变质岩试题

变质重结晶作用是指岩石在基本保持固态的状态下的矿物重新组合和通过化学反应形成新矿物的过程。重结晶前后，岩石总化学成分（除H2O、CO2等挥发分外）保持不变。变质交代作用是指固体岩石在化学活动性流体作用下通过造岩组分带入或带出而使岩石总化学成分（除H2O、CO2等挥发分外）和矿物成分发生部分或全部变化的过程。岩石在交代过程中，其体积基本保持不变。而在沉积作用中的重结晶作用是指矿物在不改变基本成分的同时为减小表面能而自然增大粒度的作用，在沉积学中广义的重结晶还包括玻璃质或非结晶质向晶质的转化、晶格的调整等作用。交代作用是指一种矿物直接置换另一种矿物的同时保持了被置换矿物的大小和形态的化学过程。

前者是针对变质作用的两种机制，一般同时作用于变质过程中，对象为固态的岩石，并强调伴有新矿物的产生，新矿物的产生是发生变质作用及区分变质程度的重要标志，几乎所有的变质岩都经历了变质重结晶或变质交代；而后者是针对成岩过程中的两种机制，相对独立，对象为沉积物或已固结的沉积岩，重结晶一般强调矿物粒度的增大，交代作用也伴有新矿物的产生，但交代作用形成的矿物与前者差异显著，在沉积岩中占次要地位。 2、简述为什么温度对变质作用很重要。

①温度将影响变质重结晶作用的进行，升温有利于吸热反应(如脱挥发份反应)，提高反应速率和利于晶体生长，降低温度将使变质反应向放热方向进行；②温度升高利于脆性变形向韧性变形转变，从而改变岩石的变形行为；③温度升高有利于交代作用和变质分异进行；④温度的持续升高将导致岩石发生部分熔融/深熔作用，促进混合岩化。 3、简述时间对变质作用的影响。

变质作用时间因素通常从两个角度理解：一是变质作用发生的地质时代，即不同时代变质作用的特点不同，这是由地球演化的方向性和不可逆性决定的；二是一次变质作用事件自始至终所经历的时间跨度，尤其是变质热峰持续时间，足够长的时间可以使变质反应得以彻底进行。

4、简述进变质与递增变质的定义以及两者的区别，退变质与退化变质的含义。

进变质是岩石在热峰前温度随时间而增加过程中发生的变质结晶作用。而递增变质是一个变质地区地表一定方向热峰连续有规律地增加的变质反应。递增变质和进变质的差异在于，递增变质指横过一地区空间上的热峰温度的增加，而进变质指单个岩石中温度随时间的增加。退变质是岩石在热峰后伴随温度降低发生的变质重结晶作用。而退化变质习惯上用于两个不同过程：①上面定义的退变质；②复变质中，比老的变质事件温度低的较年轻的变质重结晶事件，新老两事件属于不同的造山幕。

5、在图中填出3个铝硅酸盐矿物（And、Ky、Sil）所处区域并结合下图分析3个多型转变的岩石学意义。

And、Ky、Sil是富铝矿物，它们在岩石中出现说明岩石富铝（变泥质岩）。红柱石（And）出现说明岩石形成与低温低压条件；蓝晶石（Ky）出现说明岩石形成于高压变质条件；而夕线石（Sil）的出现则指示高温变质条件。自然界也常常看到两个Al2SiO5多形变体同时出现，这时其中一个处于准稳定状态的现象。

6、KAl2AlSi3O10(OH)2 + SiO2 = KAlSi3O8 + Al2SiO5 + H2O 该脱水反应是哪两个变质级典型的临界反应？试结合该反应分析其相图的特征及作用。

该反应为中级变质与高级变质的临界反应。

脱水反应平衡曲线在P-T相图上特征：①斜率低压极缓，低压以上陡；②平衡曲线受水流体分压控制，随着x( H2O)增加，平衡温度增高，平衡曲线斜率减小，x( H2O)=1时，平衡温度最高，曲线斜率最小，而且x(H2O)对平衡温度的影响随压力增高而明显增大；③可解释总体为中温变质的地区，局部发育高温矿物现象；④通过截取P-T图中给定压力条件下，不同流体分压变质反应平衡曲线对应的温度条件，可得到温度组分图解。

7、巴罗式变质带及巴肯式变质带的等变线依次是什么？

巴罗式变质带为中压变质带：绿泥石-黑云母-石榴石-十字石-蓝晶石-夕线石； 巴肯式变质带为低压变质带：绿泥石-红柱石-红柱石及夕线石。 8、简述等物理系列及等化学系列的含义并举例说明。

等化学系列是指具有同一原始化学成分的所有岩石，其中矿物组合不同是由变质作用类型和强度决定的。如基性岩石在区域变质条件下，随着变质程度增加，出现绿片岩→绿帘角闪岩→角闪岩→斜长石-辉石麻粒岩，构成一个等化学系列。等物理系列是指同一变质条件下形成的所有岩石，其矿物组合的不同是有原岩化学成分决定的，如一个变质相的岩石。 9、结合泥质变质岩的化学成分分析其在不同变质级别中显示的矿物特征。

泥质变质岩的矿物成分特点是云母含量高，石英常见，两个亚类矿物成分有明显差别：①铝过剩、钾不足时的特点是含富铝矿物（红柱石、蓝晶石、夕线石等），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钾过剩、铝不足时的特点时含钾长石，中低温时无富铝矿物，高温时出现富铝矿物（夕线石、堇青石、石榴石等）。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、钾不足的泥质变质岩富铝矿物含量高、钾长石少；钾过剩、铝不足的泥质变质岩则相反，钾长石搞而富铝矿物少。 10、简述变晶结构的一般特点。

变晶结构是变质重结晶和变质交代作用的产物，与岩浆岩中的全晶质结构有其相同之处：它们都是全晶质的。但由于变质作用中的结晶是在固态条件下进行的，这不同于岩浆岩中的结晶是由熔融态中晶出的过程，因而，变晶结构又与岩浆岩全晶质结构相比有不同之处：①同一世代的变晶矿物没有先后顺序。晶体自形程度的差别仅取决于结晶能力。且矿物之间排列紧密、彼此镶嵌或相互包裹。②变斑晶的形成一般与基质同时或稍晚，因此，变斑晶以富含基质矿物包裹体为特征。③除变斑晶外，变晶矿物自形程度差，多为他形，这与无自由结晶空间有关。例如，变晶结构中的斜长石就为他形，而岩浆岩中斜长石多为半自形。④柱状、片状矿物较多，且多有定向性。浅色矿物，多具优选方位、变形、波状消光等现象。这与变质作用中或变质之后应力的作用有关。

11、简述千枚状构造、片状构造、片麻状构造的区别。

板状构造是重结晶程度很低定的低级变质岩典型的面理形式，由密集的间隔平面显示，

岩着劈理面岩石容易裂开呈平整、光滑但光泽暗淡的板片。千枚状构造重结晶程度比板状构造高，但肉眼仍难以识别矿物颗粒。岩石易沿面理裂开，劈开面不如板劈理平整，但有强烈丝绢光泽，存在明显折劈、微褶皱和扭折带。片状构造岩石重结晶程度更高。面理由肉眼可识别的片、板、针状矿物连续定向排列而成，岩石也易沿面理裂开，但平整度比千枚状构造差些。片麻状构造，重结晶程度比片状构造更高，矿物肉眼可识别，但粒状矿物含量高，板片状、针状矿物在其中断续定向分布，沿片麻理无特别强烈的裂开趋势。 12、简述封闭系统的矿物相律和开放系统的矿物相律的特点。

对于封闭系统， p = c + 2 – f，由于变质作用常常是在一定温度和压力区间内进行并达到平衡因此f ≥ 2，从而p ≤ c

即天然封闭的岩石系统当化学反应达到平衡时，平衡共生的矿物相数目不大于有效组分数目 在开放系统中 组分数等于惰性组分数（ci）与活动组分数（cm）之和 ：c = ci + cm p = ci + cm + 2 – f， 对照哥尔德史密特（矿物）相律，得 f ≥ 2 + cm ，p ≤ ci

即在天然开放岩石系统中，当化学（交代）反应达到平衡时，共生矿物相数不大于有效惰性组分数,而与活动组分无关。

13、简述确定矿物共生组合的标准。 1、矿物之间相互接触，边界规则和谐;

2、矿物之间无反应或交代结构现象（世代关系）； 3、同种矿物化学成分和其光性特征（常数）相同； 4、一个天然共生组合的矿物数目一般不大于5。

5、一个共生组合中，某些元素在两个（一对）互相接触矿物之间的分配，服从能斯特分配定律，即各处元素的分配系数近相等。

14、根据下图识别其代表何个变质相，何相系？并给出理由。并写出五大化学类型相关的共生组合各两个（共10个）。

属于角闪岩相，可通过指示矿物组合为普通角闪石+斜长石来判断。 1. 泥（铝过剩）：蓝晶石+白云母+石榴石+石英；蓝晶石+白云母+黑云母+石英；

2. 长英+泥（铝不足）：黑云母+白云母+钾长石+石英；黑云母+钾长石+石英； 3. 基性：普通角闪石+斜长石+/-石榴石+石英；普通角闪石+斜长石+石英； 4. 钙质：硅灰石+方解石；透辉石+方解石 5. 镁质：阳起石+直闪石+石英；直闪石+石英

15、写出中P/T区域变质中基性变质岩变质相和各自的临界矿物共生组合特征。

绿片岩相：钠长石、绿帘石、阳起石、绿泥石；绿帘角-闪岩相：绿帘石、普通角闪石、晕长石、阳起石。角闪岩相：斜长石、普通角闪石。麻粒岩相：斜长石、紫苏辉石、透辉石。 16、设玄武岩遭受AEH-PH相接触热变质作用，试写出其等化学系列及相应的临界矿物共生组合

玄武岩属于基性变质岩类，AEH矿物组合为钠长石、绿帘石、阳起石、绿泥石；HH典型矿物组合为斜长石、普通角闪石组合，另可有镁铁闪石或透闪石。ＰＨ矿物组合为斜长石、透辉石、紫苏辉石。

17、接触变质岩按结构构造分类命名特征。 斑点板岩（小于黄豆）:具斑点构造的板岩 瘤状板岩（大于黄豆）:具瘤状构造的板岩 角岩:具有致密均匀的块状构造的变质岩 大理岩：有碳酸盐类矿物经变质作用而形成

接触片岩:继承原岩的片状构造经接触变质而形成

接触片麻岩:继承原岩的片麻状构造经接触变质而形成

18、试说明周口点接触晕分为那几个带以及分别属于那种变质相，并简述富铝泥质变质岩中为什么会出现Cld、St、Alm而无Crd？

自外向内分为黑云母—红柱石带、铁铝榴石—十字石带、矽线石带。第一个带相当于钠长—绿帘角岩相，后两个带相当于普通角闪石角岩相。

可能是由于原岩Ｆｅ／Ｍｇ比较高所致，也可能是受早期区域变质的影响。 19、比较基体、脉体、古成体、新成体、浅色体、暗色体、中色体。 基体是由角闪岩相或麻粒岩相变质岩组成的混合岩原岩，同时也称为古成体。脉体是由长英质或花岗质组成的混合岩中新生的部分，又称新生体。暗色体指脉体中的暗色矿物聚集而成的壁或帮。浅色体指脉体中浅色长英质部分。中色体则是相对浅色体和暗色体而言是指基体。 20、列举混合岩的构造特点并说明基体与脉体的空间排布方式。 角砾状（基体呈角砾状）、网状（脉体呈网状）、碎块状（基体呈碎块状）、细脉状（脉体呈细脉状）、条带状（基体与脉体呈条带相间分布）、香肠状（脉体呈香肠状）、褶皱状（基体与脉体条带弯曲而似褶皱状）、肠状（脉体呈肠状）、眼球状（脉体呈眼球状）、斑块状（暗色矿物集合体呈黑色斑块—基体分布于脉体中）、析离状（暗色矿物集合体—基体呈拉长条片分布于脉体中）、云染状（基体脉体间界限模糊，仅能隐约见少量暗色体矿物排列而保存下来的原岩构造残迹）。