变质相图

变质相图(M松结氢植划杆采溶察etamorphic Facies Diagram)是表示变质相中矿物全课胡伟冷选共生组合与岩石化学成分之间相互关系含导红海挥各顺的图解。又称来自成分共生图解或成分组合图解。

• 中文名称 变质相图
• 外文名称 Metamorphic Facies Diagram
• 概述 表示变质相中矿物共生组合
• 简介 变质相图是以相律和变质相
• ACF图解 顶点为ACF的等边三角形图解

简介

　　变质相图是以相律和变质相的理论为基础，因为变质相是指在一定温度压力范且高展该球情术互除温围内形成的一套矿物共生组合,其中每一个矿物共生组合与原岩的化学成分有一定的对应关系。因此，每一个变质相都有其特征的变质相图。常用的变质相图有ACF、A'KF图解和AFM图解。

变质相图

ACF图解

　　Eskola(1915) 设计ACF 图以表示成分范围广泛的含石英变质岩(包括泥质、长英料走承破程安切带兴质、基性、钙质、镁质)的矿物共生。

　　顶点为CFA的等边三角形图解(图1低压角闪岩相的ACF图解)，其中A=来自AL2O3+Fe2O3-(Na2O+K2O)、C=CaO、F=FeO+MgO+MnO,A+C+F=100,各种氧化物的数量均用分子数计算。图解中每一个小三角形的顶点代表具有360百科一定化学成分的变质矿物，成分变化较大的矿物在图解中以粗线段或小面积表示(如黑云母、普通角闪石等)。图解中两个矿物之间的连结线称为共生线。每一个小三角形或每一条共生线代表在一定变质相的条件下化学成分统器负降头航弱总术硫位于该三角形内或共生线上的原岩所具有的变质矿物组合。

　　ACF图解主要适用于含有石英的 SiO2过量的变质岩，石英不表示在图影孙冷几婷望死般解上，但可以出现在所有的矿物组合中。图解上不能表示镁橄榄石、蛇纹石、刚玉等SiO2不饱和的矿较联将达烟调究亚物，严格地讲也不能表示含钾和含钠的硅酸盐矿物，但为了表示变质矿物的共生关系，常在图解上表示出白云母、黑云母、普通角闪石等矿物的大致位置。在某些变质岩中，钠长石可作为附加的独立矿物，但不能表示在图解上。 ACF图解的优点是能表示各种原岩成分与变质矿物报晚防刻介激批乡范组合之间的关系，尤其手度是变质泥灰岩和镁铁质岩中的矿同之露买径希物共生组合。因为 ACF图坐绍款四解是以若干从相律看印原不甚合理的程序为基础，因此它不是一种严格的成分共生图解，所以图士势茶侵模妒解上的四个矿物可以出现在同一岩石中。

ACF图解

　　含石英变质岩的组分分析

　　对普通的含石英变质岩，不考虑微量组分和孤立组分，通常包括SiO 2 、Al 2 O 3 、Fe 2 O 3 、FeO、MnO、Mg奏村冲O、CaO、Na 2 O、K 2 O、CO 2 、H 硫许外阿测2 O 等11 个组分，这些组分按其化学特征和对矿物共生的影响可分为：

　　(1)完全活动组分:H 2 O、CO 2 (劳煤难基孙发约Eskola 把它们处理为过剩组分)。共生图解中不予考虑。

　　(2)过孩操能永剩组分:SiO 2 。共生图解中不予考虑，把过剩矿物Q 放在图解之外。

　　(3)类质同象组分:岩石中存在两种类质同象。一类是A及宗故已l 2 O 3与Fe 2 O 3类间常纸宁陈紧质同象和FeO、MnO、MgO 类质同象，它们普遍出现在造岩矿物中，因而将它们合并处理为两个境述心罗皮题划加夜乙独立组分:(Al,Fe) 2 O 3和(Fe, Mg, Mn)O。如前所述，这种处理有不合理之处;另一类是Na 2 O 与CaO类质同象，仅出现在斜长石中，而不出现在其他含钙矿物中。因此，不能将它们合并。Eskola的处理办法是由于Na 2 O 只在斜长石中作为CaO 的类质同象组分出现，其含量多少有无，只影响斜长石号码，而不会增加或减少一个矿物相。因此，Na 2 O 不是独立组分，可不予以考虑，把钠长石放在图解之外。

　　(4)有效惰性组分经过上述组分分析后，得出4 个有效惰性组分，即(Al,Fe) 2 O 3 、CaO、K 2 O、(Fe,Mg,Mn)O。为了把组分数减至3，以便于图解表示，Eskola 把K 2 O 作为过剩组分，不予以考虑，把钾长石放在图解之外。这样一来，使得该图解出现一个明显的缺点:区分不了低温下泥质变质岩中K 2 O过剩与K 2 O 不足的两类组合。

　　岩石成分的标绘

　　如前所述，将岩石的组成标绘在成分共生图解上，可以预测该岩石的矿物共生组合。然而，由于在编制ACF 图过程中，未考虑钾长石、钠长石和副矿物，因此，在根据岩石化学分析资料于ACF 图上标绘岩石时，需从化学分析中扣除包含在这些矿物中的(Al，Fe) 2 O 3 、CaO、(Fe，Mg)O 的量。

AKF图解

来自　　鉴于ACF 图不能区分中低温承阿泥质变质岩的K 2 O 过剩组合(含钾长石，无富修他简达牛尽没铝矿物)与K 2 O 不足组合(含富铝矿物，无钾长石)，Eskola(1915)设计A′KF 图(A′KF diagram)以表示含石英的泥质变质岩的矿物共360百科生关系。泥质变质岩通常是贫钙的，且CaO 主要含于斜长温石的钙长石分子中(此处格妒优露开希蛋试胜些将绿帘石的影响忽略不计)，因此，CaO 不是有效惰性组分。而K 2 O 的过剩与不足对该类岩石的矿物共生有重大影响后正鲁义。因此，K 2 O 应作为有效惰性组分。这样，对泥质变律质岩系统有效惰性组分为(Al,Fe) 2 O 3 、K 2 O、(Fe, Mg, Mn)O。应以这三个有效惰性组分为顶点作成分-共生图解(A′KF 图)表示泥质变质岩的矿物共生关系(图20-4)此夜磁斯罪谁半。

　　由于泥质变质岩中钾长石是最富钾矿物，因而在AKF 图上钾长石是标在K 顶点的。即是将钾长石的K值作为100，A 值作为0 的。而钾长石分子式中，摩尔数[Al 2 O 3 ]=[K 2 O]，因此，计算A 值时，必须扣除钾长石中的[Al 候伟突侵愿语国2 O 3 ]，即扣除与[K 2 O]等量的[Al 2 O 3 ]，这样，A 的意义与ACF 图不同，故将A 改为A′，足称为A′KF 图(Wink部天ler，1976)。其三端元分别为:

　　A′=[Al 2 O 3 ]+[Fe 2 O 3 ]-[K 2 O]

　　K=[K 2 O]

乡游张皮　　F=[FeO清带模诗呀往静直宗英]+[MgO]+[Mn立证服空列失指O]

　　A′+K +F =100

　　因此，理想成分的白云母(K 2 O·3Al 板绍妒束草载围河2 O 3 ·SiO 2 ·H 2 O)不是标在K∶A′=1∶3 的位置，而是标在K∶A′=1持好那水华乐难液∶2(K=33、A′=6解传阿7)的位置上。同样，理想成分的黑云母标在K=14、F=86 位置。由于黑云母中有些(Fe, Mg)可被Al 替代，所以其成分可渐变到A′=15、K=14、F=71 的式飞紧济位置(图20-4)。与AC量游派F 图一样，A′KF 图也是表示SiO 2过剩的岩石，故图解上各组合都含石英，石英表示在图解之外。此外，泥质变质岩常含斜长石或钠长石和绿帘石(低温时取代斜长石)，这些含钙、含钠矿物不能表示在图解上，也表示在图解之外。

　　在A′KF 图上标绘岩石时，也要进行校正。用副矿物含量校正岩石化学分析的方法基本上同ACF 图。在经过此项校正后，将氧化物W B %换算为摩尔数。然后，由于A′KF 图不考虑斜长石(由钠长石分子和钙长石分子组成)，因此，必须在A′中扣除斜长石中的[Al 2 O 3 ]，即扣除与[Na 2 O]+[CaO]等量的[Al 2 O 3 ]。这样，可把对副矿物作了必要校正后岩石的A′KF值计算方案总结如下:

　　A′=[Al 2 O 3 ]+[Fe 2 O 3 ]-([K 2 O]+[Na 2 O]+[CaO])

　　K=[K 2 O]

　　F=[FeO]+[MgO]+[MnO]

　　A′+K+F=100

　　图20-4 用A′KF 图表示了Orijarvi 地区的泥质变质岩矿物共生。由该图可看出，在该区变质条件下，当岩石成分点落在白云母-黑云母共生线左下侧(即靠近K 顶点一方)时，岩石的矿物组合有钾长石而不会有富铝无钾矿物(红柱石、堇青石、镁铁闪石、直闪石等)。这是K 2 O 过剩的岩石。相反，K 2 O 不足岩石的成分点将落在白云母-黑云母共生线右上侧(即靠A′F 边一方)，其矿物组合中有富铝无钾矿物而无钾长石。因此，A′KF 图合理地表示了上述中低温条件下富铝矿物与钾长石不共生关系，这是该图解的优点。

图解联用

　　ACF 图能标绘所有常见变质岩，包括泥质、长英质、钙质和基性变质岩，说明它们的相互关系和广泛的共生关系，但不能表示中低温下K 2 O 对矿物共生的影响;A′KF 图则能很好地表示K 2 O 过剩与K 2 O 不足的共生组合，但其应用仅限于泥质、长英质岩石。

　　因此，两者可以互相补充。通常将ACF 图与A′KF 图制成双三角形图解联合使用(图20-5)，以取得较完整的结果。在联用时，ACF 图上不表示含钾矿物(白云母、黑云母)。在此双三角形图解上判断矿物组合时，特别是当岩石成分在ACF 图的A-An-F 小三角形内(即为泥质-长英质)时，要将两个图解一起考虑，且以A′KF 图为主。如图20-5，设两种岩石成分点分别为图上的1、2 点，则它们的矿物共生组合应判断为:

　　岩石1:堇青石+白云母+黑云母+斜长石+石英，无微斜长石。岩石2:微斜长石+白云母+黑云母+斜长石+石英，无堇青石。

　　图20-6 表示了变质岩五大化学类型和主要造岩矿物在ACF 图和A′KF 图上的位置，这个图解不但可为制作ACF、A′KF 图提供方便，而且可直观地表示岩石化学成分与矿物成分的关系。熟悉这个图解，有利于掌握五大化学类型变质岩的化学成分、矿物成分特点和判读成分共生图解，便于在实际工作中以岩石的矿物成分判断其化学类型，以利于恢复其原岩。

AFM图解

　　顶点为A、F、M的等边三角形图解，实际上它是K2O-Al2O3-FeO-MgO四面体中的Al2O3-FeO-MgO面及其延伸部分(图4O-AlK -FeOO-MgO四面体及延伸的AlO-FeO-MgO面),凡是在四面体里的含钾矿物都以白云母(M点)作为投影点投到Al2O3-FeO-MgO平面上。AFM图解上各种变质矿物的投影位置是根据下面的公式计算出的A值和M值确定的，各种氧化物的数量均以分子数计算。

　　AFM 图解主要适用于含石英和白云母的变质泥质岩，石英和白云母不表示在图解上，但它们可出现于所有的矿物组合中。因为 AFM图解中把FeO和MgO当成两个独立组分，因此图解上能表示较多的变质泥质岩的矿物组合。但是AFM图解上不能表示含钠和含钙的变质矿物,因此它不适用于其他类型的变质岩。