tiểu luận các tướng biến chất và các đường biến thiên p-t-t

Tướng biến chấtTheo định nghĩa tướng biến chất là một hệ các đá có các tổ hợp khoáng vật đặc trưng chỉ thị cho môi trường thành tạo của chúng.. Tướng biến chấtKiến trúc hạt biến tinh gra

Các Tướng Biến Chất Và Các

Đường Biến Thiên P-T-t

Học viên :

Giảng viên:

T.S Trần Tuấn Anh

Tướng biến chất

Theo định nghĩa tướng biến chất là một hệ các đá có các tổ hợp khoáng vật đặc trưng chỉ thị cho môi trường thành tạo của chúng Tướng biến chất không biểu hiện ở một loại đá mà bao gồm nhiều loại đá có thành phần hóa học rất khác nhau nhưng đều bị biến chất trong cùng một điều kiện thành phần chất bốc và T - P như nhau (hoặc rất giống nhau)

Escola (1915) cho rằng các đá thuộc các tướng khác nhau thì được thành tạo

ở những điều kiện T - P khác nhau

1

Tướng biến chất

2

Tướng biến chất

Các tướng biến chất có liên quan đến các điều kiện kiến tạo và có tổ hợp khoáng vật điển hình:

1 Tướng zeolit: liên quan đến quá trình biến chất chôn vùi ở đáy các bồn trầm tích có quy

mô khu vực KVĐT: zeolit

2 Tướng prenit - pumpelit: thuộc kiểu biến chất nhiệt động khu vực phát triển trên diện

rộng với quy mô to lớn và gắn bó chặt chẽ với các miền uốn nếp KVĐT: prenit và pumpelit KVĐT:

3 Tướng phiến xanh: thường xuất hiện trong các đới hút chìm KVĐT: glaucophan, lausonit hoặc epidot (+ albit và clorit)

4 Tướng phiến lục: thường xảy ra ở các đai tạo núi KVĐT:clorit, albit, epidot (hoặc zoizit), actinolit

5 Tướng epidot – amphibolit : thường xuất hiện trong đai tạo núi KVĐT: plagioclas (albit

- oligoclas), hornblend, epidot, granat

6 Tướng amphibolit :thường xuất hiện trong các đai tạo núi KVĐT: plagioclas (oligoclas - andesin), hornblend, granat

7 Tướng granulit : xuất hiện trong các đai tạo núi KVĐT: pyroxen thoi (pyroxen một nghiêng, plagioclas, hornblend, granat).

8.Tướng eclogit: thường xuất hiện trong đới hút chìm KVĐT: pyroxen omphacit, granat.

9 Tướng sừng albit - epidot : thường xuất hiện ở sống núi đại dương; KVĐT: ablbit – epidot;

10 Tướng sừng amphibolit : thường xuất hiện ở sống núi đại dương, KVĐT: Amphibolite

11 Tướng sừng pyroxen : thường xuất hiện ở sống núi đại dương, KVĐT: pyroxen

3

Facies Definitive Mineral Assemblage in Mafic Rocks

Zeolite zeolites: especially laumontite, wairakite, analcime

Prehnite-Pumpellyite prehnite + pumpellyite (+ chlorite + albite)

Greenschist chlorite + albite + epidote (or zoisite) + quartz ± actinolite

Amphibolite hornblende + plagioclase (oligoclase-andesine) ± garnet

Granulite orthopyroxene (+ clinopyrixene + plagioclase ± garnet ±

hornblende) Blueschist glaucophane + lawsonite or epidote (+albite ± chlorite)

Eclogite pyrope garnet + omphacitic pyroxene (± kyanite)

Contact Facies

After Spear (1993)

Table 25-1 Definitive Mineral Assemblages of Metamorphic Facies

Mineral assemblages in mafic rocks of the facies of contact morphism do not differ substantially from that of the corresponding regional facies at higher pressure.

(cho các đá mafic).

Tướng biến chất

4

Tướng biến chất

Mặt cắt ngang của một cung đảo núi lửa mà thể hiện sự hạ đường đẳng nhiệt dọc theo

vành đai bên ngoài và sự tăng dọc theo trục bên bên trong của đai núi lửa Loạt tướng P/T cao phát triển điển hình dọc theo cặp vàng đai biên ngoài và loạt P/T trung bình và thấp

phát triển dọc theo vành đai bên trong, tùy thuộc vào tốc độ hút chìm, tuổi của cung đảo

Tướng biến chất

Một số tướng biến chất và đá biến chất liên quan

Đá cát kết bị phiến hoá có Kiến trúc biến

dư pxamit (relic psamit texture) và cấu

tạo phân phiến (shistose structure) 6

Tướng biến chất

Kiến trúc hạt biến tinh (granoblastic

texture), cấu tạo phân phiến - vi uốn nếp

((shistose plicated structure)) trong đá

quartzit - graphit

Kiến trúc hạt biến tinh

(granoblastic texture), cấu tạo khối (massive structure) bị ép trong đá hoa hạt nhỏ

Một số tướng biến chất

và đá biến chất liên quan

7

Tướng biến chất

Kiến trúc hạt tấm biến tinh (granolamellar texture), cấu tạo phân phiến (shistose structure) trong đá phiến anthophilit - staurolit - granat

Kiến trúc hạt que biến tinh

(nematogranoblastic texture), cấu tạo phân phiến song song (parallel - shistose structure) trong đá phiến cordierit - anthophilit - biotit - thạch anh.

Một số tướng biến chất

và đá biến chất liên quan

8

Tướng biến chất

Kiến trúc hạt biến tinh (granoblastic texture), cấu tạo gneis (gneissic structure) trong đá granitogneis

Kiến trúc hạt tấm biến tinh

(lamellargranoblastic texture), cấu tạo

định hướng (parallel structure) trong đá

gabroamphibolit

Một số tướng biến chất

và đá biến chất liên quan

9

Tướng biến chất

Kiến trúc hạt sợi vảy biến tinh

Kiến trúc hạt sợi vảy biến tinh

(fibrolepidogranoblastic texture), cấu tạo khối trong đá gneis biotit - silimanit - cordierit

Kiến trúc ban biến tinh (porphyroblastic

texture), cấu tạo khối (massive structure)

trong đá saphirin - corindon

Một số tướng biến chất và đá

biến chất liên quan

10

Loạt biến chất : đường biến thiên mức độ biến chất theo gradient các trường biến chất, và có thể cắt qua một loạt

các tướng biến chất khác nhau (về mặt không gian)

Biến chất thuận : Các đá tăng dần mức độ biến chất qua

các tổ hợp khoáng vật cân bằng (về mặt thời gian)Biến chất tiếp diễn

Biến chất nghịch : Sự giảm mức độ biến chất theo thời

gian khi các đá bị nguội dần Biến chất giật lùi

Đường biến thiên áp suất – nhiệt độ -

thời gian (P-T-t)

11

Tập hợp các điều kiện nhiệt độ - áp suất mà các đá trải qua trong chu trình biến chất từ chôn vùi, biến chất đến tạo

núi, nâng trồi, bào mòn được gọi là đường biến thiên áp suất – nhiệt độ - thời gian (P-T-t path)

Đường biến thiên áp suất – nhiệt độ -

thời gian (P-T-t)

12

Đường biến thiên P-T-t có thể xác định:

1)Sự chồng chéo của các tập hợp khoáng vật

 Các tàn dư của khoáng vật cho thấy từng phần của quá trình

biến chất thuận hay giật lùi

2)Áp dụng nhiệt áp kế đối với thành phần của nhân và rìa

các khoáng vật phân đới để xác định đường biến thiên P-T trong quá trình tăng trưởng của khoáng vật

3)Sử dụng mô hình dòng nhiệt của các chế độ kiến tạo khác nhau để xác định đường P-T-t

Đường biến thiên áp suất – nhiệt độ -

thời gian (P-T-t)

13

Phân đới hóa học của granat ở Tauern Window After Spear (1989)

14

Lược đồ đường biến thiên P-T-t dựa vào mô hình dòng nhiệt có quá trình làm dày vỏ Biểu đồ pha Al 2 SiO 5 và 2

đường cong khử nước giả thiết Ranh giới tướng và loạt tướng Winter (2001) An Introduction to Igneous and

Lược đồ đường biến thiên P-T-t dựa vào mô hình dòng nhiệt có sự magma hóa phần nông Biểu đồ pha Al 2 SiO 5 và 2 đường cong khử nước giả thiết Ranh giới tướng và loạt tướng Winter (2001) An Introduction to Igneous and

Lược đồ đường biến thiên P-T-t dựa vào mô hình dòng nhiệt đối với biến chất tướng granulite Ranh giới tướng và loạt tướng Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology Prentice Hall.

17

Đường biến thiên áp suất – nhiệt độ -

thời gian (P-T-t)

• Phần lớn các ví dụ liên quan đến quá trình làm dày vỏ có

dạng vòng lặp chung giống nhau, dù mô hình giả thiết sự dày vỏ đồng nhất hoặc sự nghịch chờm các khối lớn, lan truyền nhiệt hoặc sự dâng magma

• Các đường như (a) được gọi là các đường P-T-t theo chiều

kim đồng hồ, và được xem như là dạng chuẩn của biến

chất khu vực

18

Đường biến thiên áp suất – nhiệt độ -

thời gian (P-T-t)

Pmax và Tmax không xảy ra cùng thời điểm

• Trong đường P-T-t theo chiều kim đồng hồ thông

thường, Pmax xuất hiện sớm hơn Tmax

• Tmax sẽ đại đại diện cho mức độ biến chất cao mà tại đó

sự cân bằng hóa học là bị “đóng băng” và tổ hợp

khoáng vật biến chất được phát triển

• “Mức độ biến chất” sẽ dựa đến nhiệt độ và áp suất tại

Tmax, vì trình độ biến chất là được xác định thông qua tham chiếu đến tổ hợp khoáng vật cân bằng

19

Đường biến thiên áp suất – nhiệt độ -

thời gian (P-T-t)

Một vài biến đổi trên phần nâng trồi của của đường (a) chỉ

ra một vài hoàn cảnh đặc biệt

• Ví dụ, sự biến đổi kyanite  sillimanite thường được xem như là sự biến đổi thuận (như trong đường a1),

nhưng đường a2 qua biến đổi kyanite  sillimanite khi nhiệt độ giảm Điều này dẫn đến kêt quả chỉ có sự thay thế nhỏ của kyanite bởi sillimanite trong quá trình

nghịch

20

Lược đồ đường biến thiên P-T-t dựa vào mô hình dòng nhiệt có quá trình làm dày vỏ Biểu đồ pha Al 2 SiO 5 và 2

đường cong khử nước giả thiết Ranh giới tướng và loạt tướng Winter (2001) An Introduction to Igneous and

Gradirent trường biến chất kiểu Barrovian điển hình và một số đường biến thiên P-T-t biến chất cho các đá được tìm thấy dọc theo gradient trong trường biến chất đó Winter (2010) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology Prentice