变质作用与变质岩课件

1、变质岩（一）变质作用与变质岩的概念变质作用：在内动力地质作用下，岩石的矿物成分、结构、构造发生变化的作用。 变质岩：由变质作用 所形成的岩石。分布于古老的地块和构造活动带，可形成矿产。第1页，共60页。（二）变质作用的影响因素与变质作用的方式1.影响因素：温度、压力、化学活动性流体。2.变质作用方式：1）重结晶作用： 温度、压力升高的情况下，组成岩石的矿物在固态下重新生长变化的过程。（局部溶解组分迁移重新结晶）没有物质的带入、带出，矿物成分不变。第2页，共60页。第3页，共60页。第4页，共60页。2）变质结晶作用 基本固态条件下，化学成分重新反应，形成新矿物。3）交代作用 化学活动性流体和固

2、体岩石之间发生的物质置换作用，体积不变，但成分改变。第5页，共60页。4）变形与碎裂作用 岩石塑性弯曲变形， 或 形成片理 变形作用； 在应力条件下，第6页，共60页。岩石 断裂 ， 碎裂成角砾状-隐晶质碎裂作用。第7页，共60页。5）变质分异作用 岩石在不发生熔融和交代的情况下，某些组分经扩散产生不均匀聚集， 成分均匀的原岩变成矿物成分不均匀的变质岩。 可形成细脉、透镜体、变斑晶等。第8页，共60页。 （三）变质作用的类型 根据地质环境、物理化学因素，变质作用可分为：动力变质、接触变质、交代变质、区域变质、混合岩化作用等。第9页，共60页。1）动力变质作用 是以构造应力为主要影响因素的变质作

3、用，发生于断裂带中*，形成动力变质岩，如断层角砾岩。 *过去认为动力变质作用一般发生于断裂带附近，属脆性变形的产物。近年来注意到动力变质作用也产生在以韧性变形为主的韧性剪切带中，宽达数km数十km，不仅使原岩破碎变形，而且还可能进一步重结晶，产生新的矿物，其代表岩石就是糜棱岩。胜13-7井 太古界3068米第10页，共60页。2）接触变质作用 是由岩浆侵入围岩引起的变质作用，发生于侵入体的边缘地带。其规模一般较小，分布不广，变质带宽度自数m到1km左右，温度和挥发组分是主要因素。根据引起接触变质的主要因素，接触变质作用分为：（1）接触热变质作用 围岩主要受岩浆散发的大量热能影响而产生的一种变质

4、作用。 温度为主要影响因素，基本无外来物质成分加入。热接触变质作用的方式是重结晶作用，交代作用很弱或无，在变质前后总的化学成分没有变化，但通过重新组合可以形成新矿物。 如：粘土岩受低热接触变质作用可形成石墨斑点板岩、红柱石板岩和变质粘土岩等。受中热接触变质作用可形成具细粒变晶结构的各种云母角岩，受高热接触变质作用可形成片麻岩。第11页，共60页。从接触带向外，围岩的变质作用由强到弱，依次递减，因而使不同强度的接触变质带围绕侵入体成环状分布。第12页，共60页。 （2） 接触交代变质作用 除岩浆散发的热量外，还有岩浆析出的挥发组分的加入，使接触带附近的岩浆岩和围岩发生明显的交代作用。 如：中、酸

5、性岩浆侵入碳酸盐岩时，接触交代作用特别强烈，形成以石榴子石和透灰石为主要矿物的岩石，称为矽卡岩。矽卡岩中含多种金属矿产，如铁、铜、钨、锡、钼、铅、锌等。第13页，共60页。 3）区域变质作用 是在广大地区或地壳的不同深度内，由温度、压力、化学活动性流体等因素的综合作用引起的变质作用。 形成的岩石称区域变质岩。 地壳活动带是发生区域变质作用的基本地质背景，区域变质呈大面积或带状分布，长数百至数千km，宽数十至数百km。 第14页，共60页。 4）混合岩化作用 是一种超深变质作用，介于变质作用与岩浆作用之间的一种地质作用。 在强烈的区域变质作用中，随着温度的上升，岩石局部熔融，来自地下深处的热液也

6、参与其间形成流体，这些多为长英质的流体以脉状贯入或渗透扩散，与仍处于固态的变质岩相互混合的作用，称为混合岩化作用。 形成的岩石为混合岩。 混合岩的最大特点：岩石由原变质岩的基体和新生成的长英质脉体两部分组成。通常，基体颜色较深，基体与脉体以不同的量比和方式相混合，形成形态不同的混合岩。如条带状构造、眼球状构造、角砾状构造、片麻状构造、阴影构造等。 第15页，共60页。条带状混合岩（泰山）第16页，共60页。（四）变质岩的基本特征1.变质岩的物质成分 化学成分主要受原岩的影响，但 有时也受变质作用的影响，如交代作用。 矿物成分受原岩化学成分和变质条件的控制。主要矿物与岩浆岩相同，但可出现许多变质

7、矿物，如.第17页，共60页。2.变质岩的结构和构造（1）变质岩的结构： 由矿物组分的形状、大小和相互关系反映出的岩石特征和性质。 包括： 变余（残留）结构 变质后残留有原岩的结构。第18页，共60页。第19页，共60页。第20页，共60页。 变晶结构 固态条件下重结晶和变质重结晶形成的结构。 代表结晶能力，多它形。 按晶粒大小分为： 粗粒变晶结构 中粒 细粒3mm1 3mm1mm按形态分为： 粒状变晶结构晶粒等轴、无定向；鳞片片状矿物定向成片理；纤维矿物 纤维状、针状、长柱状。第21页，共60页。第22页，共60页。第23页，共60页。按矿物晶粒的相对大小， 分为： 等粒变晶结构大部分矿物晶

8、粒粒度相近， 无定向。 接触变质岩中称角岩结构。 不等粒变晶结构 斑状变晶结构有基质和变斑晶。第24页，共60页。第25页，共60页。第26页，共60页。 碎裂结构 受机械破坏而产生的结构，动力变质的典型。 可进一步分为：碎裂结构、碎斑结构、糜棱结构第27页，共60页。第28页，共60页。 交代结构 原有矿物被新矿物所置换形成的结构。如交代假象、交代斑状等。第29页，共60页。（2）变质岩的构造岩石组分在空间上的排列分布方式，包括： 变余构造 变质后仍保留了部分原岩的构造特征。如变余层理。第30页，共60页。第31页，共60页。 变成构造 变质作用形成的构造，如：板状构造泥页岩在应力下产生的一

9、组相互平行 的破裂面，基本没有重结晶。第32页，共60页。第33页，共60页。千枚状构造 有稍强的重结晶， （绿泥石、绢云母等） 片状矿物初具平行排列，片理面上 呈现丝绢光泽。第34页，共60页。片状构造大量片柱状矿物定向排列 ，构成片理面。第35页，共60页。片麻状构造粒状矿物为主，片柱状矿物断续排列。 第36页，共60页。块状构造岩石中矿物成分和颗粒大小在空间上均匀 分布。第37页，共60页。 混合构造 混合岩中，由基体和脉体相间混合而成。第38页，共60页。三、变质岩的主要岩石类型（一）动力变质岩 以岩石机械破碎和变形为主要特征。包括：1.破碎角砾岩（构造角砾岩） 断裂带中 原岩破碎成角

10、砾状，被破碎的细屑和部分外来胶结物胶结的岩石。第39页，共60页。第40页，共60页。2.碎裂岩 具碎裂结构或碎斑结构，较碎裂角砾岩的碎裂程度高。3.糜棱岩 强压扭应力错动、研磨、粉碎而成，破碎颗粒 30%， 粒状矿物石英为主， 长石 25% 。第51页，共60页。第52页，共60页。4.片麻岩类 高级区域变质作用产物 。 片麻状构造，晶粒粗， 片柱状矿物 50%， 长石为主。第53页，共60页。5.麻粒岩类 高级变质作用产物， 以斜长石为主，紫苏辉石为特征。 可含少量石英、石榴石等， 粒状变晶结构 。第54页，共60页。6.榴辉岩类 地壳深处极大压力下形成。 绿辉石 +富镁石榴石 ， 可有少量橄榄石、兰晶石、角闪石，不含长石。 粗粒不等粒变晶结构 。 第55页，共60页。第56页，共60页。7.大理岩类碳酸盐矿物变质而成，粒状变晶结构。8.石英岩类 石英砂岩或硅质岩变质而成，石英含量 75%。 粒状变晶结构第57页，共60页。第58页，共60页。（五）混合岩