普通地质学4普地变质岩(1)
变 质 岩
变质岩变质作用形成的岩石。
是组成地壳的主要岩石类型之一。
在变质作用中，由于温度、压力、应力和具有化学活动性流体的影响,在基本保持固态条件下,原岩的化学成分、矿物成分和结构构造发生不同程度的变化。
变质岩的主要特征是这类岩石大多数具有结晶结构、定向构造(如片理、片麻理等)和由变质作用形成的特征变质矿物如红柱石、蓝晶石、十字石、堇青石、蓝闪石、硬柱石等。
野外的变质岩(图片)变质岩构造按成因分为：①变余构造，指变质岩中保留的原岩构造,如变余层理构造、变余气孔构造等;②变成构造，指变质结晶和重结晶作用形成的构造，如板状、千枚状、片状、片麻状、条带状、块状构造等。
习惯上先按变质作用类型和成因，把变质岩分为下列岩类。
①区域变质岩类，由区域变质作用所形成，如板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、绿片岩、斜长角闪岩、麻粒岩、榴辉岩、蓝闪石片岩等。
②热接触变质岩类，由热接触变质作用所形成，如斑点板岩、角岩等。
③接触交代变质岩类,由接触交代变质作用所形成,如各种夕卡岩。
④动力变质岩类,由动力变质作用所形成,如压碎角砾岩、碎裂岩、碎斑岩、糜棱岩等。
⑤气液变质岩类,由气液变质作用形成,如云英岩、次生石英岩、蛇纹岩等。
⑥冲击变质岩类。
由冲击变质作用所形成。
在每一大类变质岩中可按等化学系列和等物理系列的原则，再作进一步划分。
在早期的分类方案中，还出现过从原岩的物质成分与类型出发，再依次按变质作用过程中发生的变化与生成的岩石进行的分类。
所有这些分类,原则不尽相同,强调的分类依据也有差别。
原岩类型和变质作用性质是变质岩分类的两个主要基础，但原岩类型的复杂性和变质作用类型的多样性，给变质岩的分类带来许多困难。
以变质作用产物的特征（变质岩的矿物组成、含量和结构构造）对变质岩进行分类，将成为今后的主要趋势。
变质岩在地壳内分布很广，大陆和洋底都有，在时间上从太古宙至现代均有产出。
在各种成因类型的变质岩中，区域变质岩分布最广，其他成因类型的变质岩分布有限。
普通地质学 第5章 变质岩
3．混合构造——是混合岩特有的构造，由高级或中高级区
域变质岩和不同数量长英质物质混合组成 。
1、变余（流纹）构造
2、变成构造——变质作用过程中所形成的构造
（1）斑点构造：在轻度变质时，由于温度的升高以
及化学熔融的不均匀分布，原岩中的某些成份首先集
交代结构的类型种类繁多，常见交代假象结构、 交代蚕蚀结构、交代净边结构、交代穿孔结构、交 代蠕虫结构等（图5-10）。
3．交代结构
a.交代假象结构
（云英岩，白云母具黑云 母假象（左下方），白云 母小鳞片集合体具长石假 象（上方），有的尚见长 石残留体（右方），湖南 邓阜仙，单偏光 d=5mm）
3．交代结构
2、变质岩的矿物成分
（3）变质岩中出现一些岩浆岩、沉积岩中不出 现的特征变质矿物（指某些新生矿物如绿泥石、绢 云母、红柱石（空晶石）、蓝晶石、滑石、硬绿泥 石等，对指示原岩成分和变质作用性质、强度有特 殊意义，因此又称之为指示矿物。 （4）变质岩中广泛发育纤维状、鳞片状、长柱 状、针状矿物，常作有规律地定向排列，如矽线石、 绢云母、透闪石等。 （5）变质岩中常出现比重大、分子体积小的矿 物，如石榴子石等。
e.交代蠕虫结构
（黑云母碱性长石片 麻岩（四川丹巴）单 偏光 d=5mm）
4．碎裂结构
定向压力作用——发生破裂、磨损——碎裂结构。 在地下深处也伴随有变形和重结晶，主要出现于构 造破碎带中。由于这种结构的主要起因是动力作用， 故又统称动力变质结构。按碎裂程度划分为：
（1）角砾状结构——当原岩为细粒时，若岩石在 张性应力下受轻微破碎，则形成角砾状的岩石碎块；
第五章 变质岩
•第一节 变质岩的基本特征与分类
20244变质岩PPT课件
4变质岩PPT课件•变质岩概述•变质岩矿物与结构特征•接触变质岩类及其特征•区域变质岩类及其特征目•混合岩化作用和混合岩类•动力变质岩类及其特征录01变质岩概述变质岩定义与特点定义变质岩是指原有岩石在地壳内部高温、高压和化学活动性流体的作用下，发生矿物成分、结构和构造上的变化后形成的新岩石。
特点具有新的矿物组合和结构构造，常呈片理、片麻理或块状构造，岩石硬度较大，密度较高。
变质作用及类型变质作用指岩石在高温、高压和化学活动性流体作用下发生的变质过程。
变质类型根据变质作用因素和变质程度不同，可分为区域变质作用、接触变质作用、动力变质作用和交代变质作用等类型。
变质岩在地壳中分布与意义分布变质岩在地壳中分布广泛，尤其在造山带和古老地盾区更为集中。
意义变质岩的研究对于了解地壳演化、地质历史和矿产资源分布等具有重要意义。
同时，变质岩也是重要的建筑材料和装饰材料来源。
02变质岩矿物与结构特征常见变质矿物介绍变质岩中最常见的矿物，化学成分为SiO2，常呈粒状、他形粒状集合体。
包括钾长石、斜长石等，是变质岩中的重要矿物成分，常呈板状、柱状。
如黑云母、白云母等，常呈片状、鳞片状，具有良好的解理和绝缘性能。
包括普通角闪石、透闪石等，常呈长柱状、针状，具有较高的硬度和耐磨性。
石英长石云母类矿物角闪石类矿物变余结构变晶结构交代结构碎裂结构变质岩结构构造分析01020304指变质岩中残留的原岩结构，如变余砂状结构、变余斑状结构等。
指变质岩中矿物重新结晶所形成的结构，如粒状变晶结构、鳞片状变晶结构等。
指变质过程中原有矿物被新矿物交代所形成的结构，如交代残余结构、交代假象结构等。
指岩石在变质过程中受到应力作用而发生碎裂所形成的结构。
变质相指变质岩在形成过程中所处的温度、压力等物理化学条件及其对应的矿物组合。
常见的变质相有绿片岩相、角闪岩相、麻粒岩相等。
矿物组合不同变质岩中矿物组合不同，反映了原岩成分和变质作用的差异。
变质带指在一定区域内，由于温度和压力等条件的变化而形成的具有不同变质程度和变质相的变质岩带。
变质岩知识点总结
变质岩知识点总结一、基本概念变质岩：是经过来自地球内部的能量对早先形成的岩石进行改造使其结构构造发生变化的作用而形成的岩石。
变质作用：原岩在新的物理，化学，环境下为建立新的平衡以达到相对稳定的自然现象。
二、变质作用的外部因素温度：是主要因素：表现在：温度升高，岩石内部质点的活动能力升高，促进物质成分迁移，从而形成新的矿物。
如高岭石经过高温吸热形成红柱石和石英的作用，并且可以促进重结晶压力：静水压力、定向压力、粒间流体压力挥发物质的作用：除水的作用外，还有CO2, 、F、Cl、S、P等挥发物质的影响，分布于矿物的溶液中，称间隙溶液三、变质作用的方式：重结晶作用：在高温下，矿物在固态的情况下，重新生长的过程，或是岩石中的化学组分重新分配形成新矿物的过程。
变质结晶作用：是指在变质作用的温度、压力范围内，原岩基本保持固态条件下，新矿物相的形成过程，同时还有相应的原有矿物质相消失。
由于这种作用常常造成岩石中各种组分的重新组合，所以又称为重组合作用交代作用：是指变质条件下，由变质原岩以外的物质的带入和带出，而造成的一种矿物被另外一种化学成分上与其不同的矿物所置换的过程变质分异作用变质分异作用是指在岩石总成分不变的前提下，造成矿物组合不均匀的一种变质作用。
变形和碎裂作用变形和碎裂作用是动力变质作用过程中岩石变质的主要方式。
各种岩石在应力作用下，当应力超过弹性极限时，就会出现塑性变形或破裂现象。
在较高的温度和静压力条件下，岩石应变以塑性变形为主，此过程岩石保持着连续性和整体性。
在地壳浅部低温低压条件下，多数岩石具有较大脆性。
当其受应力超过弹性限度时，就会出现碎裂现象。
四、变质岩的特征及分类变质岩的物质成分主要由SiO2 、 Al2O3 、 Fe2O3 、MgO 、 FeO 、 MnO 、CaO 、Na2O 、K2O、H 2O、 CO2和TiO2、 P2O5 等氧化物组成根据原岩的化学组成在变质作用过程中是否发生改变，把变质作用分为两类：一类是等化学变质作用，另一类是异化学变质作用。
普通地质学—变质作用与变质岩
普通地质学—变质作⽤与变质岩第五章变质作⽤与变质岩第⼀节变质作⽤概述⼀、变质作⽤概念指岩⽯基本处于固体状态下，受到温度、压⼒和化学活动性流体的作⽤，发⽣矿物成分、化学成分、岩⽯结构构造的变化，形成新的结构、构造或新的矿物与岩⽯的地质作⽤。
变质岩：由变质作⽤所形成的新岩⽯。
新形成的岩⽯⽆论是岩⽯的矿物成分，还是结构、构造，均可与原岩不同。
1、变质作⽤与岩浆作⽤的区别：岩浆作⽤是⾼温、⾼压，使原岩从固态转变成熔融的液态后再成岩。
⽽变质作⽤过程中，原岩基本处于固态，温度⽐岩浆作⽤要低。
2、变质作⽤与沉积作⽤的区别：沉积作⽤只发⽣在地球的表层，与⼤⽓、⽔、⽣物等外因有关。
⽽变质作⽤主要发⽣在地表以下⼀定深度，与温度、压⼒等因素有关,温度⽐沉积作⽤要⾼。
⼆、引起变质作⽤的因素引起变质作⽤的因素有温度、压⼒以及化学活动性流体。
1、温度：温度是引起岩⽯变质的主要因素。
其作⽤是提供变质作⽤所需要的能量，促使⼀系列的化学反应和结晶作⽤得以进⾏；同时温度增⾼还可使矿物的溶解度加⼤，增强了流体的渗透性、扩散性及化学活动性，促进了变质作⽤的过程。
变质作⽤的温度范围⼀般介于（150）180℃～800（900）℃之间。
低于此温度，就属于固结成岩作⽤（沉积岩）。
⼀旦温度⾼到使原岩熔融，那么就进⼊到岩浆作⽤的范畴。
因此，变质作⽤基本上在固态下进⾏。
变质温度的基本来源有三个⽅⾯：（1）地热：地下温度随着深度增加⽽增⾼。
如果地表岩⽯因某种原因沉陷到⼀定深处，就能获得相应的温度。
（2）岩浆热：岩浆是⾼温熔融体，当岩浆侵⼊时，岩浆热会传到围岩，使围岩增温。
（3）地壳岩⽯断裂：断裂块体相互错动和挤压，能产⽣剪切热，使岩⽯升温。
2、压⼒：压⼒可分为静压⼒、流体压⼒及定向压⼒。
（1）静压⼒与流体压⼒：静压⼒是由上覆岩⽯重量引起的，它随着埋藏深度增加⽽增⼤。
静压⼒对岩⽯的作⽤⼒各项均等。
流体压⼒：静压⼒在岩⽯中的传递不只是通过固体的岩⽯质点，也可以通过循环于岩⽯空隙中的流体传递，形成流体压⼒。
变质岩
④铁镁铝的硅酸盐矿物如堇青石、十字石等⑤纯钙的硅酸盐矿物，如硅灰石等。
变质岩的矿物成分主要取决于原岩的总的化学成分和变质作用程度，如主要成分为SiO2和CaCO3的硅质灰岩，在接触变质作用中，如压力为10Pa，温度低于470℃时形成石英和方解石，如温度高于470℃时则形成方解石和硅灰石或石英和硅灰石。
变质岩结构构造变质岩的结构是指变质岩中矿物的粒度、形态及晶体之间的相互关系，而构造则指变质岩中各种矿物的空间分布和排列方式。
变质岩结构按成因可划分为下列各类：①变余结构是由于变质结晶和重结晶作用不彻底而保留下来的原岩结构的残余。
用前缀“变余”命名，如变余砂状结构、变余辉绿结构、变余岩屑结构等，根据变余结构、可查明原岩的成因类型。
②变晶结构是岩石在变质结晶和重结晶作用过程中形成的结构，常用后缀“变晶”命名，如粒状变晶结构、鳞片变晶结构等。
按矿物粒度的大小、相对大小，可分为粗粒（>3毫米）、中粒(1～3毫米)、细粒（<1毫米）变晶结构和等粒、不等粒、斑各种变质岩的存在条件，几乎跟它们的变质作用的类型有密切关系，换句话说，如果在野外工作时，能识别出变质作用的类型，那么也就大体上能估计出其中有哪些具体的变质岩的种类了。
何谓变质作用的类型？主要是根据地质成因和变质作用的因素来考虑变质作用的格局，实际上，也包括了变质作用的规模。
其类型大体上划分为四种，都是野外常遇到的。
①接触变质作用。
这是由岩浆沿地壳的裂缝上升，停留在某个部位上，侵入到围岩之中，因为高温，发生热力变质作用，使围岩在化学成分基本不变的情况下，出现重结晶作用和化学交代作用。
例如中性岩浆入侵到石灰岩地层中，使原来石灰岩中的碳酸钙熔融，发生重结晶作用，晶体变粗，颜色变白（或因其他矿物成分出现斑条），而形成大理岩。
从石灰岩变为大理岩，化学成分没有变，而方解石的晶形发生变化，这就是接触变质作用最普通的例子，又如页岩变成角岩，也是接触变质造成的。
普通地质学4第四章变质作用及变质岩
糜棱岩和超糜棱岩
千枚糜棱岩（千糜 岩） 糜棱千枚岩
>90
次 显 微 颗 粒 或 玻 璃
糜棱片岩或片岩
假玄武玻璃
变质岩的主要类型---动力变质岩
构造角砾岩指由于应力作用原岩破碎成角砾状被破碎细 屑充填胶结或有部分外来物质胶结的岩石。将这样的 结构称之为破碎角砾结构。它是动力变质岩中碎裂程 度中等的岩石。构造角砾岩在断层破碎带广泛分布。 其厚度取决于破碎的强度。有时可厚达数百米，延伸 数十至数百公里。
变质作用---变质级
变质作用---变质相
变质相的概念是由P.爱斯科拉最先提出。所谓变质相，是指反映多种原岩成 分，在一定的 p，T 条件下，与变质矿物组合之间的对应关系。 P. 爱斯科拉认为 “在特定的温度和压力条件下，经过变质作用，并达到化学平衡，其所形成的任 一种变质岩的矿物成分，仅受化学成分控制”。即一个变质相包括了在一定物化 条件下形成的，代表多种原岩化学成分的变质矿物组合。 P.爱斯科拉最初划分了八个变质相，随着对变质作用的深入研究与发展。在 此基础上共划分了十一个变质相，每个变质相都有一定的温度、压力范围，大致 可见示意图。
变质作用的主要类型
区域变质作用 在大区域范围内发生，并由温度、压力及化学活动性很强的 流体等多种因素，共同引起的一种变质作用。区域变质作用影 响的范围可达数千至数万km２以上，影响深度可达30 km以上， 温度在200-800℃之间。
高温低压带
高温高压带
低温高压带 洋壳 大陆壳
岩石圈
变质作用---变质级
变质作用的影响因素
压力 变质作用均在一定的压力环境下进行，所以压力是控制变质作用的重要物
理因素。按压力的性质可分为二大类： 静压力：是指岩石在地壳内一定深度时，所承受的重力，其大小随埋藏深度的 增加而增加，上覆岩层厚度的增加而增加，增加的速率是25-30×106Pa/KM。不 同类型变质作用的压力变化很大，一般接触变质和动力变化发生在地表 3-5km范 围内，故压力不超过0.1GPa。区域变质作用的压力范围为0.1GPa－0.8GPa。 应力：当物体遭受定向外力作用， 其内部就会产生一种抵抗力，称为 应力。应力通常和地壳活动带的构 造运动有关。应力是引起岩石变质 和变形的重要因素。地壳中岩石变 形、板状流劈理和碎裂构造都和应 力有关，而且它能增加变质反应和 重结晶的速度，促使变质作用的进 行。 介质条件 在变质作用过程中，虽 然岩石保持完整的固态，但其中仍 有少量流体相。流体相存在于矿物粒隙之间或岩石的裂隙中，成分以水和CO2， 还可含有其它挥发份。它们在较高的温度和压力条件下，具有较大的活性。
普通地质学课后习题答案
普通地质学(C)总复习汇总绪论一、名词解释地球系统：地球由固体地圈（地核、地幔、岩石圈）、流体地圈（大气圈、水圈）和土壤圈、生物圈（含人类圈）组成一个开放的复杂的巨系统，称为地球系统。
地球表层：指的是和人最直接有关系的那部分地球环境（即岩石圈、水圈、大气圈、生物圈相互交替、渗透的部分）。
二、论述题1）地球科学研究的重要意义？⑴地球是人类在宇宙中赖以生存和发展的唯一家园⑵人口、资源、环境是人类21世纪面临的三大基本问题（资源严重短缺固体矿产，能源，水资源，环境污染严重大气污染水污染）生物多样性是人类生存的基础⑶人们从改造地球表层正反两方面的收益与教训中逐渐认识到，人类社会的发展最终要受到地球表层的遏制。
人类无限制的发展，只能带来灾难，人类只有与地球表层环境相协调，才能持续发展。
人类要向生物学习，顺应地球表层自然演变规律，与地球表层协同进化。
⑷21世纪的建设者和领导者为了实现可持续发展，需要以地球系统科学的新地球观从整体上来认识地球并关注当前资源、环境热点问题。
因此，我们必须将地球系统作为一个整体进行研究，为政府实现人类人口、资源、环境与经济社会的协调发展的宏观决策中（发展规划与法规建设）提供科学理论基础。
2）地球科学的特点？全球性：20世纪60年代板块构造学说的出现，首先在固体地球研究中建立了全球观概念；全球监测与国际合作；调查研究的时间尺度的极大差异性；调查研究的空间尺度的极大差异性；现实主义类比研究方法。
第1章宇宙中的行星地球一、名词解释太阳系：是以太阳为中心，受太阳引力支配、并围绕它作旋转运动的天体组成的天体系统，主要包括太阳和围绕太阳旋转运动的八大行星、66颗卫星、一些小行星、彗星和星际物质等。
彗星：彗星也是围绕太阳旋转的天体。
不过它们质量很小，是一种云雾状小天体，围绕太阳旋转的轨道是十分扁长的椭圆。
距离太阳近的时候，从彗核蒸发出大量物质抛洒在远离太阳的方向，形成光带，称为彗尾。
小行星带：在火星和木星之间还有数量众多的、用肉眼看不见的小天体，也和八大行星一样绕太阳运行，科学家称之为小行星带。
地质基础-变质岩
斑状变晶结构 即在粒度较小的矿物集合 体中有相对较大的斑状晶 体，基质和斑晶粒度差别 悬殊，基质可是各种结构， 因为这些斑晶是在变质作 用中形成的，故称变斑晶。
鳞片(状)变晶结构 主要由云母、绿泥石、 滑石等片状矿物组成，多数情况下都呈平行定 向排列。
蛋白石， 玉髓， 水铝石， 粘土矿物， 海绿石， 盐类矿物， 卤化物矿物，
石英, 斜长石, 钾长石，白云母，
黑云母，角闪石，辉石，橄榄石， 碳酸盐矿物， 磁铁矿，钛铁矿
刚玉，石墨，钙铝榴石 红柱石，蓝晶石，矽线石 叶腊石，十字石，堇青石 硬绿泥石，硬玉，浊沸石 方柱石，钠云母，绢云母 帘石类，葡萄石，硬柱石 绿纤石，符山石，绿泥石， 阳起石，蓝闪石，滑石， 蛇纹石，直闪石，硅镁石， 透闪石，硅灰石
粒中(称碎基)还残留有部分较大的矿物颗粒， 很像斑晶(称碎斑)，称为碎斑结构。碎斑形状 不规则，具撕碎状边缘、裂纹。碎基是细小碎 粒至隐晶质的粉末。
糜棱结构 矿物颗粒几乎全部破碎成微粒 状 (或细粒至隐晶质)，并在应力作用下破碎 的微粒呈明显的定向排列， 其中可残留少量稍大的矿 物碎片(碎斑，常为石英、 长石等)，称糜棱结构。
④混合岩化作用 是指随着变质作用 的增强，温度、压力增高，原变质岩岩石发 生部分熔融并经过渗透、交代、贯入等方式 而形成混合岩的过程，称为混合岩化作用。
混合岩化作用多是区域变质作用进一步 深化的结果，所以，往往和区域变质作用在 一起，但区域变质作用后不一定都有混合岩 化作用。
混合岩化作用形成各类混合岩及混合花 岗岩。
③变余结构 由于变质结晶作用不彻底，原岩的矿物成 分和结构构造特征可能部分地保留下来，形成 变余结构。变余结构的命名只要在原岩结构名 称上加上“变余”二字便可。如变余花岗结构、 变余中砂结构等。
变质岩的一些课件
变质岩：自然界的瑰宝与地质变迁的见证一、引言变质岩，作为地球表面岩石的重要组成部分，见证了地球的漫长历史与地质变迁。
它们在高温高压的地质作用下，经历了复杂的物理化学变化，从而形成了丰富多样的岩石类型。
本文将简要介绍变质岩的形成、分类、特征及其在地质研究中的应用。
二、变质岩的形成变质岩的形成过程涉及到多种地质作用，主要包括温度、压力、化学反应和地质时间。
在地壳深部，岩石受到上覆地壳的压力和地热的影响，温度和压力逐渐升高。
当温度和压力达到一定程度时，原有岩石的物理化学性质发生改变，从而形成变质岩。
变质作用可以分为区域变质作用、动力变质作用和接触变质作用。
1.区域变质作用：指在大面积范围内，由于地壳运动引起的地壳深部岩石温度和压力的变化，使原有岩石发生变质。
区域变质作用形成的变质岩分布广泛，如片麻岩、片岩等。
2.动力变质作用：指由于地壳构造运动产生的应力作用，使岩石发生破碎、变形和重结晶。
动力变质作用形成的变质岩如糜棱岩、千枚岩等。
3.接触变质作用：指由于岩浆侵入或地壳运动导致的热量传递，使周围岩石发生变质。
接触变质作用形成的变质岩如角岩、大理岩等。
三、变质岩的分类与特征变质岩的分类主要依据其原岩类型、变质作用类型和矿物组成。
根据原岩类型，变质岩可分为火成变质岩、沉积变质岩和交代变质岩。
根据变质作用类型，变质岩可分为区域变质岩、动力变质岩和接触变质岩。
根据矿物组成，变质岩可分为长英质变质岩、铁镁质变质岩和碳酸盐变质岩等。
1.矿物组成：变质岩的矿物组成复杂多样，包括石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石等。
不同类型的变质岩具有不同的矿物组合。
2.结构构造：变质岩的结构构造多样，如片麻状构造、片状构造、板状构造等。
这些结构构造反映了变质岩形成过程中的变形和重结晶作用。
3.化学成分：变质岩的化学成分相对稳定，但不同类型的变质岩具有不同的化学特征。
例如，片麻岩富含硅酸盐矿物，大理岩富含碳酸盐矿物。
4.地质分布：变质岩广泛分布于地壳的不同层次，与地壳运动、岩浆活动和沉积作用密切相关。
变质岩
第一章：1.变质岩:在地壳发展演化过程中，已存在的各种岩石，由于地壳构造运动、岩浆活动，地热流的变化等内力地质作用，使原来岩石所处的地质环境及物理化学条件发生改变，为了适应这种变化，在基本保持固态的情况下，岩石的结构构造、物质成分发生变化而形成的一种新的岩石。
这一使岩石发生变化的地质过程就总称变质作用。
2.变质作用：在地壳形成和演化过程中，由于地球内力的变化，使已存的地壳岩石，在基本保持固态的条件下，从原岩的化学成分、矿物组成和结构构造等方面进行了调整，在特殊情况下，还可产生重熔或重溶，形成部分流体相的各种作用的总和。
3.变质作用的影响因素[1]温度：温度是体系的热状态的直接标志。
热状态的改变是导致变质作用发生的最重要的因素之一。
温度范围：150℃-250 ℃～ 650℃-1100 ℃指示矿物：浊沸石、蓝闪石、硬柱石、叶腊石诱发热状态改变的原因：（1）地热增温（2）上地幔热流的运动（3）岩浆活动带来的热能（4）摩擦作用产生的热能（5）放射性元素衰变释放热能的积累[2]压力:1.静压力：定向压力（1）负荷压力（2）流体压力2.应力：侧向压力（1）可更新应力（2）不可更新应力。
主要有：挠曲应力、薄膜应力、热应力。
[3]具化学活动性流体:1).流体相组成： H2O，CO2，K，Na，Si，Mg，O2,A1，Fe，C1，F，S，CH3， CH42).流体相存在状态:(1)低温-气态或液态(2)超临界状态-高密度气体3).流体相来源:(1)岩浆活动(2)变质作用提供的流体(3)板块俯冲带入的海水(4)未变质的原岩中会保存流体[4]时间:(1)变质作用发生的地质时代(2)变质作用发生到终止所经历的时间4.变质作用的作用方式影响因素：(1)原岩成分和结构的控制(碳酸盐类岩石,硅质岩,砂岩和粉砂岩)(2)外界因素-温度、压力、活动性流体（1）.重结晶作用特征：粒度不断加大，相对大小均匀化，颗粒外形变得规则。
（2）.变质结晶作用概念：在变质作用的温度、压力范围内，在原岩基本保持固态条件下，新矿物相的形成过程，与此同时必有相应的原有矿物趋于消失。
南京大学-普通地质学-4普地变质岩
片麻岩的眼球状构造，动力变质
条带状混合岩
加拿大苏必利尔深海硅质岩
浙西Pt3变余玄武岩，气孔构造明显
三.变质岩的结构
指矿物、变斑晶自身特征、形态、大小,与邻近颗粒的关系 1.变晶结构：原岩发生重结晶或交代作用而形成新矿物的结构 （前者有大理岩;后者有石榴石片岩(有新生矿物石榴石） 2.变余结构：尚残留部分原岩结构者称之，为浅变质结构 （如板岩特有的变余泥质结构、砂质结构） 四.变质岩的构造：指矿物之间的关系、空间展布方式 1．变成构造：原岩构造（如层理）消失，形成变质岩 特有的构造.如片理、片麻理等 随变质程度加深: 斑点状(spotted)→板状构造(slate) →千枚状构造（phyllite）→片状构造（schist） →片麻状构造（gneiss）→块状构造(quartzite， 矿物无明显定向）
板块的俯冲带 和碰撞带
变质环境及其温度、压力关系图解
三.混合岩化作用 migmatization and migmatite ●定义:区域高级变质岩进一步变质，发生高温部分熔融（酸 化）现象，形成基体+脉体的特殊变质岩石（混合岩） ●基体：变质岩(暗色)；脉体：熔融体（长石,石英，浅色） ●原岩经彻底改造→花岗岩(称混合花岗岩),具复杂扭曲构造 如闽北蒲城县，新疆青河县, 极其典型 ●如交代不彻底：基体>脉体→肠状、条带状； 脉体>基体→浅色>深色,混合岩化花岗岩 四.韧性剪切变形-动力变质岩：80年代形成的科学新理论 ●定义: 伴随构造活动而产生的变质作用(构造角砾岩不是 动力变质岩），以韧性剪切变质变形为代表。 ●糜棱岩 Mylonite：韧性剪切变形条件下形成的变质岩。 本质是位错 Dislocation。 片理发育，强波状消光，细粒化、核幔构造，不对称组构、 亚颗粒（矿物边界发生迁移而成，而非研磨粉碎）。
地质地貌变质岩
碎裂结构：由于动力变质作用的定向压力使岩 石发生破裂、弯曲或磨成碎屑、岩粉所形成的 结构 按照碎裂程度可分为碎裂结构、碎斑结构和糜 棱结构
3.变质岩的构造
变质岩的构造：是指岩石组分在空间上的排列 和分布所反映的岩石构成方式，着重于矿物集 合体的空间分布特征。 片理构造
构造
块状构造
变余构造
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
变质作用的因素——指决定变质作用的物理、 化学条件，包括温度、压力和化学活动性流体
1.温度
变质温度: 150°C-900°C 。低于 150°C为常温，属于固 结成岩作用； 高于900°C则地壳岩石 熔化，属于岩浆作用
片理构造：岩石中片状、 长条状矿物连续而平行 排列，形成平行、密集 而不甚平坦的纹理—片 理，沿片理方向岩石易 于劈开。
片理形成机制： 岩石中的片状矿物在定 向压力下发生位置转动 而定向排列； 粒状矿物在定向压力下 可以被拉长或压扁，改 变形态而定向排列； 矿物在平行压力的方向 上溶解，在垂直压力方 向上伸展。
2.变质岩的结构
指变质岩中的矿物、变斑晶自身特征、形态、 大小,与邻近颗粒的关系 包括变晶结构、变余结构、碎裂结构
变晶结构：原岩发生重结晶或交代作用而形成 新矿物的结构。 根据变晶矿物的粒度、形状和相互关系等特点 可进一步划分 。
按变晶大小分： 粗粒变晶结构（主要矿 物粒径>3mm） 中粒变晶结构（主要矿 物粒径1~3mm） 细粒变晶结构（主要矿 物粒径0.1~1mm） 显微变晶结构（主要矿 物粒径<0.1mm）
变质岩-地质PPT
1、多形转变
红柱石（ And ）、蓝晶石（ Ky ）、 夕线石（Sill）之间的反应： Ky＝And，Ky＝Sill，And＝Sill
三种矿物的摩尔体积分别为： VAnd ＝51.5，VKy＝44.09，VSill＝49.90。 所以 Ky ＝ And ， Ky ＝ Sill 反应 △ V 均 为正值，其反应线都具有正斜率。 而反应 And ＝ Sill 的 △ V 为负值，反 应线为负斜率。在 P-T 图解上 3 条反 应线相交于一点，点上 And 、 Ky 、 Sill三相共生，故称三相点。
自然界也常见到两个Al2SiO5多形变体同时出现而其中一个 处于准稳定状态的现象，如在Sill稳定区出现准稳定的And。 这种准稳定现象在做成因解释时必须注意。 另外两个重要的多形转变反应是： Coe （柯石英）＝ Q （石英）和 Dia （金刚石）＝ Gra （石墨）。 Coe 和 Dia 的 出现都说明岩石形成于 3.0GPa（深100km）以上的超高压 变质条件，是很好的超高压指示矿物。
2、脱碳酸反应
脱碳酸反应是钙质变质岩中常见的变质反应。代表性的两 个反应：
CaCO3＋SiO2＝CaSiO3＋CO2
Cc
Q
Wo
CaMg（CO3）2＋2SiO2＝CaMgSi2O6＋2CO2
Dol
Q
Di
前者是中级变质与高级变质的临界反应，后者是低级变质 与中级变质的临界反应。
Cc ＋ Q 组合在低－中级变质条件下稳定， Dol ＋ Q 组合在 低级变质条件下稳定；富钙岩石中Di的出现标志着中级变 质的开始，而Wo是富钙岩石高级变质的指示矿物。 由图18-5可以看出，这两个反应具有脱碳酸反应的下述一 般特点：
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流体是物质成分进行交换的自由市场。
3）定向压力
定向压力是由构造运动或岩浆作用产生的一 种侧向压力，也称为动压力。
定向压力：作用岩石的侧向应力，左右两侧压力相等。 剪应力，压应力，张应力 同轴为挤压力，非同轴剪应力 3.具化学活动性的流体 a.成分:以H2O、CO2为主，并含其它易挥发和易流动物质 b.流体分布:存在于岩石粒间或裂隙中的主要是H2O；矿 物结构中的是H2O、CO2；从岩浆分逸出来的是K,
不同的变质作用环境
3、气成水热液变质作用
气体或水溶液使已形成的岩石产生矿物 成分、结构构造的转变而形成新岩石的 作用。通常将气成水热液简称为气液或 蚀变热液，其变质过程简称为蚀变，该 作用也简称为蚀变作用。
4．动力变质作用
动力变质作用：指岩石受定向压力（动压力）的作用而 产生破碎、变形、重结晶的变质作用。 根据变质环境和方式不同，动力变质作用又可分为碎 裂变质和韧性变形两种类型。 •碎裂变质 在地壳的浅部，岩石呈脆性，当应力超过岩 石强度极限时，岩石便会被压碎或磨碎，产生碎裂变质， 有代表性的岩石是构造角砾岩。 •韧性变形 在地壳中、深部，温度和压力较高，岩石具 塑性，在断裂带中的岩石一般不发生明显的破裂，而是 以强烈韧性剪切变形或塑性流动为主，有代表性的岩石 是糜棱岩。其特征是细粒化，并具有明显的定向构造。
入灰岩,并从灰岩中将CaO、MgO带出,于是在接触带形成矽卡岩
3.重结晶作用 Recystalization 定义：小晶体在温度升高的情况下长成更大晶体的作用。 ● 石灰岩CaCO3→大理岩CaCO3（质纯、洁白的称汉白玉） ● 石英砂岩(加温)→石英岩 4.变质分异：岩石从均匀构造到不均匀条带构造的变质。 5.韧性剪切作用：发生在地壳中深部位较高温度和定向应 力条件下的一种变质变形作用。 ●其结果是矿物在被软化的塑性状态下发生不对称旋转和 剪切,形成新的岩石和组构。其岩石称糜棱岩。 ●最终可形成大型韧性剪切带，盛产大中型糜棱岩型金矿。 ●韧性剪切带定义：由高度应变过的岩石构成的线性变质 变形带。从该带一侧进入另一侧,岩 石被扭曲,两侧岩块发生了明显剪切 位移,但无明显断面。透入性构造贯 穿全带(拉伸线理、剪切面理、组构)。
热接触变质作用 指围岩受岩浆高温的影响而发生的变质
作用。温度是主要因素，压力次之，重结晶是主要变质作
用方式。
接触交代变质作用 如果变质因素除温度压力之外，还有
大量来自岩浆的挥发组分参与，就会使接触带附近的侵入
岩和围岩发生明显的交代作用，从而形成变质岩。
2．区域变质作用
区域变质作用 指在大范围内，由于温度、压力和化学活 动性流体等因素的综合作用下而产生的变质作 用。 浅变带：温度和静压力不大，以定向压力为 主，板理发育，主要形成板岩、千枚岩。 中变带：压力较大，温度也较高，常形成各 种结晶片岩。 深变带：静压力较大，温度高，重结晶显著， 形成各种片麻岩和混合岩。
片麻岩的眼球状构造，动力变质
条带状混合岩
加拿大苏必利尔深海硅质岩
浙西Pt3变余玄武岩，气孔构造明显
变 质 岩 的 肠 状 褶 皱
本节习题
名词解释 变质作用、变质岩、重结晶作用、变质 结晶作用、变质分异作用、交代作用 简述 1、变质作用的因素 2、变质岩分类 3、变质作用的方式及变质作用的类作用， 沿破裂面 两侧可形 成碎裂岩 （构造角 砾岩）。
5、混合岩化作用
一般认为，当发生大规模区域变质作用时，在 地下深处温度较高的地方，区域变质岩常伴随 着流体相物质的大量渗透、注入、重结晶和混 合交代等复杂的变质过程，从而使岩石的矿物 组成、结构、构造发生深刻的改变，生成一系 列特殊类型的岩石，总称混合岩（例如眼球状 混合岩、混合花岗岩等）。混合岩由两个部分 组成：原变质岩残留部分，称基体，颜色较深； 混入的成分，称脉体，颜色较浅。 形成混合岩的作用，称为混合岩化作用。
第五章
变质作用与变质岩
本节课重点
变质作用及变质岩概念 变质作用的因素 变质作用的方式
第五章 变质作用与变质岩
●分布:占地壳总体积的27.4%;主体在中、下地壳,地表较少 ●研究目的： 1、了解地球深部地质过程（HP的蓝闪石、红帘石， UHP的柯石英、金刚石); 2、阐明变质作用机制和过程，恢复原岩； 3、寻找矿产资源(“玉自变质来”；各种名贵宝石，原 料均来自变质岩。多数金属矿产，都经历过变质，变质 使矿变富变大。前寒武纪含铁石英岩型铁矿占世界铁储 量70%, 我国的鞍山式铁矿属此类型。我国缺金铜铁铀）
四、变质作用的类型
1．接触变质作用
发生在侵入岩体 与围岩的接触带上的 变质作用。指在岩浆 岩体的周围，由于温 度的升高而使岩石发 生变质和重结晶作用， 成为接触变质作用。
与火 成岩接 触的围 岩接触 带上将 发生接 触变质 作用。
根据引起接触变质接触主要因素和方式，接触变质作 用可进一步分为两种情况。
温度(热)
温度(热)
石灰岩 流体 大理岩 压力
花岗岩 流体
片麻岩 压力
● 变质温度四来源：
地热增温（1°C/33m）、岩浆热、放射热，
构造运动热（？）
2.压力
●1）静压力(垂或侧): 由上复岩石重量引起，随深度增加而增加 0.3KPa/1000M ●2）流体压力:
封闭系统的流体压力等于上复岩石的静压值；
第一节 变质作用基本特征
变质作用的定义: 由于温度（T）、压力（P）的改变 和化学活动性流体的作用，使固态（？） 岩石的矿物成分、化学成分、结构构造 都发生了变化，这种地质作用叫变质作 用。
● 变质作用主要发生在地壳深部，一般 >10 km。
● 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。
变质作用及变质岩
高温高压带 高温低压带
★变质作用的因
低温高压带
素及类型
★变质岩的一般
洋壳
岩石圈
大陆壳
特征
二.变质作用的三大因素 1.温度 ● 变质温度:150°C-900°C 低于150°C为常温，高于900°C则地 壳岩石熔化 ● 温度的作用：非晶体→结晶体;结晶体→ 重结晶; 物质与结构重组，一种矿物→另一种矿 物
Na,S,F,H2O,CO2,SiO2等.
C.岩浆流体:深部岩浆上升至浅部,T、P降低,分逸出易挥 发和易流动的物质K、Na、S、F、H2O、CO2、SiO2等
三、变质作用的方式
1. T、P变化时
● 岩石通过释放或获得某些挥发分而达到平衡，形成新 的矿物. 如 高岭土(吸热)→红柱石+石英+水（高岭土脱水） 方解石+石英(吸热)→硅灰石（放射状）+CO2↑(脱碳酸） ● 体积大、密度小的矿物变为体积小、密度大的矿物。 (1)橄榄石 + 钙长石→石榴子石 42.6 101.0 119 （分子体积） 3.3 2.76 3.52 （比重） (2)石英→（30Kbar）柯石英→(120Kbar)斯石英 2.65 2.93 4.35 (比重) 2.交代作用：固态下，岩石中物质成分进出的交换作用。 例:中酸性岩浆侵入冷的灰岩时,其SiO2、Al2O3等热流体就会进