石油地质基础-变质作用及变质岩

课程名称石油地质授课班级授课日期本次课题变质作用及变质岩教学目的和技能要求通过本次课程的讲授，使学生理解和掌握变质作用的定义以及分类，掌握变质作用的类型，引起变质作用的原因，了解几种主要类型的变质岩及其变质类型重点：变质作用的概念、变质作用的类型（接触变质作用、动力变质作用、区域变质作用）难点：变质作用的因素（温度、压力、化学活动性流体）德育：学习，主要的是态度，更主要的是态度，最主要的还是态度，象大庆的前辈那样端正自己的态度，为祖国做出自己应有的贡献。教学方法：讲授法教学内容摘要：变质作用的因素及类型、变质作用的概念、变质作用的因素、变质作用的类型、变质岩的一般特征（变质岩的概念、变质岩的物质成分、变质岩的结构、变质岩的构造）课后安排：复习本次课的内容，为下次课的实验做准备授课教案第四章变质作用及变质岩第一节变质作用的因素及类型一、变质作用的概念变质作用一一因地球内力作用（如地壳运动和岩浆活动），使早期形成的岩浆岩、沉积岩或变质岩，未经熔融状态而发生物理化学变化形成新岩石的地质过程，称为变质作用。变质作用主要发生在地壳深部，一般＞10km。变质三要素:T,P,流体，温度最重要。但陨石撞击及高压变质，主导因素则是压力。热源主要来自地球内部（岩浆热能与放射热能）通过变质作用形成的岩石叫变质岩。正、副变质岩原岩为火成岩的叫正变质岩；原岩为沉积岩的叫副变质岩。二、变质作用的因素引起变质作用的主要原因是温度、压力和化学活动性流体。在变质作用中以某一种因素单独起作用是少见的。它们多以不同因素的组合出现，所以变质作用十分复杂。（一）温度温度是引起变质的基本因素。温度的变化来源于地热、放射性元素的蜕变、岩浆活动及地壳运动诸方面。温度升高导致岩石重结晶作用，但不能超过900℃，否则就会重熔，那就不属于变质作用了。形成新的矿物——使岩石内部物质重新组合，非晶质变为结晶质，形成新的矿物。（二）压力压力也是重要变质作用因素之一。压力分为静压力、定向压力（应力）及流体压力三种。压力可以使重结晶矿物产生定向排列，而形成变质岩特有的片理构造。.静压力（如课本上的例子）均衡压力或围压——由上覆岩层的重力引起的。静压力使岩石的体积缩小，密度加大，变的致密坚硬，并形成新的矿物。如.定向压力由构造运动或岩浆活动引起的挤压力，使岩石中矿物垂直于压力方向排列，产生片理构造、片麻状构造等。同时还能形成新的矿物：石英、云母、绿泥石、石墨等。（二）化学活动性流体温度和压力，只能使岩石的结构、构造和矿物成分发生变化，要使岩石的化学成分改变的只有外来物质的加入。变质作用的流体主要是：h2o、CO2、Cl、B、P以及富含多种金属的热水溶液。上述三种因素相互联系，相互影响，共同作用，只是在一定的地质条件下，某种因素起主要作用而已。四、变质作用的基本类型变质作用的分类主要根据地质环境、变质因素及产物的特征划分为接触变质作用、动力变质作用、区域变质作用、混合岩化作用及洋底变质作用。接触变质作用一一岩浆侵入围岩引起的。①接触热变质作用主要因素：温度，围岩的化学成分，发生脱水、脱碳酸及重结晶。形成的主要岩石类型：斑点板岩（雏晶为石英、绢云母、绿泥石等，原岩为粘土岩、凝灰岩）。角岩：具显微变晶结构。②接触交代变质作用主要因素：温度，围岩的成分，岩浆分泌的挥发物质（气体和液体等。）矽卡岩：中酸性岩浆侵入到碳酸盐石中，易发生接触交代变质作用，所形成的岩石称为矽卡岩。动力变质作用——由地壳运动所产生的构造应力使岩石发生破碎、变形和重结晶。定义：在应力作用下原岩发生破碎、变形和重结晶等地质作用。岩石类型：构造角砾岩，碎裂岩、糜棱岩、构造片岩。区域变质作用——由构造运动与岩浆活动引起的岩石大范围、大规模变质作用。定义：大范围内发生的由温度、压力以及化学活动性流体等多种因素引起的变质作用。分布①大陆地盾。多呈面状分布，如中国华北的古陆核，加拿大地盾，俄罗斯地盾，等等②造山带：多呈带状分布。代表性的岩石1）板岩：具有板状构造的岩石，基本上没有重结晶。2）千枚岩：具有千枚构造的岩石，重结晶程度比板岩高，具有定向性，丝绢光泽。千枚状构造：长英质矿物具定向排列，重结晶程度不高，肉眼不能分辩，仅见丝绢光泽。3）片岩：具有片状构造的岩石，片状或柱状矿物＞30%4）片麻岩：具有片麻状构造的岩石，长英质矿物＞50%。5）变粒岩6）斜长角闪岩）麻粒岩8）榴辉岩混合岩化作用——由区域变质作用进一步发展，使变质岩向混合熔浆转化形成混合岩。1）定义：混合岩化作用一介于变质作用和岩浆作用之间的地质作用，形成的岩石称为混合岩。2）特点:①长英质组分：石英、长石一浅色（称脉体）（新）。②基性组分：片岩、片麻岩一暗色（基体）（旧）。第二节变质岩的一般特征变质岩的特征，最主要的有两点：一是岩石重结晶明显、二是岩石具有一定的结构和构造，特别是在一定压力下矿物重结晶形成的片理构造。一、变质岩的矿物一部分矿物是在其它岩石中也存在的矿物，如石英、长石、云母、角闪石、辉石、磁铁矿以及方解石、白云石等。还有一部分矿物是在变质过程中产生的新矿物，如石榴子石、蓝闪石、绢云母、绿泥石、红柱石、阳起石、透闪石、滑石、硅灰石、蛇纹石、石墨等变质矿物。这些矿物是在特定环境下形成的稳定矿物，是鉴别变质岩的标志矿物。二、变质岩的结构①变余结构——变质程度较低，重结晶和变质结晶不完全，保留有原岩的结构。如：变余泥质结构（板岩）、变余斑状结构等②变晶结构——原岩在固态下发生重结晶、变质结晶作用，形成的结晶质结构。如：粒状变晶结构（石英岩、大理岩）、鳞片变晶结构（千枚岩、云母片岩）等。三、变质岩的构造①变余构造——岩石变质后仍保留原岩的构造特征。如：变余层理构造、变余波痕构造、变余气孔构造等。

②变成构造——原岩通过重结晶、变质结晶形成的构造。如：斑点构造（斑点板岩）、板状构造（板岩）、片状构造（片岩）、千枚状构造（千枚岩）、片麻状构造（片麻岩）等。第二节变质作用类型及其代表性岩石（类型：接触交代、区域、动力、混合岩化）.接触变质（包括接触交代、接触热变质）定义：火成岩侵入围岩而造成的变质作用，形成新岩石。如砂岩T石英岩;石灰岩T大理岩；泥岩一角岩（灰黑坚硬致密）矽卡岩：发生在中酸性岩浆与冷围岩之间通过流体交代、物质成分的交换而形成的变质岩。.区域变质.定义:在T、P、流体的综合作用卜，区域范围内发生的变质.代表性岩石：板岩一千枚岩一片岩一斜长角闪岩一片麻岩一麻粒岩一榴辉岩.代表性矿物：超高压、高温