化學(xué)成分
與原巖的化學(xué)成分有密切關(guān)系,同時(shí)與變質(zhì)作用的特點(diǎn)有關(guān)。在變質(zhì)巖的形成過(guò)程中,如無(wú)交代作用,除H2O和CO2外,變質(zhì)巖的化學(xué)成分基本取決于原巖的化學(xué)成分;如有交代作用,則既決定于原巖的化學(xué)成分,也決定于交代作用的類(lèi)型和強(qiáng)度。變質(zhì)巖的化學(xué)成分主要由SiO2Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、CaO、MgO、K2O、Na2O、H2O、CO2以及TiO2、P2O5等氧化物組成。由于形成變質(zhì)巖的原巖不同、變質(zhì)作用中各種性狀的具化學(xué)活動(dòng)性流體的影響不同,變質(zhì)巖的化學(xué)成分變化范圍往往較大。
例如,在巖漿巖(超基性巖-酸性巖)形成的變質(zhì)巖中,SiO2含量多為35~78%;在(石英砂巖、硅質(zhì)巖)形成的變質(zhì)巖中,SiO2含量可大于80%;而原巖為純石灰?guī)r時(shí),則可降低至零。在變質(zhì)作用中,絕對(duì)的等化學(xué)反應(yīng)是沒(méi)有的,在變質(zhì)反應(yīng)過(guò)程中,總是有某些組分的帶出和帶入,原巖組分總是要發(fā)生某些變化,有時(shí)則非常顯著。在通常的變質(zhì)反應(yīng)中,經(jīng)常發(fā)生礦物的脫水和吸水作用、碳酸鹽化和脫碳酸鹽化作用。這些過(guò)程,除與溫度、壓力有關(guān)外,還和變質(zhì)作用過(guò)程中H2O和CO2的性狀有關(guān),其他化學(xué)組分,在不同的溫度、壓力以及外界組分的影響下,常表現(xiàn)出不同程度的活動(dòng)性。例如,在接觸交代變質(zhì)作用過(guò)程中,在侵入體和圍巖之間,通過(guò)雙交代作用可形成。在區(qū)域變質(zhì)作用過(guò)程中,巖石化學(xué)組分的穩(wěn)定程度,有時(shí)可用化合物(硅酸鹽、氧化物、硫化物等)的生成熱來(lái)表示。一般說(shuō),生成熱越高,這一化合物也越穩(wěn)定。硫化物的生成熱是較低的,氧化物和硅酸鹽的生成熱比硫化物高。
因此,在區(qū)域變質(zhì)作用過(guò)程中,當(dāng)溫度升高時(shí),親石元素(包括主要造巖元素K、Na、Fe、Mg、Al、Si)保持其穩(wěn)定;而親銅元素則根據(jù)它們本身的特性,呈現(xiàn)出不同的活動(dòng)性。這一情況也部分地解釋了在區(qū)域變質(zhì)作用過(guò)程中,巖石的主要造巖元素可以保持不變或稍有變化的原因。
礦物成分
除含有角閃石、碳酸鹽類(lèi)等主要造巖礦物外,與巖漿巖和沉積巖相比,變質(zhì)巖中常出現(xiàn)鋁的(紅柱石、藍(lán)晶石、);不含鐵的鎂硅酸鹽礦物();復(fù)雜的鈣鎂鐵錳鋁的硅酸鹽礦物(類(lèi);鐵鎂鋁的鋁硅酸鹽礦物(堇青石、十字石等);純鈣的硅酸鹽礦物(等)以及主要造巖礦物中的某些特殊礦物(藍(lán)閃石、綠輝石、、硬玉、硬柱石等)。這是變質(zhì)巖礦物成分的主要特點(diǎn)。變質(zhì)巖的礦物成分,決定于原巖成分和變質(zhì)條件。
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