矿物共生组合与变质相概念课件.ppt

第二十讲　矿物共生分析 与变质相（系） 岩石学中的相概念和变质相划分 矿物共生分析和成分-共生图解 变质相系列 变质作用P-T轨迹概念 一、“相，facies”的概念 1。岩浆岩的相 侵入相 深成相（15km） 中成相（5-15km） 浅成相（5km） 喷出（火山岩）相 溢流相 暴发相 陆相 海相 2。沉积相 沉积环境——沉积物堆积场所的地貌特征与沉积作用特征的总和。 2。 沉积相 一定沉积环境中的沉积物或沉积岩的 岩石学 和 生物 特征的总和。从大的方面可分为陆相和海相，陆相与海相又各自可分为……。 如：河流相主要为砂砾岩或粉砂岩组成，具交错层理，有植物树干化石而无植物叶化石。 又如：湖泊相常有暗色泥岩或细粉砂岩组成，水平纹理，含植物叶及淡水动物化石。 A metamorphic facies is a set of metamorphic mineral assemblages, repeatedly associated in space and time, such that there is a constant and therefore predictable relation between mineral composition and bulk rock composition. (F J Turner, 1981) 定义：一个变质相是指（各种成分的岩石在一定的温度-压力范围内形成的）一系列矿物组合，这些矿物组合在时间上和空间上反复共生，其矿物成分与岩石化学成分之间有着固定的、因而可以预测的对应关系。 我们的定义：变质相是区域变质作用或接触变质作用在一个有限变质条件（P-T）中形成的矿物组合（岩石）。 变质相P-T范围图解（P.478图23-11） 接触变质相 低压低温： 1 钠长绿帘角岩相（AEH） 低压中温： 2 普通角闪石角岩相（HH） 低压高温： 3 辉石角岩相（PH） 低压极高温：4 透长岩相（S） 区域变质相： 中-低压很低温：5 沸石相（Z） 6 葡萄石—绿纤石相（PP） 中压很低温： 7 硬柱石－钠长石－绿泥石相（LA） 高压很低-低温： 8 蓝片岩相（BS） 中-低压低温： 9 绿片岩相（GS） 中-压低温： 10 绿帘角闪岩相（EA） 中-低压中温： 11 角闪岩相（A） 中-低压高温： 12 麻粒岩相（G） 高压中-高温： 13 榴辉岩相（E） 理解变质相： 1。一个变质相 = 一个等物理系列（等化学系列？），包括化学成分不同的各种原岩变质而成的一系列矿物组合（岩石），一个矿物组合（一种岩石）不能定义一个变质相。 2。每一个变质相是以基性变质岩的矿物共生组合为标志性组合；该标志性组合或对应的岩石名称被用来命名该变质相（p.478，表23-1）。 理解变质相： 3。相邻变质相边界以基性变质岩中特定的变质反应划分。由于变质反应一般为连续反应，因此变质相边界是一个过渡带（图23-11）。 理解变质相： 4。矿物组合与原岩化学成分存在固定的可以预测的对应关系：这表明：（1）封闭体系，等化学过程，只适于区域变质岩和接触变质岩；（2）每一个矿物组合，对应于一个特定化学成分的原岩；（3）一个变质相可以用成分-共生图解（ACF图解、A’KF图解）来表达。 二、共生分析和成分-共生图解 共生组合：给定化学成分体系的岩石发生的变质反应达到化学平衡（正、逆速率相等）时形成的矿物组合（mineral paragenesis, a assemblage） 二、共生分析和成分-共生图解 矿物共生分析：应用物理化学相平衡原理，分析天然变质岩石中的矿物共生组合（相，p）与全岩化学（独立组份, c）和变质条件（自由度, f ）之间的关系及其变化规律。 哥尔德史密特（矿物）相律（封闭系统，天然尺度，露头-薄片）： p = c + 2 – f，f ≥ 2，p ≤ c 天然封闭的岩石系统的化学反应达到平衡时，平衡共生的矿物相数目不大于有效组分数目 （1）SiO2 Al2O3, c = 2, p ≤ 2 ： 红柱石+石英、蓝晶石+石英、矽线石+石英、 刚玉+红线石、刚玉+蓝晶石、矽线石+刚玉 （2） SiO2 Al2O3, 但SiO2 ：Al2O3 = 1 c = 1, p ≤ 1 ：平衡矿物数目最多1个： 红柱石、矽线石、蓝晶石 （3）如果出现自由度=1，或=0的极端情况，则情况（1）和（