第十三章岩浆作用与变质作用介绍.ppt

岩盖(岩盘)，是上凸下平的穹窿状侵入体。由岩盖中部到边部，其厚度迅速变小而尖灭。岩盖规模一般不大，底部直径约3～6km，最厚处通常小于1km，地表出露形态常为圆形、椭圆形 岩墙厚度比较稳定且近于直立的板状侵入体，长度为厚度的几十倍甚至几千倍，厚度一般几十厘米至几十米，长几十米甚至几千米。在一个较大区域内，岩墙很少单一产出，常常是几十条、几百条有规律地分布，形成岩墙群。 * * * * * 岩浆的演化 原始岩浆是由上地漫以及地壳物质局部熔融而产生的最初岩浆。原始岩浆从地壳深处上升，通过各种演化可以派生出种类较多的次生岩浆 原始岩浆的种类总是比较少的，但地壳上分布的岩浆岩却很多，目前，地表见到的岩浆岩不下百余种。这主要是由于岩浆演化过程中发生的岩浆分异作用和同化作用的结果 * 岩浆的分异作用 岩浆是复杂的含有挥发组分的硅酸盐熔融体，在长期岩浆活动过程中，随周围的物化学环境的改变，岩浆本身性质也就不断地发生适应环境的变化 岩浆的分异作用是指成分均一的岩浆，在没有外来物质加入的条件下，由于物理化学条件的改变，分化为若干成分不同的岩浆的过程 可以发生在岩浆尚未上升之前，也可以发生在上升的过程中 分异方式主要有熔离分异作用、结晶分异作用和气态分异作用三种 * 熔离分界作用这种分异作用是在岩浆结晶之前的液态状况下发生的，所以又可叫液态分异作用。熔离分异是指原来均匀的岩浆在冷却过程中，主要受重力及温度的影响，分成两种或多种成分不同的互不混合的岩浆的过程 结晶分异作用在岩浆的缓慢冷却过程中，各种组分因熔点温度不一，不能同时结晶出来，而是按照一定顺序先后结晶。在先结晶的矿物中比重大的下沉，轻的上浮，和未结晶的残余岩浆分开。在岩浆冷凝结晶过程中，各种成分按一定顺序结晶而从岩浆中逐渐分离出来的过程称结晶分异作用 * 气态分异作用分异作用到了最后阶段，分化出来的残余岩浆中含有很多挥发性物质成分。它们的特点是熔点低，挥发分高，另外因其化学活泼性强，可以和岩浆中各种金属元素，特别是稀有元素结合成挥发性化合物。当温度和压力减低时，它们便从岩浆中分离出来，集中在岩浆的上部或扩散到围岩的裂隙和空隙中去 这种在岩浆分异作用的后期，大量挥发性成分从岩浆中分离出来的过程称气态分异作用 * 同化混染作用 岩浆与其所侵入的围岩之间，在化学成分及物理状态上都有很大的差异。因此，当岩浆侵人到围岩中时就会发生种种变化 岩浆熔化围岩，使围岩中某些化学成分通过化学反应或直接熔融而加人到岩浆中去，使岩浆成分发生改变的作用称为同化混染作用 原始岩浆的种类虽是有限的，但通过岩浆的分异作用和同化混染作用会使其发生复杂变化，它是岩浆岩岩石类型多样性的重要原因 * 变质作用 在地下特定的地质环境中，由于物理、化学条件的改变，使原有岩石基本上在固体状态下发生物质成分与结构、构造变化而形成新岩石的地质作用 由变质作用所形成的新岩石称为变质岩 变质作用的原岩可以是沉积岩、岩浆岩及变质岩 * * * 一、变质作用的因素 温度温度往往是引起岩石变质的主导因素 它可以提供变质作用所需要的能量，使岩石中矿物的原子、离子或分子具有较强的活动性，促使一系列的化学反应和结晶作用得以进行 温度增高还可使矿物的溶解度加大，使更多的矿物成分进入岩石空隙中的流体内，增强了流体的渗透性、扩散性及化学活动性，促进了变质作用的过程 变质作用的温度范围可由150～200oC直到70O～9OO℃ * 压力压力也是变质作用的重要因素，根据压力的性质可分为静压力和动压力。 静压力又称围压，是由上覆岩石的重量引起的压力。它具有均向性，并且随着深度增加而增大。静压力的作用在于使岩石压缩，导致矿物中原子、分子或离子间的距离缩小，促使矿物内部结构改变，形成密度大、体积小的新矿物 动压力是由构造运动所产生的定向压力。由于动压力只存在于一定的方向上，因而使得岩石在不同方向上产生了压力差。这种压力差在变质作用中有着十分重要的意义。它可以引起矿物的压溶作用，即在平行动压力方向上溶解较强，物质迁移到垂直动压力方向上沉淀，导致原岩发生矿物的重新分异与聚集，造成矿物定向排列；也可以使原岩破碎或产生变形，从而改造了原岩的结构与构造 * 化学活动性流体化学活动性流体是指在变质作用过程中存在于岩石空隙中的一种具有很大的挥发性和活动性的流体。这种流体的组分以H2O及CO2为主，并包含有多种其它易挥发物质及其溶解的矿物成分 化学活动性流体可以促使矿物组分的溶解和迁移，引起原岩物质成分的变化；而且，这种流体作为固体与固体之间发生化学反应的媒介具有极重要的意义，因为固体之间的化学反应涉及到物质组分的交换，如果没有流体媒介，这种反应是极其缓慢的；此外，流体的存在还会大大降低岩石的重熔温度，使变质作用的高温界限变低 * 二、变质作用的方式