第1章 变质作用基本概念.ppt

连续反应和不连续反应 根据反应物与生成物之间的关系，变质反应可分为不连续反应和连续反应两类。 不连续反应：偏离了平衡条件，不是反应物消失（生成物稳定）就是反应物稳定（生成物消失）。 连续反应或滑动反应：在双变区中，成分不断调整，反应的P-T条件取决于岩石成分。 硬玉+石英=钠长石 不连续反应 石榴石+ H2O = 绿泥石+ 石英 连续反应 交换反应与净反应 净反应涉及到矿物占位质点的原子数目变化的反应。 例如： NaAlSi2O6 + SiO2 = NaAlSi3O8 硬玉+石英=钠长石 交换反应不涉及到矿物占位质点的原子数目变化，仅改变各占位中类质同像元素之间比例的变化，属于温度敏感型反应，因此是良好的温度计。 镁铝榴石 羟铁云母 铁铝榴石 金云母 黑云母-石榴石温度计（P.456） 交代作用 （metasomatism / replacement） 定义：指固体岩石在化学活动性流体作用下通过组分带入带出而使岩石总化学成分（除H2O、CO2等挥发分外）和矿物成分发生变化的过程。岩石在交代过程中为一开放系统,但系统保持体积不变。 交代作用的方式: 渗透（infiltration）: 组分在压力差驱动下，借助溶液的流动，从压力高处向压力低处迁移。 扩散（diffusion）: 组分在浓度差驱动下，从浓度高处向浓度低处迁移。 三、变质作用方式 1.变质结晶（metamorphic cryatallization） 2.变形(deformation )： 岩石在应力作用发生形变应变。 3.变质分异(metamorphic differentiation ) 形变类型: 弹性变形: 永久变形: 应变在应力施加时立即发生，应力撤消时，岩石立即恢复至原先未变形状态 脆性变形(brittle deforma-tion) 塑性变形(plastic deformation) 当应变增加并超越弹性极限时岩石产生不可恢复的变形。 Figure 22-2. Schematic cross section through a shear zone, showing the vertical distribution of fault-related rock types, ranging from non-cohesive gouge and breccia near the surface through progressively more cohesive and foliated rocks. Note that the width of the shear zone increases with depth as the shear is distributed over a larger area and becomes more ductile. Circles on the right represent microscopic views or textures. From Passchier and Trouw (1996) Microtectonics. Springer-Verlag. Berlin. 晶内塑性变形 晶界塑性变形 恢复作用 动态重结晶作用 静态重结晶作用 直线滑移 双晶 扭折 位错蠕变 压溶 颗粒边界滑移 塑性变形机制 直线滑移和双晶滑移的宏观变化(Vernon,1976)a.未变形的；b.直线滑移；c.双晶 塑性扭折的几何特征 位错示意图 b为Bergers矢量，它表示已滑动部分的滑移方向和距离 晶内塑性滑移与压溶现象比较 a.原始颗粒；b.晶内塑性滑移；c.压溶，其中C代表溶解表面，O代表原始颗粒轮廓 Figure 23-2 a. Highest strain in areas near grain contacts (hatch pattern). b. High-strain areas dissolve and material precipitates in adjacent low-strain areas (shaded). The process is accompanied by vert