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 。
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