变质岩复习题 - 图文

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第一章 变质作用的基本概念 1.变质作用的概念 答:在地球内力作用下,使地球已经形成的岩石发生矿物成分和结构构造变化的作用—变质作用(metamorphism)。 2.正、副变质岩

答:正变质岩:由岩浆岩经过变质作用形成的变质岩。 副变质岩:由沉积岩经过变质作用形成的变质岩。 3.变质作用的机制

答:①变质结晶 ②变形 ③变质分异 4.重结晶和交代作用的异同 答:重结晶作用:指岩石在基本保持固体状态下的矿物重新组合和通过化学反应形成新矿物的过程。重结晶前后,岩石总化学成分(除H2O、CO2等挥发分外)保持不变(封闭系统)。 交代作用: 指固体岩石在化学活动性流体作用下通过组分带入带出而使岩石总化学成分(除H2O、CO2等挥发分外)和矿物成分发生变化的过程。岩石在交代过程中保持体积不变

对 比 重结晶 封闭系统 无组分带入带出 矿物成分可不变 岩石总化学成分不变 体积改变 变质结晶作用机制

5.等化学变质作用和异化学变质作用

答:等化学变质作用(Isochemical metamorphism) :

通常变质作用会造成H2O、CO2、铁价位的变化,这时我们仍然把他看作是封闭系统,这样的变质作用过程几乎没有化学成分变化,从化学角度称为等化学变质作用。 异化学变质作用 (allochemical metamorphism):

当变质作用伴随着交代作用,系统除了H2O、CO2、 O等挥发分变化外,K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Si4+等金属阳离子也成为活动组分可以带入带出时,才把岩石看作是开放系统。这种岩石总化学成分除了挥发分以外,其他组分也发生变化的变质作用称为异化学变质作用。 6.变形机制

答:弹性行为 永久变形 脆性行为 塑性行为

? 塑性流动 碎裂流动 晶内塑性变形 晶界塑性变形 直线滑移 双晶 扭折 位错

交代 开放系统 组分带入带出 矿物成分改变 岩石总化学成分改变 体积不变

7.变质作用的因素有哪些?

答:变质作用的物理化学因素: 温度 (T)和压力 (P) 时间 (t) 流体成分 (x) 8.压力的分类及定义,压力对变质反应的影响,构造超压 答:压力可分为:负荷压力(Pl来自上覆岩石柱), 定向压力(来自构造运动) 流体压力(来自粒间孔隙流体)

影响:负荷压力作用于矿物颗粒边界,使颗粒结合在一起 流体压力作用在颗粒表面,趋向于使颗粒分开(有点问题)

构造超压:平均应力与负荷压力(Pl)之差称为构造超压(tectonic overpressure) 9.流体的成分、含量及变化规律,来源和作用 答:对整个岩石圈而言,H2O、CO2是流体的最主要成分,可近似看成流体相由H2O和CO2组成

变质作用中涉及大量有流体相参加的反应。流体成分对这些反应有强烈影响。对脱水反应和脱碳酸反应,流体xH2O的增加(即xCO2减少),反应将向xH2O减少,xCO2增加方向进行,即阻碍脱水反应而促进脱CO2反应进行。提高脱水反应温度、降低脱CO2反应温度。相反,则将促进脱水反应而阻碍脱CO2反应进行

流体中还溶解有K、Na、Ca、Si等造岩组分和Fe、Cu、Ag等成矿组分,在开放系统条件下,岩石在流体作用下发生元素带入带出与环境发生物质交换,造成岩石的化学成分变化,并可形成矿床。因此,流体对交代作用和成矿作用起促进作用。

另一方面,流体作为催化剂可大大提高变质反应(包括交代反应)的速率。在没有流体参予的干系统中,反应难以发生或难以反应完全。 变质作用过程中流体主要来源:

①原岩中的流体: 主要是沉积岩中的孔隙流体,在埋藏变质中起重要作用 ②海水: 在洋底变质和俯冲带变质中起重要作用

③变质流体: 源于变质过程中脱流体反应,广泛出现在各类变质环境 ④岩浆流体: 在接触变质和交代变质中起重要作用;

⑤深源流体: 主要来自地幔,是高级变质的流体相主要来源

10.变质作用的温压范围?与火成岩和沉积岩形成的温压条件相比有哪些特色? 11.变质作用P-T-t轨迹 ?构成的P-T-t轨迹的原理和方法。如何利用P-T-t轨迹来研究变质作用过程?控制变质作用最主要因素? 答:所谓P-T-t 轨迹(P-T-t path)就是“岩石在变质作用过程中P-T条件随时间(t)的变化而变化的历程或在P-T 图解中表示该历程的曲线” (Miyashiro, 1994)

12.变质作用的分类?

答:根据规模分为:局部变质作用和区域变质作用。局部变质作用根据产状分为:(1)接触-热变质作用、(2)动力变质作用、(3)冲击变质作用、(4)交代变质作用 区域变质作用根据产状分为:(1)造山变质作用 、(2)洋底变质作用 、(3)埋藏变质作用 、(4)混合岩化作用

13.区分以下概念:重结晶与变质结晶;变质分异与交代;动态重结晶与静态重结晶;交代变质与异化学变质;进变质与递增变质;退变质与退化变质;地热梯度与野外变质梯度 答:重结晶作用:指岩石在基本保持固体状态下的矿物重新组合和通过化学反应形成新矿物的过程。岩石在变质条件下的结晶作用称变质结晶作用。 变质分异:使原先均匀的岩石发育成分层的变质过程

交代作用: 指固体岩石在化学活动性流体作用下通过组分带入带出而使岩石总化学成分(除H2O、CO2等挥发分外)和矿物成分发生变化的过程。岩石在交代过程中保持体积不 静态重结晶(static recrystalizaion): 无偏应力参与的重结晶作用

动态重结晶(dynamic recrystallization):在偏应力参与下,伴随变形而发生的重结晶

岩石总化学成分除了挥发分以外,其他组分也发生变化的变质作用称为异化学变质作用。 进变质(prograde metamorphism)岩石在热峰前温度随时间而增加过程中发生的变质结晶作用--单个岩石P-T条件随时间变化由P-T-t 轨迹的进变质段落(图中点划线)描述。

递增变质(progressive metamorphism又译作前进变质)是一个变质地区地表一定方向热峰温度连续有规律地增加的变质作用--变质地区空间上的热峰温度的增加由野外P-T曲线描述。

退变质(retrograde metamorphism):岩石在热峰后伴随温度降低发生的变质重结晶作用。 退化变质(retrogressive metamorphism) 用于两个不同过程:①上面定义的退变质;②复变质中,比老的变质事件温度低的较年青的变质重结晶事件,新老两事件属于不同的造山幕。 温度对深度的改变率(增加率)称为地热梯度。

第二章 变质岩的基本特征和分类命名 1.变质岩的特征、如何区分三大岩类

答:变质岩的特征:一是岩石中的矿物重结晶明显。二是岩石具有特定的结构和构造,特别是片理构造。

变质岩和火成岩的区别:变质岩往往有典型的变质矿物,有些变质岩具有片理构造,而火成岩则无。

变质岩和沉积岩的区别:沉积岩具层理构造,常含化石;而变质岩则无。沉积岩中一般不具结晶粒状结构;而变质岩大部分是重结晶的岩石,只是结晶程度不同。 2.变质岩中包含哪些矿物?特征的变质矿物有哪些? 答:组成变质岩的矿物有两类:

一类是继承矿物;一类是新生矿物(变质矿物)。

继承矿物:是在其它岩石中也存在的矿物,如石英、长石、云母、角闪石、辉石、磁铁矿以及方解石、白云石等。 新矿物(变质矿物):是在变质过程中产生的新矿物,如石榴子石、蓝闪石、绢云母、绿泥石、红柱石、阳起石、透闪石、滑石、硅灰石、蛇纹石、石墨等。 这些变质矿物可以作为鉴别变质岩的标志矿物。

变质岩中矿物因压力的影响,排列往往具有定向性,矿物形态具有延长性。 3.简述五大化学类型变质岩的化学成分矿物成分特点 答:(1)泥质变质岩

化学成分特点: Al2O3、K2O含量高,K2O、Al2O3相对含量变化大。

矿物成分特点: 云母含量高,石英常见,出现钾长石或富铝矿物, 两个亚类矿物成分有明显差别:K2O过剩岩石含钾长石,高温时出现富铝矿物; Al2O3过剩岩石含富铝矿物,高温时出现钾长石。

(2)长英质变质岩

化学成分与泥质变质岩显著差别是SiO2含量高,通常K2O过剩、Al2O3不足。 矿物成分特点是以石英、长石为主,矿物组合与K2O过剩的泥质变质岩相同。 (3)钙质变质岩

化学成分最显著特点是CaO含量高,可含一定量的MgO、FeO、Al2O3、SiO2。

矿物成分以碳酸盐矿物(方解石、白云石等)和钙镁硅酸盐矿物(硅灰石、透辉石、阳起石、

透闪石、滑石等)为主,可含一定量钙铝硅酸盐矿物(绿帘石、方柱石、钙质斜长石、钙铝-(4)基性变质岩

化学成分特点是MgO、FeO、CaO含量高,含一定量Al2O3。

矿物成分特点是富含斜长石和绿帘石、绿泥石、单斜辉石、单斜闪石(透闪石、阳起石、普通角闪石)、斜方辉石、铁铝-镁铝榴石及黑云母等铁镁钙的硅酸盐、铝硅酸盐矿物,可含一定量的石英。

钙铁榴石、符山石等)及石英。 (5)镁质变质岩

化学成分特点是富MgO、FeO,贫CaO、Al2O3和SiO2。

矿物成分特点是缺乏长石、石英,富含富镁铁的矿物(蛇纹石、滑石、水镁石、菱镁矿、直闪石、镁铁闪石、紫苏辉石、透闪石、阳起石、绿泥石、黑云母、铁铝-镁铝榴石等)。 4. 变质岩的结构有哪些?

答:变晶结构(颗粒绝对大小:粗粒变晶结构( >2 mm) 中粒变晶结构( 1-2 mm) 细粒变晶结构( 0.1-1 mm) 显微变晶结构( <0.1 mm ) ,颗粒的形态或结晶习性:粒状变晶结构 鳞片变晶结构 柱状变晶结构 纤(维)状变晶结构 ,颗粒相对大小 等粒粒状变晶结构 不等粒粒状变晶结构 斑状变晶结构,颗粒间相互关系 包含变晶结构 次变边结构 筛状变晶结构 残缕结构 旋转(雪团)构造),交代结构,变形结构。 5.变质岩的构造有哪些?

答:① 定向构造(分为面状构造和线状构造),面状构造包括:a.板状构造;b.千枚状构造; c.片状构造;d.片麻状构造;e.层状(条带状)构造;f.眼球状构造 ;线状构造包括:a. 拉伸线理(拉长颗粒定向排列,指示拉伸方向);b. 面理面上的拉伸线理(拉伸线理大都在面理面上);c. 皱纹线理(面理褶皱的枢纽[褶皱面上最大弯曲点的连线]平行排列);d. 交面线理(两组面理的交线).

②无定向构造:主要有块状构造、斑点构造、瘤状构造、角砾状构造和云染状构造等类型 。 6.变质岩的成因分类?

1、区域变质作用 1、区域变质岩 2 、接触变质岩 2、接触变质作用 〈热接触变质岩, 〈热接触变质, 接触交代变质岩〉 3、动力变质岩 4、气液变质岩 5、冲击变质岩 6 、洋底变质岩 7 、叠加变质岩 8 、退化变质岩 7.波状消光,机械(变形)双晶,膝折,变形带,亚颗粒,重结晶(特征及变形强弱) 答:

第三章 原岩研究

恢复变质岩原岩有哪些标志?如何对五大化学类型变质岩进行原岩恢复? 答:1. 岩浆凝结的原岩(火成岩) (1)与围岩呈侵入接触关系。

(2)侵入体常具冷凝边,变质后在组构上常具规律性变化。 接触交代变质〉 3、动力变质作用 4、气液变质作用 5、冲击变质作用 6、洋底变质作用 7、叠加变质作用 8、退化变质作用 →

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