第六章变质作用与变质岩

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1、变质作用与变质岩第六章10/5/20211第一节变质作用的原理一、变质作用与变质岩的概念各种岩石基本上在固态下受到内动力地质作用，发生矿物成分、结构、构造的变化而变成新岩石的过程称为变质作用。由变质作用形成的岩石称为变质岩。10/5/20212根据原岩的不同种类，变质岩可分为：正变质岩：是由岩浆岩经变质作用形成。副变质岩：是由沉积岩经变质作用形成。10/5/20213变质作用研究范畴1.变质作用的下限：与成岩作用的界限-埋藏变质作用2.变质作用的上限：与岩浆作用的界限-混合岩化作用岩浆作用成岩作用700-900oC150-2

2、50oC混合岩化作用埋藏变质作用变质作用10/5/20214二、变质作用的控制因素(一)温度(二)压力(三)化学活动性流体(四)时间10/5/20215(一)温度多数变质作用都是随温度的升高而产生的。1500C——2500C为变质作用温度的下限。温度增高可发生重结晶作用和变质反应。10/5/20216(二)压力1．静压力它使原来岩石中矿物变成体积较小、密度较大的矿物，使变质岩的密度增大。2.流体压力地壳深处是控制某些变质反应的重要因素。3．地应力地应力是定向压力。在应力的作用下能使岩石发生变形、破碎，甚至重结晶，决定变质岩的

3、面状和线状构造。10/5/20217（三）化学活动性流体沉积岩的孔隙水、岩浆析出液体、地幔上升的溶液、变质液体。化学活动性流体以H20和C02为主。可以作为化学反应的媒介和降低岩石的熔点，加快变质作用的进行。10/5/20218（四）时间足够的时间10/5/20219温度(热)温度(热)石灰岩流体大理岩花岗岩流体片麻岩压力压力10/5/202110三、变质作用的方式变质作用方式是指使岩石发生变质的途径和形式。(一)重结晶作用(二)重组合作用（变质反应）(三)交代作用(四)变形与碎裂作用10/5/202111(一)重结晶作用岩

4、石基本上在固态下发生重新结晶，使小颗粒变为大颗粒，但矿物成分并未改变。10/5/202112(二)重组合作用（变质反应）在温度、压力增大时，原有的矿物将变得不稳定，而与粒间孔隙溶液发生化学反应，形成新的稳定矿物。其化学反应如下：10/5/202113（三）交代作用在变质过程中，当有大量化学活动性流体存在时，原岩物质成分的带出和带入，造成原岩中某种矿物被另一种化学成分不同的新矿物所置换的作用。10/5/202114（四）变形与碎裂作用是岩石在应力条件下产生的变质方式，当岩石受应力超过弹性极限时产生塑性形变，称为变形作用。当岩石

5、受应力超过强度极限时产生断裂形变称为碎裂作用。10/5/202115碎裂结构长石1和石英2压碎成眼球状斑晶，细粒部分为石英和绢云母10/5/202116在应力的作用下能使岩石重结晶。岩石在定向压力作用下，其中的矿物在平行压力方向溶解，而向垂直压力方向迁移并且沉淀出来。矿物定向压力作用岩石在定向压力下的溶解和沉淀作用下形成片理10/5/202117第二节变质作用的类型接触变质作用气液变质作用区域变质作用混合岩化作用动力(碎裂)变质作用10/5/202118一、接触热变质作用侵入于围岩中的岩浆散发的大量热而导致围岩发生变质的一种

6、变质作用，其主要变质作用方式是重结晶。这种变质作用的产物是接触变质岩。温度是主导因素大致在2500—6500C。例如：石灰岩→→大理岩，泥质岩、粉砂质沉积岩→→角岩煤炭→→石墨10/5/202119二、气—液变质作用由较强化学活动性的气体和液体对原岩进行交待作用而引起的。从岩浆活动中析出的气-水热液对岩体与围岩的接触进行的以交代作用为主的变质改造，称为接触交代变质作用。p57远离侵入体而沿构造破碎带及矿脉边缘发生的气-液变质作用，称为近矿蚀变或围岩蚀变。形成气—液变质岩10/5/202120三、区域变质作用区域变质作用分布很

7、广，由一种作用为主或多种因素综合起作用的复杂变质作用。变质作用的温压范围见教材57页10/5/202121四、混合岩化作用混合岩化作用是一种介于高度变质作用和岩浆作用之间的地质作用。在高级变质过程中，岩石中某些低熔点的长石、石英类物质可被部分熔融，形成液相，与未被熔融的岩石混合形成一种新的岩石，称为混合岩，这种作用称为混合岩化作用。10/5/202122五、动力变质作用是构造断裂活动中断裂带上的原岩在应力作用下，发生破碎、变形的作用。形成动力变质岩。10/5/202123第三节变质岩的基本特征一、变质岩的物质成分变质岩的化学

8、成分主要是SiO2、A12O3、Fe203、FeO、Mn0、CaO、K20、Na2O、H2O、CO2及TiO2、P2O5等、与岩浆岩相似。对于不同的变质岩，化学成分的差别却很大。10/5/202124二、变质岩的矿物成分10/5/202125三、变质岩的结构指变质岩中矿物颗粒的大小、形状以