2内动力地质作用地质学.ppt

1、第二章 地质作用,第一节 概述 一、地质作用概念 由自然动力引起地球（或地壳）的物质组成、内部结构和地表形态不断运动、变化、发展的作用，统称为地质作用。 引起这些变化的各种自然动力，称为地质营力。 地质作用的结果： 海陆分布的变迁； 形成千姿百态的地貌景观； 促使各种岩石、矿物的形成与破坏； 不断地对地壳进行着建造和改造。,二、能量来源,根据引起地质作用的能量的来源和特点，分为： 1、内能源于地球内部自身的能量。主要有： （1）放射能：放射性元素衰变产生的能量。 （2）重力能：地心引力给予物体的能量。 （3）旋转能：地球自转的离心力给予地表物体的能量。 （4）结晶能和化学能：物质结晶相变产生的

2、能和地壳与地幔、上地幔与下地幔等不同圈层之间的化学成分转变产生的能。,2、外能源于地球外部的能量。包括： （1）太阳辐射能：地球表面最主要的能源，是形成地面流水和大气运动的主要动力。 （2）日月引力能：日月引力可形成潮汐，每年释放出巨大的能量;还可在地球固体表面形成固体潮。,三、地质作用类型 1、内动力地质作用 由地球内能引起的、作用在整个地壳甚至整个岩石圈的地质作用。 根据动力及作用方式分： 地壳运动 地震作用 岩浆作用 变质作用,2、外动力地质作用 由地球外能（太阳能、日月引力能）引起的、作用在地壳表层的地质作用。,按作用方式分： 风化作用 剥蚀作用 搬运作用 沉积作用 成岩作用,地质作用

3、分类,四、地质年代表,第二节 内动力地质作用,内动力地质作用由地球内能引起的、作用在整个地壳甚至整个岩石圈的地质作用。 根据动力及作用方式分： 地壳运动 地震作用 岩浆作用 变质作用,一、地壳运动,海蚀崖,海蚀槽,（一）概念： 1、地壳运动由内力所引起的地壳的缓慢的机械运动。 如板块的分离、滑移、俯冲、碰撞；区域性沉陷与上隆；岩层的断裂与褶皱。 运动速度：几厘米-十几厘米/年。如喜马拉雅山脉，2500万年以前从海底升起，平均速度0.04厘米/年。,2、构造运动：由内力所引起的岩石圈的缓慢的机械运动。按发生的时间，可划分为： 现代构造运动人类历史时期发生的构造运动。 新构造运动晚第三纪以来发生的

4、构造运动。 古构造运动晚第三纪以前发生的构造运动。,例一： 意大利那不勒斯湾海岸上的三根大理石柱,大理石柱： 建于古罗马时代（公元前105年），1742年发现。,（二）构造运动的实例,18世纪中叶，全柱升出海面 19世纪初，开始下降 1826年0.30m 1878年0.65m 1913年1.53m 1933年2.05m 1954年2.50m 下降速度：2厘米/年,水平方向,例二：,圣安德烈斯断裂带： 18821946年间，沿北西方向发生差 异性移动(断层西侧向西北方向移动，4cm/a；东侧只作相对较小的往复运动）。,秦皇岛,例三 地层的变形,例四： 波切台地、波筑台地、海蚀槽,角度不整合 缺失

5、18亿年,1m馒头组,太古界片麻岩,例五： 不整合的存在,角度不整合 缺失18亿年,太古界片麻岩,下马岭组,秦皇岛,按地壳运动的方向： 1、升降运动:分为 上升运动 下降运动如：沧海桑田的变迁 2、水平运动： 造山运动 造谷运动 如：大西洋洋中脊，每年以2-4厘米的速度向两侧移动。,（三） 地壳运动的方向性,地震，就是大地的震动，古代称之为地动。在我国，远在公元一千多年以前就有地震的纪录。 （一）概念： 地震内力引起的地壳的快速颤动 。,二 地震作用,地震是内能逐渐积累到一定程度突然释放，造成岩石圈的快速颤动。,1976年7月28日河北省唐山市的大地震，死亡人数约24万。,7.2级,（二）地震

6、现象,中国日报网站消息：12月30日，印度尼西亚驻马来西亚大使Rusdihardjo表示，印度洋海啸的重灾区、印尼亚齐省的死亡人数可能超过40万人。,2004年12月26日，印尼苏门答腊岛北面海域26日发生强烈地震引发海啸，席卷南亚东南亚多个国家。,1、1920年12月16日，中国甘肃发生8.6级地震，死亡10万人。 2、1923年9月1日，日本关东地区发生里氏7.9级大地震，死者和下落不明者共达14.2万人。 3、1935年5月30日，巴基斯坦基达发生7.5级地震，死亡5万人。 4、1976年7月28日，中国河北省唐山、丰南一带发生7.8级地震，造成24.2万人死亡，重伤16.4万人；唐山市

7、97以上的建筑倒塌，全市交通、通讯、供水、供电中断，直接经济损失人民币30多亿元。 5、1978年9月16日，伊朗塔巴斯镇及周围许多村庄被一场震级在里氏7.5-7.9级之间的大地震夷为平地，造成1.5万人死亡。 6、1999年8月17日，土耳其西北部城市伊兹米特发生里氏7.4级地震，造成1.7万人死亡，4.2人受伤，直接经济损失200亿美元。 7、2003年12月26日，伊朗东南部克尔曼省发生里氏6.8级地震，造成3万多人死亡；位于古丝绸之路的巴姆古城有70的住宅被夷为平地；有2500多年历史的著名砖体建筑巴姆古城堡基本坍塌。 8、2004年12月26日，印尼苏门答腊岛北面海域26日发生强烈地

8、震引发海啸，席卷南亚东南亚多个国家。 9、2008年5月12日，中国汶川发生8.0级地震，地震最大烈度达十一度 ，震源深度18.660.49 km 。,百年来世界重大地震,（三）地震的类型,按照引起地震的原因，地震分为： 1、构造地震：地应力的累积超过岩石临界强度而产生的地壳断裂。占全球的90%，数量多、破坏大。,发生于海底的地震叫海震。1960年5月22日，南美智利西海岸的8.9级地震，因海底断裂造成巨大海啸。 23日，夏威夷，浪高十多米，死伤200余人； 24日，日本海岸，浪高3米多，伤亡数百人，沉船109艘。,3、火山地震：由火山爆发引起的地震。局限于现代火山活动带，强度不大、震源较浅、

9、范围较小，占7%。,4、人工地震：因施工打桩、地下核试验、人工爆破、水库等人为原因引起的地震。规模小、范围小。 如：美国科罗拉多州米德湖地区，1935年蓄水，1937年发生有感地震百余次，1939年水蓄满后，地震达到高潮，发生过5级地震，至今尚未平息。（最早发现）,2、陷落地震：由悬空地层陷落引起的地震。 震源浅、范围小，占3%。,（四）地震的主要参数,震源：地下首先发生震动并释放能量的地方。 依震源深度划分为：浅源地震（震源深度070公里，占72.5%. 唐山地震震源深度为11公里,汶川地震震源深度：18.660.49 km ） 中源地震（震源深度70300公里，占23.5% ） 深源地震（

10、震源深度大于300公里，占4 % ）。,震中： 震源在地面上的垂直投影。 震中距： 震中到地震台的距离。 震源距： 震源到地震台的距离。,震级：表示一次地震释放能量的大小。 微震；有感地震；强震；大震； 最大地震，1960年5月22日南美智利西海岸的8.9级地震。唐山地震7.8级, 地震序列：由最先出现到趋于稳定的一系列地震构成。 主震：在地震序列中最强烈的一次地震。 前震与余震：主震之前的地震为前震，之后的地震为余震。,地震烈度：指地震对地面及房屋建筑物的影响和破坏的程度。,地震烈度大小与震级的大小、震源的深浅以及震区的地质构造有关,（五）世界地震的分布： 环太平洋地震带 地中海印度尼西亚地

11、震带 洋脊地震带 大陆裂谷地震带,1、环太平洋地震带：位于太平洋沿岸的海沟-岛弧地带，从南美的安第斯山、北美的洛杉矶、阿拉斯加、阿留申群岛、勘察加半岛和千岛群岛、日本群岛、我国台湾岛、菲律宾群岛、至新西兰群岛，是地球上最主要的地震带。几乎全部的深源地震、90%的中源地震、80%的浅源地震。 2、地中海印度尼西亚地震带：又称阿尔卑斯-喜马拉雅地震带，横跨欧亚大陆，主要分布于地中海、经喜马拉雅山、向南至印度尼西亚，再转向东与环太平洋地震带相接。约有15%的地震分布于此。主要为浅源和中源地震。 3、洋脊地震带：主要沿大西洋洋中脊、印度洋脊、太平洋洋隆及北冰洋洋脊分布。地震强度较前两带弱很多，但均为浅

12、源地震。 4、大陆裂谷地震带：与区域性大断裂有关，多为浅源地震。如东非裂谷、红海-死海裂谷、贝加尔湖、莱茵地堑等。,1、东部地区：包括东北、华北、华南沿海和台湾省，主要受太平洋地震带的控制。 2、西南地区：包括青藏高原和横断山脉，主要受地中海-印度尼西亚地震带的控制。 3、西北地区：包括我国西部地区的东西向山脉和弧形山脉，是新构造运动强烈的地区，地震常有发生。,（六）我国地震分布,我国位于环太平洋地震带和地中海-印度尼西亚地震带之间，因此地震频繁，主要分布在：,东部、西南、西北,三 岩浆作用,（一）概念 1、岩浆是地球深处天然产出的高温、高压、含大量气体挥发组分、成分复杂的硅酸盐熔融体。 （1

13、）成分：以硅酸盐为主；次为金属硫化物、氧化物，富含水蒸气、二氧化碳、硫化氢等挥发组分； 岩浆基本类型： 超基性岩浆 SiO2小于45% 基性岩浆 45-52% 中性岩浆 52-65% 酸性岩浆 大于65%,冰岛火山,菲律宾火山,（2）温度： 通过遥测装置测定现代熔岩流的温度，或在实验室测定熔化岩浆岩的温度来近似地确定岩浆的温度。 火山熔岩流的温度范围为700-1200。 其中: 基性火山熔岩流为1000-1200， 中性者约为900-1000， 酸性者约为700-800。,2、岩浆作用岩浆从形成、运动、直到冷凝、固结成岩的全过程。 岩浆冲破地壳上升到地面喷出作用（火山作用）； 岩浆上升到某一部

14、位侵入到围岩中侵入作用。,3、熔浆：从火山口流出的岩浆，其中的挥发组分已逸出，习惯上称为熔浆。 4、岩浆岩：由岩浆作用形成的岩石。 5、岩浆发源地：上地幔的软流层及地壳中部的局部地段。50-200公里。,（二）岩浆活动的类型,按岩浆活动的部位分为火山作用及侵入作用。,1、火山作用（喷出作用）:岩浆喷出地表的作用。 （1）火山锥：火山喷出物通过火山喉管或火山通道喷出，形成各种式样的火山锥。 火山口：火山喉管的出口，多呈漏斗状。 火山岩：火山作用形成的岩石。,（2001-12-12) 火热的熔岩顿时冲上九霄云天，喷射出来的“火舌”最高高度时超过峰顶半英里，海拨高度为17884英尺,墨西哥波波凯台帕

15、提尔火山,火山锥：火山通道、火山口,（2）火山的喷发类型 根据火山活动的时间，火山可分为 活火山：是指现在正在活动或近百年来有过活动的火山。1944年3月，维苏威火山爆发，流出的熔岩侵入了当时的美军基地，破坏了机场和一些飞机。 休眠火山：是在人类历史上有过活动而近百年来停止活动的火山。 喀拉喀托火山1883年的爆发使36000人死亡。 死火山：即人类历史以来不再活动的火山。,大同火山群,历史上长白山地区有过多次喷发的“史料记载”，1668年和1702年、公元1199年和约5000年前公元11991201年天池火山大喷发是全球近2000年来最大的一次喷发事件，当时喷出的火山灰降落到远至日本海及日

16、本北部。 1997年国家“九五”重点项目“中国若干近代若干活动火山的监测与研究”启动。经过几年的研究，认为：长白山是一个休眠的活火山,按火山通道的形状，火山分为： 熔透式、裂隙式、中心式,熔透式：将上覆围岩熔透， 呈面式喷发。,大洋台地型,中心式喷发：喷发物沿火山喉管喷出地面，平面上呈点状喷发，是中、新生代以至现代火山活动的主要方式，常伴随有强烈的爆炸现象。除喷出大量气体外，还喷出大量碎屑物质，最后溢出熔浆。按照爆炸的强烈程度，分为宁静式、爆炸式和递变式等。 猛烈式：又称培雷式，以猛烈爆炸的形式出现，具突然性。以中酸性岩浆为主，含气体多、粘性大、流动慢、冷凝快，因此常在火山喉管中凝固，象“塞子

17、”一样堵住火山通道。随着下部岩浆的不断聚集，内部压力强大，当压力大于塞子阻力时，发生骤然的猛烈爆炸。大量的气体、岩屑、岩浆团块喷向天空。以西印度群岛上的培雷火山（1902年爆发，灼热的火山灰在几分钟内将一座沿海城市圣皮尔毁灭，28000名居民除两人外全部遇难）为代表。,培雷型,1968年马荣火山,印度尼西亚的喀拉喀托火山位于爪哇岛和苏门答腊岛之间的海峡。现在海拔813米，水上面积10.5平方公里。火山活动力的强弱，不决定于火山的大小高低，印度尼西亚的喀拉喀托火山虽然不很大，但活动力极强，其1883年的大爆发，震动了世界。其强大的爆炸力，据专家估计相当于投掷在日本广岛的原子弹的100万倍。其爆发

18、产生的轰鸣声，使远在3000公里以外的澳大利亚也听到了。这次大爆炸使原岛(即原喀拉喀托火山)在水上的45平方公里土地，约有三分之二陷落到了水下。这次爆发还引起了强烈的地震和海啸，海啸激起的狂浪高达 2040米， 超过10层楼高，致使海水侵入到爪哇和苏门答腊岛的内地，摧毁了295个村镇，夺去了约50000人的生命。地震和海啸引起的狂浪，还冲出海峡，冲决了印度加尔各答和澳大利亚帕斯等大海港，甚至冲到了南非好望角等地以及西欧海岸。据说狂浪从喀拉喀托冲出，到达西欧海岸时，全程只用了32小时，在此期间，汹涌的狂浪共沉没了各种船舰约6500艘。在船舰上遇难的人们，多数是莫名其妙，不知所以。1883年5月2

19、0日开始的这次大爆发，到当年8月27日基本上平息了，历时99天。在火山爆发期间，其喷发物散落到半径约为237公里的范围内， 在喀拉喀托周围7493公里距离内的岛屿均遭到了灼热喷发物的侵袭。有人形容这次大爆发是“声震一万里，灰撒三大洋“。,宁静式：又称夏威夷式，以宁静的溢流出炽热岩浆为特点，无爆炸现象。岩浆以基性为主，含气体少、粘度小、流动快，以夏威夷群岛的火山为代表。,夏威夷火山,这种喷发类型，熔岩往往是多次溢流，而且有许多裂隙作为通道，流出的熔岩形成比较平坦的熔岩穹。例如1924年基拉维厄和1975年冒纳罗亚火山的喷发就是典型的夏威夷式喷发。,递变式：以爆炸式和宁静式有规律的交替出现为特点，

20、多数火山为递变式类型。通常是先猛烈喷发、喷出大量气体和岩屑，后转为宁静的溢流出熔浆，反复交替出现。如意大利维苏威火山。,维苏威火山在公元前有过多少次喷发，没有详细记载。但公元63年的一次地震对附近的城市造成了相当大的损失。从这次地震起直到公元79年，常有小地震发生， 至公元79年8月地震逐渐增多，地震强度也越来越大，发生了火山大爆发。这次大爆发之处，有一股浓烟柱从维苏威火山垂直上升，后来向四面分散，状似蘑菇。在这股乌云里，偶尔有闪电似的火焰穿插，火焰闪过后，就显得比夜晚还黑暗。喷出的火山灰飘扬得很远，赫库兰尼姆城因距火山口较近，被掩埋在70英尺下的火山灰中， 个别地方达112英尺，有些覆盖物或

21、泥流还充填到房屋内部和地下室内。在1713年，人们打井无意打在了被埋没的圆剧场的上面，后来又发现了赫库兰尼姆和庞贝两座城市，但发现的骨骼很少，这可能是由于火山大爆发前，频繁得地震，使多数城市居民，有了充分的逃避时间，并将贵重的、能携带的物品也一齐带走了。但在兵营里发现，两个被锁在木桩上的士兵却未能逃脱。在郊区一座房屋的地下室里，发现了被埋在火山灰和泥流中的17个人，他们当时可能认为已经找到了安全的避灾之处，后来这些人被包裹在火山灰和泥流硬化了的凝灰岩中。,裂隙式喷发：岩浆沿一个方向的大断裂或断裂群上升，喷溢出地表称为裂隙式喷发。 特点：裂隙式喷发火山口不呈圆形，而是长达数十公里以上的断裂带，或

22、者火山口沿断裂带呈串珠状排列，往下可连成墙状通道。以粘性小、流动性大的基性熔浆为主，沿裂隙缓慢溢出，然后向各个方向流动形成熔岩被，面积达几十万平方公里，厚达几百米甚至超过千米。,1783年冰岛拉基火山喷发,现代或近代裂隙式喷发主要局限在大洋中脊和大陆裂谷带上。,从长25km的裂隙中喷出约12km3的熔岩及3km3的火山啐屑物，覆盖面积达565km2。,（3）火山喷出物：火山喷出的物质有气态、液态和固态三种。 气态喷出物 在岩浆向上运移的过程中，压力逐渐降低， 溶解在岩浆中的挥发组分就以气体的形式分离出来，岩浆喷出后压力降低，更多的气体进一步释放。 喷出的气体以水蒸气为主（70%以上），此外还有

23、二氧化碳、一氧化碳、氯化氢、氨气、氯化铵、氯气、硫、氮气等。 随温度的降低，喷出气体的成分发生变化：氯化物酸气水蒸气、二氧化碳。气体喷出后部分气体直接凝固成凝华物堆积在火山口附近。 液态喷出物： 火山的液态喷出物叫熔浆，熔浆与岩浆的差别在于前者挥发组分较少。熔浆冷凝后形成的岩石叫熔岩。按二氧化硅的含量多少，熔浆可分为： 基性、超基性熔浆SiO2含量少于52%，温度高（1000-1200），粘度小，易流动，含挥发组分少，冷却速度慢为特点，可形成熔岩瀑布。枕状熔岩为海底喷发的基性熔岩。 中、酸性熔浆SiO2含量大于52%，温度低（800-1000） ，粘度大，流动慢，含挥发组分多，冷却速度快。常形

24、成岩钟，岩针等地形。,2004年11月2日，在冰岛东部的吉里姆斯沃恩山区，一座火山喷发产生大量尘雾，这时一架飞机刚好飞 过尘雾。,火山喷出的碎屑物质火山弹、火山灰、火山尘。,枕状熔岩,岩针,火山喷出的熔岩流,固态喷出物 由于气体的膨胀力及其所派生的冲击作用，使火山喉管及火山口附近被炸碎并抛射出来，未冷凝的岩浆呈团块、细滴喷射出来并在空中或落地后凝结为固体，均属于固态喷处物，统称为火山碎屑物。火山碎屑依大小可分为： 火山块大于32mm.； 火山砾4mm-32mm.； 火山灰小于4mm.,火山弹,火山角砾岩,（4）世界活火山的分布,全世界的活火山大约有500-600座。其分布有一定的规律。 环太平

25、洋火山带分布于太平洋板块与周围大陆板块的汇聚型边界的大陆一侧，已知有319座火山，占62%，以安山质和流纹质熔浆喷发为主。 地中海-印尼火山带又称阿尔卑斯-喜马拉雅火山带，位于非洲板块、印度板块与欧亚板块之间的汇聚型板块边缘，已知有94座活火山，占18%，熔浆喷发从基性到酸性都有，性质多变。 洋脊火山带： 分布于大西洋、太平洋、印度洋的洋脊，已知有活火山60余座，多为玄武质岩浆。 大陆裂谷火山带 ：,世界活火山的分布,环太平洋火山带正位于太平洋板块的俯冲带上，俯冲带内洋壳及其上沉积物的重熔，加上来自软流层物质，沿板块边缘的裂隙上升形成玄武质、安山质、流纹质的火山喷发； 地中海至印尼火山带分布于

26、欧亚板块与非洲板块和印度板块相碰撞之处； 洋脊和大陆裂谷软流层物质上升形成玄武质熔岩喷发；,板块构造理论对火山分布的解释,岩浆侵入到围岩中并占据一定空间，其方式有岩浆以热力熔化围岩和以机械力挤入围岩两种方式。根据岩浆侵入部位不同，可分为深成侵入作用（深度大于3公里）和浅成侵入作用（深度小于3公里）。 （1）深成侵入作用：温度、压力均较高，岩浆冷凝缓慢，岩石多为全晶质中粗粒结构，岩体规模较大。围岩受岩浆高温影响，变质现象较强，范围较广。常见岩体有岩基、岩株等。 岩基：规模最大，面积大于100平方公里，最大可达数万平方公里。平面上呈长圆形，长数十公里，甚至几千公里，宽可达100公里以上。岩基一般为

27、中酸性岩浆冷凝而成。 岩株：是一种常见侵入体，平面上近圆形或不规则状，接触面较陡，规模较大，出路面积小于100平方公里。可单独产出，或向下与岩基相连。,2、侵入作用地下深处的岩浆沿软弱带向上侵入到围岩中冷凝固结成岩石的过程叫侵入 作 用。,是侵入岩中最大的一种岩体，其出露面积大于100Km2。平面上呈圆形或不规则状，主要由花岗岩类岩石组成,岩基,与围岩接触面较陡，在平面上近于圆形或不规则形状的不整合侵入体。其出露面积小于100Km2,岩株,岩株多见于酸性岩中,（2）浅成侵入作用： 浅成侵入活动接近地表，岩浆冷凝较快。侵入体的规模一般较小，可见底部边界，常见有：岩床、岩墙、岩盆、岩盘等。 岩床：

28、厚度较小而面积较大的层间侵入体，与围岩平行，以基性岩常见。 岩墙：厚度比较稳定且近于直立的板状侵入体。在较大区域内，常多条有规律分布，形成岩墙群。规模小的可称为岩脉。 岩盆：中间厚、边缘薄、中间微向下凹的盆状侵入体。岩性多为基性。 岩盖（岩盘）：上凸下平的穹隆状侵入体。岩性以中酸性常见，延伸不远。,岩床：层面贯入，薄而广,岩浆侵入到岩层之间，形成上凸下平的穹隆状侵入体。,岩盖,岩浆侵入到岩层之间，形成中心下凹的盆状整合侵入体。,岩盆,岩墙 沿断裂侵入， 规模大，稳定。,1、岩浆的起源： 1928年鲍文“一元论”： 原始岩浆只有一种，即玄武质岩浆源自软流圈； 其它岩浆由玄武岩浆结晶分异而成。 “

29、多元论”：原生岩浆至少包括玄武质岩浆、流纹质岩浆和安山质岩浆，其中玄武质岩浆起源于地幔（软流圈），安山质岩浆源自软流圈或地壳物质的重熔，花岗质岩浆是地壳深处的岩石在来自深部的热水作用下经部分熔融或重熔而成的混合岩化花岗岩。,（三）岩浆的起源与演化,2、岩浆的演化： 几种原始岩浆造成多种岩浆岩的主要原因有两方面： （1）分异作用：包括 液态分异作用在岩浆结晶之前，在液态下发生的，按照比重析为较简单的岩浆，重者在上，轻者在下。 结晶分异作用岩浆在冷却过程中，有一部分先结晶出来的矿物依照各自的比重不同，重者沉于岩浆底部，轻者上浮。 在岩浆结晶过程中发生的。 鲍温指出了岩浆中主要矿物的结晶顺序。 （2

30、）同化混染作用岩浆活动过程中，熔化围岩改变自身成分的作用。 同化混染作用的强弱取决于地质构造条件、岩体规模、热力条件、挥发组分含量及围岩性质等。,同化混染,四 变质作用 变质岩占地壳总体积的27.4%，各地质时代均有分布。变质作用形成的矿产极为丰富,据统计：西方国家矿产总储量中前寒武纪的变质储量中，铁矿占70%，锰矿占63%，铜矿：73%，白云母及白金母几乎100%，金和铂占大部分。 一、概念： 变质作用地壳内早已存在的岩石，当原有的物理化学条件发生改变时，其自身在成分、结构和构造上发生相应的改变，从而形成新岩石的过程。,变质岩由变质作用形成的岩石。,原岩基本在固态的条件下，受温度、压力和化学

31、活动性流体的作用。,特征:(1)岩石基本保持固态，物质成分一般不发生大规模的迁移，原岩在变质前后总的化学成分保持不变；(2)在地下深处高温高压下进行，和常温下的风化作用不同。变质作用的温压条件：温度一般大于150c，上限大致在700c-900c，高于此上限属于岩浆作用范围。(3)变质作用与地壳形成和发展密切相关，在不同时期，地壳状况、热流的强度和分布、构造运动的特点有差异，即影响到变质作用。,1、温度 温度的升高有助于吸热反应的进行。 （1）对单矿岩来说，温度的升高促使矿物晶粒由小长大，非晶质矿物重新结晶成为晶质矿物，这一过程就叫重结晶作用。重结晶作用造成变质岩均由晶质矿物组成。 如：微晶石灰

32、岩 粗粒变晶大理岩。,（二）影响变质作用的因素,重结晶,变质,（2）对于复矿岩来说，温度的升高，可促进其内部各种组分之间发生化学反应，形成新的矿物，使母岩中的原有的矿物组合发生改变，形成新的岩石。 如：SiO2 + CaCO3 高 温 CaSiO3 + CO2 - Q 石英 方解石 硅灰石 （低压、 550C） 高岭石红柱石 + 石英 + 水 （加热）,温度来源：地热、岩浆热、构造运动产生的摩擦热。,2、压力 压力按物性不同，分静压力和动压力。 （1）静压力是指地下某深度处，由上覆物质的重量产生的负荷压力。 静压力各向均等，大小随深度增加，大致深度每增加1000米，静压力增加27MPa。变质作

33、用的静压力范围，一般认为在1-2 (108Pa)到7-8 (108Pa)之间，相当于距地面深5公里-30公里的区间。 静压力的增加，有利于形成体积小、密度大的矿物。 如： Mg2SiO4 + CaAl2Si2O8CaMg2Al2SiO43 镁橄榄石 + 钙长石 = 石榴石 分子体积缩小17.6% 体积：43.9 101.1 121 比重：3.2 2.7 3.52,（2）动压力构造运动产生的定向压力。在地壳上部静压力不大的地方表现最强，在地壳深部，因静压力较大，岩石呈塑性，应力因塑性变形而释放，因此，动压力随深度增加而减弱。 动压力的作用主要变现在它对岩石矿物的机械破坏（低温）以及造成压溶现象（

34、高温）。,压溶现象：在矿物受压部位易产生溶解，其溶解物质倾向于沉淀在受压力小的部位，从而使矿物颗粒呈现出沿某方向排列的趋势。从板岩、千枚岩、片岩到片麻岩，矿物排列的方向性增强，反映了动压力的增大。,3、化学活动性流体,化学活动性流体：指一种以水和CO2为主，包含多种金属和非金属以及氟、氯、硼、磷等组分的溶液。 来源：部分来自原岩粒间孔隙中所含的液体， 或者来自原岩中含OH-矿物在脱水时和碳酸盐矿物在去碳酸盐化过程中析出的水和CO2 ，还可来自岩浆及地壳深处。 在较高的温度和压力下，呈气态；在较低的温度下，则形成热液。 化学活动性流体的作用： 起溶剂作用，促进组分的溶解，并加强其扩散速度，从而促

35、进重结晶和变质反应的进行； 作为组分参加变质反应，如脱水和水化反应，形成不含水或含水矿物； 作为加入和带出物质的介质 如：钾长石 + Na+ = 钠长石 + K +,中、酸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。,（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、区域变质、混合变质、冲击变质作用等。,它是以定向动压力为主要影响因素的变质作用，发生于断裂带中，形成动力变质岩，如断层角砾岩。,1、动力变质作用,动力变质作用一般发生于断裂带附近，脆性变形，形成构造角砾岩（具破裂角砾结构，分选极差）。 动力变

36、质作用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。,构造角砾岩,它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，变质带宽度自数米-1公里左右，温度和挥发组分是主要因素。 （1）热接触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作用。 温度为主要影响因素，基本无外来物质成分加入。作用的方式是重结晶作用，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。,2、接触变质作用,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呈环状分布变质带。,粘土岩受低热接触变质作用可

37、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。,（2） 接触交代变质作用除岩浆散发的热量外，还有岩浆析出的热液和挥发组分的加入，使接触带附近的岩浆岩和围岩发生明显的交代作用，简称交代作用。如：中、酸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。,交代变质岩:岩浆侵入以后，岩浆与围岩之间发生交代作用，有物质的带入和带出，形成与原岩不同的变质岩。,3、区域变质作用,它是在广大地区或地壳的不同深度内，由温度、压力

38、、化学活动性流体等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，长数百至数千公里，宽数十至数百公里。依热流质的高低和应力的大小不同，区域变质通常分成三带： （1）浅带：定向压力大，温度和静压力都不高，水分比较多，变质后产生许多含（OH）的片状、柱状矿物，如白云母、黑云母、绿泥石、绿帘石等。形成板状、千枚状构造，常见变质岩有千枚岩、板岩等。 （2）中带：定向压力很大，温度和静压力较高，岩石变质较深，原岩中的矿物多已受到改造，形成水分较少，含（OH）较少的矿物，如白云母、黑云母、绿泥石、角闪石、长石、石榴子石、蓝晶石、十字石等。片理构造，常见变质岩有各种片岩等。 （3）深带：定向压力不显著，温度和静压力都很高，水分很少，基本不含（OH） 的矿物。形成在高温高压下稳定的矿物，如：长石、辉石、橄榄石、石榴子石、硅线石等。原岩被彻底改造，形成各种片麻岩、混合岩等。 从浅带深带，变质程度由浅深，在许多大型山脉中常见此种现象。,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,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。