M1岩石学基础宝石08变质作用及变质岩的基本概念-第一章.ppt

第一章 变质作用及变质岩的基本概念 一、变质作用及变质岩的概念 二、变质作用的因素 三、变质作用类型 四、变质作用的方式 五、变质岩的物质成分 六、变质岩的结构和构造 七、变质岩的分类 一、变质作用及变质岩的概念 1、变质作用——在地球内力作用下，使地球已经形成的岩石发生成分和结构构造变化的作用。 (1) 已经形成的岩石包括先期形成的三大岩类 (2) 内力作用指物理化学条件的改变:温度、压力、流体等 (3) 使得原来岩石发生改变包括化学成分、矿物成分、结构、构造等 (4) 变质作用的条件：基本上为固态，但是在高级变质作用过程中，可以发生部分熔融，形成流体相（混合岩化作用）——类似于岩浆作用 一、变质作用及变质岩的概念 2、变质岩——由变质作用形成的岩石，即为变质岩。 3、变质岩的类型 正变质岩：由岩浆岩经过变质作用形成的变质岩 副变质岩：由沉积岩———————————— 4、变质岩的重要地位 (1)前寒武纪之前的岩石几乎均为变质岩，占大陆面积的1/5 (2)变质岩在我国分别很广，而且有大量的金属和非金属矿产 例如：鞍山式铁矿—含铁石英岩型 石英脉型金矿—如山东 二、变质作用的因素 变质作用的因素——指决定变质作用的物理、化学条件，即外部因素。包括： 1、温度（T） 2、压力（ P） 3、流体（F） 4、时间（t） 二、变质作用的因素 1、温度 温度升高有利于物质重新排列，发生吸热反应、脱水反应和新矿物组合，以及加快变质反应速度、导致部分熔融和混合岩化作用。 因此温度可 （1）引起岩石的重结晶作用； 石灰岩(沉积岩) 大理岩(变质岩) （2）促进矿物成分间的化学反应。 Al4[Si4O10](OH)8 2Al2[SiO4]O+2SiO2+4H2O 二、变质作用的因素 导致温度升高的热源 (1) 地热增温 7-60℃/km ，一般地区为25℃/km， 在Moho附近800 ℃ /km (2) 岩浆侵入：岩浆侵入－冷却－散热 (3) 构造运动：摩擦作用 (4) 地球内部物质的相变释放能量 (5) 放射性元素的衰变能：U，Th—Pb 二、变质作用的因素 2、压力 （1）静岩压力：上覆岩石的重力引起。 1kb/3.5 km。有利于形成分子体积较小的矿物。 钠长石=硬玉+石英 NaAlSiO8=NaAlSi2O6+SiO2 （2）粒间流体压力：存在于岩石的颗粒间、显微裂隙和毛细孔隙中的流体，包括水、CO2，O2等。流体压力增加，变质反应的温度增加，可促使岩石颗粒的重结晶。 （3）构造应力：是一种定向压力，和地壳活动带的构造运动有关，主要表现为对岩石和矿物进行机械改造，使其发生破裂和定向排列。 二、变质作用的因素 3、具化学活动性流体 （1）具化学活动性流体——粒间流体约占岩石体积的1-2%，其成分除H2O、CO2、O2外，还有其他成分，如盐酸、硫化氢等，具有很大的化学活动性。 （2）具有化学活动性流体对岩石变质的作用 溶剂：促进岩石中一些组分的溶解、迁移 流体直接参与变质反应 流体有利于岩石的部分熔融，岩石的熔点随H2O增加，熔点下降。 二、变质作用的因素 4、时间 实验室的化学反应——瞬间 地球系统的化学反应——漫长 在实验室短时间内无法发生的变质反应和变质作用（以天、月计算），在地球系统的地质演化历史中是可以发生的（以Ma为单位），以百万年为单位。 归纳变质作用因素为：T、P、流体、时间 三、变质作用类型 考虑以上的变质作用因素和地质条件，可以分为： 1、 区域变质作用 2、 接触变质作用 3、 混合岩化作用 4、 气液变质作用 5、 动力变质作用 6、其他类型变质作用 三、变质作用类型 1、区域变质作用 是大面积发生的区域性的变质作用，是在地壳活动带发生的变质作用。 主要因素：复杂，T、P、流体都有 结果：使岩石强烈变形或片理化 分布：古老的结晶基底、造山带，常与混合岩化作用伴生。 三、变质作用类型 2、接触变质作用 在岩浆岩体边缘和围岩接触带上，由于高温、溶液的影响使岩石发生的变质作用。 分布位置：岩体或岩体附近 分为：热接触变质作用