地球科学概论第七章2_变质作用.ppt

变质作用的温度低限150～200℃,高限大致为700～900℃。 一旦温度高到使原岩熔融，那么就进入到岩浆作用的范畴。因此，变质作用基本上在固态下进行。 如果温度小于150～200℃，就处于成岩作用的范围。 温 度 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，促使一系列的化学反应和结晶作用得以进行； 同时温度增高还可使矿物的溶解度加大，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。 动压力 构造运动所产生的定向压力。由于动压力只作用于一定的方向上，因而使岩石在不同方向上产生了压力差。 它可以引起矿物的压溶作用，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。 化学活动性流体来源： 岩石空隙中原存的孔隙水； 变质过程中从矿物结构中析出的H２O及CO２等挥发性物质； 从岩浆中分离出的挥发性组分； 从地下深处分异上升的深部热液等。 2、变质结晶作用 是指在变质作用的温度、压力范围内，在原岩总体化学成分基本保持不变的情况下（挥发分除外），原有矿物或矿物组合转变为新的矿物或矿物组合的作用。 由于这种变化过程多数情况下涉及岩石中各种组分的重新组合，并以化学反应的方式完成，故又称重组合作用或变质反应。 例如，高岭石在大于350℃左右的温度时可转变为叶腊石；此时静岩压力低于300MPa易形成红柱石，如高于 300 MPa则形成兰晶石；当温度在500～660℃之间则变成十字石及石英；温度高于660℃则变成石榴子石与矽线石。 3、交代作用 是指变质过程中，化学活动性流体与固体岩石之间发生的物质置换或交换作用，其结果不仅形成新矿物，而且岩石的总体化学成分发生改变。如： KAlSi3O8 + Na+ → NaAlSi3O8 + K+ (钾长石) (带入) (钠长石) (带出) 接触交代变质作用 引起变质的因素除温度以外，从岩浆中分泌的挥发性物质所产生的交代作用具有重要意义。在这一过程中原岩有物质成分的带入和带出，因而变质前后原岩总体化学成分有显著变化，同时伴有大量新矿物产生。可形成矽卡岩。 动力变质作用及其所形成的动力变质岩在平面上和剖面上均呈线性或带状分布，动力变质岩也称为断层岩，如碎裂岩和糜棱岩。 动力变质带的宽度可从几厘米到几公里，大型的甚至可达几十公里；动力变质带的长度一般几公里到几百公里，大型的长达1 000 km以上。 动力变质带的规模往往与其发育的历史长短及两侧岩块的相对运动强度、断层规模等有紧密关系。 （2）中压区域变质作用 发生的深度较大，一般大于10km；压力也较大，一般300～800MPa;区域地温梯度中等,一般16～25℃/km，平均20℃/km；温度随深度不同而不同，一般为300～600℃。 （3）高压区域变质作用 发生的深度大，一般大于10 km；压力大，一般300～1000MPa, 甚至可更高, 并且伴有强的构造动压力作用;温度较低, 一般只有200～400℃;局部或暂时性的地温梯度很低，一般7～16℃/km，平均只有10℃/km左右。 从岩石的结构、构造上来看，泥质岩随着变质程度的加深，变质岩种类变化最明显，可以由变质最浅的板岩、依次变为千枚岩、片岩、片麻岩直到麻粒岩； 中酸性的岩浆岩可变成片麻岩和麻粒岩； 偏基性的岩浆岩可变质为片岩和角闪片岩等。 石灰岩或石英砂岩，变质后的变化序列不明显，一般都变成大理岩或石英岩。 混合岩化作用发生的深度较大，其温度通常很高，一般达600℃以上;压力一般中等;化学活动性流体或热液十分普遍,并起着十分重要的作用,如引起原岩中的一些组分熔点降低,导致交代作用等。混合岩一般由基体和脉体两部分组成。 地壳表层形成的沉积岩经构造运动的作用可卷入或埋藏到地下深处，经变质作用形成变质岩；当受到高温作用以至熔融时，可转变成岩浆岩。 地壳深处的变质岩及岩浆岩，经构造运动的抬升与表层地质作用的风化与剥蚀又可上升并出露于地表，进入形成沉积岩的阶段。 因此，三大类岩石是可以不断相互转化的。 绿片岩相 角闪岩相 蓝片岩相 麻粒岩相 榴辉岩相 角岩相 沸石相 是由变质作用向岩浆作用过渡的一种超深变质作用。其主要特征：原岩局部或部分重熔的熔体物质与尚未重熔的固态物质发生互相交插与混合， 通常是区域变质作用在地热流增高条件下进一步发展的结果。混合岩化作用形成的岩石称混合岩。 4、混合岩化作用 混合岩的条带