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1、第五章 变质作用与变质岩第一节变质作用基本特征第二节变质作用中原岩的变化第三节变质作用类型及其代表性岩石第四节岩石的演变引言分布:占地壳总体积的27.4%;主体在中、下地壳,地表较少大别山超高压变质矿物的发现，改写了经典板块构造论。研究目的：了解地球深部地质过程（HP的蓝闪石、红帘石，UHP的柯石英、金刚石);恢复原岩;阐明变质作用机制和过程;寻找矿产资源(“玉自变质来”；各种名贵宝石，原料均来自变质岩。多数金属矿产，都经历过变质，变质使矿变富变大。前寒武纪含铁石英岩型铁矿占世界铁储量70%,我国的鞍山式铁矿属此类型。我国缺金铜铁铀)第五章 变质作用与变质岩第一节变质作用基本特征第二
2、节变质作用中原岩的变化第三节变质作用类型及其代表性岩石第四节岩石的演变第一节变质作用基本特征一、变质作用:由于温度（T）、压力（P）的改变和化学活动性流体的作用，使固态岩石的矿物成分、化学成分、结构构造都发生了变化，这种地质作用叫变质作用。变质作用主要发生在地壳深部，一般>10km。变质三要素:T,P,流体,温度最重要。但陨石撞击及高压变质，主导因素则是压力。第一节变质作用基本特征一、变质作用:热源主要来自地球内部（岩浆热能与放射热能）通过变质作用形成的岩石叫变质岩。正、副变质岩原岩为火成岩的叫正变质岩；原岩为沉积岩的叫副变质岩。第一节变质作用基本特征二、变质作用的三大因素T、P、流
3、体1.温度T变质温度:150°C-900°C低于150°C为常温，高于900°C则地壳岩石熔化温度的作用：非晶体→结晶体;结晶体→重结晶;物质与结构重组，一种矿物→另一种矿物温度的来源：地热增温（1°C/33m）、构造运动热、岩浆热、放射热第一节变质作用基本特征二、变质作用的三大因素T、P、流体2.压力P静压力（垂或侧）:由上复岩石重量引起，随埋藏深度增加而增加。静压力各向作用力相等第一节变质作用基本特征二、变质作用的三大因素T、P、流体2.压力P封闭系统的流体压力等于上复岩石的静压值;开放系统的流体压力等于流体本身的重量.流体压力:第一节变质作用基本特征二、变质作用的三大因素T、P
4、、流体2.压力P定向压力：作用于地壳岩石的侧向挤压力，具有方向性，且两侧的作用力相反。定向压力压力单位换算Bar(巴)Pa(帕斯卡)MPa兆帕GPa吉帕110510-110-41atm=101325Pasca≈105Pa=0.1Mpa（兆帕）1Gpa=103Mpa=10Kbar=109Pa1Mpa=106Pa,1Kb=100Mpa1巴≈1atm（100万因达/cm2=0.986923标准大气压）1Pa=1牛顿(≈100克/m2)=100克/10000cm2=0.01克/cm2第一节变质作用基本特征蓝片岩，蓝闪石+钠长石,产在地壳上部，但压力很大,为LT/HP产物，为古俯冲-碰撞带的重
5、要标志。榴辉岩,镁铝榴石+绿辉石,产在地下40km±深,压力为10Kb=10吨/cm2!（10Kb=109Pa=107克/cm2）超高压岩，含柯石英、金刚石的榴辉岩,压力更大,埋藏更深（30Kb,>100km);全世界只有中国大别山、法意边境西阿.尔卑斯极少数地区被保存。诞生了大陆深俯冲的科学新理论。第一节变质作用基本特征压力作用的标志蓝片岩蓝片岩艺术品榴辉岩榴辉岩艺术品第一节变质作用基本特征二、变质作用的三大因素T、P、流体3.具化学活动性的流体a.成分:以H2O、CO2为主，并含其它易挥发和易流动物质b.流体分布:存在于岩石粒间或裂隙中的主要是H2O；矿物结构中的是H2O、CO2
6、；从岩浆分逸出来的是K,Na,S,F,H2O,CO2,SiO2等.c.岩浆流体:深部岩浆上升至浅部,T、P降低,分逸出易挥发和易流动的物质K、Na、S、F、H2O、CO2、SiO2等第五章 变质作用与变质岩第一节变质作用基本特征第二节变质作用中原岩的变化第三节变质作用类型及其代表性岩石第四节岩石的演变第二节 变质作用中原岩的变化一、化学成分的变化二、矿物的变化三、变质岩的结构四、变质岩的构造1.T、P变化时形成新矿物:（1）分解岩石通过释放或获得某些挥发分而达到平衡，形成新的矿物.如:高岭土(吸热)→红柱石+石英+水（高岭土脱水）方解石+石英(吸热)→硅灰石(放射状+CO2↑(脱碳酸
7、）一、化学成分的变化1.T、P变化时形成新矿物:一、化学成分的变化体积大、密度小的矿物变为体积小、密度大的矿物。(1)橄榄石+钙长石→石榴子石42.6101.0119（分子体积）3.32.763.52（比重）(2)石英→（30Kbar）柯石英→(120Kbar)斯石英2.652.934.35(比重)2.交代作用：固态下，岩石中物质成分交换作用。例:中酸性岩浆侵入冷的灰岩时,其SiO2、Al2O3等热流体就会进入灰岩,并从灰岩中将CaO、MgO带出,于是在接
