变质岩形成类型
专业地质学指南
变质岩岩石学研究在高温高压条件下的固态重结晶,产生诊断变质级别的多样矿物组合和组织关系。
🔥 变质作用类型
变质过程涉及在变化的压力-温度条件下运行的相平衡、反应动力学和传质机制。
接触变质作用
岩浆侵入体周围的热变质。形成角岩化带,矿物组合取决于温度梯度。典型矿物:红柱石、堇青石、石榴石。
区域变质作用
大规模构造过程中的压力和温度变质。形成片岩、片麻岩。矿物定向排列产生叶理构造。
动力变质作用
剪切带和断层中的机械变形。形成糜棱岩、假玄武玻璃。晶体塑性变形和动态重结晶。
📊 变质级别
变质级别反映温度和压力条件,通过指示矿物组合确定。
低级变质
200-400°C,低压。绿泥石、白云母、石英组合。板岩从页岩形成,保留原始层理但发育劈理。
中级变质
400-650°C,中压。黑云母、石榴石、十字石出现。片岩发育,矿物粒度增大,叶理明显。
高级变质
650-900°C,高压。夕线石、钾长石、石榴石稳定。片麻岩形成,可能发生部分熔融产生混合岩。
🗿 变质岩类型
变质岩根据原岩类型、变质级别和变形程度分类。
叶理变质岩
板岩(细粒)、千枚岩(中细粒)、片岩(中粒)、片麻岩(粗粒)。矿物定向排列产生平行结构。
非叶理变质岩
角岩(接触变质)、石英岩(砂岩变质)、大理岩(碳酸盐岩变质)。等粒组织,无明显定向性。
特殊变质岩
榴辉岩(高压)、麻粒岩(高温)、蛇纹岩(超镁铁质岩水化)。极端条件下的特征组合。
⚛️ 变质反应
变质过程中的矿物反应控制新矿物组合的形成。
- 脱水反应: 释放H₂O,如绿泥石→石榴石+水
- 脱碳反应: 释放CO₂,如方解石+石英→硅灰石+CO₂
- 氧化反应: 铁的价态变化,磁铁矿→赤铁矿
- 多型转变: 同成分不同结构,如红柱石→夕线石
🌡️ P-T路径
压力-温度演化路径记录构造历史和变质过程。
进变质路径
温度和压力逐渐增加。典型的造山带变质,形成Barrow型变质带序列。
退变质路径
峰期变质后的降温降压。形成退变质矿物组合,如绿帘石化和绿泥石化。
顺时针与逆时针路径
不同的P-T轨迹反映不同构造环境。碰撞造山(顺时针)对比岩浆弧(逆时针)。
📚 地质意义
变质岩提供深部地壳过程和构造演化的重要信息。
- 构造重建: P-T路径揭示造山过程
- 地壳演化: 变质核杂岩形成机制
- 资源勘探: 变质矿床形成条件
- 工程地质: 岩石强度和稳定性评估
📖 研究方法
现代变质岩研究结合多种分析技术和理论方法。相平衡计算、地质温压计和构造分析的综合应用,深化对地壳深部过程的理解。