(zhì)巖中不均勻的出現(xiàn)不同的長(zhǎng)英質(zhì)脈狀體——脈體；其余變質(zhì)巖部分則稱為基體脈體——新成體(Mehnert,1968)——淺色體(Johannes,1983)基體——古成體(Mehnert,1968)——基體體(Johannes,1983)暗色體(Johannes,1983)第四節(jié)、區(qū)域混合巖一、混合巖的一般特征混合巖的基體和脈體基體——變晶結(jié)構(gòu)的各種變質(zhì)巖，通常粒度比脈體中的礦物細(xì)的多，一般具有片麻狀構(gòu)造；暗色體：規(guī)模一般比長(zhǎng)英質(zhì)脈體小的多，幾乎全由暗色礦物組成，但粒度明顯變粗，常見黑云母或角閃石暗色體。脈體——數(shù)厘米至數(shù)十厘米不等，一般為塊狀構(gòu)造，無片麻理，粒度通常較基體礦物粗，有時(shí)為微晶結(jié)構(gòu)，但也可由類似的細(xì)晶巖結(jié)構(gòu)。主要由中酸性的斜長(zhǎng)石+石英+鉀長(zhǎng)石組成，無暗色礦物或較少。第四節(jié)、區(qū)域混合巖一、混合巖的一般特征混合巖化作用——是介于變質(zhì)作用和巖漿作用之間的一種地質(zhì)作用和造巖作用?；旌蠋r化作用特點(diǎn)：巖石發(fā)生局部的重熔和有廣泛的流體相出現(xiàn)?；旌蠋r構(gòu)造：表現(xiàn)為脈體形態(tài)及與基體之間的空間配置關(guān)系。①角礫狀構(gòu)造②眼球狀構(gòu)造③條帶狀構(gòu)造④腸狀構(gòu)造⑤霧迷狀構(gòu)造第四節(jié)、區(qū)域混合巖一、混合巖的一般特征混合巖構(gòu)造：表現(xiàn)為脈體形態(tài)及與基體之間的空間配置關(guān)系。①角礫狀構(gòu)造：常見于塊狀構(gòu)造的基性變質(zhì)巖中，長(zhǎng)英質(zhì)脈體分布于角礫狀的基體裂隙中。②眼球狀構(gòu)造：形成體為平行排列的眼球狀長(zhǎng)石晶體③條帶狀構(gòu)造：脈體產(chǎn)狀與基體中的片麻理一致，其兩側(cè)常有斷續(xù)分布的暗色體④腸狀構(gòu)造：脈體在其內(nèi)部形成復(fù)雜的褶皺形式，但與基體的構(gòu)造無關(guān)⑤霧迷狀構(gòu)造：混合巖化強(qiáng)烈，基體與脈體界線模糊，隱約可見少量暗色礦物定向排列，顯示出變質(zhì)構(gòu)造痕跡，或表現(xiàn)為露頭范圍內(nèi)礦物和組構(gòu)在空間上的極不均勻。第四節(jié)、區(qū)域混合巖二、混合巖的主要類型混合巖分類根據(jù)基體與脈體之相對(duì)含量、基體中交代作用強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)構(gòu)造，分出四種類型：混合巖化變質(zhì)巖——脈體很少(<15%),局部，輕微