变质岩——第01讲变质岩的形成过程(2)-2014全解VIP免费

变质反应与递增变质带一、概述二、变质反应类型三、巴罗递增变质带第一页，共三十页。1.掌握变质反应类型、表达形式、影响因素和研究意义；2.掌握若干典型变质反应的岩石学意义；3.掌握巴罗指示矿物变质带，理解变质反应的地质表现。第二页，共三十页。判断变质过程的矿物演化、估算P-T条件、预测P-T轨迹演化趋势⊿G：0、>0、<0p-t、写法，斜率；t-x、p-x（1）固-固反应（相转变、出溶、纯固相反应、纯转移反应、离子交换反应）（2）有流体相参加的反应（3）不连续反应与连续反应第三页，共三十页。1.固-固反应固－固反应的反应物和生成物都是固相，不涉及独立流体相，因而反应的平衡条件与流体组分无关；变质反应的影响因素仅为温度（T）和岩柱压力（Pl），因而可以用作矿物温度计或压力计。固体相矿物的熵变ΔＳi和体积变化ΔＶi随Ｔ、Ｐ值的变化很小，计算反应的总熵变ΔＳ、ΔＶ可近似看作常数，所以反应斜率ｄＰ／ｄＴ也近似等于常数。常见的固－固反应有相转变、出溶、纯固相反应、纯转移反应、离子交换反应等。第四页，共三十页。第五页，共三十页。1.1同质多相转变反应（Phasetransitions,polymorphicreactions）常见同质多相：Al2SiO5，CaCO3，C，SiO2等大多数多型转变反应的DS很小，这导致：多型晶体之间相互转换的DG小，即使偏离平衡温度也变化不大®反应驱动力小®一个多型常可非稳定地残留在另一个多型的稳定区内；因此，自然界共存的两个多型更多代表非平衡或多期变质叠加，而非平衡关系；三相点温压条件：P=0.370.25GPa,T=50420oC（Holdaway,1977）岩石学意义：红柱石（低压）,蓝晶石（中-高压）,矽线石（中-高温）Al2SiO5多型转变反应和硬玉+石英与钠长石反应（据Miyashiro,1994)。H、R、S点分别为Holdaway(1971)、(Richardsonetal.,1969)和Salje(1986)的平衡温压条件值。第六页，共三十页。1.2出溶反应（Exsolutionorsolvusreactions）影响因素：Ｐl、Ｔ；冷却速率高温碱性条纹长石晕长石（Ab-Olg）高Al斜方（En-Grt）高镁方解石（Cc-Dol）过硅石榴石过钛石榴石过硅绿辉石Maruyamaetal.,1982第七页，共三十页。1.3纯固相反应仅涉及固相矿物；影响因素：Ｔ，ＰlNaAlSi2O6+SiO2=NaAlSi3O8(Mg,Fe)3Al2Si3O12+Ca(Mg,Fe)Si2O6+SiO2=4(Mg,Fe)SiO3+CaAl2Si2O8Al2SiO5多型转变反应和硬玉+石英与钠长石反应（据Miyashiro,1994)第八页，共三十页。1.3纯固相反应如果反应矿物中的挥发份在反应过程中被生成物完全汲纳，形成新的含挥发份的矿物相，不产生独立的流体相，这种反应可视为固-固纯转变反应（Volatile-conserving“solid-solid”reactions：贮藏挥发份相的“固-固反应”）Mg3Si4O10(OH)2+4MgSiO3=Mg7Si8O22(OH)2Tlc（滑石）En（顽火辉石）Ath（直闪石）2Phl(滑石)+8Sil(矽线石)+7Qtz(石英)=2Ms(白云母)+Crd(堇青石)第九页，共三十页。1.4、离子交换反应（Ionicexchangereactions)：某对离子（pared-ions)在2个或更多的矿物之间相互交换，虽反应以纯的端员组分形式表征，但实际上仅涉及离子对（如Mg-Fe）固溶体矿物相之间的交换，并无实质矿物的增减。离子交换反应单变线在P-T图解上斜率陡，是理想的地质温度计（）。MgSiO3+CaFeSi2O6=FeSiO3+CaMgSi2O6（)Mg-Opx铁辉石Fe-Opx透辉石Annite+Pyrope=Phlogopite+Almandine()铁云母镁铝榴石金云母铁铝榴石第十页，共三十页。1.5、纯转移反应（Net-Transferreactions)：反应物分解出来的组分向反应物一方转移，并全部构成反应物。前述的固相-固相反应，包括贮藏挥发份的固相-固相反应、出溶反应属于此类反应。离子交换反应涉及两侧矿物相之间的相互成分交换，因而不是纯转移反应；仅纯转移反应才可能为好的地质压力计的条件之一。(Mg,Fe)3Al2Si3O12+Ca(Mg,Fe)Si2O6+SiO2=4(Mg,Fe)SiO3+CaAl2Si2O8第十一页，共三十页。2.有流体相参加的反应反应物或生成物中存在独立的流体相，其正反应（吸热反应）总称为脱挥发份反应，其逆反应为“XX化反应”；H2O-CO2-O体系的变质反应常见，本章只讲H2O-CO2体系的变质反应；影响因素：Ｐ，Ｔ，Pfi（某种挥发份或流体组分分压）；由于...