变质作用与变质岩

变质作用与变质岩第1页，共36页，2023年，2月20日，星期一第2页，共36页，2023年，2月20日，星期一一、变质作用概述二、变质过程中原岩的变化三、变质作用类型及其代表性岩石四、岩石的转化4.4变质作用与变质岩第3页，共36页，2023年，2月20日，星期一（一）变质作用概念一、变质作用概述变质岩是由沉积岩、火成岩经变质作用后形成的使岩石改变其成分、结构、构造变成新岩石的作用称为变质作用。固相、温度、压力、热液起作用与火成岩的区别在于：前者是在岩石熔融状态下成岩，后者是在固体状态下成岩；与沉积岩的区别在于：沉积岩形成于地表，变质岩形成于一定深处。第4页，共36页，2023年，2月20日，星期一1.温度（二）变质作用的因素

成岩作用←150℃～800℃→岩浆作用作用：使矿物重结晶来源：地热岩浆岩地壳断裂2.压力（1）静压力及流体压力静压力来源于上覆岩层的重量，在强大静压力作用下，使岩石压缩，形成密度大，体积小的新矿物。流体压力：静压力在岩石中通过循环于空隙中的流体传递，形成流体压力，它在很大程度上影响岩石的变质作用。（2）定向压力静压力地壳运动在岩石中产生的挤压力和剪切力，使岩石结构和构造发生变化。定向压力第5页，共36页，2023年，2月20日，星期一二、变质作用的因素1.温度2.压力3.化学活动性流体成分以H2O、CO2为主，含其他易挥发易流动物质。来源：（1）岩石空隙中的水（2）沉积岩矿物中分离出的结合水、CO2

（3）岩浆中分泌和逃逸出的成分（4）地壳深处物质的分泌物在变质作用过程中，三种因素是相互配合，在一种变质作用中是以某种因素为主。另外，各种因素要发生作用，必须具备相当长的时间。第6页，共36页，2023年，2月20日，星期一（一）物质成分的变化二、变质过程中原岩的变化1.挥发性物质（H2O、CO2、C）的逃逸或获得Al4[SiO10][OH]8→Al2[SiO4]O+2SiO2+4H2O（高龄石）（红柱石）（石英）CaCO3+SiO2→CaSiO3+CO2↑（方解石）（石英）（硅灰石）2.压力作用下原矿物变为密度大体积小的新矿物粘土矿物→红柱石（＜5.5×108Mpa）→蓝晶石（＞5.5×108Mpa）Mg2[SiO4]+Ca[Al2Si2O8]→CaMg2Al2[SiO4]3（橄榄石）（钙长石）（石榴子石）3.交代作用固态下由于化学活动性流体的参与，岩石与围岩进行原子、离子或分子的交换。如：K[AlSi3O8]+Na+→Na[AlSi3O8]+K+（钾长石）（钠长石）第7页，共36页，2023年，2月20日，星期一二、变质过程中原岩的变化（一）物质成分的变化（二）变质岩中的矿物1.变质矿物2.继承性矿物红柱石蓝晶石夕线石硅灰石石榴子石滑石十字石透闪石阳起石蓝闪石透辉石蛇纹石石墨石英钾长石钠长石白云母黑云母（三）变质岩的结构1.变晶结构原岩发生重结晶而形成的结构，表现为全部结晶。表现为火成岩中的非晶质沉积岩的碎屑结构、生物骨架结构趋于消失。粗粒结构＞1mm细粒结构＜1mm等粒变晶不等粒变晶2.变余结构变质程度不深，残留原岩结构。变余斑状结构变余砾状结构变余砂状结构第8页，共36页，2023年，2月20日，星期一二、变质过程中原岩的变化（四）变质岩的构造1.变成构造1）斑点状构造2）板状构造3）片理构造岩石中某些成分集中，成为或疏或密集的斑点。斑点成分为炭质、铁质、硅质、云母或红柱石，基质为隐晶质岩石中具有平行、密集而平坦的破裂面。具变余泥状结构或显微变晶结构岩石中片状、柱状矿物连续平行排列，形成平行密集而不甚平坦的文理—片理，沿片理方向容易劈开。片状构造—颗粒较粗，肉眼可辨千枚状构造—颗粒细小4）片麻状构造5）块状构造在以长石为主的粒状矿物中分布有定向排列的片状、柱状矿物。2.变余构造变余气孔构造变余层状构造变余泥裂构造片状构造第9页，共36页，2023年，2月20日，星期一三、变质作用类型及其代表性岩石（一）接触变质作用发生在火成岩于围岩之间的接触带上主要是由温度和挥发性物质所引起的变质作用—接触变质作用。温度300°C～800°C压力不大1.接触热变质作用主导因素为温度。发生重结晶、脱水、脱炭及物质成分的重新组合，形成新矿物与变晶结构，但岩石中总的化学成分无显著改变。常见：斑点板岩角岩大理岩石英岩变质作用类型2.接触交代变质作用引起变质作用的因素除温度外，从岩浆中分泌出的挥发性物质也起重要作用。岩石的化学成分有显著变化，新矿物大量生成。典型岩石—矽卡岩接触交代变质作用第10页，共36页，2023年，2月20日，星期一（二）区域变质作用三、变质作用类型及其代表性岩石广大地区内的岩石，在地下深处受到地壳运动长期和剧烈的影响而发生的变质作用。是各种因素综合作用的结果1.区域变质作用的概念温度：200℃~300℃至700℃~800℃压力：1～2×108Pa至13～14×108Pa地壳运动岩浆活动热液2.区域变质作用代表性岩石板岩千枚岩片岩片麻岩变粒岩斜长角闪岩麻粒岩榴辉岩变质程度第11页，共36页，2023年，2月20日，星期一三、变质作用类型及其代表性岩石（三）混合岩化作用又称超深变质作用，它是由变质作用向岩浆作用转变的过渡性地质作用。区域变质作用深入发展，温度升高到岩石融化温度时，岩石部分熔融形成酸性熔体，同时地下深处分泌出富含K、Na、Si的热液，两者沿裂隙或片理扩散贯入甚至和变质岩发生化学反应，形成新岩石的作用称混合岩化作用。混合岩混合岩基体脉体第12页，共36页，2023年，2月20日，星期一动力变质作用（破裂变质作用）——岩体发生断裂时，在断裂带两侧发生的变质作用。代表性岩石：糜棱岩。（四）动力变质作用第13页，共36页，2023年，2月20日，星期一第14页，共36页，2023年，2月20日，星期一4.5岩石的转化

火成岩、沉积岩、变质岩在一定条件下可以相互转化。地质作用与岩石岩石的转化1岩石的转化2第15页，共36页，2023年，2月20日，星期一第16页，共36页，2023年，2月20日，星期一第17页，共36页，2023年，2月20日，星期一第4.4，4.5章变质作用与变质岩

重点1.变质作用的影响因素。（难点）2.变质作用的类型及其代表性岩石。3.三大岩类的转化。（难点）第18页，共36页，2023年，2月20日，星期一变质岩变质程度的变化示意图第19页，共36页，2023年，2月20日，星期一第20页，共36页，2023年，2月20日，星期一第21页，共36页，2023年，2月20日，星期一第22页，共36页，2023年，2月20日，星期一第23页，共36页，2023年，2月20日，星期一第24页，共36页，2023年，2月20日，星期一第25页，共36页，2023年，2月20日，星期一静压力第26页，共36页，2023年，2月20日，星期一定向压力第27页，共36页，2023年，2月20日，星期一变质作用与变质岩类型示意图第28页，共36页，2023年，2月20日，星期一接触交代变质作用示意图第29页，共36页，2023年，2月20日，星期一变质环境与压力温度关系第30页，共36页，2023年，2月20日，星期一混合岩第31页，