变质岩石学课程.pptxVIP

第1页/共45页变质岩石学课程第2页/共45页第一节 变质岩与变质作用的概念一、基本概念二、变质作用的控制因素三、变质作用的类型四、变质作用的方式五、变质带及变质相第3页/共45页一、变质岩和变质作用概念在内力地质作用下，原岩（岩浆岩、沉积岩以及先存的变质岩）在原地固态情况下，其矿物成分、结构和构造发生改变，从而形成一种新的岩石，称为变质岩，这种变化过程称为变质作用。变质作用主要表现为重结晶作用及交代作用 继承性与质变正变质岩与副变质岩多在古老的结晶地块和构造活动带中分布第4页/共45页二、变质作用的控制因素内（化学成分、结构、构造，决定性作用）、外因引起原岩发生变质作用外部因素主要是温度、压力，以及具有化学活动性的流体。第5页/共45页升温1、温度（最主要、最积极的因素）（1）温度升高，引起岩石重结晶和矿物多型体转变（主要表现为使原岩的结构、构造发生改变，而岩石组分基本不变）。 如：石灰岩 大理岩（2）温度升高可促进岩石内部质点的活动能力，引起物质成分的重新组合，从而形成新矿物及高温变质矿物， 如： Al4[Si4O10][OH]8 2Al[SiO4 ]O + 2SiO2 + 4H2O 高岭石 红柱石 石英（3）温度升高，为变质反应提供能量（4）促进扩散作用的进行降温第6页/共45页增温的热源：岩浆热、摩擦热、地热、放射性元素衰变释放的热量等其它热源第7页/共45页 2、压力—按性质及所起的作用可分为：A、均向压力（静水压力或负荷压力）（1）岩石致密坚硬，同一温度下，利于形成V小、ρ较大的矿物，如红柱石（3.1）—蓝晶石（3.6）（2）加速或减缓化学作用，主要化学平衡的移动上；（3）引起结构的改变（粗晶大理岩）B、定向压力（侧向挤压应力） 石英和长石产生波状消光、云母和角闪石弯曲等形变；使岩石发生碎裂、产生节理、裂隙或出现劈理构造等。C、粒间流体压力 影响PH2O和PCO2，从而改变变质作用的方向。第8页/共45页3、化学活动性的流体存在于矿物粒隙之中的间隙溶液（水和CO2、挥发性物质），这些具有一定矿化度的气水溶液在变质矿物的晶出和新的成矿作用中起重要作用，导致新矿物的形成。在一般情况下，温度常作为主导因素，配合着压力和溶液的活动。变质作用是一个错综复杂的物理化学过程。第9页/共45页上节课要点回顾一、变质岩及变质作用的概念 原岩在保持固态的情况下二、变质作用的控制因素温度、压力、化学活动性流体第10页/共45页三、变质作用的类型根据变质作用的机制和因素：接触变质作用（热接触与接触交代变质作用）动力变质作用气— 液交代变质作用区域变质作用混合岩化作用复变质作用各种变质作用第11页/共45页四、变质作用的方式变质作用的方式是指使岩石发生变质的途径或形式。变质作用的方式是复杂多样的，主要有：1、重结晶作用2、变形和压碎作用3、交代作用4、变质分异作用5、变质结晶作用第12页/共45页1、重结晶作用定义：是指在高温下，矿物在固态条件下重新成长的过程，或岩石中的化学组分重新分配形成新矿物的过程。特征：没有物质的带入与带出，成分单一的岩石只发生晶粒变大，成分复杂的多组分组成的岩石，矿物重新组合—新矿物的生成控制因素：温度、压力、流体作用(间隙溶液)石英砂岩重结晶作用石英岩 石灰岩重结晶作用大理岩粘土岩重结晶作用粗粒片麻岩第13页/共45页2、变形和压碎作用定义：是岩石在应力条件下产生变形或破裂、碎开的一种变质作用方式。岩石或矿物所受的应力超过弹性限度时产生的塑性变形称为变形作用。当岩石和矿物所受应力超过一定限度时，岩石和矿物便会发生破裂、碎开的变质作用方式叫碎裂作用。 控制因素：压力第14页/共45页结果：在浅部低温低压条件下，脆性岩石出现破裂现象；与张性断裂有关的碎裂作用，主要形成杂乱的棱角状碎屑，不具方向性；与压性及压扭性断裂带有关的压碎变形作用，形成碎裂结构、碎斑结构和糜棱结构，乃至泥晶化。第15页/共45页3、交代作用定义：岩石中有物质成分的带入和带出的变质作用，是一种机理复杂的成岩和成矿作用。整个过程是在有溶液参加的固体状态下进行的，是物质逐渐置换的过程，而不是简单的注入填充作用矿物假象如绢云母交代石榴石或红柱石的假象各种交代结构如缝合线状、蠕虫状等结构均说明交代作用基本上是在固体状态下进行的第16页/共45页4、变质分异作用定义：岩石变质时，在不发生熔融和交代作用的情况下，原岩本身的某些组分，在间隙溶液中经扩散作用不均匀地聚集，使成分均匀的原岩，变成矿物成分不均匀的变质岩石。1）如以角闪质变质岩中，以角闪石为主的暗色条带和以斜长石为主的浅色条带呈间互状。第17页/共45页2）细脉和透镜体：地壳较浅处，变质作用过程中，在应力作