第五章 变质作用与变质岩.ppt

学习内容 一、变质作用概述 二、变质作用中原岩的变化 三、变质作用类型及其代表性岩石 四、岩石的演变 变质岩是组成地壳的三大类岩石之一，占地壳总体积的27.4%。地面分布范围较小，不均匀。 最古老的变质岩是前寒武纪的结晶片岩.变质作用可导致某些元素的富集,形成重要的矿产,据统计,世界上70%的铁矿,63%的锰矿,大多数的铜、钴、镍矿都产在前寒武纪的变质岩中. 一、概念 变质作用 ——岩石基本上在固态下，由于温度、压力及化学活动性流体的作用 ,发生成分、结构、构造等变化的地质作用。 变质岩 —— 由变质作用形成的岩石。 二、引起变质作用的因素 1.温度 来自于 2.压力 3.化学活动流体 原岩在变质作用中的变化方式 重组合 重结晶 交代作用 一、物质成分的变化 第二节 变质作用的方式 一.重结晶作用 指岩石在固态下同种矿物经过有限的颗粒溶解，组分迁移，而又重新结晶成粗大颗粒的作用。未形成新矿物。如隐晶质石灰岩受热经过重结晶作用成为大理岩。 温度升高和粒间流体的存在是重结晶作用的必要条件。 原岩成分和结构构造，则是重结晶作用主要内在因素，如碳酸类岩石及硅质岩常比砂质岩石易于重结晶,相同成分的沉积岩，粒度细者易于重结晶等。 二.重组合作用 指在特定的温度、压力范围内，固体岩石内部的化学成分重新组合，结晶成新矿物的过程，这种作用通常通过化学反应完成的，又称之为变质反应。 （1）脱水反应（沉积岩在受到变质作用中普遍存在） 如高岭石受热生成变质矿物红柱石和石英,并释放出水分。 （2）脱碳反应（钙质沉积岩的变质作用中普遍存在） 如方解石受热作用后可以释放CO2，剩余的CaO同岩石中的SiO2结合，形成变质矿物硅灰石。 （3）水合作用（火成岩的变质作用中普遍存在） 如橄榄石发生水合作用变成蛇纹石，辉石变成绿泥石。 1.挥发性成分逃逸或获得形成新矿物 2.形成体积小、密度大的矿物 压力增大 三。交代作用 指变质作用过程中，化学活动性流体与固体岩石之间发生的物质置换（交换）作用,其结果不仅形成新矿物，而且使岩石的总体化学成分发生改变。 如富含化学活动性流体的中酸性岩浆岩在侵入碳酸盐岩时,是在接触带附近发生交代作用,生成矽卡岩矿物组合（透闪石、石榴子石、硅灰石、阳起石等变质矿物）,并形成矽卡岩.称之为交代变质岩. 3.交代作用形成新矿物 固态条件下，原子、 离子、分子进出媒介为化学活动流体 二、变质岩中的矿物成分 一部分矿物是在其它岩石中也存在的矿物，如石英、长石、云母、角闪石、辉石、磁铁矿以及方解石、白云石等。 另一部分为特征矿物 特征矿物 特征矿物 特征矿物 三、变质岩的结构 1.变晶结构 2.变余结构 变余斑状结构 变余砂状结构 四、变质岩的构造 通过变质作用，原先的沉积岩、岩浆岩的构造可以部分~全部消失。 1.变成构造 板状构造 指岩石中由微小晶体定向排列所成的板状劈理构造。板理面平整而光滑，并微有丝绢光泽，沿着劈理可形成均匀薄板 。 片理构造 指岩石中矿物定向排列所显示的构造，是变质岩中最常见、最带有特征性的构造。 片麻构造 岩石主要由较粗的粒状矿物（如长石、石英）组成，但又有一定数量的柱状、片状矿物（如角闪石、黑云母、白云母）在粒状矿物中定向排列和不均匀分布，形成断续条带状构造。 块状构造 岩石中矿物颗粒无定向排列所表现的均一构造。如有一部分大理岩、石英岩等具此构造。 2.变余构造 变余层理构造、变余气孔构造、 变余杏仁构造、变余波痕构造等 变质作用类型 第四节 变质作用类型及其代表性岩石 一.接触变质作用 发生在火成岩与围岩之间的接触带上并主要由温度和挥发性物质所引起的变质作用。 1.接触热变质作用 引起变质的主要因素是温度。岩石受热后发生矿物的重结晶、脱水、脱碳以及物质组分的重组合，形成新矿物和变晶结构，但岩石的总的化学成分并无显著改变。代表性的岩石有斑点板岩、大理岩、石英岩等。 变质岩围绕侵入体呈环带状分布,离岩体愈近变质程度强,愈远变质程度愈弱。 二、接触变质作用及所形成的岩石 形成的岩石 2.接触交代变质作用 引起变质的因素除温度外，主要是从岩浆中分泌的挥发性物质参与发生交代作用,促使围岩发生变质。 矽卡