大理岩类的递增变质作用是什么？
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大理岩类的递增变质作用是什么？
在递增变质作用中，原岩组分不同的大理岩，其矿物和典型**类型的变化特征如表3-13所示。对表中的相关内容分述如下。
1.原岩为纯石灰岩
成分很纯的石灰岩的矿物是方解石，经变质作用形成方解大理岩，从低级到高级变质方解石稳定不变，其**类型均是方解大理岩，唯一的变化是随着变质作用温度的增加，方解石的粒径会相应变粗。只有在高压条件下，可由三方晶系的方解石转变为斜方晶系的文石，形成文石大理岩（照片3-126）。文石又名霰石，成分与方解石相同为CaCO3，其与方解石的主要区别是晶体呈柱状、针状，一组解理不完全。在显微镜下，平行柱面为平行消光，负延性，二轴晶负光性。
2.原岩为纯白云岩
白云岩的矿物为白云石经变质作用形成白云石大理岩，与方解石一样，从低级到高级变质，白云石的粒径变粗，在大多数情况下，均是白云石大理岩，但高温低压（pCO2很低）条件下白云石分解，形成方镁石和方解石。这一变质反应要求pCO2很低，或是富xCO2的流体相已被H2O大大冲淡的条件下才能进行。在上述条件下，由白云石分解而形成的**类型为方镁方解大理岩，在一般的高级变质**中最常见的还是白云石大理岩。
3.原岩为菱镁岩
在低级、中级和高级变质作用，均形成菱镁大理岩。只有在高温、pCO2低时，菱镁矿分解形成方镁石，但这种变化十分少见。
4.原岩为硅质灰岩
原岩为硅质灰岩经变质作用形成石英＋方解石组合，其典型的**类型是石英方解大理岩（照片3-127）。在低级—高级变质条件下，这一矿物组合和**类型都不发生变化。只有在高温低压条件下，方解石＋石英经变质反应形成硅灰石＋方解石组合的硅灰方解大理岩。但在高温压力较高的条件形成硅灰石的变质反应不能进行，仍是由石英和方解石组成的石英大理岩。由此可见，含有硅灰石的变质**主要产于接触变质作用（很低压类型）、高温的变质**和矽卡岩中，而在区域变质的**中硅灰石相对要少得多。
硅灰石是浅色柱状矿物，其颜色多为白色、灰白色。在柱状晶体的表面有弱的丝绢光泽，有三组解理。显微镜下无色，正中突起，柱面干涉色为一级灰白和黄白，柱面**行消光，延性可正可负（干涉色为一级暗灰的柱面为负延性、干涉色为一级黄白的柱面为正延性），二轴晶负光性。
5.原岩为硅质白云岩
硅质白云岩经低级变质作用由石英＋白云石经变质反应形成滑石和方解石，其**类型为滑石大理岩。滑石与白云母的特征十分相似，经常易被误认为白云母。两者的区别是：在显微镜下，滑石的光轴角小，为0°～30°；白云母的光轴角中等为35°～50°，另外，可用化学分析的方法区分，滑石含镁而白云母含有钾和铝。
随着变质程度的增加，可相继形成透闪石、透辉石和镁橄榄石，其中透闪石多稳定在中低级变质条件，而透辉石和镁橄榄石多产于中高级变质的大理岩中、其相应的**类型是透闪大理岩（照片3-128，129，130）、透辉大理岩（照片3-131）和镁橄大理岩（照片3-132）。
透闪石与硅灰石十分相似，两者均为浅色的柱状矿物，肉眼很难将它们区分。在显微镜下，透闪石的横切**有两组角闪石式的解理且对称消光，而硅灰石的横切面有三组解理，为斜消光；另外，透闪石柱面的最**涉色为二级，大多为斜消光，消光角c∧Ng＝16°～21°，且为正延性，而硅灰石的柱状切面干涉色低，消光角小，**行消光，其延性可正可负。
透辉石多呈浅绿色、灰绿色，呈短柱状或粒状，具有两组完全解理。显微镜下无色或浅绿色，在横切面上有两组近正交的辉石式解理，正高突起，斜消光，消光角c∧Ng＝38°～44°，二轴晶正光性。
在高级变质条件下，透辉石、镁橄榄石、有时还有方镁石等矿物形成（方镁）镁橄大理岩。镁橄榄石为浅绿色、浅黄绿色粒状矿物，一组解理不完全。显微镜下呈无色，正高突起，干涉色二级—**，平行解理方向为平行消光，延性可正可负，二轴晶正光性。镁橄榄石经常被蛇纹石置换，蛇纹石沿着镁橄榄石的边缘、解理，呈细脉状、网脉状交代，形成交代网脉、交代残余结构（照片3-133）乃至整个镁橄榄石全部转变为蛇纹石的交代假象结构（照片3-134）。
方镁石是一种均质体矿物，与石榴子石和尖晶石十分相似，但它的颜色为灰黄白色粒状晶体，其与石榴子石、尖晶石最大的区别是方镁石具有解理，在显微镜下的切面内显示有相交呈三角形及方形的解理，且方镁石经常转变为水镁石（或纤水镁石）和蛇纹石。
6.原岩为含杂质（硅、铝、铁、钾、钠等组分）的碳酸盐岩
这类**经变质作用形成的大理岩中矿物较复杂。在低级变质作用形成云母类、滑石、透闪石和帘石类等（照片3-136）矿物的大理岩。随着温度升高在中高级变质条件下，大理岩中除可形成透闪石、透辉石、镁橄榄石等矿物以外，经常有黝帘石、钙铝榴石、金云母、中基性斜长石、方柱石（照片3-137）、硅镁石（照片3-135）和尖晶石等矿物。当原岩中含有磷，则可形成磷灰大理岩（照片3-138）。
（三）大理岩类的递增变质作用
在递增变质作用中，原岩组分不同的大理岩，其矿物和典型**类型的变化特征如表3-13所示。对表中的相关内容分述如下。
表3-13 大理岩类在递增变质作用的矿物和典型**
1.原岩为纯石灰岩
成分很纯的石灰岩的矿物是方解石，经变质作用形成方解大理岩，从低级到高级变质方解石稳定不变，其**类型均是方解大理岩，唯一的变化是随着变质作用温度的增加，方解石的粒径会相应变粗。只有在高压条件下，可由三方晶系的方解石转变为斜方晶系的文石，形成文石大理岩（照片3-126）。文石又名霰石，成分与方解石相同为CaCO3，其与方解石的主要区别是晶体呈柱状、针状，一组解理不完全。在显微镜下，平行柱面为平行消光，负延性，二轴晶负光性。
2.原岩为纯白云岩
白云岩的矿物为白云石经变质作用形成白云石大理岩，与方解石一样，从低级到高级变质，白云石的粒径变粗，在大多数情况下，均是白云石大理岩，但高温低压（pCO2很低）条件下白云石分解，形成方镁石和方解石。这一变质反应要求pCO2很低，或是富xCO2的流体相已被H2O大大冲淡的条件下才能进行。在上述条件下，由白云石分解而形成的**类型为方镁方解大理岩，在一般的高级变质**中最常见的还是白云石大理岩。
3.原岩为菱镁岩
在低级、中级和高级变质作用，均形成菱镁大理岩。只有在高温、pCO2低时，菱镁矿分解形成方镁石，但这种变化十分少见。
4.原岩为硅质灰岩
原岩为硅质灰岩经变质作用形成石英＋方解石组合，其典型的**类型是石英方解大理岩（照片3-127）。在低级—高级变质条件下，这一矿物组合和**类型都不发生变化。只有在高温低压条件下，方解石＋石英经变质反应形成硅灰石＋方解石组合的硅灰方解大理岩。但在高温压力较高的条件形成硅灰石的变质反应不能进行，仍是由石英和方解石组成的石英大理岩。由此可见，含有硅灰石的变质**主要产于接触变质作用（很低压类型）、高温的变质**和矽卡岩中，而在区域变质的**中硅灰石相对要少得多。
硅灰石是浅色柱状矿物，其颜色多为白色、灰白色。在柱状晶体的表面有弱的丝绢光泽，有三组解理。显微镜下无色，正中突起，柱面干涉色为一级灰白和黄白，柱面**行消光，延性可正可负（干涉色为一级暗灰的柱面为负延性、干涉色为一级黄白的柱面为正延性），二轴晶负光性。
5.原岩为硅质白云岩
硅质白云岩经低级变质作用由石英＋白云石经变质反应形成滑石和方解石，其**类型为滑石大理岩。滑石与白云母的特征十分相似，经常易被误认为白云母。两者的区别是：在显微镜下，滑石的光轴角小，为0°～30°；白云母的光轴角中等为35°～50°，另外，可用化学分析的方法区分，滑石含镁而白云母含有钾和铝。
随着变质程度的增加，可相继形成透闪石、透辉石和镁橄榄石，其中透闪石多稳定在中低级变质条件，而透辉石和镁橄榄石多产于中高级变质的大理岩中、其相应的**类型是透闪大理岩（照片3-128，129，130）、透辉大理岩（照片3-131）和镁橄大理岩（照片3-132）。
透闪石与硅灰石十分相似，两者均为浅色的柱状矿物，肉眼很难将它们区分。在显微镜下，透闪石的横切**有两组角闪石式的解理且对称消光，而硅灰石的横切面有三组解理，为斜消光；另外，透闪石柱面的最**涉色为二级，大多为斜消光，消光角c∧Ng＝16°～21°，且为正延性，而硅灰石的柱状切面干涉色低，消光角小，**行消光，其延性可正可负。
透辉石多呈浅绿色、灰绿色，呈短柱状或粒状，具有两组完全解理。显微镜下无色或浅绿色，在横切面上有两组近正交的辉石式解理，正高突起，斜消光，消光角c∧Ng＝38°～44°，二轴晶正光性。
在高级变质条件下，透辉石、镁橄榄石、有时还有方镁石等矿物形成（方镁）镁橄大理岩。镁橄榄石为浅绿色、浅黄绿色粒状矿物，一组解理不完全。显微镜下呈无色，正高突起，干涉色二级—**，平行解理方向为平行消光，延性可正可负，二轴晶正光性。镁橄榄石经常被蛇纹石置换，蛇纹石沿着镁橄榄石的边缘、解理，呈细脉状、网脉状交代，形成交代网脉、交代残余结构（照片3-133）乃至整个镁橄榄石全部转变为蛇纹石的交代假象结构（照片3-134）。
方镁石是一种均质体矿物，与石榴子石和尖晶石十分相似，但它的颜色为灰黄白色粒状晶体，其与石榴子石、尖晶石最大的区别是方镁石具有解理，在显微镜下的切面内显示有相交呈三角形及方形的解理，且方镁石经常转变为水镁石（或纤水镁石）和蛇纹石。
6.原岩为含杂质（硅、铝、铁、钾、钠等组分）的碳酸盐岩
这类**经变质作用形成的大理岩中矿物较复杂。在低级变质作用形成云母类、滑石、透闪石和帘石类等（照片3-136）矿物的大理岩。随着温度升高在中高级变质条件下，大理岩中除可形成透闪石、透辉石、镁橄榄石等矿物以外，经常有黝帘石、钙铝榴石、金云母、中基性斜长石、方柱石（照片3-137）、硅镁石（照片3-135）和尖晶石等矿物。当原岩中含有磷，则可形成磷灰大理岩（照片3-138）。
接触变质作用及其**
一、接触变质作用的一般特征
接触变质作用的分布很局限，主要出现于火成岩侵入体周围的围岩接触带，由岩浆冷凝结晶过程中散发的热量使围岩变质结晶，形成接触热变质岩。有时围岩还受岩浆中析出的挥发分和其他来源的流体相影响，伴有交代作用，形成矽卡岩等接触交代岩，它们与成矿关系密切。接触变质作用一般发生于地壳浅部，所以压力较低，一般不超过0.2～0.3GPa，但温度上限可达800℃左右。有时在喷出岩的围岩或捕虏体中还可见到温度更高的高热接触变质现象，**经高温烘烤而脱水变硬，退色，并可形成一些特殊的高温、低压矿物，如鳞石英、多铝红柱石和硅钙石等，有时还会出现玻璃质。
在接触变质过程中，靠近侵入体的围岩所达温度最高，离岩体愈远，温度愈低，因此从外围向接触带，随变质程度的增高会依次出现不同的矿物共生组合，它们以岩体为中心呈环带状分布，形成接触变质晕，其宽度自几十厘米至数百米不等。Melson(1966)研究了美国蒙大拿州一个花岗岩岩株周围的接触变质晕(图20－1)，发现从外围未变质的硅质白云岩向岩体依次出现三个变质带。
图20－1 美国蒙大拿州花岗岩岩株的部分接触变质晕(Melson，1966)
(1)透闪石带:以白云石和石英反应生成透闪石和方解石为特征。
(2)透辉石带:出现透辉石，形成Di+Cc+Q组合。
(3)硅灰石带:以出现硅灰石为特征，与方解石共生。
以上各带的矿物变化反映随温度的增高变质程度递增。
北京房山燕山晚期花岗闪长岩体主要侵入古生代地层中，其与泥质**接触部位也发育较完整的接触变质晕(游振东等，1988)，由外围向岩体依次出现如下变质带。
(1)红柱石－黑云母带，该带典型矿物组合是:①And+Cld+Ser+(Q)(泥质岩);②Cld+Chl+Bi+(Q)(富铁的泥质岩)。
(2)十字石－铁铝榴石带，该带以硬绿泥石消失，出现十字石或石榴子石为特征，最常见组合是:①And+Gt+Bi+Ser+Q(泥质岩);②And+St+Bi+Ms+Q(富铁泥质岩);③St+Gt+Ms+Q(富铁泥质岩)
(3)矽线带带，以出现矽线石为标志，典型矿物组合是:①Sil+Gt+Ms+Q;②Sil+Gt+Bi+Q;③Sil+Ms+Bi+Q。
接触变质晕是否发育，其总的宽度、形态、分带特征等方面均受一系列复杂因素的影响。主要如侵入岩浆的成分和所含挥发分、相应侵入体的规模、侵入时的温度和所处深度、岩浆冷凝的速度、围岩的化学和矿物成分及结构构造、接触面的形态和产状等。一般来说，大规模酸性富含挥发分的高温岩浆入侵，且冷凝速度较慢，围岩为对温压敏感的泥质**或碳酸盐岩时，其变质晕将较宽广。接触面不规则，且产状平缓部位也有利于形成较宽的变质晕。因此不同侵入体，甚至同一侵入体周围不同部位的变质晕特征都可有较大差异。
二、接触变质岩的主要类型
接触变质岩一般是在低压较高温，基本没有偏应力的条件下形成，所以它们以细均粒变晶和块状构造为特征，通常称为角岩结构(或构造)。斑点状和变斑状结构也颇常见，变斑晶通常是红柱石、堇青石等较低压矿物。但有些接触变质晕范围内的**也可具有不同强度的板劈理或片状、片麻状构造，它们可能有两种成因:①变质结晶时，新生云母等片状矿物生长时优先沿原沉积岩的层理面平行排列，继承了原岩的层理;②接触变质作用叠加于已经遭受过区域低温动力变质，具有板状劈理或片理的变质岩之上。
接触变质岩的分类命名原则与区域变质岩基本相同。Turner(1981)按原岩类型和变质等级建立了一个较系统的分类表(表20－1)，本书予以采用。最常见**类型如下:
表20－1 接触变质作用**分类
续表
1.斑点板岩
斑点板岩具板状构造，重结晶很微弱，原岩特征基本保存，岩性通常与区域变质所成的板岩相同。有时板状劈理不发育，相当于经后生成岩作用后的泥质沉积岩。最大特征是出现斑点状构造，斑点形态大小不一，分布不均，其组成或只是非晶质的铁质或碳质组分的集中，或为绢云母、绿泥石等的雏晶集合体，也可能是细粒长英质矿物的**。这类**通常出现于接触晕的外带，代表较低温条件下，变质结晶作用围绕某些中心开始进行。其进一步发展就出现新生的各种变斑晶，最常见是含碳质包体的红柱石(空晶石)、堇青石或黑云母等，可称为空晶石板岩(图20－2b)、堇青石板岩等。
2.角岩
该术语在接触变质岩中应用最广，其突出特征是具有角岩结构。矿物成分多样(表20－1)，视原岩成分和变质温度而定。
◎泥质角岩:原岩为泥质或含粉砂泥质岩，常见矿物组合为Ms+Bi+Q+(Pl)±Chl(图20－3a)。原岩富Al2O3时可出现特征矿物红柱石(图20－2c)和/或堇青石，有些地区也出现石榴子石甚至十字石。高温条件下则有矽线石和钾长石出现(图20－3b)。
图20－2 空晶石板岩(a，b)与红柱石角岩(c)(Williamsetal.，1982)
图20－3 泥质角岩(a，b)与长英质角岩(c)(Williamsetal.，1982)
◎长英质角岩(图20－3c):原岩为长石质杂砂岩或酸性火山岩等，变质后主要组成矿物为石英、酸性斜长石(有时含钾长石)和黑云母，白云母不常见，偶见石榴子石。其岩貌与区域变质所成的长英质粒岩基本相同，必须根据产状才能区分。
◎钙镁硅酸盐角岩(图20－4a):原岩主要为泥灰岩，变质后矿物组成以各种钙镁硅酸盐为主，常见矿物为透辉石、透闪石、钙铝榴石、各种帘石、方柱石、斜长石等，有时还有镁质黑云母。不同量石英和少量碳酸盐也经常出现，此外还经常有较多榍石和磁铁矿等副矿物。通常粒度极细，为典型的角岩结构，以此可与接触交代成因的矽卡岩和区域变质成因的同类**区别。
◎基性角岩:原岩主要为基性火山岩或火山碎屑沉积岩，变质后基本矿物组成为普通角闪石和中基性斜长石，有时还含黑云母，中低温时可有帘石出现，中高温则常出现透辉石或铁铝榴石。这类**可统称为斜长角闪角岩(图20－4b)，极高温时，斜方辉石代替角闪石出现，成为典型的辉石角岩(图20－4c)。
图20－4 钙硅酸盐角岩(a)和基性角岩(b，c)(Williamsetal.，1982)
图20－5 镁质接触片岩(Williamsetal.，1982)
3.(接触)片岩和片麻岩
具有片状或片麻状构造，片理既可能是继承原岩的层理而成，也可能是构造变形作用的产物，变晶粒度常较区域变质岩细。其矿物组合随原岩类型和变质温度而变化的特征与上述角岩类完全相同。常见类型为堇青石红柱石云母片岩和矽线石黑云母片麻岩等。还有一类不常见、成分很富镁的片岩，其主要组成矿物为直闪石、镁铁闪石和堇青石，有时还含黑云母和铁铝榴石，但不含长石和石英(图20－5)，高温时紫苏辉石代替角闪石出现，与堇青石等共生。当这类**不具定向构造时，则称为相应的角岩，如堇青石紫苏辉石角岩等。其原岩为蛇纹岩或硅质白云岩。有些文献中在本类**之前冠以“接触”二字，称为接触片岩、接触片麻岩，以此与区域变质的同类**区别，但一般认为这并非必要。
此外，碳酸盐沉积岩接触变质所成的**也称大理岩，其矿物组合与原岩成分及变质温压条件之间的关系与区域变质作用过程基本相同。只因接触变质作用通常压力较低，特别当PCO2较低时易于形成方镁石、水滑石和硅灰石等矿物。由硅质化学沉积岩和石英砂岩形成的接触变质岩也通称石英岩，其矿物特征与区域变质成因的同类**相同。
变质作用的主要类型有哪些？
变质作用与变质岩的概念
1.变质作用
地壳中已存在的**，由于受到构造运动、岩浆活动或地壳内热流变化以及陨石冲击地球表面的影响，物理和化学条件发生改变，原岩的矿物成分（或化学成分）和结构构造发生了不同程度的变化，这些变化统称为变质作用。
通常，变质作用是在较高温度和一定压力下进行的，这不同于沉积作用或表生作用；变质作用基本上是在固体状态下进行的（有时可出现部分熔融），也不同于岩浆作用。
2.变质岩
由变质作用所形成的**称为变质岩。由于原岩的岩性特征和变质条件的差异，变质**的种类很多。有人曾简单地将变质岩划分为正变质岩和副变质岩，即将由岩浆岩遭受变质作用形成的变质岩称为正变质岩，将由沉积岩遭受变质作用形成的变质岩称为副变质岩，而将先前已形成的变质岩再次遭受变质作用形成的新变质岩称为复变质岩。
变质岩是组成地壳的三大岩类之一，约占地壳总体积的27%。变质岩在世界各地分布很广，前寒武纪的地层绝大部分都是变质岩，构成了各**的结晶基底。
花岗岩，石灰岩，大理岩有哪些用途？
花岗岩:是一种用途广泛的建筑材料。瓯海花岗石资源蕴藏丰富、分布广、品种多，有白、绿、黑、青、紫红、青花、芝麻花等。民间传统用花岗石建筑房屋、道路、桥梁。据勘测，瓯海东南部的大罗山，范围约109平方公里，花岗石蕴藏达100多亿立方米。经技术鉴定，含石英量高，铁质极少，其结晶结合非常紧固，质地优良，耐酸、耐腐、耐磨损，是一种优质耐腐蚀材料，可用于化工、冶金、酿造、印染、国防设施等方面。
大理岩:大理石之用途颇广，诸如建材、工艺品、炼钢、水泥原料、玻璃、造纸、制糖、制碱、肥料、电石、石灰及化工原料等，与国防及民生息息相关。用於石材之要件为：节理柔软易於切材，无龟裂者，岩质粗密均一，以及色调斑纹美观，研磨后富光泽者。
石灰岩，俗称“青石”， 是地壳中分布最广的一种在海湖盆地生成的灰色或灰白色沉积岩（约占**圈的15%），是碳酸盐岩中最重要的组成**。纯石灰岩中混入物一般少于5%，主要成分为方解石，有时含少量白云石，常混入石英、长石、云母和粘土矿物等。石灰岩一般为浅灰、深灰色等，纯石灰岩为无色或白色。在建筑业中，是制造水泥、石灰、石料的重要原料
变质岩的用途
一分钟了解变质岩
大理岩是由那一种**变质形成的：
【答案】D
【答案解析】三大类**的比较表
分 类
形成过程
典型**
岩浆岩
侵入岩
岩浆在**压力作用下侵入地壳上部，**凝固而成。
花岗岩
喷出岩
岩浆在**压力作用下喷出地表，**凝固而成。
玄武岩（有气孔）
沉积岩
*露地表的**在外力作用下被风化成碎屑物质，再经风、流水等外力搬运、沉积，经过压紧固结作用而形成的**。其典型特征是具有层理构造、常含有化石。
石灰岩、页岩、砂岩、砾岩
变质岩
原有**在地壳深处承受着高压，并受到岩浆活动、地壳运动产生的高温作用，**的成分和性质发生改变，形成新的**。
石灰岩变质为大理岩、页岩变质为板岩、花岗岩变质为片麻岩
大理岩是由石灰岩变质而形成的。所以本题选择D选项。