變質巖石學
各章重點：
第一章：變質巖與變質作用；變質作用方式
第二章：變質反應的類型；變質因素對變質反應的制約；脫水、脫碳酸反應；連續反應與不連續反應
第三章：變質原理和成分—共生圖解概念；ＡＣＦ、ＡＫＦ、ＡＦＭ圖；變質相
第四章：變質巖的化學成分、礦物成分特征；等物理、化學系列區別，變質巖類型的劃分
第五章：變質巖的結構、構造類型
第六章：接觸變質巖定義,形成物理化學條件；接觸變質巖主要結構,構造，礦物組合特征；接觸變質暈定義,形成的影響因素
第七章：交代作用；氣-液變質作用以及基本特征；主要氣-液變質巖；
巴爾特“氧”法
第九章：變質相、變質帶、變質相系概念,區別；區域變質巖主要類型
第十章：混合巖定義；脈體、基體定義；混合巖分類
第十一章：原巖恢復
第一章：緒論
1、變質巖:在地殼發展演化過程中，已存在的各種巖石，由于地殼構造運動、巖漿活動，地熱流的變化等內力地質作用，使原來巖石所處的地質環境及物理化學條件發生改變，為了適應這種變化，在基本保持固態的情況下，巖石的結構構造、物質成分發生變化而形成的一種新的巖石。這一使巖石發生變化的地質過程就總稱變質作用。
2、變質作用：在地殼形成和演化過程中，由于地球內力的變化，使已存的地殼巖石，在基本保持固態的條件下，從原巖的化學成分、礦物組成和結構構造等方面進行了調整，在特殊情況下，還可產生重熔或重溶，形成部分流體相的各種作用的總和。
3、變質作用的影響因素：
溫度：
溫度是體系的熱狀態的直接標志。熱狀態的改變是導致變質作用發生的最重要的因素之一。
溫度范圍：150℃-250 ℃～ 650℃-1100 ℃
指示礦物：濁沸石、藍閃石、硬柱石、葉臘石
誘發熱狀態改變的原因：（1）地熱增溫（2）上地幔熱流的運動（3）巖漿活動帶來的熱能（4）摩擦作用產生的熱能（5）放射性元素衰變釋放熱能的積累
壓力:
1).靜壓力：（1）負荷壓力（2）流體壓力
2).應力：（1）可更新應力（2）不可更新應力。主要有：撓曲應力、薄膜應力、熱應力。
具化學活動性流體:
1）流體相組成： H2O，CO2，K，Na，Si，Mg，O2,A1，Fe，C1，F，S，CH3， CH4
2）流體相存在狀態:(1)低溫-氣態或液態(2)超臨界狀態-高密度氣體
3）流體相來源:(1)巖漿活動(2)變質作用提供的流體(3)板塊俯沖帶入的海水(4)未變質的原巖中會保存流體
時間:
1）變質作用發生的地質時代
2）變質作用發生到終止所經歷的時間
4、變質作用的作用方式：
1）重結晶作用特征：粒度不斷加大，相對大小均勻化，顆粒外形變得規則。
2）變質結晶作用：在變質作用的溫度、壓力范圍內，在原巖基本保持固態條件下，新礦物相的形成過程，與此同時必有相應的原有礦物趨于消失。特征：變質反應前后，巖石的總成分保持不變
3）交代作用：在變質條件下，由變質原巖以外的物質帶入和原巖物質的帶出，而造成的一種礦物被另外一種化學成分上與其不同的礦物所置換的過程。特征：變質反應前后，巖石的總成分保持不變,新礦物形成與舊礦物消失是同時進行,固態為主，有流體相的存在。
4）變質分異作用：指成分均勻的原巖，在巖石總成分不變的前提下，造成礦物組合不均勻的一種變質作用。
變質分異作用機理：結核原理-說明變斑晶的形成過程,不穩定組分的局部溶解,最穩定組分的沉淀及局部富集
5）變形和碎裂
變形和碎裂是變質過程中的一種重要作用，它既與巖石(包括組成它們的礦物)的力學性質有關，又與變形巖石所處的深度、應力的大小強度等因素有關。
影響因素：
1）原巖成分和結構的控制(碳酸鹽類巖石,硅質巖,砂巖和粉砂巖)
2）外界因素-溫度、壓力、活動性流體
6、變質作用的類型:局部變質作用; 沖擊變質作用；交代變質作用；區域變質作用；造山變質作用；洋底變質作用；埋藏變質作用；混合巖化作用；前進變質作用；退變質作用；復變質作用
交代礦物
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原巖特征保留程度
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蝕變帶劃分
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命名
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舉例
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＜5
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保留
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未蝕變原巖
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以原巖命名
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花崗巖
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5-50
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基本保留
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弱蝕變帶
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弱××化
原巖名稱
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弱云英巖化花崗巖
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50-95
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尚可辨認
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強蝕變帶
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強××化
原巖名稱
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強云英巖化花崗巖
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＞95
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消失
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蝕變巖帶
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交代礦物
蝕變巖
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白云母云英巖
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第二章：變質反應
1、變質巖的形成方式：（1）變質結晶作用；（2）變質重結晶作用；
(3)變形作用; (4)變質分異作用; (5)交代作用
2、變質反應：巖石在變質過程中最主要的變化是礦物成分的變化，而礦物成分變化都是通過特定的化學反應實現的。這種發生在變質作用條件下的化學反應稱作變質反應。
變質反應的影響因素：原巖成分；結構構造; 環境的物化條件。
3、書寫變質反應方程式原則: 高溫礦物組合寫在右側，低溫礦物組合寫在左側
正向反應：升溫過程從左至右的反應；
逆向反應：降溫過程自右至左的反應
4、變質反應的類型: 固體-固體反應; 有流體相存在的反應；連續與不連續反應
固體-固體的反應特點：反應物與生成物均為固體、受溫度、壓力控制-溫壓指示計、P-T圖解為直線
固體-固體反應類型：同質多相變體反應；固溶體的出溶; 礦物有序狀態的轉變; 純固相之間的反應
1）同質多相變體反應：化學組成相同的固體，在不同的熱力學條件下，常會形成晶體結構不同的同質異構體，這種現象叫同質多晶或同質多相現象。
2）固溶體的出溶：高溫時固溶體礦物為均一的一相，當溫度降低到固溶體分解曲線之下，就會分解為成分不同的兩相。
3）礦物有序狀態的轉變：長石中的A1-Si、某些鐵鎂礦物中的Mg-Fe、高鎂方解石和白云石中的Ca-Mg均存在占位有序度。
4）純固相之間的反應: 反應物和生成物是化學成分不同的純固相礦物
有流體相存在的反應類型：水化和脫水反應；碳酸化和脫碳酸；水+二氧化碳；氧化還原反應
不連續反應:反應物和生成物之間的關系是突變的，在給定壓力和流體成分條件下，反應在一個特定的溫度發生。在P-T，P-x，T-x等雙變量圖解上反應物、生成物只能在單變反應線上共生。偏離了平衡條件，不是反應物消失（生成物穩定）就是反應物穩定（生成物消失），這樣的反應稱為不連續反應。
連續反應:成分可變的固溶體，反應物與生成物之間的關系是漸變的，在給定壓力和流體成分條件下，反應在一個溫度范圍內連續發生。在P-T、P-X、T-X等雙變量圖解上，反應物和生成物在雙變反應區內共存。在雙變區中，成分不斷調整，反應的P-T條件取決于巖石成分。這樣反應稱為連續反應或滑動反應。
5、變質反應的制約因素：溫度、負荷壓力、流體壓力、流體相的組成、氧逸度
6、成核速率：單位體積中、單位時間內形成的新礦物相的晶核數目
7、固相反應：相界面的化學反應和固相內物質遷移兩個過程。
相界面上的化學反應一般經歷三個過程：第一、反應物之間的混合接觸并產生表面效應。第二、化學反應，并形成新相的晶核。第三、晶核逐漸長大，但結構上仍是不完整的具有很多缺陷，隨著溫度升高，這些晶格缺陷得到校正和調整而最終導致新礦物相的形成。
第三章:共生分析和變質相
1、礦物組合：在共生分析中，把一定化學成分巖石達化學平衡時的礦物成分稱為礦物組合或礦物共生、礦物共生組合。
2、礦物共生組合的標準：
1）只有相互接觸的礦物才可以看作是一個礦物共生組合；
2）一個礦物共生組合的各礦物屬同一世代，相互間無反應和交代現象；
3）一個礦物共生組合中，同種礦物的化學成分及光性常數特征應相近，如有環帶，則其邊部化學成分及光性特征近似；
4）一個礦物共生組合中的一對礦物之間元素的分配符合Nernst 分配定律，即各處元素的分配系數近相等 ；
5）礦物共生組合中礦物共生關系應符合礦物相律，即礦物相數不超過惰性組分數。
3、吉布斯相律：在平衡體系中相的數目p、自由度f 和組分數c有如下關系：p+f=c+2
注：p為平衡共生相的數目，巖石系統的相數等于該系統共生組合中礦物數；f為自由度數，即相平衡系統內能在一定范圍內獨立改變而不引起相的種類和數目發生改變的獨立變量數；c為組分數，即描述系統各相組成所需獨立物質的最小數目。
4、Goldschmidt礦物相律：在一定溫度、壓力范圍內平衡的礦物相數不大于該巖石系統的獨立組分數（p≤c）。
注：在封閉條件下巖石系統達平衡時服從Gibbs相律由于變質作用常常是在一定溫度和壓力區間內進行并達平衡的，必定至少有兩個自由度，即f≥2。由吉布斯相律公式可得：f=c＋2－p≥2。因此p≤c。
組分分析：對巖石系統各組分作具體分析，找出對礦物共生組合影響最大的三、四個組分把多組分巖石系統簡化為三組分或四組分系統，才有可能作出成分-共生圖解，表示巖石化學成分與礦物組合的關系，這一過程叫做組分分析。
組分分析思路：
微量組分：如SrO、BaO、CuO、NiO……等，在共生分析時可不考慮。
副礦物：如磁鐵礦、鈦鐵礦、榍石、金紅石、鋯石、磷灰石和硫化物等,對這些副礦物和其中所含的TiO2、ZrO、P2O5和S共生分析時可不考慮。
通常的變質巖，只要考慮SiO2、A12O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、Na2O，K2O，CO2、H2O這11個氧化物。
注：作共生圖解時可不考慮過剩組分，將互成類質同象代替的組分合并為一個獨立組分,而把過剩礦物放在共生圖解之外,有效獨立組分它們之間的比例對礦物共生組合起決定性的作用。
ACF圖編制
A=[Al2O3]＋[Fe2O3] C=[CaO]F=[FeO]＋[MgO]＋[MnO] A＋C＋F=100.
ACF圖表明：在一定溫度壓力條件下形成并達內部平衡的巖石，其礦物共生組合取決于原巖的總化學組成，并隨著原巖的總化學組成的變化呈現有規律的變化。
ACF圖解編制步驟
1)用副礦物含量校正巖石化學分析
2)計算氧化物的摩爾數
3)用鉀長石、鈉長石校正摩爾數[Al2O3]，用磷灰石校正[CaO]，用方解石校正 [CaO]
副礦物校正后巖石的ACF值計算方案總結如下：
A=[Al2O3]＋[Fe2O3]－([Na2O]＋[K2O]) C=[CaO]－(3.3[P2O5] ＋[CO2]) F=[FeO]＋[MgO] ＋ [MnO]
A＋C＋F=100
AˊKF圖解
Aˊ= [A12O3]+ [Fe2O3]–[K2O] K= [K2O] F=FeO+ MgO+ MnO
Aˊ+K+F=100
（And-紅柱石 Pl-斜長石 Crd-堇青石 Ms-白云母 Bi-黑云母 Mi-微斜長石）
AˊKF的計算方案為：
Aˊ =[A12O3]+[Fe2O3]- ([Na2O]+[K2O]+[CaO]) K =[K2O]
F=[FeOl+[MgO]+[MnO] Aˊ+K+F=100
各圖解的優缺點
ACF圖解：一般地說，ACF圖解可以表示幾乎所有的常見變質巖和主要造巖礦物，說明其相互關系，這是它的最大優點。其主要缺點是不能表示中低溫時由于K2O過剩與不足引起的鉀長石與富鋁貧鉀礦物不共生關系、FeO/MgO比值對共生組合的影響、鐵鎂礦物的化學成分變化。
AˊKF圖解： AˊKF圖的最大優點是能反映由于K2O過剩與不足引起的鉀長石與富鋁貧鉀礦物不共生關系。主要缺點是只適用于泥質、長英質巖石、不能表示FeO/MgO比值對共生組合的影響、鐵鎂礦物的化學成分變化。
AFM圖： AFM圖把泥質變質巖看作A12O3-K2O-FeO-MgO四元系，把FeO、MgO作為獨立組分，因而比ACF圖和AˊKF圖更嚴格、合理，可很好地表示巖石的FeO/MgO比值與礦物共生組合的關系和鐵鎂礦物的化學成分變化。
5、變質相:變質相是一定溫度和壓力范圍內形成的各種化學組成的變質巖中的一套變質礦物組合，它們在時間上、空間上反復共生，且礦物組合與巖石化學成分之間有固定的、可以預測的對應關系
6、變質相的劃分 ：
第四章 變質巖的成分特征和化學類型
1、變質巖的化學成分特征
變質巖的化學成分取決于兩方面：一方面與原巖有密切關系，另一方面又和變質作用的特點有關。
根據原巖的化學組成在變質作用過程中是否發生改變，可以把變質作用劃分等化學變質作用和異化學變質作用。
等化學變質作用：是指變質作用過程中，不伴隨有交代作用，原巖組分除H2O和CO2以外，其它組分基本保持不變的變質作用，如接觸變質、區域變質。
等化學變質情況下，變質巖化學成分取決于原巖化學成分，根據變質巖化學成分可恢復原巖類型。從原巖角度，變質巖分為：正變質巖-原巖為火成巖；副變質巖-原巖為沉積巖；復變質巖-已形成的變質巖再遭受變質
異化學變質作用：則伴隨有交代作用，在變質作用過程中有元素帶入帶出，其組分有明顯變化，系統是開放的。如氣-液變質及一部分混合巖化作用。
異化學變質情況下，變質巖的化學成分既取決于原巖的化學特征，又取決于交代作用的類型和強度。
變質巖化學成分是恢復原巖和劃分對比變質地層的重要標志。
等化學系列：是指具有同一原始化學成分的所有巖石，其中礦物組合不同是由變質作用類型和強度決定的。
等物理系列：是指同一變質條件下形成的所有巖石，其礦物組合的不同是由原巖化學成分決定的，如一個變質相或變質帶的巖石。
2、變質巖的化學類型劃分
泥質變質巖：源于泥質(鋁質)沉積物；
長英質變質巖：包括變質的砂巖、硅質凝灰巖和中酸性巖漿巖；
鈣質變質巖：源于灰巖和白云巖(可含石英、粘土礦物等雜質)等鈣質沉積物；
基性變質巖：由基性巖漿巖、凝灰巖及含顯著數量的Ca、A1、Fe，Mg的不純泥灰質沉積物轉變而來的變質巖；
鎂質變質巖：源于超基性巖漿巖和綠泥石質及其它富含Mg、Fe的沉積物。
五大類變質巖特征：
溫壓敏感性：泥質和基性巖石＞富鈣和鎂質巖石＞長英質巖石
巖石強度：鎂質＞基性＞長英質＞鈣質＞泥質
原巖性質：泥質、鈣質、鎂質易確定，而長英質、基性很復雜。
3、 變質巖的礦物成分特征
1）礦物成分取決于原巖的特點，變質作用及交代作用的類型和強度。變質巖礦物成分更為復雜多樣。這一方面是由于變質巖的化學組成極為寬廣，另一方面是由變質作用的特點所決定的：變質作用溫度界于巖漿作用與沉積作用之間，且溫壓變化范圍寬廣得多在變質作用過程中有應力和溶液參與等。
2）變質巖礦物成分取決于巖石（原巖）化學成分和變質作用條件。一方面，相同變質條件下不同化學類型巖石會出現不同的變質礦物組合，另一方面，同一化學類型原巖在不同的變質條件下也會出現不同的礦物組合。
3）變質巖礦物成分首先取決于原巖化學成分
4）變質巖的礦物成分的影響因素——SiO2 、Al2O3、K2O
4、礦物成分特點與巖漿巖對比
變質巖中廣泛出現鋁的硅酸鹽類礦物，如紅柱石、藍晶石，矽線石(Al2SiO5)等，復雜的鈣鎂鐵錳鋁的硅酸鹽類礦物(如石榴石類)；而巖漿巖中一般是鐵鎂呈類質同象的正硅酸鹽，可出現鐵鎂鋁的鋁硅酸鹽類礦物(堇青石，十字石)，巖漿巖中只出現鉀鈉鈣鋁硅酸鹽類礦物，如各種長石，純鈣的硅酸鹽如硅灰石(CaSiO3) 為變質巖所特有；變質巖中含(OH)礦物比巖漿巖多見，變質巖中碳酸鹽類礦物分布廣泛。
5、五大化學類型變質巖的化學成分礦物成分特點
1）泥質變質巖：
化學成分：Al2O3、K2O含量高，K2O、Al2O3相對含量變化大；
礦物成分：是云母含量高，石英常見，兩個亞類礦物成分有明顯差別。
2）長英質變質巖
化學成分：SiO2含量高，通常K2O過剩、Al2O3不足；
礦物成分：以石英、長石為主，礦物組合與K2O過剩的泥質變質巖相同。
3）鈣質變質巖
化學成分：CaO含量高，可含一定量的MgO、FeO、Al2O3、SiO2；
礦物成分：以碳酸鹽礦物(方解石、白云石等)和鈣鎂硅酸鹽礦物(硅灰石、透輝石、陽起石、透閃石、滑石等)為主，可含一定量鈣鋁硅酸鹽礦物(綠簾石、方柱石、鈣質斜長石、鈣鋁-鈣鐵榴石、符山石等)及石英 。
4）基性變質巖
化學成分： MgO、FeO、CaO含量高，含一定量的Al2O3；
礦物成分：富含斜長石和綠簾石、綠泥石、單斜輝石、單斜閃石（透閃石、陽起石、普通角閃石）、斜方輝石、鐵鋁-鎂鋁榴石及黑云母等鐵鎂鈣的硅酸鹽、鋁硅酸鹽礦物，可含一定量的石英。
5）鎂質變質巖
化學成分： 富MgO、FeO，貧CaO、Al2O3、SiO2；
礦物成分：缺乏長石、石英，富含富鎂鐵的礦物（蛇紋石、滑石、水鎂石、菱鎂礦、直閃石、鎂鐵閃石、紫蘇輝石、透閃石、陽起石、綠泥石、黑云母、鐵鋁-鎂鋁榴石等）。
6、五大化學類型變質巖的化學成分礦物成分特點
? 1）Al2O3過剩的泥質變質巖-富鋁系列特點：
★Al2O3＞K2O+Na2O+CaO（分子數）
★含富鋁礦物（紅柱石、藍晶石、夕線石等）
★中低溫時無鉀長石
★高溫時（麻粒巖相、輝石角巖相等）出現鉀長石
? 2）K2O過剩的泥質變質巖特點：
★含鉀長石
★中低溫時無富鋁礦物
★高溫時出現富鋁礦物（夕線石、堇青石等）
7、變質巖礦物的成因分類
1）不穩定礦物-殘余礦物：在一定變質條件下超越平衡條件而存在的早先已有礦物的準穩定殘余礦物。
特征：與其它礦物之間存在明顯的置換關系常見于低級變質巖和退變質巖
2）穩定礦物：在一定變質條件下由變質結晶和重結晶作用形成的礦物。包括原礦物和變質新礦物
第五章 變質巖的結構構造
1．質巖的化學成分主要反映原巖特點；
2．質巖的礦物成分主要反映變質作用條件；
3．質巖結構構造則主要是變質作用機制的反映。
1、變質巖的結構：是指巖石中礦物的結晶程度，形態、大小及相互關系。變晶、變形、變余結構是變質巖結構的三大類型。
變晶結構：變晶的形狀、大小、相互關系反映的結構。
變形結構：巖石遭受變形會產生粒度減小等結構效應。
變余結構：變質以前原巖的結構在變質作用中仍可保存其某些或部特點者。
變晶結構是變質重結晶和變質結晶作用的產物，是全晶質的。與巖漿巖全晶質結構相比有不同之處：
1)同一世代的變晶礦物沒有先后順序。晶體自形程度的差別僅取決于結晶能力。且礦物之間排列緊密、彼此鑲嵌或相互包裹。
2)變斑晶的形成一般與基質同時或稍晚，因此變斑晶以富含基質礦物包裹體為特征。
3)除變斑晶外，變晶礦物自形程度差，多為他形這與無自由結晶空間有關。
4)柱狀、片狀礦物較多，且多有定向性。
變余結構
1）火山沉積型原巖：淺變質條件下可殘存各種火山碎屑結構（變余巖屑結構、變余晶屑結構、變余玻屑結構等）。
2）正常沉積型原巖：經變質后最常見的是變余砂狀結構變余礫狀結構、變余層理構造（粒序層理等）及波痕、龜裂等層面構造。
變余結構的特點：
1）外貌上具原巖（沉積巖或火成巖）的結構構造特征，成分上由變質礦物組成。
2）淺變質條件下，可有原巖礦物殘留。
3）除變斑晶外，變晶礦物自形程度差，多為他形這與無自由結晶空間有關。
4）柱狀、片狀礦物較多，且多有定向性
變晶結構類型（按變晶的自形程度劃分）：
☆自形變晶結構
☆半自形變晶結構
☆它形變晶結構
變晶礦物顆粒的大小
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變晶礦物
顆粒形態
|
變晶礦物
相互關系
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相對大小
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絕對大小
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等粒變晶結構
不等粒變晶結構
斑狀變晶結構
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粗粒變晶結構
（>3mm ）
中粒變晶結構
（1-3mm ）
細粒變晶結構
（
顯微變晶結構
|
鑲嵌粒狀變晶結構
縫合粒狀變晶結構
鱗片變晶結構
纖狀變晶結構
|
包含變晶結構
篩狀變晶結構
殘縷結構
旋轉結構
|
變形和碎裂結構：
碎裂結構：這由脆性巖石受壓力作用形成，主要表現為礦物的壓碎及裂開。
糜棱結構：巖石基本處在塑性狀態下，以顯微破裂顆?；?、蠕變、顆粒邊界滑動、重結晶等作用形成的具糜棱面理的定向結構。
玻璃質碎屑結構：碎斑是破碎的原巖巖石或礦物碎屑，有時可見到熔蝕現，基質為玻璃質
交代結構
1）核心交代結構：交代作用從礦物核心開始而形成的一種結構。
2）透入交代結構： 這是交代沿被交代礦物中的裂隙、條紋等薄弱地帶作用的結果
3）整體交代結構：一個礦物被另一礦物完全交代．
４）邊緣交代結構：交代作用僅在礦物邊部進行,使礦物邊緣界線復雜化，多為港灣狀、蠶食狀。邊緣的成分與核心成分不同，邊部所含包裹物及雜質明顯減少。例如，交代蠶食結構、交代殘留結構、交代凈邊結構等。
交代結構的特點
1)礦物顆粒的形態復雜多樣，邊界多為港灣狀等不規則的形狀。
2)礦物顆粒的粒度變化大。
3)同一礦物的不同顆粒，甚至同一顆粒的不同部分
4)變斑晶中包裹物與不是交代成因的同種礦物相比數量減少。
2、變質巖的構造：
變余構造、變成構造、混合構造。
變余構造：因變質作用不徹底，而保存的原巖構造，又稱為殘余構造，主要有無定向和定向構造：
１）向構造的特點是顆粒無定向、隨機分布，說明變質作用是在缺乏偏應力條件下進行。
２）構造的特點是非等軸顆粒近平行排列，出現優選方位，是偏應力作用下巖石變形的結果，
變成構造是指變質作用過程中(主要是變質結晶和重結晶)所形成的構造
主要有：斑點狀構造，千枚狀構造，片狀構造，板狀構造，片麻狀構造
混合構造：
眼球狀構造：長英質(主要是堿性長石)呈眼球狀，斷續分布于基體之中。
網脈狀構造：脈體不規則地穿切基體巖石，呈細脈狀、分支狀、網狀分布。
條帶狀構造：基體與脈體相間呈條帶狀分布。
角礫狀構造：基體被脈體分割包圍，呈角礫狀。
腸狀構造:脈體呈腸狀彎曲褶皺狀分布于基體中
片麻狀構造:基體與脈體已界限不清，某些基體的暗色礦物斷續定向排列。
霧迷狀構造:又稱陰影狀構造、星云狀構造,基體與脈體的界線已完全不清,有時僅見基體被脈體交代殘留的隱約可現的輪廓，呈斑雜狀、陰影狀分布。
第六章 接觸變質巖
1、接觸變質作用：接觸變質作用由是巖漿體提供熱，使巖漿巖體周圍接觸帶上巖石的成分、結構、構造發生變化的現象，又稱熱變質作用。
2、接觸熱變質巖：巖漿巖體圍巖受巖漿所散發的熱量及揮分發的影響，發生變質結晶和重結晶，形成一系列新的礦物組合及組構的巖石，稱為接觸熱變質巖。
3、接觸變質暈：在接觸變質作用中，溫度是主要影響因素。與巖漿巖體靠近的圍巖所達到的溫度較高，離巖漿巖體愈遠，溫度愈低。因而從近到遠常依次出現變質程度不同，具不同礦物共生組合的巖石，它們以巖體為中心成環帶狀分布，形成接觸變質暈。
4、接觸變質暈圈寬度影響因素：巖漿巖體的成分；巖漿巖體的規模；巖漿巖體的冷卻速度；圍巖的組分和組構；接觸面的形態和產狀
5、接觸變質巖的命名原則：按最顯著的結構特征+礦物組合
1)斑點板巖：具板狀構造，重結晶作用較微弱，總體顯隱晶質、致密狀，可見較多殘余組構。
2)角巖：多具角巖結構，不具定向，塊狀構造。
3)接觸片巖或接觸片麻巖：具片狀構造或片麻狀構造。
6、接觸變質巖的分類原則：按等化學系列和等物理系列相結合
接觸變質巖的分類：泥質變質巖；長英質變質巖；鈣質變質巖；基性變質巖；鎂質基性巖
7、接觸變質相屬低壓相系，其地熱梯度最高，大于60℃/km。按變質溫度，將其劃分為4個變質相：鈉長綠簾角巖相；普通角閃石角巖相；輝石角巖相；透長巖相
第七章 交代作用和氣液變質巖
1、交代作用
在巖石-溶液系統中，溶液有兩種性狀：一種溶液賦存在裂隙中，能整體自由流通，稱為裂隙溶液。另一種溶液分布在顆粒之間，不能自由流動，稱為間隙溶液。
交代作用過程中組分遷移方式：
（一）滲透作用
滲透作用是指組分隨介質一起遷移的一種物質遷移方式。壓力差是遷移的驅動力。滲透速度還與溶液本身的密度、粘度及通道的寬度和形態有關。滲透作用是組分遷移的主要方式。
（二）擴散作用
擴散作用是指組分呈單個原子、離子或分子狀態在溶液中通過的一種遷移運動形式。溶液本身不發生運動。引起組分遷移的驅動力是它們在不同部位的濃度差。擴散速度還與溫度有關.在自然界中較常見。
交代作用過程中，滲透和擴散同時存在、互相配合。
交代作用過程中，原礦物分解消失和新礦物形成生長基本同時，新礦物形成一般也經過結晶中心的形成及晶體逐漸增長的過程，稱為交代結晶作用
影響交代反應的因素：溫度、壓力、溶液中被帶入帶出組分的化學位或活度。
２、氣液變質作用：熱的氣體及溶液(氣水熱液)作用于已形成的巖石，使其發生礦物成分，化學成分及結構構造的變化形成新的巖石，這種交代作用稱為氣液變質作用。
氣-液變質作用通常沿構造破碎帶及礦脈兩側發育，故又稱圍巖蝕變，氣-液變質巖又稱為蝕變巖。
氣-液變質作用條件：溫度——變化范圍廣（幾十至800℃）；
壓力——通常較低 (小于0.4GPa)；
成分——H2O，CO2、F，C1、B，S等揮發組分，K、Na、Ca、Mg，A1、Si等造巖組分，以及 W，Sn、Mo、Ca、Pb、Zn、Au，Ag、Hg等成礦元素。
氣水熱液來源：
1）巖漿熱液
2）變質熱液
3）混合巖化過程中分泌出來的氣水熱液
4）與大氣降水、地下熱水有關的氣水熱液
5）與海水有關的氣水熱液
3、氣-液變質巖的一般特點：
1）分布在巖漿巖體頂部和內外接觸帶、火山巖發育區、混合巖化區、斷裂帶附近及熱液礦脈兩側等氣液活動地段
2）多為低溫含揮發分的礦物組合。
3）不等粒變晶結構、交代及變余結構發育。
4）空間分布具有明顯的分帶性。
5）與礦床關系密切，是良好的找礦標志。
4、氣-液變質巖的分類命名：
氣-液變質巖的特點主要受原巖成分控制。根據原巖成分將常見的氣-液變質巖概略分類：
1）矽卡巖-原巖多為鈣質、鎂質巖石；
2）云英巖、黃鐵絹英巖、次生石英巖-原巖成分大多相當于中酸性巖石；
3）青磐巖-原巖成分與中基性巖相當；
4）蛇紋巖-原巖成分主要為超基性巖。
交代礦物
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原巖特征保留程度
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蝕變帶劃分
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命名
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舉例
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＜5
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保留
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未蝕變原巖
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以原巖命名
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花崗巖
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5-50
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基本保留
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弱蝕變帶
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弱××化
原巖名稱
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弱云英巖化花崗巖
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50-95
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尚可辨認
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強蝕變帶
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強××化
原巖名稱
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強云英巖化花崗巖
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＞95
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消失
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蝕變巖帶
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交代礦物
蝕變巖
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白云母云英巖
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氣-液變質巖命名及蝕變帶劃分：
7、 巴爾特“氧”法
標準巖胞-巖石中氧占巖石總體積的94%，如果交代作用無體積的變化，則變質前后巖石中氧離子數目不變
計算方法：
1）把氧化物質量百分比換算成分子數
2）把氧化物分子數換算成金屬原子數
3）計算與金屬原子數相關的氧原子數
4）求氧原子數總數
5）計算標準巖胞中金屬原子數
6）計算標準巖胞中O和OH數（OH=H+離子數，O=1600-OH）
例：
若巖石中SiO2的質量為73.3%（其他氧化物的百分比未例出）：
1) SiO2 分子數
73.3/60.09（標準化學式）×1000=1220，以此類推
2) SiO2的原子數 1220，以此類推
3) SiO2的氧原子數
1220×2=2440
4)計算氧原子總數
∑（SiO2+…）
5)計算單位晶胞各元素原子數
1600×元素原子數∕氧原子總數
（標準化學式：
SiO2 60.09 TiO2 47.87 Al2O3 101.96 ZrO2 123.22 Fe2O3 159.70 MnO 70.94 FeO 71.85 MgO 40.31 CaO 56.08 BaO 153.34 Na2O 61.98 K2O94.20 P2O5 141.94 H2O 17.008 Cr2O3 151.98 NiO 74.71）
第九章 區域變質巖
1、區域變質巖形成的影響因素：溫度、壓力、活動性流體
2、變質相：是一定溫度和壓力范圍內形成的各種化學組成的變質巖中的一套變質礦物組合，它們在時間上、空間上反復共生，且礦物組合與巖石化學成分之間有固定的、可以預測的對應關系。
變質帶：在變質巖分布區，變質程度不同的巖石在空間上往往呈有規律的帶狀分布。根據變質巖礦物組合、結構構造等特點，可將這些變質程度不等的帶劃分出來。
變質相系：是一個遞增變質地區觀察到的變質相的系列，反映了不同變質條件下地溫梯度 差異。（變質相系反映的是變質作用或變質地區的P/T比，而不是地熱梯度）。
變質相系的實質：每一種特定類型的變質相系列都反映各自特定的地熱梯度類型和所經歷的事件及其演化進程，這是該變質地質體在空間上所處的大地構造和板塊構造位置、在時間上所處的地殼發展階段和當時當地造山運動性質的綜合表現。從而使變質作用研究和區域地質演化及大地構造環境研究緊密聯系起來。
雙變質帶：雙變質帶由大體同時代的一個高P/T變質帶和一個較低P/T比變質帶組成。它們相互平行沿大陸邊緣延伸，其間通常有一個巨大斷裂將二者分隔開。高P/T變質帶位于大洋一側，代表了一個古海溝帶，常伴有豐富的從超基性到基性的蛇綠巖。較低P/T比變質帶為低P/T型或中P/T型或二者的混合，常伴有豐富的花崗質巖石及流紋質和安山質火山
3、程裕淇（1963）對區域變質巖的分類：
1、長英質 2、泥質 3、中性 4、半粘土質 5、基性 6、鈣質 7、鈣鎂質 8、富硅巖 9、鎂質
4、都城秋穗（1961）對區域變質類型劃分
1）低壓型：紅柱石-矽線石型(＞30 ℃/Km) (低P/T型：又稱為紅柱石-夕線石型。 典型的相系列為Z→P-P→GS→A→G.)
2）中壓型：藍晶石-矽線石型(＞20 ℃/Km) (中P/T型：又稱為藍晶石-夕線石型。
典型的相系列為：Z→P-P→GS→EA→A→G。)
3）高壓型：藍閃石-硬玉型(10 ℃/Km) (高P/T型：又稱藍閃石型。典型的相系
列為：Z→LA→BS→E。)
由于P/T比變化大，造山變質巖分布區變質相系列和遞增變質帶演化十分復雜多樣，可劃分為下列三個基本類型和一系列過渡類型:低P/T型（紅柱石-夕線石型）;中P/T型（藍晶石-夕線石型）;高P/T型（藍閃石型）
5、綠片巖相（GS）-低級區域變質相
特征：低溫礦物組合和明顯的變余結構構造；
標志：以基性變質巖中出現Ch+Act+Ep+Ab+Q組合
分類：低溫為綠泥石白云母亞相; 高溫為黑云母綠泥石亞相
6、角閃巖相（A）-中級區域變質相
特征：該相巖石以中溫礦物組合、很少見變余結構構造
標志：以基性變質巖中出現Pl(An＞20)+Hb+Q組合
第十章 混合巖化作用與混合巖
1、概念
將變質巖與長英質物質復合在一起的巖石通稱為混合巖。目前一般認為混合巖是變質巖重熔的產物。
變質巖轉變為混合巖的作用統稱為混合巖化作用。
2、混合巖的基本組成部分
混合巖是由基體和脈體這兩個基本部分所組成的。
基體是指混合巖中變質巖的部分。脈體指加入其中的花崗質或長英質部分?；旌蠋r總是由基體和脈體以不同的比例構成的。
3、混合巖的基本特征
1）基體和脈體的數量關系：混合化作用過程中，隨混合巖化的加強，基體含量逐漸減少而脈體物質則逐漸增加。
2）混合巖的構造：混合巖的構造指的是基體變質巖與脈體物質的空間排布方式。
4、混合巖的主要類型
根據脈體與基體的量比，混合巖可分為三大類。
1）混合巖類-脈體含量15-50%
2）混合片麻巖類-脈體含量50-85%
3）混合花崗巖類-脈體>85%
第十一章 變質巖的研究方法
1、變質巖研究意義：
1）理論意義變質巖成因研究的兩個方面-變質作用和原巖性，原巖研究是變質巖巖石學研究的一個重要方面。
2）實際意義：為分析確定地質構造環境和找礦服務。
2、原巖恢復：變質巖的原巖恢復，就是將所研究的變質巖恢復到它原始的，相當于變質前的巖石面貌。
3、變質巖原巖研究的主要任務：
1）查明變質巖原巖的成因類型和具體巖石類型；
2）根據原巖自然共生組合等相關性質進行建造分析，確定原巖建造形成的大地構造背景，再造巖相古地理環境等；
3）注重礦產的研究，在原巖建造分析的基礎上，確定含礦建造（含有一定量成礦元素的巖石組合）的性質和特點。
4、原巖類型的劃分（按變質巖的原巖形成作用特點，可分為4個成因類型）
1）巖漿凝結型 包括侵入巖和熔巖
2）火山沉積型 正?；鹕剿樾紟r
3）混合沉積型 沉積火山碎屑巖和火山碎屑沉積巖
4）正常沉積型 碎屑沉積巖和化學-生物化學沉積巖
5、恢復原巖的標志主要有4個方面：
1）地質產狀和巖石組合；2）巖相學；3）巖石化學；4）地球化學及副礦物。
6、正、副變質巖化學成分的一般規律：
1）SiO2在正變質巖中多在35-75%，而副變質巖不受限制
2）Al2O3在正變質巖中在0.86-28%，一般小于20%。而副變質巖在17-40%。
3）FeO+Fe2O3在正變質巖中3-15%，而副變質巖含量不定。
4）正變質巖中MgO含量小于30%，CaO含量小于17%，且MgO+CaO含量多小于30%。副變質巖其含量變化大。
5）正變質巖（除酸性巖漿巖所成變質巖），一般Na2O大于K2O，而副變質巖中往往相反。
副礦物的標型特征：主要有晶形、顏色、光澤、磨圓程度、延長系數。
7、應用巖石化學和地球化學特征研究變質巖原巖常用的類比依據：
1）特征的巖石化學參數，如Niggli值。
2）主要氧化物的重量百分數。
3）主要氧化物的陽離子數。
4）微量元素及稀土元素的含量及比值，如Sr/Ba、Cr/Ni。
5）穩定同位素的比值，如34S/32S，13C/12C。
常用的類比方法：圖解法、函數判別式、相關系數、線性方程、數理統計等 |
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