第六章 变质作用与变质岩

《第六章 变质作用与变质岩》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第六章变质作用和变质岩第一节变质作用的概述一、变质作用的概念岩石在基本上处于固体状态下，受到温度、压力及化学活动性流体的作用，发生矿物成分、化学成分、岩石结构与构造变化的地质作用，称为变质作用。变质作用的特点：※岩石在基本上处于固态※岩石基本未发生熔融※岩石未失去其完整性1.变质作用与沉积作用的区别何在？归纳起来，有三点不同：（1）作用因素的来源不同引起变质作用因素主要来自于地球内部；沉积作用主要与地球外部因素有关。（2）作用发生的深度不同变质作用发生在地壳的一定深度之下；沉积作用发生在地壳的表层。（3）作用时的温度与压力不同引

2、起变质作用所需的温度、压力较高；沉积岩的形成作用发生时的温度、压力较低。2.变质作用与岩浆作用的区别？当引起变质作用的温度很高，达到了岩石的熔点，使岩石完全熔化时，变质作用就转变成岩浆作用。界限在于：变质作用时岩石基本处于固体状态、可能出现局部熔融，但并未失去其整体性；当岩石基本被熔融，呈液态时，成为岩浆作用。二、引起变质作用的因素引起变质作用的因素有温度、压力及化学活动性流体。（一）温度1.变质作用发生的温度由150－180℃（或180－230℃）到800-900℃。低于这个温度属沉积岩的固结成岩作用，高于这个温度岩石熔融，属

3、岩浆作用。2、变质温度的来源（1）地热#地热增温率为30℃/km。埋深到5000米以上，就会发生变质作用。（2）岩浆热高温的岩浆熔融体侵入地壳中，可使周围岩石变质。（3）断层摩擦热岩层产生断裂，断块互相错动、挤压产生高温，可使断裂面两侧的岩石变质。1.静压力：上覆岩石重量引起的压力，随深度增加而增大，静压力对岩石的作用力各向相等，其数值等于上覆岩石的重量。例如基性岩中的钙长石（密度2.76）和橄榄石（密度3.3）在高压下形成石榴子石（密度3.5—4.3）。（二）压力：静压力、流体压力和定向压力2.流体压力：静压力在岩层中不

4、仅仅是通过岩石的固体质点来传递，并且通过岩层孔隙中的流体来传递，这种压力称为流体压力。当岩石处于密闭状态时岩石的全部重量都传递给封闭在岩石内的流体，这时流体压力值等于静压力值。当岩层裂隙时中有互相连通的裂隙时，即成为开放系统时，流体压力仅为其本身的重量，显然要比静压力值小。（三）化学活动性流体※主要包括：水和二氧化碳为主的富含多金属和非金属元素及氧、氟、氯、硼、磷等挥发性组分。※主要来自：岩浆或深层热水溶液，也可能存在于矿物粒间孔隙之中。三、变质作用方式1.重结晶作用---岩石在固态条件下发生重结晶使小晶体变为大晶体，但成分不变

5、。如：微晶方解石灰岩粗粒方解石的大理岩。2.变质结晶作用---原岩在固态条件下，有些矿物通过变质作用形成新矿物。如：CaCO3＋SiO2＝CaSiO3＋CO2↑（反应温度400℃）。3.变质交代作用---原岩组分与化学活动性流体发生化学反应，出现物质成分的迁移，形成新的矿物，物质有带进带出。经交代作用形成的新矿物具有原来矿物的假象。第二节变质岩特征已经形成的岩石（岩浆岩、沉积岩、变质岩）因物理化学条件的改变，使原岩的矿物成分、结构、构造发生变化而形成的岩石，叫做变质岩。正变质岩：由岩浆岩变质而成的副变质岩：由沉积岩变质而成的一、

6、原岩物质成分的变化包括化学成分、矿物成分的变化。1.化学成分的变化，主要表现在挥发性组分（H2O、CO2、OH-等）的失去或获得。2.矿物成分的变化表现在三个方面(1)挥发性组分的变化引起矿物成分的变化。（脱水作用、脱碳酸作用、水合作用、碳酸化作用）例如：●粘土矿物受热变质脱水变成红柱石和石英Al4[Si4O10][OH]=Al2[SiO4]O+2SiO2+4H2O（反应温度500℃）●方解石热变质放出CO2后，CaO与SiO2结合形成硅灰石CaCO3＋SiO2＝CaSiO3＋CO2↑（反应温度400℃）●橄榄石吸水（水合作用

7、）后变成蛇纹石（Mg、Fe）2[SiO4]+H2O--Mg6[Si4O10](OH)8+Fe++●辉石、角闪石水合作用后变成绿泥石(Ca、Mg、Fe、Al）2[（Si、Al）2O6]+H2O——(Mg、Fe、Al）6[（Si、Al）4O10]（OH）8+Ca++●斜长石吸CO2（碳酸盐化作用）后变成方解石与高岭石Ca[（Al2Si3O8]＋CO2+H2O—CaCO3+Al4[Si4O10][OH](2)在压力的作用下，矿物体积与密度变小造成的矿物成分的变化(3)交代作用发生成分交换引起矿物成分的变化二、变质岩中的矿物变质岩矿物成

8、分可分为两类：一类是与岩浆岩、沉积岩相同的，如石英、长石、云母、角闪石、辉石等，它们大多是原岩残留下来的，也可以在变质作用中形成。另一类是变质作用产生的为变质岩所特有的矿物，如石墨、滑石、石榴子石、红柱石、蓝晶石、矽线石、硅灰石、十字石、蓝闪石、阳起石、透辉石、