第六章共生分析和变质相

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1、第六章共生分析和变质相第一节矿物相律一、共生分析的基本思路二、矿物相律第二节矿物共生-组分分析及相关图解一、矿物组合及其确定标志二、组分分析三、成分/共生图解第三节变质相一、共生分析的基本思路（一）共生分析的基础---吉布斯相律第一节矿物相律从热力学角度看，变质岩就是一个复杂的非均匀体系，其热峰条件下形成的矿物组合非常接近化学平衡。因此,变质岩中的矿物组合（相）与岩石化学成分（组分）和物理化学条件（自由度）之间的关系应服从吉布斯相律P（相数）+F（自由度数）=C（组分数）+2（二）共生分析的基本概念从研究变质矿物共生组合特征及其变化规律出发，应用相律，分析矿

2、物组合与岩石化学成分和物理化学条件之间的关系，这是变质岩岩石学研究的基本方法代表人物:V.M.GoldschmidtAndD.S.Korzhenskii（三）基布斯相律的应用---以Al2SiO5单组分体系为例第一节矿物相律该体系可能出现的矿物有红柱石、兰晶石、矽线石1.F=0P=3(不变平衡)2.F=1P=2(单变平衡)3.F=2P=1(双变平衡)P=C+2-F二、矿物相律（一）封闭体系V.M.Goldschmidt矿物相律第一节矿物相律变质作用经常是在温度和压力都在发生变化的区间内进行并达到平衡的，即至少有两个自由度（F≥2)。根据:P（相数）+F（自由

3、度数）=C（组分数）+2可得：F=C+2-P≥2，即：P≤C（V.M.Goldschmidt矿物相律）基本含义：在一定温度和压力区间内平衡的矿物相数不大于该岩石系统的独立组分数。应用前提：封闭体系；无流体相；自由度不少于两个。（一）封闭体系V.M.Goldschmidt矿物相律第一节矿物相律应用举例----以Al2O3-SiO2为例可以出现的矿物有刚玉,莫来石(多铝红柱石)、红柱石、蓝晶石、夕线石,-石英、-石英、鳞石英、方石英、柯石英、斯石英等.在平衡条件下,P≤2一般只出现两种矿物组合,不太可能出现两种以上的矿物组合适用条件:P-T图解上双变区或变质

4、带内的矿物组合。（二）开放体系D.S.Korzhenskii矿物相律第一节矿物相律（1）组分分类在开放体系中，根据D.S.Korzhenskii的组分差异活动学说，组分可以分为惰性组分(Ci)和完全活动组分(Cm)1）惰性组分(Ci)惰性组分与外部环境无质量交换，其化学位（）由体系内部的浓度所决定；2）完全活动组分(Cm)与外部环境有质量交换，其化学位（）由外部条件所控制，因此，Cm的化学位（）与温度压力等都是控制平衡的独立因素。（二）开放体系D.S.Korzhenskii矿物相律第一节矿物相律（2）Korzhenskii矿物相律1）Korzhensk

5、ii矿物相律的推导对开放体系来说：自由度F≥Cm+2,联系吉布斯相律F=C+2-P可得：P≤Ci（D.S.Korzhenskii矿物相律）2）Korzhenskii矿物相律的含义：在一定的温度、压力和活动组分化学位的范围内，能稳定共存于一开放体系的矿物相数不大于惰性组分数而与活动组分无关。（易于解释单矿物岩的成因）一、矿物组合及其确定标志（一）矿物（共生）组合第二节矿物共生-组分分析及相关图解（1）矿物（共生）组合的含义一定化学成分的岩石达到化学平衡时的矿物成分称矿物组合或矿物共生组合。矿物组合是化学成分和变质条件的反映。对于进变质而言，多代表热峰变质条件。

6、一、矿物组合及其确定标志（一）矿物（共生）组合第二节矿物共生-组分分析及相关图解（1）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。第二节矿物共生-组分分析及相关图解对于成分复杂的变质岩而言，需要对组分进行分析以确定在一定变质条件下对矿物组合起主要控制作用的组分（有效惰性组分），以此达到简化

7、组分数，便于编制变质相图的目的。（二）组分分类组分按性状和行为可分两类:完全活动组分和惰性组分1.完全活动组分:与外部环境有质量交换，其化学位由外部条件所控制，属于外部条件，如H2O、CO2等。二、组分分析（一）组分分析的目的第二节矿物共生-组分分析及相关图解与外部环境无质量交换，其化学位由体系内部的浓度所决定。进一步划分为五类。1）杂质组分:含量甚微，以类质同象形式赋存于造岩矿中，不改变矿物共生关系，可以忽略不计。2）类质同象组分:某些组分（FeO、MgO、MnO）在矿物晶格中可以互相替代，一般不影响矿物共生关系，在共生分析时，常将它们合并成一个组分。注意

8、，如果类质同象替代是有限的，则它们都是独立组分，需要