变质岩复习提纲答案Word格式文档下载.docx
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P-T-t轨迹概念的提出，是变质岩的重大突破，它使得人们从动态的观点，重新审视变质岩石学领域的一些重大问题和基本概念，是标志着变质作用研究进入地球动力学阶段的里程碑。
现在主要应用于变质作用构造环境，如大陆碰撞造山带。
8、变质作用的分类及各种变质作用的特征
1）局部变质作用
分布局限（如断裂带，接触带），往往一个因素起主导作用。
在局部变质地区可清楚观察到变质岩与未变质岩的渐变过渡。
具体可分为接触-热变质作用、动力变质作用、冲击变质作用、交代变质作用。
接触-热变质作用：
分布在侵入体与围岩接触带，主要由岩浆热而导致的变质作用。
主要控制因素是温度，主要变质机制是重结晶，具有很低P/T比。
动力变质作用：
分布在断裂带，在构造作用下导致的变质作用。
主要控制因素为偏应力，主要变质机制为变形（脆性变形和韧性变形）及动态重结晶，P/T通常较高。
2）区域变质作用
在岩石圈范围，规模巨大的变质作用。
变质因素复杂，往往是温度、压力、偏应力和流体综合作用，P/T高中低很低都有。
变质机制多样，主要是重结晶和变形。
可分为4个地质类型：
造山变质作用、洋地变质作用、埋藏变质作用、混合岩化作用。
9、变质反应的基本类型
固-固反应:
反应物和生成物都是固相，不涉及流体，因而平衡条件与流体相无关，反应影响因素仅为T和P，是较好的温压指示计。
1）多形转变（答案在第10题）
2）固溶体的出溶。
高温时固溶体矿物为均已的一相时，当温度降低到固溶体分解曲线之下，就会分解为成分不同的两相，称为出溶。
3）纯固相之间的反应
反应物和生成物事化学成分不同的纯固相矿物。
如图18-1所示反应：
NaAlSi2O6+SiO2=NaAlSi3O8
Jd硬玉Q石英Ab钠长石
10、解释18-1图
P272硅酸盐矿物3个多形变体红柱石And、蓝晶石Ky和矽线石Sil是变质岩中常见的多形转变。
Ky=And、Ky=Sil反应的△V均为正值，故该反应线均是政正斜率。
And=Sil则反之。
三条反应线相交于一点，点上三种矿物共生，该店为三相点。
三条线上相应的两相共生。
三条线将P-T分为三个区，每个区仅一相稳定。
And在低压稳定，Ky在高压区稳定、Sil在高温区稳定。
意义：
红柱石出现说明岩石形成于低温条件;
蓝晶石出现说明岩石高压变质条件；
矽线石出现指示高温变质条件。
11、成岩格子
一个化学成分在一定范围的岩石系统，在一定P-T条件范围内遭受变质作用时，随着外界条件的变化，岩石系统内会通常会发生一系列变质反应。
在P-T图解上，这些反应的单变线通常彼此会相交。
这种在P-T空间上单变线相交的网状系统成为成岩格子。
12、Barrow变质带的概念、划分方案、等边反应方程式
划分：
以变泥质岩中随变质程度（温度）增高而依次出现的新矿物（称为指示矿物）为标志划分变质带的，因而成该变质带为指示矿物带。
也就是以指示矿物出现的线作为等变质线划分变质带的。
巴罗式变质带的概念：
巴罗在苏格兰高地共标出黑云母、石榴子石、十字石、蓝晶石、矽线石等5条等变线，这五条线将该地区分为绿泥石带（黑云母等变线低温侧）、黑云母带、石榴子石带、十字石带、蓝晶石带、矽线石带等6个指示矿物带，通称为巴罗式区域变质带。
（等变线：
两个变质带的界线）
1）黑云母等变线反应
Stp（黑硬绿泥石）+Phn（多硅白云母）=Bi+Ch（绿泥石）+Q+H2O（V，蒸汽）
2）石榴子石等变质线反应
Cld（硬绿泥石）+Bi=Gt（石榴子石）+H2O
3）十字石等变质线反应
Ms+Ch（绿泥石）=St（十字石）+Bi+Q+H2O
4）蓝晶石等变线反应
St（十字石）+Q=Gt（石榴子石）+Ky（蓝晶石）+H2O
5）矽线石等变线反应
Ky=Sil
13、变质岩化学类型的划分（掌握大类划分即可）
1）泥质：
导源于泥质沉积物
2）长英质：
包括变质的砂岩、硅质凝灰岩和中酸性岩浆岩。
3）钙质：
导源于灰岩和白云岩（可含石英、粘土矿物等杂质）等钙质沉积物。
4）基性：
由基性岩浆岩、凝灰岩及含显著数量的钙铝铁镁的不纯泥灰质沉积岩转变而来的变质岩。
5）镁质：
导源于超基性岩浆岩和绿泥石质及其他富含镁铁的沉积物
14、泥质变质岩的化学成分及矿物成分特点
化学成分特点：
氧化铝和氧化钾含量高，氧化钾、氧化铝相对含量变化大。
矿物成分特点：
云母含量高，石英常见，两个亚类矿物成分有明显差别：
1）氧化铝过剩的泥质变质岩：
特点是含富铝矿物（红柱石、蓝晶石、矽线石等），中低温时无钾长石，高温时（麻粒岩相、辉石角岩相等）出现钾长石；
2）氧化钾过剩的泥质岩:
含钾长石，中低温时无富铝矿物，高温时出现富铝矿物（矽线石、堇青石、石榴子石等）
15、斑状变晶结构与斑状结构
斑状变晶结构：
变晶结构的一种，颗粒粒度呈双模式分布，大颗粒（称为变斑晶）被小颗粒（称为基质）包围。
变斑晶和基质通常由不同矿物组成。
斑状结构：
火成岩结构的一种，指岩石中矿物颗粒分为大小截然不同的两群，大的称斑晶，小的和不结晶的称为基质。
它是浅成岩和喷出岩的重要结构类型，其中斑晶和基质形成于不同的世代，斑晶一般是在深处或岩浆上升过程中晶出的，基质是岩浆在地表快速冷凝的条件下固结的。
16、Gibbs相律、Goldschmidt相律、Korzhenskii相律的意义及应用条件
1）Gibs相律：
P（相数）+f（自由度数）=c（组分数）+2
（相：
岩石矿物组合；
组分：
岩石化学成分;
自由度：
物理化学条件）
从研究变质岩矿物共生组合特征及其变化规律出发，应用相律，可以分析矿物组合与岩石化学成分和物化条件的关系。
这是研究变质岩石学的基本方法，称为共生分析。
Goldschmidt相律：
封闭条件下岩石系统达平衡时服从Gibbs相律。
由于变质作用常常是在一定温度和压力区间内进行并达平衡的，必定有两个自由度，即f≥2.由Gibbs相律得f=c+2-p≥2。
因此，p≤c。
如果系统没有流体相，p就代表矿物相数；
如果有一个流体相，矿物相数就等于p-1.因此在一定温压范围内平衡的矿物相数不大于岩石系统的独立组分数，即Goldschmidt相律。
符合Goldschmidt相律的条件：
封闭系统、无流体相、f（自由度）≥2。
17、ACF图解（图20-6）的应用
图在P320
ACF图能标绘所有常见变质岩，包括泥质、长石质、钙质和基性变质岩，说明它们相互关系和广泛的共生关系，但不能表示中低温下氧化钾对矿物共生的影响。
A′KF图则能很好地表示氧化钾过剩与氧化钾不足的共生组合，但其应用仅限于泥质、长英质岩石。
图20-6表示了变质岩五大化学类型和主要造岩矿物在ACF和A′KF图上的位置，这个图解不但可为制作ACF、A′KF提供方便，而且可以直观地表示岩石化学成分与矿物成分的关系。
熟悉这个图解，有利于掌握五大化学类型变质岩的化学成分、矿物成分特点和判读成分-共生图解，便于在实际工作中以岩石的矿物成分判断化学类型，以利于恢复其原岩。
18、变质级划分及其与变质相的对应关系
变质相：
一个类型的所有岩石的总称。
与变质相相比，变质级是对变质作用P-T空间更粗略的划分。
因而，一个变质级包括几个变质相。
很低级：
沸石相、葡萄石-绿纤石相、硬柱石-钠长石-绿泥石相、蓝片岩相
低级：
钠长绿帘角岩相、绿片岩相、绿帘角闪岩相
中级：
普通角闪石角岩相、角闪岩相
高级：
辉石角岩相、透长岩相、麻粒岩相
榴辉岩相以高压为特征，温度包括低温-高温的很宽的范围，因而未列于上述以热峰温度为标志的变质级中。
19、区域变质岩变质相的划分（表20-1）及临界矿物组合P325
沸石相（Z）
钠长石+浊沸石+葡萄石+绿泥石
葡萄石-绿纤石相（P-P）
钠长石+葡萄石+绿纤石+绿泥石
硬柱石-钠长石-绿泥石相（LA）
硬柱石+钠长石+绿泥石
蓝片岩相（BS）
钠长石+蓝闪石+绿泥石
绿片岩相（GS）
钠长石+绿帘石+阳起石+绿泥石
绿帘-角闪岩相（EA）
晕长石+绿帘石+普通角闪石+阳起石
角闪岩相（A）
斜长石+普通角闪石
麻粒岩相（G）
斜长石+透辉石+紫苏辉石
榴辉岩相（E）
富镁铝榴石分子的石榴子石+绿帘石
20、变质相系的划分及代表性特征变质矿物
变质相系反映的是变质作用会变质地区的P/T比。
按P/T分类：
1）高P/T型：
含蓝闪石为特征
2）中P/T型：
低温出现蓝晶石，高温出现矽线石
3）低P/T型：
低温出现红柱石、高温出现矽线石
4）很低P/T型:
与低P/T型相似，例如洋底变质。
21、碎裂岩与糜棱岩
1）碎裂岩系列：
以脆性变形为主，其特征是岩石无定向或略具定向，具碎裂结构或玻璃质结构，微碎裂发育，无或少有重结晶作用。
变形增强，粒度变小。
按碎基含量和性质划分：
构造角砾岩：
具碎裂构造，角砾状构造；
主要由较大的碎块角粒组成，角砾块呈棱角状，大小混杂，排列紊乱；
基质由细小的破碎物（碎基）和铁质、桂枝、钙质胶结物组成；
若角砾磨圆，则称为构造角砾。
构造角砾多有一定的定向构造。
碎裂岩：
主要由碎基组成，具碎裂结构，块状构造。
假玄武玻璃：
貌似玄武岩的黑色的特殊动力变质岩，具玻璃质碎屑结构，块状构造。
是高应变速率下，强烈变形造成的部分熔融而又迅速冷凝的产物。
2）糜棱岩系列：
以塑性变形为主，其显著特征是明显的面理（往往有线理）构造、糜棱结构或变余糜棱结构。
按基质含量和重结晶强度分为：
糜棱岩、千糜岩、变余糜棱。
22、糜棱岩的分类
糜棱岩系列：
糜棱岩：
具糜棱结构、定向构造；
碎斑通常呈卵圆状、眼球状、透镜状，常发育波状消光、变形纹、变形带、扭折带等晶内和晶界塑性变形结构；
基质主要由亚颗粒和细小的重结晶颗粒组成，具有明显的面理，且常呈条带状（成分层）绕过碎斑，显示塑性流动图像，因而常称为流状构造。
千糜岩：
是糜棱岩、超糜棱岩具千枚状构造的变种。
重结晶作用明显，基质中富含的片状或纤维状矿物，如绢云母、绿泥石、透闪石等，使岩石呈现丝绢光泽，外貌似千枚岩。
岩石中仅残留少量碎斑，其中可见各种晶内和晶界塑性变形结构。
变余糜棱岩：
是一种完全重结晶的糜棱岩。
基质碎斑都已重结晶。
变余糜棱结构表现在由碎斑重结晶而来的细粒集合体保留原碎斑的外形轮廓和压力影等特征。
变余糜棱岩具有片状、片麻状构造以及条带状、眼球状构造，包括构造片岩和构造片麻岩两大类型。
23、大型韧性剪切带中糜棱岩的分布（图21-2）P331
24、接触-热变质岩的一般特点
1局限在侵入体与围岩接触带附近围岩之中围绕侵入体分布。
分布宽度变化很大，在接触变质晕外带，可见逐渐过渡为未变质的原岩。
2由于变质因素主要为T，缺乏偏应力，因而接触-热变质岩一般以具变晶结构、无定向构造为特征，在接触变质晕外带，变余结构构造发育。
3接触-热变质属于很低P/T变质（视地热梯度＞80℃/km），形成深度浅（通常P＜0.3GPa），因而矿物成分上以红柱石、堇青石、硅灰石等低压矿物为特征。
4由于导致接触-热变质的热和流体来自侵入体，因而接触变质晕中出现自侵入体接触带向外变质程度逐渐降低的变质分带，围绕侵入体呈同心圈状分布。
5由于岩浆流体的作用，接触-热变质岩往往有夕卡岩等交代岩伴生。
25、矽卡岩、角岩
矽卡岩：
一种接触交代变质岩石，主要由富钙或富镁的硅酸盐矿物组成。
变质岩，一般经接触交代作用形成。
矿物成分主要为石榴子石类、辉石类和其他硅酸盐矿物。
产在火成岩体（主要为中性火成岩及酸性火成岩）与碳酸盐类岩石（主要是石灰岩）及火山-沉积岩系接触带或其附近。
按围岩成分可分为：
钙质矽卡岩、镁质矽卡岩、硅酸盐矽卡岩。
角岩：
一种具块状构造的热接触变质岩。
原岩主要为粘土岩、粉砂岩、火成岩和各种火山碎屑岩。
主要由长石、云母、角闪石、石英、辉石等组成，还含少量有矽线石、堇青石、红柱石、石榴子石等。
岩石外表一般为深色，有时为浅色，致密坚硬。
角岩按主要矿物成分可分为云母角岩、长英质角岩、钙硅角岩、基性角岩、镁质角岩等。
26、埋藏变质岩的一般特点
（1）出现在造山变质（区域变质）和洋底变质的很低级部分，或独立出现在强烈坳陷盆地沉积的下部，与未变质沉积岩、火山岩渐变过渡。
（2）变质因素以很低温（150~350℃）、低压（＜0.35GPa）为特点，流体成分也是一个重要因素，因而常常伴随低温交代作用。
但透入性变形微弱，偏应力较次要。
P/T比变化范围很大，从高P/T直到很低P/T各类型都有。
（3）由于温度很低，矿物成分上以含沸石、葡萄石（Prh）、绿纤石（Pu）、混层状粘土矿物等很低温矿物及大量原岩中残留矿物为特征。
（4）岩石无片理，变余结构构造发育，原生的沉积、火山或火山碎屑结构等结构，原生的层理、气孔等构造保留完好，外貌上与未遭受变质的原岩很难区分。
（5）由于温度很低，通常缺乏与埋藏变质相关的岩浆活动。
27、造山变质岩的一般特点
（1）广泛分布在前寒武纪结晶基底和显生宙造山带。
（2）是在区域性热异常和构造应力场的联合作用的产物，变质因素十分复杂。
（3）由于偏应力起重要作用，造山变质岩通常都遭受构造变形，而发育明显的面、线理。
（4）由于P/T比变化大，造山变质岩分布区变质相系列和递增变质带演化十分复杂多样。
（5）一个在同一构造背景下的大面积造山变质岩分布区内部通常显示热峰压力（深度），这导致变质区（带）内部P/T比的变化，而分为不同类型相系列的两个区域。
（6）造山变质的构造背景多样，主要包括弧—沟带、大陆碰撞带和大陆拉张带三类。
除这三类外，其它构造背景亦可能存在，特别是早前寒武纪。
不同构造背景变质作用特点不同。
28、造山变质的构造背景
1弧—沟带（注意双变质带的概念）
弧—沟带变质作用以发育双变质带为特征。
双变质带由大体同时代的一个高P/T变质带和一个较低P/T比变质带组成。
它们相互平行沿大陆边缘延伸，其间通常有一个巨大断裂将二者分隔开。
高P/T变质带位于大洋一侧，代表了一个古海沟带，由冷的洋壳和海沟沉降物俯冲至地下深处形成。
较低P/T比变质带为低P/T型或中P/T型或二者的混合，代表了一个古岛弧带。
岛弧带与俯冲有关的大量岩浆活动是P/T比较低的主要原因。
双变质带广泛作为地质历史中弧—沟系统的证据。
双变质带广泛分布于环太平洋地区。
②大陆碰撞带
大陆碰撞带变质作用以十分复杂的多期区域变质，可出现各种P/T比类型及其叠加为特征。
这是由碰撞带复杂的构造演化历史决定的。
③大陆拉张带
大陆拉张带变质作用以低P/T型高温变质伴随大量岩浆活动为特征。
在大陆拉张区，地壳或岩石圈减薄使来自地幔或软流圈的上升热流增加，导致玄武质和花岗岩类岩浆形成和上侵及低P/T型高温变质，形成麻粒岩相变质杂岩。
29、混合岩的一般特征（要点）
混合岩化作用是变质作用向岩浆作用过渡的类型，这决定了混合岩具有介于变质岩和岩浆岩之间的地质学、岩石学特征。
（1）大面积分布在前寒武纪地盾区和显生宙岛弧带、大碰撞带、大拉张带低—中P/T区域变质区，与中、高级区域变质岩及花岗岩类深成侵入体共生和相互过渡。
（2）混合岩由基体和脉体两个基本组成部分组成。
基体是角闪岩相或麻粒岩相变质岩，代表混合岩原岩，但或多或少受到改造，又称为古成体。
脉体是长英质或花岗质物质，代表混合岩中新生的部分，又称为新成体。
（3）在化学成分上，浅色体为长英质的，常具有Q-Ab-Or系统共结点或同结线成分（图22-20），说明它们是部分熔融产物。
古成体可包括泥质、长英质、钙质、基性、镁质等各种化学类型变质岩。
但以长英质片麻岩最常见。
（4）在结构方面，古成体具鳞片花岗变晶结构等变晶结构和交代结构，往往强面理化。
（5）基体与脉体的空间排布方式决定了混合岩构造特点。
（6）混合岩构造取决于混合岩化强度和基体构造。
30、混合岩4种成因模式要点（图22-22）（如果是大题作答最好画图）
1）混合岩成因的岩浆注入模式。
混合岩是外来的花岗质岩浆注入片岩、片麻岩形成。
2）混合岩成因的交代模式。
混合岩是深部上升的岩汁交代原岩而形成的。
岩汁是一种高化学活动性、具高渗透能力的液体，富含K、Na、Si等组分。
在混合岩区外围，它交代围岩形成长石斑晶和各种不规则脉体。
在混合岩区中心，则渗透围岩形成云染状混合岩。
进一步产生新的熔浆，即再生岩浆，形成花岗岩。
3）脉熔合岩模式。
混合岩成因是岩石内部熔体或溶解物质迁移富集的结果。
脉体来自变质岩本身。
其中，溶解物质的迁移富集符合变质分异的定义。
4）混合岩的深熔（部分熔融）成因。
混合岩是片麻岩部分熔融而成，熔融物质富集集中形成脉体，因而称“半熔岩”。
而花岗岩是高度熔融的结果，称为“全熔岩”。
31、会聚板块边界的变质岩组合
1）岛弧。
岛弧地区最典型的变质岩组合是由低温高压（高P/T）与高温低压（低P/T）组成的双变质带。
2）大陆边缘因俯冲作用的发生也可以出现与岛屿地区相类似的双变质带，美国西海岸附近的佛兰西斯科平行海岸线的高压低温变质带属于这种类型。
自西向东依次为浊沸石带，绿纤石带、硬柱石和硬玉质辉石带。
附近的绿纤石带为含绿纤石的绿片岩，部分含有蓝闪石。
该带的北东方向为由花岗质岩石为主的高温低压变质带。
大陆边缘带除了大陆地壳形成水平方面的增生外，由于俯冲带岩浆的上侵部分岩浆滞留外于大陆地壳底部发生底侵底垫作用，导致大陆地壳的垂向增生及陆壳加厚及地温增高。
并诱发区域的变质作用。
下地壳麻粒岩相岩石的形成与上述地壳加厚地壳负荷增大以及在此期间的加热作用关系密切。
大陆边缘带的褶皱和递冲作用也比较普遍，因此与之相伴随的韧性剪切带，及动力变质作用也较为常见。
32、陆-陆碰撞的变质岩组合
由于在陆-陆碰撞前有陆间洋盆的俯冲作用，因此保留有岛弧或大陆边缘地区发育的高P/T变质带及中—低P/T变质带。
在洋盆闭合后造山带进入陆—陆碰撞及大陆深俯冲阶段，伴随着地壳物质的摺皱、逆冲、叠置导致地壳的总厚度加大，放射性的热积累及岩浆的活动都使得碰撞造山带的温度迅速升高，这些因素都促进了变质作用的发生。
与洋陆俯冲相比，在陆—陆碰撞及大陆深俯冲地区，由于两个大陆地壳的密度差小于洋陆之间的密度差，因此大陆深俯冲作用持续时间较短，并转变为整体抬升或下插陆壳的折返作用。
在上述构造背景条件下，出露的变质岩组合有：
（1）保留的岛弧或大陆边缘地区发育的高P/T变质带及中—低P/T变质带；
（2）陆—陆碰撞出露的下地壳榴辉岩以及较广泛的麻粒岩相变质岩，他们可以与碰撞造山上升的地幔超镁铁质岩共生；
（3）平行造山带分布的中P/T与低P/T变质岩组合，他们可以与过铝质花岗岩和/或深熔花岗岩共生。
33、洋中脊的岩石组合
1）火成岩组合及蛇绿岩套
典型的MORB为拉斑玄武岩;
席状岩墙群（由细粒辉长岩、辉绿岩、粗玄岩、玄武岩的密集岩墙或岩脉组成）;
厚度最大的具火成堆晶结构的镁铁质－超镁铁质岩;
具变形变质结构的地幔橄榄岩中最常出现的是蛇纹岩或蛇纹石片岩
2）沉积岩组合
主要的洋中脊沉积类型是颗粒细小的深海沉积物及深海沉积岩，如页岩、燧石岩、硅质岩红黄色含金属沉积物及生物成因的远洋石灰岩等。
岩石的类型特征取决于水温、水的深度以及沉积时与大陆和海底火山的距离。
在洋中脊扩张中心形成的拉张盆地中，还有来自附近因断裂抬升的洋壳角砾岩，角砾岩成分为基性火成岩。
34、如何从共生图解中识别矿物组合的平衡
如果一个岩石系统由三组分组成，根据Godlschmidt矿物相律，在普遍观察到的组合中，矿物数应是3、2或1，这意味着当这种岩石的矿物成分用一个三顶点为三组分的三角图解表示时，把该图解分成一系列小三角形就能直观地表示矿物共生关系，这种图解叫成分-共生图解或共生图解。
如图20-2a的abc图解，以a、b、c三组分为三角形顶点，7个矿物按化学组成（a、b、cmol%）分别标在相应位置上：
一组分组成的矿物表示在三角形三个顶点，如矿物A：
a100%；
两组分组成的矿物表示在三角形的三条边上，如F：
b62%，c38%；
三组分组成的矿物表示在三角形内部，如G：
a33%，b33%，c34%。
这个三元系共7个矿物，系统的任意组成一般位于连接三矿物的小三角形内，故达平衡时为三矿物共生，即p=3。
如i组成，为A＋D＋E三相共生；
若成分点位于共生线上，则平衡时为两矿物共生，p=2。
如j组成为F＋C两相共生；
若成分点恰位于某矿物投影点，则平衡时仅一相存在，p=1。
如a组成，平衡时仅一相A。
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