变质作用的基本概念教学课件

第四篇变质岩MetamorphicRocks)2019-06教员:桑隆康Tel:67884583(HE-Mail:S主109;南望山庄7-3-901Petrologyisaveryimportantbasiccourse.sLetsreadthetextbooktogetherBasicskill--3B:Basicconceptionsbasictheory,basicmethodsCombinelecturewithpracticeStepbystep第十七章叟质作罔的基本魯PreliminaryIdeasofMetamorphismanderosionIgneous变质作用机制(“方式”)Lha变质作用因素SolidficationSedimentary三变质作用P71迹过程)MagmaMetamorphMetamorphism四变质作用的地质分类roc变质作用机制MetamorphicMechanism变质作用是一个基本保持固体状态下的转变过程1.变质结晶Meta.crystallization)2变形(Deformation)3.变质分异(Meta.differentiation)此外,在高级变质中还可出现部分熔融一主要属于岩浆作用范畴在很低级变质(埋藏变质)中甚至可出现压实作用主要属于沉积作用范畴1。变质结晶Metamorphiccrystallization也包括成核nucleation和生长growth两个步骤固态下成核多为在有成核剂存在下的非均匀成核。成核剂可以是一个先成的固体颗粒界面或某变形构造等固态下晶体生长受表面能驱使,通过粒度增大和均匀化、颗粒界面平直化(多边形化)而不断降低表面能,以达到表面能最低的结构稳定状态。变质结晶主要有重结晶和交代两种机制1.1重结晶作用recrystallization今岩石在基本保持固体状态下的矿物重新组合和通过化学反应形成新矿物的过程。重结晶前后,岩石总化学成分不变(除H2O、CO2外,封闭系统)单矿物sca质岩粒形状和粒度的重结晶矿物的重组合,无变质反应、无矿物成分变化,仅结构变化当达到最低颗粒界面能的情况下,相邻晶面之间的面间0102030405060708090100距接触带距离(m)角约为120°图17-1变燧石岩粒径对距辉长岩接触带距离图解多矿物岩的重结晶发生变质反应,导致矿物成分和结构变化总Calcite4Quart1石英2方解石“硅灰石b.温度超越Cc+Q=Wo+co2↑c.反应完全,粒度进a低温下cc+Q平衡结构反应温度时,粒度增步增大,形成新的大的同时Q与cc反应,高温条件下稳定的矿形成Wo反应边。在物组合Cc+Wo和平衡W集合体内有少量Q结构残留,不平衡结构12交代作用(metasomatic或replacement)固体岩石在化学活动性流体作用下通过组分带入带出而使岩石总化学成分和矿物成分发生变化的过程。岩石在交代过程中保持体积不变(开放系统)渗透infiltration◆扩散diffusion裂隙溶液中粒间孔隙溶液中组分迁移驱动力为组分迁移驱动力为压力差浓度差变质作用的化学分类chemicalclassification可以在系统中带入带出的组分称为活动组分mobilecomponents流体相是完全活动组分。通常的变质作用也会造成岩石的H2O、cO2和Fe的价态变化,岩石系统为封闭系统,从化学角度称为等化学变质作用isochemicalmetamorphism伴随交代作用,K+、Na+、Ca2、Mg2、Si4等金属阳离子也成为活动组分可带入带出时,