实验六变质作用的时空演化分析.docVIP

授课题目 实验六、变质作用的时空演化分析 授课学时 6学时 教室设备与教具 多媒体课件、岩石薄片 课 型 讲授（ ）、 实验（ 6 ） 教学目的 1、了解相平衡和相转化研究的基本原理和基本方法。 2、掌握显微镜下矿物组合、矿物世代划分的组构标志 3、训练学生利用所学知识，分析变质作用时空演化关系的综合能力 教学重点与难点 教学重点和难点：显微镜下矿物组合、矿物世代的划分 教材与参考资料 路凤香等主编. 岩石学. 北京: 地质出版社, 2002年. 贺同兴、李树勋等主编. 变质岩岩石学. 北京: 地质出版社, 1988. 教 学 内 容 提 要 学时分配及备注 实验六 变质作用的时空演化分析 一、研究意义：变质作用研究的两个方面---时间和空间的演化 1、空间演化特征：采用变质强度带的研究方法 2、时间演化特征：采用变质作用PTt轨迹 的方法。 相平衡与相转化分析是研究变质作用演化的物质基础 二、组分分析及矿物相律对矿物组合的制约 1、岩石中主要氧化物：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、FeO、MnO、K2O、Na2O、H2O 2、组分分析：H2O---完全活动组分；SiO2-----过剩组分；Na2O---在斜长石中出现，只影响斜长石号码，可不考虑；Al2O3、Fe2O3--类质同象；FeO、MgO、MnO--类质同象；K2O---只涉及含钾矿物（黑云母），可视为活动组分 3、有效惰性组分为A--Al2O3、Fe2O3；C--CaO；F--FeO、MgO、MnO。 4、矿物相律的应用：岩石中矿物有8种，如果不考虑钠长石，黑云母，石英，则由A、C、F所决定的矿物有五种。由于P ≦ C，所以这五种矿物之间必然存在不平衡的反应关系。 问题： 哪些矿物属于同一矿物共生组合，哪些矿物属于不同的矿物世代？ 三、矿物（共生）组合的确定标志 1、平衡共生的矿物都有相互接触关系（早期包裹体除外） 2、平衡共生的矿物之间无反应或交代关系。 3、同种矿物不同颗粒的化学成分及光性特征相近。如果有环带，则其边部的化学成分及光性特征相近。 4、岩石不同部位共生矿物对之间的元素分配系数近相等。 5、矿物数目符合矿物相律，即不超过惰性组分数 四、矿物世代划分的组构标志 1、变斑晶与基质一般属于同一世代的矿物 2、构成包含变晶结构的矿物常属于同一世代 3、构成交代结构的矿物分属于两个世代 4、横切面理的矿物与组成面理的矿物属于不同的世代 5、绝大多数具有反应关系的矿物属于不同的世代 6、变斑晶中的 ( Si ) 和岩石片理( Se ) 之间的关系。 第二部分 实验观察、分析、编写报告 一、岩石类型的观测与鉴定（4号薄片） 二、变质带的划分 依据不同样品的空间关系，按照特征变质矿物的首次出现确定变质带及其空间变化特征。 三、矿物组合、矿物世代的划分 1、钠长石+黑云母＋石英＋（ 白云母 ？或 绿泥石？）： 2、红柱石＋石榴石＋黑云母（＋白云母 ？）＋斜长石＋石英 3、堇青石＋矽线石＋斜长石＋石英＋黑云母＋石榴石+红柱石 4、（冠状）堇青石＋斜长石＋石英＋矽线石＋石榴石＋黑云母+红柱石 5、（毛发状）矽线石＋磁铁矿＋红柱石＋黑云母 四、可能的变质反应 1、从组合（1）到组合（2）：温度升高，中低压（2~5.5kb）条件，可能的变质反应为： 绿泥石＋白云母＋石英→红柱石＋黑云母＋H2O ① 绿泥石＋石英→铁铝榴石＋H2O ② 绿泥石＋白云母→十字石＋黑云母＋石英＋H2O （ ？） ③ 2、从组合（2）到组合（3）：温度升高，压力降低的条件，可能的变质反应为： 黑云母＋白云母→堇青石+含K 流体（解释岩石中没有钾长石） ④ 白云母 ＋石英→矽线石+含K 流体（解释岩石中没有钾长石） ⑤ 3、形成冠状堇青石的变质反应：温度升高，低压条件，可能的变质反应为： 石榴石＋矽线石＋石英→（冠状）堇青石 ⑥ 4、形成毛发状矽线石的变质反应：温度升高，压力更低条件，可能的变质反应为： 红柱石 →矽线石（毛发状） ⑦ 黑云母→磁铁矿+矽线石（毛发状） +含K 流体 ⑧ 5、说明：明确的变质反应关系有⑥、⑦、⑧。其他变质反应主要是根据矿物组合以及已有岩石学实验资料推断所得。 四、可能原岩分析 该岩石中矿物主要是富铝、铁的硅酸盐矿物，又含有相当数量的斜长石，故其变质原岩可能是火山-沉积过度类型的岩石。 五、综合实验报告 1、岩石类型鉴定 2、变质带的划分 3、组分分析及矿物相律的应用 4、矿物组合（矿物世