绿片岩相绢云母-绿泥石亚相变质

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调查区内的区域变质作用主要见于调查区北部的可可西里-巴颜喀拉地块，作用于三叠系巴颜喀拉山群（TB）。巴颜喀拉山群的分布范围几乎占可可西里-巴颜喀拉地块的一半面积，其上被中新统唢呐湖组不整合覆盖，其下未见底，该群沉积厚度巨大，构成可可西里-巴颜喀拉地块的组成主体，巴颜喀拉山群的原岩是以碎屑岩为主的复理石沉积建造，其内间夹少量薄层泥晶灰岩，几乎不含火山岩地层，根据碎屑物成分、粒度等不同，自下而上可分为砂岩板岩组（TB1）、板岩组（TB2）和砂岩组（TB3）。区域变质岩石不同程度地分布于巴颜喀拉山群之中，其中尤以下中部的砂岩板岩组和板岩组常见。

（一）变质岩石类型

主要有板岩、千枚状板岩、粉砂质板岩、砂质板岩、变质砂岩等。

板岩、千枚状板岩：以板劈理发育为主要特征，互相平行的板状劈理面密集分布，破裂面上见有少量微晶绢云母、绿泥石等片状矿物顺劈理面分布。有时见丝绢光泽强烈，显示泥质重结晶作用较强，为千枚状板岩。变余含粉砂、含砂泥岩结构，板状构造；岩石由泥质（大于70％）和少量碎屑（小于30％）组成，泥质成分在显微镜下见多已重结晶为隐晶—微晶鳞片状绢云母、绿泥石集合体及微粒石英、方解石，长轴定向排列；少量碎屑物粒度以细砂、粉砂为主，成分以石英为主，少量长石、岩屑；石英具波状消光，边部有次生加大现象，碎屑物的长轴亦大致定向平行排列，显示为板劈理方向。

粉砂质板岩、砂质板岩：板劈理间隔分布，间距一般在1～2 cm之间，劈理面上有少量微晶绢云母、绿泥石分布。变余含泥粉砂岩、变余含泥砂岩结构，板状构造；岩石由泥质（小于30％）和碎屑物（大于70％）组成，泥质成分在显微镜下多见已重结晶为隐晶—微晶鳞片状绢云母、绿泥石集合体及微粒状变晶的石英、方解石，长轴定向平行排列；碎屑物多以石英为主，长石、岩屑次之，长轴亦大致平行定向排列（彩色图版4-1）。

变质岩屑砂岩、变质长石石英砂岩：板劈理不发育，变余不等粒砂状结构，块状构造，定向构造。岩石由变余碎屑（80％）和变质填隙物组成，变余碎屑以岩屑为主，长石、石英次之，石英普遍具波状消光，边部见有次生加大现象；变质填隙物由粒状变晶的石英和少量显微鳞片状绢云母、方解石组成，并呈定向平行排列，粒度一般多小于0.05 mm。

（二）变质特征矿物组合及变质相

上述变质岩石类型中出现的变质特征矿物有：绢云母、绿泥石、石英、方解石。

绢云母：普遍出现的变质矿物，由原岩中泥质粘土矿物变质重结晶而来，偏光显微镜下无色，粒度较细为隐晶—微晶鳞片状集合体，定向排列。

绿泥石：少量出现的变质矿物，由原岩中富铁的粘土矿物变质重结晶而来，偏光显微镜下为淡绿色，与绢云母相似的是亦呈隐晶—微晶鳞片状集合体，定向排列。

石英：普遍出现的变质矿物，有两种表现形式，其一表现为在原岩碎屑石英边部生长的次生加大边；其二为微粒状变晶石英颗粒，共生于绢云母、绿泥石鳞片状集合体中。

变质岩石中一般还普遍发育有碳酸盐化作用变质特征矿物方解石。

变质矿物共生组合有：

绢云母＋绿泥石＋石英＋方解石（Ser＋Chl＋Q＋Cal）

绢云母＋石英＋方解石（Ser＋Q＋Cal）

由于三叠系巴颜喀拉山群的原岩以长英质和富钾的泥质岩石为主，在变质矿物共生图解中SiO2与K2O是过剩组分，适用ACF和A′KF图解表示共生矿物组合（图4-2）。

图4-2 绿片岩相绢云母-绿泥石亚相区域变质岩变质矿物共生组合的ACF和A′KF图解

从特征变质矿物和共生组合来看，变质相为绿片岩相绢云母-绿泥石亚相，属极低级变质。变质温度为350～450℃，压力为0.3～0.5 GPa。

（三）变质作用特点和变质时代

作用于可可西里-巴颜喀拉地块三叠系巴颜喀拉山群的绿片岩相绢云母-绿泥石亚相的变质，有两个主要特点，其一是变质程度较低，属极低级变质；其二是与变形作用关系紧密。变质岩的原岩为一套复理石碎屑岩，基本保持了原岩的原貌，层理清晰完整，局部板岩发育地段（以细碎屑地层为主）的板劈理（S1）亦与层理面（S0）平行（图4-3）。微观结构一般为变余结构，原岩结构基本保存，变质重结晶作用主要作用于原岩中的易变质粘土矿物。

图4-3 板劈理及尖棱褶皱照片

变质作用与变形作用密切相关。变质作用过程中发生的变形作用主要为板劈理的形成，局部发育顺层无根褶曲，区域上以发育中小型中常褶皱为主的全形褶皱为特征。

变质变形作用的发生与三叠纪可可西里一带形成前陆盆地关系密切，前陆盆地内充填巨厚的沉积物（局部厚度超过10 000 m），使三叠系巴颜喀拉山群达到较大的埋深，从三叠系巴颜喀拉山群内发生的绿片岩相绢云母-绿泥石亚相浅变质温压条件（温度350 ～450℃，压力0.3～0.5 GPa）来看，其变质反应发生的埋深应在10～15 km范围内，而巴颜喀拉山群自身的巨大沉积厚度，已使其达到了这一深度要求。三叠纪末的造山运动使可可西里一带普遍褶皱成山，前陆盆地向南部羌塘地块一侧迁移，本地区结束了海相地层的发育历史，伴随造山作用过程，发生了一系列的变质变形及岩浆活动。结合以上的区域地质构造特征，我们认为区域变质作用发生的时间为三叠纪末期的印支造山运动期间。

变质岩的矿物有哪些？

岩石是由一种或几种矿物或岩屑组成的集合体。根据成因可把岩石分为沉积岩、岩浆岩、变质岩三大类。在野外观察和描述地质现象时，首先必须识别构成各种地质现象的岩石类型，识别的正确与否将会影响到后面一系列工作的进行，所以常把三大岩类的野外鉴定方法作为一项重要的实习内容来训练。对于地质工作者来说，在野外能否正确鉴定出各类岩石是非常重要的，也是最基本的、必备的技能。由于在野外鉴定岩石受到条件的限制，因此，要鉴定出每块岩石的确切名称是很困难的，尤其是对于一年级学生就更难了。但是，只要掌握一些基本的方法和规律，主要大类的区别还是较容易的。通过本次实习，学生必须达到在野外较熟练地区分三大岩类和识别一些常见岩石的要求。

在野外鉴定岩石名称可按下列步骤进行：①观察岩石的总体外貌特征（构造），初步鉴别出属于三大岩类的哪一类；②借助放大镜、小刀，观察岩石的物质成分（矿物、碎屑物、胶结物）；③根据岩石的结构特征定出次一级岩石类型；④根据岩石的产出状态定出岩石的名称。例如，岩石在外貌上成层性很好，发育沉积层理，从而可确定为沉积岩；岩石由碎屑物和胶结物组成，可知是碎屑沉积岩；碎屑物主要为石英、长石，岩石具粗粒结构，所以岩石的名称为粗粒长石石英砂岩。

（一）沉积岩

沉积岩是在表层地质作用过程中，经沉积、成岩作用形成的岩石，主要分布于地表或近地表。

1.沉积岩的宏观特征

1）具有明显的成层性，是一层层叠置在一起的，这一特征是沉积岩的层理构造。它与岩浆岩的块状构造、变质岩的片状构造有很大的差别。这也是野外鉴定沉积岩的主要标志。

2）沿垂直层理方向，岩石的物质成分常有规律地变化，有时相同的物质成分会相间出现，组成多个沉积韵律。

3）常发育一些沉积构造，如交错层理、水平层理等，以及一些层面构造，如雨痕、龟裂、波痕等。

4）在碎屑沉积岩中，物质成分可分为两部分，即碎屑颗粒和胶结物。碎屑颗粒常是一些较稳定的矿物，如石英、长石、白云母等，或者是岩石碎屑，通常它们具有一定的磨圆度。胶结物粒度很细，肉眼看不见颗粒大小，只见碎屑颗粒表面包有一层很细的物质，其成分不同于碎屑颗粒，主要有铁质、钙质、硅质、泥质等。

5）化学沉积岩通常颜色较深，无碎屑结构，见不到矿物颗粒，致密块状构造。

6）常含有生物化石或遗迹化石。

7）在地貌上，沉积岩出露地区常由陡壁和缓坡构成，并相间出现，沿层面方向形成缓坡。

2.沉积岩野外分类命名

野外采用成分-结构分类方案，不涉及岩石成因。首先按组成沉积岩的主要成分划分大类，如陆源碎屑岩类；然后再根据结构划分基本岩石类型（表3-1）。

表3-1 沉积岩野外分类方案

注：引自朱勤文编，1989，岩石学简明教程，中国地质大学出版社。

（二）岩浆岩

1.岩浆岩的宏观特征

岩浆岩是由岩浆或熔浆冷凝结晶或由火山碎屑物堆积而成的岩石，常具有以下特征：

1）侵入岩无层理现象，具块状构造。喷出岩多具气孔、杏仁、流纹等构造。这些构造是岩浆岩区别于其他岩石的重要特征。

2）组成岩石的矿物成分较复杂，既有稳定的矿物，如石英、长石，又有在地表条件下不稳定的矿物，如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母。

3）矿物颗粒不具磨圆度，具有特定的晶形。深成岩具全晶质结构，矿物颗粒之间为直接接触，没有像“胶结物”之类的物质。喷出岩具斑状、似斑状结构，斑晶常保存矿物自身的形态（棱、角明显），完全不同于沉积岩的碎屑颗粒；基质为隐晶质、显晶质或非晶质，其成分与斑晶基本相同。

4）侵入于沉积岩中的浅成岩，在产状上与沉积岩一致或不一致。当不一致时，如岩墙，浅成岩很易鉴别出来。当一致时，如岩床、岩盘等，可根据矿物成分、结构、构造等特征加以区分。

5）岩浆岩中一般不含生物化石。

6）在地貌上，如果没有构造的影响，它常形成波状起伏的地形，而不会出现像沉积岩地区的陡壁和缓坡相间排列的现象。

2.岩浆岩野外分类命名

根据岩浆侵入到地壳中或喷出地表，可分为侵入作用和喷出作用，相应地形成侵入岩和喷出岩。按照侵入深度，侵入岩又进一步分为深成侵入岩和浅成侵入岩，前者包括岩基和岩株，后者包括岩床、岩盖、岩盆、岩墙或岩脉。喷出岩又分为熔岩和火山碎屑岩。不同类型岩浆岩的野外分类命名往往采用不同的标准（朱勤文，1989；赵温霞，2003；表3-2，表3-3，表3-4，表3-5）。

表3-2 深成侵入岩的野外分类命名表

注：引自赵温霞，2003；表中Alf—碱性长石；Pl—斜长石；Hb—普通角闪石；Prx—辉石；Ol—橄榄石。

表3-3 浅成侵入岩野外分类命名表

注：据朱勤文，1989，转引自赵温霞，2003；有修改。

表3-4 主要熔岩野外分类命名表

续表

注：据朱勤文，1989，转引自赵温霞，2003；有删改。

表3-5 火山碎屑岩野外分类命名表

注：据孙善平，1986，转引自赵温霞，2003；有删改。

（三）变质岩

变质岩是由原岩经变质作用形成的，因此，在物质成分及结构、构造等方面都比较复杂。概括起来，变质岩具有以下几个特点：

1）具有一些特征构造，如板状构造、片状构造、片理构造等，矿物常具定向排列。

2）具有一些特殊的变质矿物，如绢云母、红柱石、石榴子石等。

3）不同类型的变质岩在分布上具有一定的规律性。接触变质岩分布于岩浆岩与围岩的接触带上；动力变质岩沿断裂带分布；区域变质岩大面积分布，与大地构造单元的类型相关。

在野外通常根据构造、结构和成分，对变质岩进行分类，主要类型如下：

区域变质岩——板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、麻粒岩、变粒岩

接触变质岩——大理岩、角岩、矽卡岩

动力变质岩——糜棱岩、碎裂岩

混合岩化变质岩——混合岩

（四）岩性描述的方法及内容

在野外除记录一些地质现象和认识岩石外，还要对所见到的岩石进行岩性描述，以便自己和他人查阅。岩性描述的常规方法是先外观、后内部；先总体、后局部。观察要仔细，描述要认真，术语要准确。描述内容包括岩石的颜色、成分、结构、构造、产出状态及时代等。

1.岩石的颜色

指岩石的总体外观（新鲜面）的颜色。由于岩石出露地表，经风化作用后，它的表面颜色和新鲜面颜色常不一致，描述时须加以区分，如灰岩的风化面为灰白色，新鲜面为深灰色。有些岩石由于成分较复杂，颜色也较杂，描述时可以一种颜色为主，前面加上修饰词，如浅红色、黄绿色、灰**等；如果各种颜色平分秋色，可用杂色来形容。描述时还可采用类比法，如橘**、砖红色、肉红色等。

2.岩石的成分

指岩石的物质组成。不同类型的岩石，其物质组成相差很大，如花岗岩主要由钾长石、

图3-6 物质成分标准含量图

斜长石、石英、黑云母等组成；石英砂岩主要由石英组成等。无论是何种岩石，在野外描述时，除了描述主要矿物名称外，还要描述各种矿物的相对含量。矿物含量的确定，常参照标准含量图进行估测，见图3-6。例如，花岗岩主要由钾长石（35%）、斜长石（30%）、石英（25%）、黑云母（4%）等组成。在野外，矿物成分的鉴定一般用肉眼或借助于放大镜、小刀、盐酸、条痕板等进行，因此，要求学生记住一些常见矿物的鉴定特征，如石英、钾长石、斜长石、角闪石、辉石、黑云母、石榴子石、方解石等，否则在野外要对这些矿物进行鉴定就束手无策了。

3.岩石的结构

指岩石组分的结晶程度、形态、颗粒大小及其相互关系。岩石的结构与成因密切相关，不同成因的岩石具有不同的结构，如碎屑沉积岩具碎屑结构，深成侵入岩具全晶质结构，大理岩具变晶结构。

结晶程度是指组成岩石的物质的结晶差异，分为晶质和非晶质，晶质又分为显晶质（肉眼能观察到矿物颗粒大小）和隐晶质（肉眼观察不到矿物颗粒大小）。如深成侵入岩的花岗岩都是由结晶矿物组成的，它是全晶质的；喷出岩的安山岩是由部分的结晶矿物（斜长石、角闪石）和未结晶的物质组成的，它就是半晶质的；黑曜岩由未结晶的玻璃质组成，它就是非晶质的。肉眼区分隐晶质与非晶质的简易方法是：隐晶质的岩石表面光泽较暗淡，断面为参差状；而非晶质的岩石表面常呈现玻璃光泽，断面为贝壳状。

形态是指组成岩石的矿物的外形，对非晶质就无形态可言了。在碎屑沉积岩中，形态实际上是指矿物或岩屑的磨圆度，描述时，常分为4个等级：棱角状、次棱角状、次圆状、圆状。在岩浆岩和变质岩中，常用自形、半自形和他形来描述矿物的形态。

自形是指矿物自然结晶的形态；半自形是指矿物部分具自然结晶形态，而其他部分为非矿物的自然形态；他形是指矿物无自然结晶形态（图3-7）。

图3-7 石英的形态

（1）自形；（2）半自形；（3）他形

颗粒大小是指矿物的粒径。对于不同类型岩石，粒径的划分标准和等级不一样。表3-6的结构是指矿物颗粒的绝对大小，如果岩石以某粒径的矿物或碎屑占绝对优势（＞80%），就可以称这种粒径等级的结构。根据岩石矿物颗粒的相对大小，又可分为等粒和不等粒结构。不等粒结构中，常见的有斑状结构和似斑状结构。沉积岩分选性的差异实际上就表现出等粒和不等粒的特点。

4.岩石的构造

指组成岩石的物质成分的分布特点及排列方式。若矿物在岩石中均匀分布，没有定向性，就称为块状构造。在沉积岩中常见的有层理构造和层面构造，根据每个单层的厚度，又可进一步划分出巨厚层（＞1m）、厚层（1～0.1m）、中层（0.1～0.03m）、薄层（＜0.03m）等。火山岩常见的有气孔构造、杏仁构造、流纹构造。变质岩有片理构造。

5.岩石的产出状态

指岩石的空间位置。岩浆岩的产出状态分深成侵入体（岩基、岩株）、浅成侵入体（岩墙、岩床、岩盆、岩盘、岩鞍等）和喷出岩。沉积岩和变质岩的产出状态就是指产状。

6.岩石的时代

即岩石的形成时代。对于沉积岩，它产于何时代的地层中，地层的时代就是岩石的形成时代。若是岩浆岩可根据它与围岩的侵入接触关系、同位素测年或区域资料来确定时代。

表3-6 不同岩石的粒度划分对比表（单位：mm）

岩性描述举例：

花岗岩：风化面为浅灰色，新鲜面为肉红色。主要矿物有钾长石（35%）、斜长石（30%）、石英（25%）、黑云母（4%）等。钾长石、斜长石为半自形，粒径以6mm为主；石英为他形，粒径以3～6mm为主；黑云母呈片状。粗粒等粒结构，块状构造。

以岩株形式侵入于沉积岩中，根据测年资料形成于早白垩世。

（五）北戴河实习区常见岩石

1.沉积岩

1）石英砂岩：风化面为灰色，新鲜面为灰白色，主要矿物为石英（＞95%），粗至细粒结构，块状构造，交错层理发育，产于新元古代地层中。

2）长石石英砂岩：风化面为褐灰色，新鲜面为黄灰色，主要矿物有石英（45%）、长石（40%），中至细粒结构，块状构造，产于晚石炭世和二叠纪地层中。

3）泥质砂岩：风化面为褐灰色，新鲜面为灰**，砂粒成分以石英、长石、岩石碎屑为主，含较多的泥质，泥质砂状结构，层理构造发育，产于晚石炭世和二叠纪地层中。

4）页岩：风化面为褐灰色，新鲜面为灰黄、灰绿、黄绿色，成分以泥质、粉砂为主，泥质结构，页理发育，产于晚石炭世和二叠纪地层中。

5）灰岩：风化面为浅灰色，新鲜面为深灰色，成分为碳酸钙，局部重结晶形成方解石，砂晶、泥晶结构，块状构造，形成时代为寒武纪、早-中奥陶世。

6）竹叶状灰岩：风化面为灰色，新鲜面为深灰色，成分为碳酸钙，内碎屑结构，内碎屑的横断面为竹叶状，平面为饼状或圆状、椭圆状，层理构造发育，产于寒武纪和早奥陶世地层中。

7）泥质条带灰岩：风化面为灰色，新鲜面为灰**，由薄层灰岩和泥质条带互层组成，泥质结构，水平层理发育，产于寒武纪和中奥陶世地层中。

2.岩浆岩

1）石英正长岩：风化面为灰**，新鲜面为浅肉红色，主要矿物有钾长石（80%）、石英（7%），钾长石自形或半自形，石英他形，次要矿物有黑云母和角闪石（6%），似斑状结构，块状构造。斑晶为钾长石，斑晶的中心为灰白色钾长石，而外围为浅肉红色钾长石。以岩株侵入，形成于燕山期。

2）辉绿岩：灰绿色，主要矿物为斜长石和辉石（＞95%），具辉绿结构，块状构造，以岩墙侵入于石英正长岩中，形成于燕山期。

3）似斑状花岗岩：风化面为灰**，新鲜面为浅肉红色，主要矿物有钾长石（40%）、斜长石（25%）、石英（25%），次要矿物为黑云母（5%），似斑状结构，斑晶为钾长石，块状构造，以岩墙侵入于下奥陶统中。

4）黑云母花岗岩：风化面为黄褐色，新鲜面为浅肉红色，花岗结构、中粒结构，块状构造，形成于新太古代（ ）。主要矿物为石英（20%～25%）、斜长石（20%～30%）、钾长石（35%～60%），次要矿物为黑云母（5%）等。石英呈他形粒状，粒径1～3mm；斜长石为半

自形-他形，粒径3～4mm，镜下观察，晶体普遍发生绢云母化，常被钾长石交代成港湾状、蠕虫状、缝合线状等，部分斜长石被钾长石、石英所交代，仅剩微量残留；钾长石为半自形-他形，大小2～4mm，镜下观察，晶体发生高岭土化；黑云母呈鳞片状-不规则状，大小不等，一般0.1～1mm，多褪色转变为白云母，少量发育绿帘石化。副矿物为榍石、磷灰石、磁铁矿等。次生矿物为白云母、绿帘石等。岩石风化强烈者，呈松散的沙粒状。区域上，由于长期遭受风化，钾长石、斜长石已转变成高岭土，使风化面呈灰白色。

5）正长花岗岩：浅肉红色-黄褐色，半自形粒状结构、交代结构，块状构造，局部似片麻状构造，形成于新太古代（ ）。主要矿物为钾长石（微斜长石，40%～45%）、斜长石（被钾长石所交代，多呈假象，10%～15%）、石英（35%～40%），次要矿物为黑云母（＜5%）等。钾长石粒径2～3mm；斜长石粒径2～4mm；石英呈不规则状，有时沿斜长石边缘或穿孔交代，粒径一般为0.5～2mm。长石普遍高岭土化，黑云母往往褪变为白云母。副矿物有磁铁矿、磷灰石、锆石等。

6）辉石安山岩：灰色，斑状结构，基质玻基交织结构，杏仁或块状构造，斑晶含量占25%～30%，由0.3～1mm的斜长石和辉石构成，个别辉石被绿泥石所交代，基质由条状斜长石、玻璃质（已脱玻化为隐晶长石）及微量磁铁矿构成。副矿物为磁铁矿。

经等化学变质作用形成的变质岩矿物受原岩化学成分和变质作用的物化条件所制约，这两种因素决定了变质岩石中可能出现的矿物和矿物组合。由异化学变质作用形成的变质岩矿物除了受原岩化学成分和变质作用物化条件控制外，还取决于交代作用的性质和强度。

变质岩的化学成分变化范围大，提供了形成变质岩石中复杂多样矿物的物质基础，即使是同一化学成分的原岩，因不同变质条件而出现不同矿物和矿物组合的变质岩石。如原岩为玄武岩，在低级变质条件下形成主要由绿泥石、绿帘石、阳起石和钠长石组成的绿片岩；在中级变质条件下形成由斜长石和角闪石组成的斜长角闪岩；在高级变质条件下形成紫苏辉石、斜长石和单斜辉石组成的镁铁质麻粒岩；在高压变质条件下形成绿辉石和石榴子石组成的榴辉岩。可见，原岩玄武岩是形成上述各类变质岩石中矿物的物质基础，至于在变质岩中出现什么矿物或矿物组合，则决定于变质作用的物化条件。

表1-1 化学类型变质岩类的原岩类型、化学成分特征和矿物化学类型变质岩类原岩类型化学成分特征矿物泥质变质岩类泥质沉积岩（泥质岩、页岩等），部分中酸性火山凝灰岩富铝、贫钙、Al$lt@sub$gt@2$lt@/sub$gt@ O$lt@sub$gt@3$lt@/sub$gt@/（K$lt@sub$gt@2$lt@/sub$gt@ O＋Na$lt@sub$gt@2$lt@/sub$gt@ O）比值高、K$lt@sub$gt@2$lt@/sub$gt@ O＞Na$lt@sub$gt@2$lt@/sub$gt@ O绢云母、白云母、黑云母、石英、长石，特征变质矿物有石榴子石、红柱石、蓝晶石、矽线石、十字石、堇青石、硬绿泥石、绿泥石，有时有刚玉、紫苏辉石长英质变质岩类各种砂岩、粉砂岩、硅质岩、中酸性火成岩（包括火山碎屑岩）基本同前一类，但Al$lt@sub$gt@2$lt@/sub$gt@ O$lt@sub$gt@3$lt@/sub$gt@ 较 低，SiO$lt@sub$gt@2$lt@/sub$gt@较高以长石、石英为主，也可有白云母、黑云母、绿泥石、红柱石、蓝晶石、矽线石、石榴子石、帘石类、闪石类、辉石类等矿物钙质变质岩类钙镁硅酸盐变质岩类各种石灰岩及白云岩等泥灰岩、钙质泥岩、钙质砂岩富 CaO，MgO，而Al$lt@sub$gt@2$lt@/sub$gt@ O$lt@sub$gt@3$lt@/sub$gt@，FeO，SiO$lt@sub$gt@2$lt@/sub$gt@等含量变化大方解石、白云石，按原岩所含杂质不同，可出现各种钙镁硅酸盐或钙铝硅酸盐矿物，如滑石、蛇纹石、镁橄榄石、透闪石、透辉石、硅灰石、方柱石、金云母、符山石、钙铝榴石、黝帘石、斜长石、石英镁铁质（基性）变质岩类镁铁质（基性）火成岩（包括火山碎屑岩）、铁质白云质泥灰岩及基性岩屑砂岩与镁铁质（基性）火成岩相当，富钙、镁、铁，含一定量的 Al$lt@sub$gt@2$lt@/sub$gt@ O$lt@sub$gt@3$lt@/sub$gt@，贫 K$lt@sub$gt@2$lt@/sub$gt@ O，Na$lt@sub$gt@2$lt@/sub$gt@ O，SiO$lt@sub$gt@2$lt@/sub$gt@各种斜长石、绿帘石、绿泥石、阳起石、普通角闪石、透辉石及紫苏辉石等，有时还出现方柱石、黑云母、石榴子石、绿辉石，很低级变质矿物有蓝闪石、硬柱石、葡萄石、绿纤石、文石、黑硬绿泥石、硬玉、石英等镁质（超镁铁质）变质岩类超镁铁质火成岩及富镁的沉积岩富 铁、镁，贫 钙、铝和硅滑石、蛇纹石、透闪石、镁铁闪石、直闪石、镁铝榴石、镁橄榄石、尖晶石、斜方辉石、单斜辉石、菱镁矿等碳酸盐矿物（据贺同兴等，1980，1988，稍有修改） 综上所述，如不伴随明显的交代作用，则一定化学类型的变质岩石在一定的变质条件下与一定的矿物和矿物组合相对应。此外，研究岩石的矿物也可推断变质岩石的化学类型和变质条件。

1.化学类型变质岩类的矿物

将化学类型变质岩类及其主要矿物标绘在ACF和A′KF图上（图1-1），可直观地显示原岩化学成分和矿物的对应关系，便于以变质岩的矿物和矿物组合来判别变质岩石所属的化学类型，有时也可推断其原岩类型和变质作用条件。

泥质变质岩类的矿物 泥质变质岩类的原岩主要是由粘土矿物组成的泥质岩、粉砂质泥岩和部分中酸性火山凝灰岩。根据泥质岩石中粘土矿物的种类和化学成分，可分为两类。一类是由高岭石、迪开石、珍珠陶土等粘土矿物组成的泥质岩，化学成分中Al2O3过剩而K2O不足，属Al2O3过剩的泥质岩，成分点位于图1-1的1区中，其变质岩矿物的特点是富含铝的矿物（如红柱石、蓝晶石、矽线石等），在中、低级变质岩石中无钾长石，到高级变质岩石中才出现钾长石；另一类是伊利石（水白云母）等粘土矿物组成的泥质岩，化学成分为K2O过剩而Al2O3不足，属K2O过剩的泥质岩，成分点位于图1-1的2区中，其变质岩矿物的特点是，在中低级变质岩石中有钾长石而不含富铝的矿物，在高级变质岩石中出现富铝的矿物。

泥质变质岩类的矿物主要是云母类（绢云母、多硅白云母、白云母和黑云母）矿物，常见的共生矿物还有石英和斜长石（钠长石、中酸性斜长石）、钾长石（钾微斜长石、正长石、条纹长石），常见的特征变质矿物有石榴子石、红柱石、蓝晶石、矽线石、十字石、堇青石、硬绿泥石和绿泥石，较少见的矿物有刚玉、斜方辉石（紫苏辉石为主）、尖晶石、假蓝宝石、碳质和石墨。

1—泥质（Al2O3过剩）变质岩区；2—长英质和泥质（K2O过剩）变质岩区；3—钙质变质岩区；4—基性变质岩区；5—镁质变质岩区长英质变质岩类的矿物 长英质变质岩类的原岩主要由沉积岩的陆源碎屑岩类（各种砾岩、角砾岩、砂岩、粉砂岩）、硅质岩，中酸性的火成岩和火山碎屑岩类。化学成分的特征是富SiO2，K2O和Na2O，Al2O3含量比泥质岩的要低，其成分点落入图1-1的2区。长英质变质岩的主要矿物是石英和长石，长石种类有斜长石（一般以酸性斜长石为主，有时也有中长石，在高级变质的长英质麻粒岩中有时有反条纹长石）、钾长石（钾微斜长石、正长石和条纹长石）。由于部分砂岩及粉砂岩中含有不定量的 Al2O3，CaO，MgO，FeO，碳质等组分，因而在有些长英质变质岩石中也含有数量不定的石榴子石、蓝晶石、红柱石、矽线石、云母类、绿泥石、闪石类、辉石类、帘石类、碳酸盐矿物、硅灰石、磁铁矿、赤铁矿和石墨，在很低级变质条件下还可以有蓝闪石、黑硬绿泥石、红帘石、硬玉质辉石和文石等矿物。

钙质变质岩类的矿物 钙质变质岩类的原岩主要是石灰岩、白云岩。化学成分中富CaO和MgO，也含有一定量的SiO2，Al2O3，FeO和碳质。其成分点在图1-1的3区中。钙质变质岩的矿物以方解石和白云石为主，其他的变质矿物有透闪石（阳起石）、透辉石、金云母、镁橄榄石、方镁石、水镁石、硅镁石类、硅灰石、帘石类、钙铝榴石、方柱石、中-基性斜长石、石英、云母类和石墨等。

当变质岩石中方解石、白云石等碳酸盐矿物含量＜50%，且以上述其他变质矿物为主要矿物时，则属于钙镁硅酸盐变质岩类，其原岩为泥灰岩、钙质泥岩和钙质砂岩。

镁铁质（基性）变质岩类的矿物 镁铁质（基性）变质岩类的原岩主要是镁铁质（基性）火成岩及其火山碎屑岩、沉积岩中的铁质白云质泥灰岩和基性岩屑砂岩。化学成分的主要特征是富含FeO，MgO和CaO，含有一定量的Al2O3，贫 K2O，Na2O和SiO2。其成分点落入图1-1 的 4 区。镁铁质（基性）变质岩类的矿物以斜长石（钠长石、酸性 基性斜长石、反条纹长石）、闪石类矿物（阳起石、普通角闪石、有的岩石中含蓝闪石）、辉石类矿物（透辉石、普通辉石、斜方辉石、硬玉、绿辉石）等为主要矿物。此外还常见石榴子石、绿帘石、绿泥石、葡萄石、硬柱石、绿纤石、黑硬绿泥石、黑云母、石英及碳酸盐矿物。

镁质（超镁铁质）变质岩类的矿物 镁质变质岩类的原岩主要是超镁铁质火成岩和富镁沉积岩类。化学成分富含MgO，FeO，贫SiO2，CaO，Al2O3，K2O和Na2O等，岩石的成分点落在图1-1中的5区。镁质变质岩以富镁和镁铁质矿物为主，缺少石英、长石为特征。常见矿物有滑石、蛇纹石、镁橄榄石、菱镁矿、镁铁闪石、直闪石、透闪石、普通角闪石、单斜辉石、透辉石、顽火辉石、紫苏辉石、金云母、水镁石、尖晶石、石榴子石及含镁较高的淡斜绿泥石等。

应该指出，上述化学类型变质岩类中的矿物是指其相对较常见和较典型，实际上，很多矿物可以出现在多种不同成分的变质岩石中，如黑云母虽是泥质变质岩中常见的主要矿物，但在长英质和基性变质岩石中也以次要矿物产出。

表1-2中不同化学类型变质岩类的矿物有明显差异，显示了原岩的化学成分是变质岩矿物的物质基础，也反映了不同化学类型变质岩类之间矿物的渐变过渡关系。表中的同一化学类型变质岩类由左向右随着变质程度的增加，变质岩石的矿物相应发生了明显的改变，也显示了变质岩石的矿物受变质作用物化条件的制约关系。

变质岩石中常见的矿物在温度降低的退化变质条件下，经常被置换的矿物如表1-3（据Barker，1990）所示。

2.变质岩的稳定矿物和不稳定矿物，特征变质矿物和贯通矿物

在一定变质条件下变质岩石中稳定存在的矿物称稳定矿物（stable mineral）。它们既是该变质条件下形成的新矿物，也可以是在该变质条件下仍是稳定的原有岩石中的矿物。

在一定变质条件下变质岩石中不应存在的矿物，称为不稳定矿物（unstable mineral），也称残余矿物（relict mineral）。其特征是残余矿物与另一种矿物有明显的被置换关系。在照片9-22中，中级变质的蓝晶石在温度升高条件下，向矽线石转变，其部分晶体已转变为针柱状矽线石集合体，矽线石集合体具有蓝晶石的假象（照片9-23），在高级变质条件下，矽线石是稳定矿物，而蓝晶石是不应存在的残余矿物。

原岩为硅质石灰岩或由钙质胶结的石英砂岩，它们的化学成分为SiO2，CaO和CO2。在中低级变质条件下，形成石英和方解石，可分别形成石英方解大理岩和方解石英岩（或方解变质石英砂岩）；在高温低压变质条件下，石英和方解石经变质反应形成硅灰石，其变质反应为：

第一种情况是原岩为硅质石灰岩，在该变质条件下达到平衡的矿物是硅灰石和方解石，由于石英在石灰岩中含量少，在变质反应形成硅灰石时被全部消耗，最终形成硅灰方解大理岩；第二种情况是原岩为钙质胶结的石英砂岩，在该变质反应中方解石被全部消耗，达到平衡的矿物组合是硅灰石和石英，形成硅灰石英岩。硅灰方解大理岩和硅灰石英岩中的硅灰石是在高温低压变质条件经变质反应形成新的稳定矿物，而在大理岩中的方解石和石英岩中的石英是在该变质条件下原岩中的方解石和石英经重结晶作用仍然稳定的原有矿物。硅灰大理岩中的石英和硅灰石英岩中的方解石，都是在该变质条件下不应存在的不稳定矿物（残余矿物）。

变质岩中常见的矿物退化变质后的矿物斜长石绢云母、白云母、绿帘石、黝帘石、斜黝帘石，碳酸盐矿物、有时有方柱石。斜长石中An（钙长石的矿物代号）分子减少，钾长石绢云母、白云母、粘土类矿物（如高岭石）黑云母绿泥石、绿帘石、金红石角闪石阳起石、绿泥石、黑云母、纤闪石、绿帘石透闪石滑石、绿泥石蓝闪石阳起石（温度升高）顽火辉石滑石、蛇纹石、直闪石紫苏辉石滑石、阳起石、黑云母、绿泥石、纤闪石透辉石透闪石、阳起石、角闪石普通辉石角闪石、阳起石、纤闪石、绿泥石、绿帘石、黑云母橄榄石蛇纹石、滑石、磁铁矿镁橄榄石蛇纹石、滑石、水镁石、硅镁石石榴子石黑云母、绿泥石、绿帘石、角闪石类矿物、碳酸盐矿物红柱石、蓝晶石、矽线石、刚玉绢云母、白云母、叶蜡石堇青石绢云母、胶蛇纹石、绢云母＋绿泥石的混合物十字石绢云母、绿泥石硬绿泥石绿泥石、绢云母金红石、钛铁矿榍石（据Barker，1990，稍有增加）

从上述例子中可以看到，变质岩石中的稳定矿物和不稳定矿物，除受变质作用的条件制约以外，还受其原岩成分的控制。当稳定矿物和不稳定矿物同时存在于变质岩时，记录了变质地体部分变质作用的演化历史。

据稳定矿物在变质作用中稳定范围的宽窄不同，可分为特征变质矿物和贯通矿物。

特征变质矿物（diagnostic metamorphic mineral）是指在变质作用过程中变质矿物稳定在较窄的温度和压力范围，是反映变质条件灵敏的变质矿物。特征变质矿物能指示变质作用的温度和压力，有时还可指示原岩成分。如上述例子中的硅灰石，可指示高温低压的变质条件和原岩中含有钙质和硅质的成分。

贯通矿物 是指稳定在温度和压力很宽的范围内，在低级 高级变质岩石中均能稳定存在的矿物。如石英岩中的石英、大理岩中的方解石，它们在上述变质岩石中均能在不同变质条件下稳定存在，并不具有指示变质条件的意义。

变质岩石中的矿物、含量、主要矿物组合及特征变质矿物是鉴别变质岩的标志和变质岩分类命名的基础，也是认识该变质地体变质作用温度、压力的变化特征及变质作用演化历史的指示物。此外，变质岩的矿物组合和主要矿物的含量多少也是恢复变质岩原岩类型重要的依据之一。

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