变质相-变质相系列..ppt

共生分析、变质相与变质相系列共生分析、变质相与变质相系列一、矿物相律一、矿物相律 1. 1. 共生分析的基本思路: 共生分析的基本思路: 大多数变质岩在变质过程处于化学平大多数变质岩在变质过程处于化学平衡,因此,其形成的矿物组合(相)、衡,因此,其形成的矿物组合(相)、与化学成分(组分)和物理化学条件与化学成分(组分)和物理化学条件(自由度)之间服从(自由度)之间服从 Gibbs Gibbs 相律: 相律: P P(相数) (相数) +f +f(自由度数) (自由度数) =C =C (组分数) (组分数) +2 +2 从研究变质岩矿物共生组合出发,应用从研究变质岩矿物共生组合出发,应用相律,以分析矿物组合、岩石化学成分相律,以分析矿物组合、岩石化学成分和物化条件的关系。这是变质岩石学研和物化条件的关系。这是变质岩石学研究的基础,称为共生分析( 究的基础,称为共生分析( Paragenesis Paragenesis analysis analysis ) ) 2. 2. 封闭系统的封闭系统的 Goldschmidt Goldschmidt 矿物相律矿物相律 P P??C C 3. 3. 开放系统的开放系统的 Korzhenskii Korzhenskii 矿物相律矿物相律 P P??C C i i; ;C C i i为惰性组分为惰性组分?二、成分共生图解和组分分析 1. 矿物组合及其确定标志?在共生分析中,把一定化学成分岩石达到化学平衡时的矿物组合( mineral assemblage ) 称为矿物共生组合( mineral paragenesis )(P311) 。确定矿物共生组合的主要标准(1)一个矿物共生组合中各种矿物相互接触; (2)一个矿物共生组合的各矿物,相互间无反应和交代现象; (3)一个矿物共生组合中,同种矿物的化学成分及光性特征应相近。如有环带,则其边部化学成分及光性特征近似; (4)一个矿物共生组合中的一对矿物之间元素的分配符合 Nernst 分配定律,即各处元素的分配系数近相等; (5)矿物共生组合中矿物共生关系应符合矿物相律,即矿物相数不超过惰性组分数。共生与共存共生与共存共生与共存是两个完全不同的概念。共存: 具有不同物理特征和/或化学特征的相, 同时间、空间呈集合体存在,相之间的关系不一定服从热力学定律。共生: 同时空呈集合体存在的相, 在相同物理化学条件下形成,并达到热力学平衡。体系的内能最低。 2. 成分-共生图解 3. 组分分析 1). 完全活动组分 2). 惰性组分(1) 杂质组分, (2) 类质同象组分, (3) 孤立组分, (4) 过剩组分, (5) 有效惰性组分:决定矿物共生组合多样性同样,对于三元系来说,它的最大相数就是 3, 这是一般情况,如图中的 P 点。所谓最大相数就是说体系中共生的相的数目最大可以与独立组分数相等,当然也可以小于这个数目。推而广之,可以得出矿物相律的普遍表达式: P≤C 文字表述为:达到平衡时,体系的相数等于或小于独立组分数。什么叫独立组分数? 什么叫独立组分数? 1) . ACF 图解 2). A ’ KF 图解 3) . AFM 图解 4). 其他共生图解三、 ACF 组分共生图解 1. ACF 图解 A=Al 2O 3 +Fe 2O 3 C=CaO F=MgO+FeO+MnO ?A =[Al 2O 3]+ [Fe 2O 3]? C=[CaO] ? F=[FeO] + [MgO] + [MnO] ?A+C+ F=100. ? And (红柱石) Al 2O 3· SiO 2A =100 ? Crd (堇青石) 2(Mg, Fe)O · 2Al 2O 3· 5SiO 2 A =50, F =50 ? An (钙长石) CaO · Al 2O 3· 2SiO 2 A =50, C =50 ? Di (透辉石) CaO · (Mg, Fe)O · 2SiO 2C =50, F =50 ? Gro (钙铝榴石) 3CaO · Al 2O 3· 3SiO 2A =25, C =75 ? Wo (硅灰石) CaO · SiO 2C =100