长江大学变质岩石学1-地科孙洋

1、变质岩岩石学任课教师：孙任课教师：孙 洋洋联系方式：联系方式：长江大学地球科学学院长江大学地球科学学院20132013年年9 9月月教教 材材 n变质岩岩石学教程，游振东、王方亚主编，中国地质大学出版社，1988参考书参考书n岩石学，路凤香、桑隆康主编，北京：地质出版社，2002n岩石学，桑隆康、马昌前主编，北京：地质出版社，2012n岩浆岩与变质岩简明教程，李捷主编，石油工业出版社，2008n岩浆岩与变质岩简明教程，贾丙文主编，煤炭出版社，1994第一章 绪论任课教师：孙任课教师：孙 洋洋联系方式：联系方式：变质岩岩石学变质岩岩石学长江大学地球科学学院长江大学地球科学学院20132013年年

2、9 9月月第一章第一章 绪论绪论第一节第一节 变质岩和变质作用的基本概念变质岩和变质作用的基本概念第二节第二节 变质作用的控制因素变质作用的控制因素 第三节第三节 变质作用的方式变质作用的方式第四节第四节 变质作用的类型变质作用的类型1 1 基本概念基本概念v变质岩变质岩：在地壳发展在地壳发展演化演化过程中，过程中，已存在的已存在的各种岩石各种岩石，由于地壳的构造运动、岩浆活动，由于地壳的构造运动、岩浆活动，地热流的变化等地热流的变化等内力地质作用内力地质作用，使原来岩石，使原来岩石所处的所处的地质环境及物理化学条件地质环境及物理化学条件发生改变，发生改变，为了适应这种变化，在基本保持固态的情

3、况为了适应这种变化，在基本保持固态的情况下，岩石的下，岩石的结构构造、物质成分结构构造、物质成分发生变化形发生变化形成的一种新的岩石。成的一种新的岩石。l 已存在的岩石已存在的岩石 沉积岩（副变质岩）沉积岩（副变质岩） 岩浆岩（正变质岩）岩浆岩（正变质岩） 变质岩（复变质岩）变质岩（复变质岩） 强调强调3 3点点l 内力地质作用内力地质作用 构造运动构造运动 岩浆作用岩浆作用 地热流体地热流体地质环境地质环境物化条件物化条件l 变化特征变化特征 固态变化固态变化 结构构造结构构造 物质成分物质成分五台山五台山1 1 基本概念基本概念v变质岩岩石学变质岩岩石学：研究研究变质岩的成分、结构、构造、

4、变质岩的成分、结构、构造、产状、分布、分类、命名、共生组合和变质岩的形产状、分布、分类、命名、共生组合和变质岩的形成、演化的机制与条件以及其在地球（天体）形成、成、演化的机制与条件以及其在地球（天体）形成、演化中的地位及作用、与矿产的关系演化中的地位及作用、与矿产的关系等内容的独立等内容的独立的学科。的学科。v变质作用变质作用：在地球内力作用下，在地球内力作用下，早先形成早先形成 的岩石的岩石为为适应新的地质环境和物理化学条件，在基本保持固适应新的地质环境和物理化学条件，在基本保持固体状态下发生的体状态下发生的矿物成分、结构构造甚至化学成分矿物成分、结构构造甚至化学成分变化过程。变化过程。沉积

5、作用沉积作用( (沉积岩沉积岩) )表层碎屑物质表层碎屑物质外动力作用外动力作用迁移迁移- -埋藏埋藏- -固结固结层状岩石层状岩石岩浆作用岩浆作用( (岩浆岩岩浆岩) )深部地壳深部地壳- -部分地幔部分地幔内部热流作用内部热流作用熔体熔体冷却冷却火山岩或结晶岩火山岩或结晶岩变质作用( (变质岩变质岩) )岩石圈组成物质岩石圈组成物质内部热流作用内部热流作用固体状态转变状态转变结晶岩石结晶岩石三大成岩作用的主要差别三大成岩作用的主要差别1 1 基本概念基本概念v岩浆岩（岩浆岩（Igneous rock）又叫火成岩，主要指地壳又叫火成岩，主要指地壳或上地幔深处形成的高温熔融的岩浆，在构造运动的

6、驱或上地幔深处形成的高温熔融的岩浆，在构造运动的驱使下，侵入地下或喷出地表冷凝而形成的岩石。使下，侵入地下或喷出地表冷凝而形成的岩石。v沉积岩（沉积岩（Sedimentary rock）在地壳表层条件下主在地壳表层条件下主要由地表已存在的岩石，经风化作用、生物化学作用及要由地表已存在的岩石，经风化作用、生物化学作用及火山作用等形成的产物，在外力作用下经搬运、沉积和火山作用等形成的产物，在外力作用下经搬运、沉积和成岩作用所形成的岩石。成岩作用所形成的岩石。v变质岩（变质岩（Metamorphic rock）在地壳上已存在的各在地壳上已存在的各种岩石，在温度、压力升高的条件下，发生矿物成分、种岩石

7、，在温度、压力升高的条件下，发生矿物成分、结构、构造转化而形成的岩石。结构、构造转化而形成的岩石。1 1 基本概念基本概念岩浆岩（岩浆岩（igneous rock）黑云母花岗岩黑云母花岗岩（Biotite granite）沉积岩（沉积岩（sedimentary rocks）高岭石粘土岩高岭石粘土岩 (Kaolinitic claystone)长石砂岩长石砂岩 (arkose)纯大理岩纯大理岩 (Pure marble)板岩板岩 (slate)变质岩（变质岩（ Metamorphic rocks）v三大类岩石（三大类岩石（岩浆岩浆岩、变质岩、沉积岩、变质岩、沉积岩岩）之间可以互相）之间可以互相转

8、化。转化。2 2 变质岩的分布变质岩的分布v变质岩分布广泛，时间跨度大变质岩分布广泛，时间跨度大。v前寒武纪地盾区前寒武纪地盾区：面积占：面积占18%，大部分麻粒岩相；，大部分麻粒岩相；v显生宙造山带显生宙造山带：分布于前寒武纪地盾、地台边缘，分布于前寒武纪地盾、地台边缘，主要为沸石相及蓝闪石片岩相；主要为沸石相及蓝闪石片岩相；v大洋盆地大洋盆地：发生于洋中脊及附近，主要为变质玄武：发生于洋中脊及附近，主要为变质玄武岩和辉长岩类；岩和辉长岩类；v地热区现代变质作用地热区现代变质作用：现代岛弧和洋中脊，变质结：现代岛弧和洋中脊，变质结晶和重结晶作用。晶和重结晶作用。3 3 变质岩研究的意义变质岩

9、研究的意义v了解深部地壳的组成及早期地壳的演化特征。了解深部地壳的组成及早期地壳的演化特征。v地壳热历史的记录体。地壳热历史的记录体。v恢复原岩建造，认识当时的地壳和古环境特征。恢复原岩建造，认识当时的地壳和古环境特征。v寻找变质矿产与成矿条件的研究。寻找变质矿产与成矿条件的研究。v与石油地质的联系与石油地质的联系：作为油气储层可形成油气藏；：作为油气储层可形成油气藏；沉积岩中常有变质岩屑，研究物源；对油气聚集、沉积岩中常有变质岩屑，研究物源；对油气聚集、迁移、破坏等有影响。迁移、破坏等有影响。 u 变质岩与矿产变质岩与矿产4 4 变质岩研究的任务和方法变质岩研究的任务和方法任务任务v岩石学研

10、究岩石学研究v变质过程及其因素变质过程及其因素v变质变形及其关系变质变形及其关系v变质时代及其演化变质时代及其演化方法方法v地质调查地质调查v 实验岩石学模拟实验岩石学模拟v多学科理论和技术的渗透与结合多学科理论和技术的渗透与结合第一章第一章 绪论绪论第一节第一节 变质岩和变质作用的基本概念变质岩和变质作用的基本概念第二节第二节 变质作用的控制因素变质作用的控制因素 第三节第三节 变质作用的方式变质作用的方式第四节第四节 变质作用的类型变质作用的类型 控制变质作用的根本因素是控制变质作用的根本因素是地质因素地质因素，如大地构造，如大地构造位置、构造过程（沉降、隆升等）、岩浆作用等。位置、构造过

11、程（沉降、隆升等）、岩浆作用等。从物理化学角度看从物理化学角度看（物理化学因素）（物理化学因素）1. 温度（温度（T） 、压力（、压力（P）2. 流体成分（流体成分（x）3. 时间（时间（t） 第二节第二节 变质作用的因素变质作用的因素 第二节第二节 变质作用的因素变质作用的因素u 1 温度温度u 2 压力压力u 3 具化学活动性的流体具化学活动性的流体u 4 时间时间地壳内部的温度梯度地壳内部的温度梯度地球内部温度随深度的增加而增加地球内部温度随深度的增加而增加大陆地壳的地温曲线大陆地壳的地温曲线1 1 温度温度v温度温度：温度是影响变质反应的重要因素。温度是影响变质反应的重要因素。温温度升

12、高可促使矿物重结晶度升高可促使矿物重结晶，使原岩的结构构，使原岩的结构构造发生改变，而岩石的组分基本不变。造发生改变，而岩石的组分基本不变。温度温度升高可促使变质反应的进行升高可促使变质反应的进行，形成新的矿物，形成新的矿物组合。组合。v温度范围温度范围： 150-250 650-1100 v指示矿物指示矿物：浊沸石、蓝闪石、硬柱石、叶腊：浊沸石、蓝闪石、硬柱石、叶腊石。石。第一节第一节 变质作用开始的标志变质作用开始的标志变质作用的一般温压范围变质作用的一般温压范围变质作用最低温度是由成岩作用向变质作用的转化所记录。变质作用最低温度是由成岩作用向变质作用的转化所记录。热能来源：热能来源： 地

13、热增温地热增温 上地幔热流的运动上地幔热流的运动 岩浆活动带来的热能岩浆活动带来的热能 摩擦作用产生的热能摩擦作用产生的热能 放射性元素衰变释放热能的积累放射性元素衰变释放热能的积累2 2 压力压力静压力静压力v概念概念：指各个方向相等的围压。压力的标准：指各个方向相等的围压。压力的标准国际单位为国际单位为Pa(帕斯卡帕斯卡)。v作用作用：在一定温度下，由于静压力的增加，：在一定温度下，由于静压力的增加，常生成密度增大、分子体积减小的矿物；控常生成密度增大、分子体积减小的矿物；控制变质反应方向，影响变质反应温度；改变制变质反应方向，影响变质反应温度；改变岩石的熔点。岩石的熔点。v静压力分为负荷

14、压力和流体压力。静压力分为负荷压力和流体压力。2 2 压力压力静压力静压力v负荷压力（负荷压力（pl）：指岩石在地壳一定深度所承受的上：指岩石在地壳一定深度所承受的上覆岩层的重力。数值随深度而增加。覆岩层的重力。数值随深度而增加。负荷压力的效应：负荷压力的效应：Mg2 SiO4 Ca Al2 Si2 O8 Ca Mg2 Al2 SiO4 3 镁橄榄石镁橄榄石 钙长石钙长石 石榴石石榴石 43.9 101.1 121 3.3 2.76 3.52 形成密度（比重）大，体积小的矿物。形成密度（比重）大，体积小的矿物。2 2 压力压力静压力静压力v流体压力（流体压力（pf）：）：存在于存在于岩石颗粒之

15、间、岩石的显岩石颗粒之间、岩石的显微裂隙及毛细孔中的流体物质微裂隙及毛细孔中的流体物质，为水、二氧化碳、，为水、二氧化碳、氧等。这些流体物质产生的压力称粒间流体压力。氧等。这些流体物质产生的压力称粒间流体压力。v负荷压力（负荷压力（pl）与流体压力（）与流体压力（pf）的关系）的关系u pl= pf ：地壳深部地壳深部，岩层中构造裂隙不发育，固体岩，岩层中构造裂隙不发育，固体岩石所承受的压力能全部传导给流体相。石所承受的压力能全部传导给流体相。u pl pf ：地壳浅部地壳浅部，岩层中构造裂隙发育，流体相，岩层中构造裂隙发育，流体相和地表连通，不呈密闭状态。和地表连通，不呈密闭状态。uPl p

16、f ：侵入体附近侵入体附近，岩浆侵入带来大量挥发分，岩浆侵入带来大量挥发分，在局部聚集。在局部聚集。2 2 压力压力应力应力v概念概念：主要是由于：主要是由于构造运动或岩浆活动而产生的侧构造运动或岩浆活动而产生的侧向挤压力向挤压力。一般随深度增加而减小。一般随深度增加而减小。v作用作用：u 岩石在定向压力作用下，将发生变形和破碎，岩石在定向压力作用下，将发生变形和破碎，使岩使岩石产生节理、破裂面等石产生节理、破裂面等。u 组成岩石的矿物在定向压力作用下，会发生变形、组成岩石的矿物在定向压力作用下，会发生变形、破裂、转动以及矿物光学性质的改变，从而导致破裂、转动以及矿物光学性质的改变，从而导致岩

17、岩石在结构、构造的变化石在结构、构造的变化。u 定向压力还能导致定向压力还能导致变质岩中某些定向构造的形成变质岩中某些定向构造的形成。2 2 压力压力应力应力张应力（张应力（s3）及应变特点）及应变特点产物主要是张性断裂、拉断组构产物主要是张性断裂、拉断组构 (Winter, 2001)2 2 压力压力应力应力压应力（压应力（s3）及应变特点）及应变特点主要是均匀压扁或褶皱主要是均匀压扁或褶皱 (Winter, 2001)2 2 压力压力应力应力剪应力（剪应力（s 2）及应变特点）及应变特点沿一组平行的面滑动或旋转沿一组平行的面滑动或旋转 (Winter, 2001)图图 作用于单位岩石的不同

18、压力类型简图作用于单位岩石的不同压力类型简图A. 垂直直应力；垂直直应力；B. 侧向直应力；侧向直应力； Pl. 负荷压力；负荷压力； Pf. 流体压力。流体压力。u负荷压力负荷压力P Pl l来自上覆岩石来自上覆岩石柱。柱。u流体压力来流体压力来自粒间孔隙流自粒间孔隙流体体u应力来自构应力来自构造运动。造运动。压力来源压力来源3 3 流体流体v岩石的裂隙和毛细孔及颗粒之间岩石的裂隙和毛细孔及颗粒之间存在有流体，含量存在有流体，含量大约占岩石总量的大约占岩石总量的1%2%，主要成分为，主要成分为H2O、O2、CO2以及数量不等的硼酸、盐酸、硫化氢以及数量不等的硼酸、盐酸、硫化氢等。具有很等。具

19、有很大的化学活动性。大的化学活动性。v作用作用：u 流体起着流体起着溶剂的作用溶剂的作用，促进岩石中某些组分的溶解，促进岩石中某些组分的溶解和迁移，利于变质作用进行；和迁移，利于变质作用进行；u 直接影响直接影响变质反应的进行变质反应的进行；u 以水为主的流体对以水为主的流体对岩石的部分重熔岩石的部分重熔有一定的影响。有一定的影响。3 3 流体流体v原岩中的流体原岩中的流体 主要是沉积岩中的主要是沉积岩中的孔隙流体孔隙流体，在埋藏，在埋藏变质中起重要作用；变质中起重要作用；v海水海水 在洋底变质和俯冲带变质中起重要作用；在洋底变质和俯冲带变质中起重要作用；v变质流体变质流体 源于变质过程中脱流

20、体反应，广泛出现在源于变质过程中脱流体反应，广泛出现在各类变质环境；各类变质环境；v岩浆流体岩浆流体 在接触变质和交代变质中起重要作用；在接触变质和交代变质中起重要作用；v深源流体深源流体 主要来自地幔放气作用，是高级变质的流主要来自地幔放气作用，是高级变质的流体相主要来源。体相主要来源。 4 4 时间时间v时间时间是影响变质作用很重要的因素。是影响变质作用很重要的因素。v时间有两方面的含义，时间有两方面的含义，一是变质作用发生的地质年代，一是变质作用发生的地质年代，即不同时代变质作用的特点不同即不同时代变质作用的特点不同；二是变质作用发生；二是变质作用发生开始到终止所经历的时间。开始到终止所

21、经历的时间。v在变质过程中，控制变质作用进行的各种物理因素在变质过程中，控制变质作用进行的各种物理因素（温度、压力）、化学活动性流体和时间同时存在，（温度、压力）、化学活动性流体和时间同时存在，互相制约、互相影响。互相制约、互相影响。v一般一般温度和时间是最重要的因素温度和时间是最重要的因素，其次是静压力。，其次是静压力。第一章第一章 绪论绪论第一节第一节 变质岩和变质作用的基本概念变质岩和变质作用的基本概念第二节第二节 变质作用的控制因素变质作用的控制因素 第三节第三节 变质作用的方式变质作用的方式第四节第四节 变质作用的类型变质作用的类型第三节第三节 变质作用方式变质作用方式v变质作用方式

22、变质作用方式：变质作用过程中，导致岩石的矿：变质作用过程中，导致岩石的矿物成分、结构构造转变的机制。物成分、结构构造转变的机制。v主要的变质作用方式有主要的变质作用方式有v重结晶作用重结晶作用v变质反应和变质结晶作用变质反应和变质结晶作用v变质分异作用变质分异作用v交代作用交代作用v变形和碎裂作用变形和碎裂作用1 1 重结晶作用重结晶作用v概念概念：在变质作用条件下，原先存在的矿物颗粒在变质作用条件下，原先存在的矿物颗粒的重新组合，的重新组合，只有形状大小的变化只有形状大小的变化，而不涉及新，而不涉及新矿物的生成。矿物的生成。一般发生在组成矿物单一的岩石一般发生在组成矿物单一的岩石中，中，如：

23、石灰岩、石英砂岩等。如：石灰岩、石英砂岩等。 v类型：初始重结晶和次生重结晶。类型：初始重结晶和次生重结晶。v结果结果：使相应组分重溶、迁移并重新沉淀，粒度：使相应组分重溶、迁移并重新沉淀，粒度不断加大，相对大小逐渐均匀化，颗粒外形变得不断加大，相对大小逐渐均匀化，颗粒外形变得较规则，矿物间的接触界面发生变化。较规则，矿物间的接触界面发生变化。石英砂岩石英砂岩变质石英砂岩变质石英砂岩石英岩石英岩灰岩灰岩结晶灰岩结晶灰岩重重 结结 晶晶 作作 用用 过过 程程变化规律变化规律1 1 重结晶作用重结晶作用v 影响重结晶作用的因素：影响重结晶作用的因素：原岩特点；环境物理化学条件。原岩特点；环境物理

24、化学条件。v (1) 原岩成分原岩成分: 成分越简单，越纯净，越利于重结晶作用。成分越简单，越纯净，越利于重结晶作用。v (2) 粒度粒度: 同种矿物粒度小，表面能同种矿物粒度小，表面能大大， 越利于重结晶作用。越利于重结晶作用。v (3) 形态形态: 外形不规则的矿物颗粒易于发生重结晶作用。外形不规则的矿物颗粒易于发生重结晶作用。v (4) 温度温度: 温度升高，增大矿物溶解度，增大组分的扩散速度和距离，温度升高，增大矿物溶解度，增大组分的扩散速度和距离，利于发生大规模的重结晶作用。利于发生大规模的重结晶作用。v (5) 应力应力: 应力使原岩矿物破碎，表面能增加，利于发生重结晶作用。应力使

25、原岩矿物破碎，表面能增加，利于发生重结晶作用。2 2 变质结晶作用和变质反应变质结晶作用和变质反应v变质结晶作用概念变质结晶作用概念：指在变质作用的温度、压力：指在变质作用的温度、压力范围内，在原岩基本保持固态条件下，使范围内，在原岩基本保持固态条件下，使旧矿物旧矿物消失、新矿物形成消失、新矿物形成的一种变质方式。的一种变质方式。v特征特征：变质反应前后，岩石的总成分保持不变变质反应前后，岩石的总成分保持不变。v这种方式通过特定的化学反应来实现，这种化学这种方式通过特定的化学反应来实现，这种化学反应称为反应称为变质反应变质反应，主要有，主要有矿物的同质多相转变矿物的同质多相转变和形成新矿物组合

26、的反应和形成新矿物组合的反应。 变质结晶作用变质结晶作用变质反应如变质反应如红柱石、蓝晶石、矽线石之间红柱石、蓝晶石、矽线石之间的同质多相转变。的同质多相转变。v同质多相转变同质多相转变：化学化学组成相同组成相同的固体，在不的固体，在不同的热力学条件下，常同的热力学条件下，常会形成会形成晶体结构不同晶体结构不同的的同质异构体，这种现象同质异构体，这种现象叫同质多晶或同质多相叫同质多晶或同质多相现象。现象。3 3 交代作用交代作用v交代作用交代作用：指变质条件下，由变质原岩以外的物：指变质条件下，由变质原岩以外的物质的带入和原岩物质的带出，而造成质的带入和原岩物质的带出，而造成一种矿物被一种矿物

27、被另一种化学成分与其不同的矿物所置换的过程另一种化学成分与其不同的矿物所置换的过程。v特点特点：变质反应前后，岩石的总成分保持不变，变质反应前后，岩石的总成分保持不变，新矿物形成与旧矿物消失是同时进行，固态为主，新矿物形成与旧矿物消失是同时进行，固态为主，有流体相的存在。有流体相的存在。交代作用主要通过交代作用主要通过渗透方式和渗透方式和扩散方式扩散方式进行。进行。v交代作用产物交代作用产物：混合岩、矽卡岩、气热变质岩等。混合岩、矽卡岩、气热变质岩等。钠长石边钠长石边斜长石斜长石白云母白云母蓝晶石蓝晶石绿帘石绿帘石钙铝榴石钙铝榴石绢云母绢云母+ +石英集合体呈长石板状晶形假象石英集合体呈长石板

28、状晶形假象交代作用与变质结晶作用特征对比交代作用与变质结晶作用特征对比4 4 变质分异作用变质分异作用v变质分异作用变质分异作用：指成分均匀的原岩，在岩石总成指成分均匀的原岩，在岩石总成分不变的前提下，造成分不变的前提下，造成矿物组合不均匀矿物组合不均匀的一种变的一种变质作用质作用。v特点特点：重要的成岩过程，在岩石变质时，某些矿：重要的成岩过程，在岩石变质时，某些矿物物在化学成分上重新调配或重组合而局部富集在化学成分上重新调配或重组合而局部富集显显示出来的。结核原理示出来的。结核原理说明变斑晶的形成过程。说明变斑晶的形成过程。v结果结果：形成变斑晶、细脉、透镜体、结核和条带。：形成变斑晶、细

29、脉、透镜体、结核和条带。泥质岩经热变质后在角岩泥质岩经热变质后在角岩中出现的堇青石变斑晶中出现的堇青石变斑晶5 5 变形和碎裂作用变形和碎裂作用v变形和碎裂：变形和碎裂：各种岩石在各种岩石在应力的作用应力的作用下，当应力下，当应力超过塑性屈服强度时，就会出现塑性变形现象，超过塑性屈服强度时，就会出现塑性变形现象，当应力超过其弹性极限时就会发生破碎裂开当应力超过其弹性极限时就会发生破碎裂开。v变形和碎裂是变质过程中的一种重要作用，它既变形和碎裂是变质过程中的一种重要作用，它既与与岩石岩石( (包括组成它们的矿物包括组成它们的矿物) )的力学性质的力学性质有关，有关，又与又与变形岩石所处的深度、应

30、力的大小强度变形岩石所处的深度、应力的大小强度等因等因素有关。素有关。单个晶体的扭折单个晶体的扭折kinking直线滑移直线滑移translation gliding双晶滑移双晶滑移twinning gliding颗粒边界的滑移颗粒边界的滑移扩散流动扩散流动diffusive flow 晶内晶内塑性变形塑性变形intracrystalline plastic deformation晶界晶界塑性变形塑性变形intercrystalline plastic defor塑性流动导致的永久变形机制塑性流动导致的永久变形机制：（晶内：（晶内/ /晶界塑性变形）晶界塑性变形）晶格不变形晶格不变形晶格变形晶

31、格变形 产生机械双晶产生机械双晶(优选光性方位优选光性方位)晶内变形不均匀晶内变形不均匀滑移面弯曲扭折滑移面弯曲扭折是组分从晶体的较大应力边界区向是组分从晶体的较大应力边界区向较低应变部位迁移、结晶的过程较低应变部位迁移、结晶的过程机械的机械的化学的化学的塑性变形塑性变形变形作用变形作用 (deformation) (1)静态重结晶静态重结晶 (static recrystalizaion) 无偏应力参与的重结晶作用。无偏应力参与的重结晶作用。(2)动态重结晶动态重结晶(dynamic recrystallization)伴随变形而发生的重结晶作用。伴随变形而发生的重结晶作用。变形作用变形作用

32、 (deformation) 重结晶阶段首先从高应变区开始发育，通过亚颗粒的旋转重结晶阶段首先从高应变区开始发育，通过亚颗粒的旋转及其边界迁移、消耗老颗粒而生长。形成的新颗粒比亚颗粒稍及其边界迁移、消耗老颗粒而生长。形成的新颗粒比亚颗粒稍大，但仍保持变形的颗粒边界形态和定向性。大，但仍保持变形的颗粒边界形态和定向性。进一步重结晶使进一步重结晶使颗粒粒度增大，边界呈矩形状，达到稳定状态。颗粒粒度增大，边界呈矩形状，达到稳定状态。重结晶重结晶恢复恢复 使变形晶体中较高应变能量状态使变形晶体中较高应变能量状态恢复到变形前状态的过程恢复到变形前状态的过程特征：特征：在变形晶体中形成大量细小的在变形晶体

33、中形成大量细小的亚颗粒亚颗粒(粒径粒径0.020.03mm) 晶体剩余应变能的消耗过程晶体剩余应变能的消耗过程 特征：特征：发育和生长无应变新颗粒发育和生长无应变新颗粒动态重结晶过程可分为动态重结晶过程可分为恢复恢复和和重结晶重结晶两个阶段：两个阶段： 变形作用变形作用 (deformation) 第一章第一章 绪论绪论第一节第一节 变质岩和变质作用的基本概念变质岩和变质作用的基本概念第二节第二节 变质作用的控制因素变质作用的控制因素 第三节第三节 变质作用的方式变质作用的方式第四节第四节 变质作用的类型变质作用的类型变质变质作用作用类型类型规模规模温度温度压力压力前进变质前进变质退变质退变质

34、复变质复变质 高压型高压型 中压型中压型 低压型低压型局部变质作用局部变质作用前进变质作用前进变质作用 ：由增温而引起的变质作用，特征由增温而引起的变质作用，特征是以稳定的高温矿物组合代替较低温的矿物组合。是以稳定的高温矿物组合代替较低温的矿物组合。u 类型类型-温度温度退变质作用退变质作用 ：指低级变质叠加于原有的高级变质指低级变质叠加于原有的高级变质作用而引起的变质。是低温矿物组合取代较高温的作用而引起的变质。是低温矿物组合取代较高温的矿物组合的过程。退变质作用常见于大的断裂带。矿物组合的过程。退变质作用常见于大的断裂带。复变质作用复变质作用 ：多次不同温压条件的变质事件的叠多次不同温压条

35、件的变质事件的叠加。加。高压型：高压型：地温梯度地温梯度1010/km/km左右。左右。u 类型类型- -压力压力高压过渡型高压过渡型：地温梯度地温梯度1010-20/km-20/km。中压型：中压型：地温梯度地温梯度20/km20/km左右。左右。低压过渡型：低压过渡型：地温梯度地温梯度20-30/km20-30/km。低压型低压型：地温梯度地温梯度30/km30/km。 第四节第四节 变质作用类型变质作用类型u局部变质作用局部变质作用u区域变质作用区域变质作用变质作用的规模变质作用的规模接触接触热变质作用热变质作用动力变质作用动力变质作用冲击变质作用冲击变质作用交代变质作用交代变质作用造山变质作用造山变质作用洋底变质作用洋底变质作用埋藏变质作用埋藏变质作用混合岩化作用混合岩化作用1 1 区域变质作用区域变质作用v在大面积内发生的区域性在大面积内发生的区域性的变质作