学习任务掌握变质岩的矿物成分
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发布时间：2022-05-14 18:19
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时间：2023-10-20 06:44
由于变质岩是来源于地壳已存的沉积岩、岩浆岩和变质岩，所以，其矿物组成常由原岩的化学成分控制；同时，由于它们是地壳已存岩石经受变质作用的产物，因此，其矿物成分又和变质作用有关，受变质作用类型和强度控制。
一、变质岩的主要造岩矿物
根据矿物在岩浆岩、沉积岩和变质岩中的分布规律，可以帮助我们总结变质岩的主要造岩矿物的种类（表3-2-1）：
表3-2-1 变质岩的主要造岩矿物的种类
（转引自贺同兴等，1988）
（1）岩浆岩中的主要矿物（长石类、石英、云母、角闪石、辉石、橄榄石等），在变质岩中也是主要矿物。
（2）某些典型的沉积矿物，如黏土矿物、海绿石、蛋白石、玉髓、盐类矿物等，则主要出现于沉积岩中，而其余的矿物如长石类、石英、云母、角闪石、方解石等都可在变质岩中继续存在。
（3）变质岩特有的矿物，如富铝硅酸盐矿物中的红柱石、蓝晶石、矽线石等；富钙硅酸盐中的透闪石、硅灰石等。
二、变质岩中的矿物特点
（1）变质岩中，层状、链状晶体构造的矿物（绿泥石、云母、角闪石、辉石等）较多，常发育有较多的纤维状、鳞片状、柱状、针状矿物，且这些矿物的平均延展性比岩浆岩中的同类矿物更大，如黑云母，在岩浆岩中的延展性一般为1.5，而在变质岩中可达7～10。
（2）在变质岩中，常发育有分子排列极紧密的矿物，这种矿物，具有较小的分子体积和较大的密度，如石榴子石。
（3）变质岩中同质异相矿物发育，如红柱石、蓝晶石、矽线石。
（4）斜长石类的环带结构在变质岩中较少见。
（5）变质岩中矿物的变形现象发育。
三、五大化学类型变质岩的化学成分与矿物成分特点
1.泥质变质岩
化学成分的特点是Al2O3和K2O含量高，Al2O3和K2O相对含量变化大。矿物成分的特点是云母含量高，石英常见。两个亚类矿物成分有明显差别：
（1）Al2O3过剩的泥质变质岩：特点是含富铝矿物（红柱石、蓝晶石、矽线石等）；中低温时无钾长石，高温时（麻粒岩相、辉石角岩相等）出现钾长石。
（2）K2O过剩的泥质变质岩：特点是含钾长石，中低温时无富铝矿物，高温时出现富铝矿物（矽线石、堇青石、石榴子石等）。
中低温时富铝矿物与钾长石不共生，两类泥质岩矿物组合明显不同。高温时富铝矿物与钾长石共生，两类泥质岩矿物组合相同，仅矿物含量有差别。铝过剩的泥质变质岩富铝矿物含量高，钾长石含量低，钾过剩的泥质变质岩则相反，钾长石含量高而富铝矿物含量低。
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-钙铁榴石、符山石等）及石英。
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。
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，如蛇纹石、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。
四、变质岩中的矿物成因类型
在一定地质作用条件下所形成的变质岩，其矿物组成按成因可分为两类。
（1）不稳定矿物：这种矿物又称为“残余矿物”。指在一定的变质条件下，由于变质反应不彻底，而残留下来的部分原有矿物，若变质反应达到了化学平衡，这些矿物就不能继续存在，将转化为其他矿物。
（2）稳定矿物：这是指在一定变质条件下，原岩通过重结晶作用和变质结晶作用形成的矿物。它们可以是原有岩石中没有的矿物，也可以是原有岩石中本来就有的矿物，只是在该条件下仍为稳定平衡的矿物。稳定矿物按温压范围的宽窄进一步分为：
——贯通矿物：指对温压条件变化不敏感，可在很大温压范围稳定的矿物，如石英、方解石。
——特征变质矿物：指稳定的温压范围较窄，反映外界条件变化灵敏的变质矿物。特征变质矿物能指示岩石变质的温压条件。如Al2SiO5三种同质多相变体，红柱石指示低压，蓝晶石指示中压，矽线石指示高压。
矿物的稳定与不稳定不是绝对的，同一种矿物在某种变质条件下是稳定矿物，而在另一种变质条件下则可能是不稳定矿物。例如黏土质岩石在低级变质条件下，绢云母和绿泥石均为稳定矿物，但随着温压条件的升高，它们就变得不稳定，当岩石达到中级变质条件时，二者便通过变质反应而形成黑云母，此时黑云母则为稳定矿物。若变质反应进行得不完全，而未能达到化学平衡时，则可能有少量的绢云母或绿泥石残留下来，这时它们就成为不稳定矿物。
如上所述，变质岩中的矿物共生组合，是指在一定温度、压力条件下产生的。随着变质条件的变化，就要重新调整形成新的矿物共生组合。因此，特征变质矿物能指示岩石变质的温压条件，常作为划分等变线的标志。
在等物理系列中，主要按温度将特征变质矿物划分为很低级（很低温）、低级（低温）、中级（中温）和高级（高温）四个等级。很低级出现的特征矿物：浊沸石、葡萄石、绿纤石。低级出现的特征矿物：绢云母、绿泥石、蛇纹石、滑石、硬绿泥石、绿帘石、阳起石。中级出现的特征矿物：十字石、蓝晶石、普通角闪石、铁铝榴石。高级出现的特征矿物：矽线石、紫苏辉石、正长石。
