变质岩部分学习

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1、第一章变质作用及变质岩基本概念一、变质作用及变质岩的概念1、变质作用地球上早已形成的岩石，随着地壳的不断演化，起所处的环境也在不断发生改变，为了适应新的地质环境和物理-化学条件的变化，原岩基本是在固态条件下，矿物成分和结构、构造发生一系列的改变，由地球内动力作用促使岩石发生矿物成分和结构构造变化的作用称为变质作用。2、变质岩在变质作用条件下所形成的岩石称变质岩。由岩浆岩变质而成的岩石称为正变质岩。由沉积岩变质而成的岩石称为负变质岩。二、变质反应的主要外部因素变质作用是自然界的一种内动力地质作用。地壳中已有岩石变质的原因，从根本上来说，是地壳发展

2、一定阶段一定地区的地质环境所决定，并和岩浆活动、构造运动或复杂的深成作用相联系。但从另一方面来看，决定变质岩矿物和组构特征的直接控制因素则是变质作用当时的物化条件，其中主要是温度、压力、具化学活动性的流体和时间等因素1、温度温度的改变是引起变质作用的主要因素，温度升高有利于发生吸热反应、脱水反应和新矿物组合，以及加快变质反应速度、导致部分熔融和混合岩化作用。因此温度可（1）引起岩石的重结晶作用（2）促进矿物成分间的化学反应。2、压力岩石的变质作用通常是在一定的压力状态下进行的，这种压力根据其物理性质可分为三类：静压力、粒间流体压力和应力。 1）

3、静压力是指各个方向相等的围压，岩石在地壳一定深度所承受的上覆岩层的重力。并随深度而增加。静压力对变质反应的主要作用是有利于生成分子体积较小的矿物组合，静压力的主要作用是使吸热变质反应的温度升高。2）粒间流体压力一般来说，任何岩石在变质前早已多多少少地含有一定量的流体，变质作用一旦开始，它们便被释放出来，它们充填于毛细孔和微裂隙中，不完全被颗粒所吸附，成为一个独立的相，具有一定的流体压力。粒间流体压力升高，变质反应的温度增加。加大可促进岩石颗粒的重结晶。3）应力应力是一种定向压力，常和地壳活动带的构造运动有关，在一个地区的出现常具有阶段性，其强度

4、在空间上也变比很大，且只对固态岩层起作用。一般应力在地壳浅部较强，至深部则减弱。应力是变形、变质作用的因素，主要表现为对岩石和矿物进行机械改造。地壳浅部岩石的变形，板状流劈理和碎裂构造的形成显然都和应力直接有关。3、具化学活动性的流体以H2O为主的流体溶液的作用流体相的成分以水和CO2为主，还可含有其它易挥发组份。它们在较高的温度和压力条件下，成超临界状态，具有较大活动性，在较低温条件下，则成一般的热液，称为变质热液，它们既可存在于矿物粒隙之间，称为间隙溶液，也可填充在裂隙中，成能自由流动的裂隙溶液。它们所起的作用主要有以下几个方面：1）流体溶

5、液可以起溶剂作用，2）水化和脱水反应是很重要的变质反应，3）以水为主的流体相对于重熔（溶）作用也很重要，4、时间由于变质反应往往极其缓慢，所以外界环境需要在适宜反应的条件下保持足够长的时间，（一般要几百万年），反应才得以发生。换言之，外界条件改变的速率要小于变质反应的速率，才能发生变质反应。三、变质作用的类型根据变质作用的地质环境和条件及主要因素，可以分出七大类型：（1）区域变质作用；（2）动力变质作用；（3）接触变质作用；（4）气-液变质作用；（5）混合岩化作用；（6）洋底变质作用；（7）冲击变质作用等。四、变质作用的方式 变质作用的方式是指

6、使岩石发生变质的途径或形式。变质作用的方式是复杂多样的，主要有重结晶作用、变质结晶作用和变质反应、交代作用、变质分异作用以及变形作用和碎裂作用等。1、重结晶作用同种矿物经过重溶使组分迁移，然后再沉淀结晶而不形成新矿物相的变质方式称为重结晶作用。岩石经重结晶作用后，主要表现为晶粒由小变大。一般来说，原岩的成分愈单一、粒度愈小，则愈易发生重结晶作用，2、变质结晶作用和变质反应变质结晶作用是指在变质作用的温度、压力范围内，在原岩基本保持固态条件下，使旧矿物消失、新矿物形成的一种变质方式，这种方式是通过特定的化学反应来实现的，这种化学反应通常称为变质反

7、应。1)固体～固体反应多形转变Al2SiO5===Al2SiO5蓝晶石或红柱石夕线石固溶体的出溶许多固溶体矿物在低温下生成条纹状交生体纯固相反应NaAlSi2O6+SiO2====NaAlSi3O8硬玉石英钠长石2)固体=＝固体+流体反应水化和脱水反应AL2Si4O10(OH)2===Al2SiO5十3SiO2十H20叶蜡石红柱石或蓝晶石碳酸化与脱碳酸反应方解石（Cc）＋石英==硅灰石＋CO23)氧化一还原反应6Fe2O3====4Fe3O4十O2赤铁矿磁铁矿3、交代作用交代作用在变质过程中是广泛存在的，它是因流体的运移使固态岩石与外界产生复杂

8、的物质置换，从而改变岩石总体化学成分的一种变质方式，如反应：Na+十KAlSi3O8====NaA1Si308十K+(带入成分)钾长石钠长石(带出成交