普通地质学课件——第五章 变质作用与变质岩
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源自文库二.区域变质作用
1.概述
受温度、压力、化学活动性流体综合影响，大面积 发生，影响深度可达20Km以上的一类变质作用，构造运 动是最主要的动力因素。原岩发生重结晶、重组合、交代 作用而形成区域变质岩。区域变质岩一般具有变晶结构、
片理、片麻构造等。
主要有三类变质环境：
（1）低压高温环境 （2）正常地温梯度环境 （3）高压低温环境 代表性岩石有板岩、千枚岩、片岩、片麻岩等。
第三节 变质岩的特征
一.变质岩中的矿物
变质矿物：只能由变质作用形成的矿物。如：红柱石、 蓝晶石、硅灰石、石榴子石、蛇纹石等。
二.变质岩的结构
1.变晶结构 原岩经过重结晶形成的结构。如等粒变晶结构、斑状变晶 结构等。
2.变余结构 变质程度不深时残留的原岩结构。如变余斑状结构、变余 砾状结构等。
三.变质岩的构造
三.混合岩化作用
区域变质作用的进一步发展，为一种深变质作用， 由变质作用 向岩浆作用转变的过渡性地质作用。酸性熔 体沿着区域变质岩的片理或裂隙扩散、渗透，反应形成混 合岩。
混合岩包括基体（原岩）和脉体（长英质矿物）。混 合岩进一步受到长英质流体的交代就发展为混合花岗岩。 这种作用为花岗岩形成的另一重要途径。
二.引起变质作用的因素
1.温度 （1）地热：放射性元素衰变热 （2）岩浆热 （3）地壳岩石断裂摩擦生成的热 2.压力 （1）静压力：上覆岩石的压力。 （2）流体压力：循环于岩石空隙中的流体所具有的压力。 （3）定向压力：构造运动引起，有挤压力和剪切力。 3.化学活动性流体（占岩石体积的1-2%） （1）大气水：雨水、海水、湖水、地下水等。 （2）沉积水：沉积物压固过程中释放出的水。 （3）岩浆水：岩浆结晶过程中从岩浆中释放出的水。 （4）变质水：岩石在变质作用过程中释放出的水。
1.变成构造（变质作用形成的新构造） （1）斑点状构造 （2）板状构造（板岩的特征性构造）。
（3）片理构造 包括片状构造（片岩的特征性构造）、千枚状构造（千
枚岩的特征性构造）。 （4）片麻状构造（片麻岩的特征性构造）
由火成岩变质而来的岩石叫做正变质岩，由沉积岩变 质而来的岩石叫做副变质岩
第四节 变质作用类型及其代表性岩石
第五章 变质作用与变质岩
第一节 变质作用概述
一.变质作用的概念
指岩石(火成岩、沉积岩、变质岩）在地下特定的 地质环境中，由于物理化学条件的改变（温度、压力、化 学活动性流体），使其在矿物组分和结构构造上发生变化 的作用。
这种作用是岩石在固体状态下进行的，经受变质作用 形成的新岩石，叫作变质岩。
最古老的变质岩是前寒武纪的结晶片岩.变质作用可 导致某些元素的富集,形成重要的矿产,据统计,世界上70% 的铁矿,63%的锰矿,大多数的铜、钴、镍矿都产在前寒武 纪的变质岩中。
变质岩围绕侵入体呈环带状分布,离岩体愈近变质程 度强,愈远变质程度愈弱。
2.接触交代变质作用
引起变质的因素除温度外，主要是从岩浆中分泌的挥 发性物质参与发生交代作用,促使围岩发生变质。
矽卡岩：形成于中酸性侵入岩与碳酸岩盐(石灰岩、 白云岩）的接触带。某些金属矿物常在矽卡岩中富集成为 矿体，有磁铁矿，黄铜矿，白钨矿等。同时有一套矿物组 合有石榴子石、绿帘石透闪石、透辉石、方解石、萤石等。
一.接触变质作用
发生在火成岩与围岩之间的接触带上并主要由温度和 挥发性物质所引起的变质作用。
1.接触热变质作用
引起变质的主要因素是温度。岩石受热后发生矿物 的重结晶、脱水、脱碳以及物质组分的重组合，形成新矿 物和变晶结构，但岩石的总的化学成分并无显著改变。代 表性的岩石有斑点板岩、大理岩、石英岩等。
四.动力变质作用 与构造运动地壳发生断裂有关，出现在断裂带两侧，
主要有构造角砾岩、糜棱岩等。
第四节 岩石的演变
（3）水合作用（火成岩的变质作用中普遍存在）
如橄榄石发生水合作用变成蛇纹石，辉石变成绿泥石。
三.交代作用
指变质作用过程中，化学活动性流体与固体岩石之间 发生的物质置换（交换）作用,其结果不仅形成新矿物， 而且使岩石的总体化学成分发生改变。
如富含化学活动性流体的中酸性岩浆岩在侵入碳酸盐 岩时,是在接触带附近发生交代作用,生成矽卡岩矿物组合 （透闪石、石榴子石、硅灰石、阳起石等变质矿物）,并 形成矽卡岩.称之为交代变质岩.
二.重组合作用
指在特定的温度、压力范围内，固体岩石内部的化学 成分重新组合，结晶成新矿物的过程，这种作用通常通过 化学反应完成的，又称之为变质反应。
（1）脱水反应（沉积岩在受到变质作用中普遍存在）
如高岭石受热生成变质矿物红柱石和石英,并释放出水分。
（2）脱碳反应（钙质沉积岩的变质作用中普遍存在）
如方解石受热作用后可以释放CO2，剩余的CaO同岩石中 的SiO2结合，形成变质矿物硅灰石。
第二节 变质作用的方式
一.重结晶作用
指岩石在固态下同种矿物经过有限的颗粒溶解，组分 迁移，而又重新结晶成粗大颗粒的作用。未形成新矿物。 如隐晶质石灰岩受热经过重结晶作用成为大理岩。
温度升高和粒间流体的存在是重结晶作用的必要条件。
原岩成分和结构构造，则是重结晶作用主要内在因 素，如碳酸类岩石及硅质岩常比砂质岩石易于重结晶,相 同成分的沉积岩，粒度细者易于重结晶等。
1.概述
受温度、压力、化学活动性流体综合影响，大面积 发生，影响深度可达20Km以上的一类变质作用，构造运 动是最主要的动力因素。原岩发生重结晶、重组合、交代 作用而形成区域变质岩。区域变质岩一般具有变晶结构、
片理、片麻构造等。
主要有三类变质环境：
（1）低压高温环境 （2）正常地温梯度环境 （3）高压低温环境 代表性岩石有板岩、千枚岩、片岩、片麻岩等。
第三节 变质岩的特征
一.变质岩中的矿物
变质矿物：只能由变质作用形成的矿物。如：红柱石、 蓝晶石、硅灰石、石榴子石、蛇纹石等。
二.变质岩的结构
1.变晶结构 原岩经过重结晶形成的结构。如等粒变晶结构、斑状变晶 结构等。
2.变余结构 变质程度不深时残留的原岩结构。如变余斑状结构、变余 砾状结构等。
三.变质岩的构造
三.混合岩化作用
区域变质作用的进一步发展，为一种深变质作用， 由变质作用 向岩浆作用转变的过渡性地质作用。酸性熔 体沿着区域变质岩的片理或裂隙扩散、渗透，反应形成混 合岩。
混合岩包括基体（原岩）和脉体（长英质矿物）。混 合岩进一步受到长英质流体的交代就发展为混合花岗岩。 这种作用为花岗岩形成的另一重要途径。
二.引起变质作用的因素
1.温度 （1）地热：放射性元素衰变热 （2）岩浆热 （3）地壳岩石断裂摩擦生成的热 2.压力 （1）静压力：上覆岩石的压力。 （2）流体压力：循环于岩石空隙中的流体所具有的压力。 （3）定向压力：构造运动引起，有挤压力和剪切力。 3.化学活动性流体（占岩石体积的1-2%） （1）大气水：雨水、海水、湖水、地下水等。 （2）沉积水：沉积物压固过程中释放出的水。 （3）岩浆水：岩浆结晶过程中从岩浆中释放出的水。 （4）变质水：岩石在变质作用过程中释放出的水。
1.变成构造（变质作用形成的新构造） （1）斑点状构造 （2）板状构造（板岩的特征性构造）。
（3）片理构造 包括片状构造（片岩的特征性构造）、千枚状构造（千
枚岩的特征性构造）。 （4）片麻状构造（片麻岩的特征性构造）
由火成岩变质而来的岩石叫做正变质岩，由沉积岩变 质而来的岩石叫做副变质岩
第四节 变质作用类型及其代表性岩石
第五章 变质作用与变质岩
第一节 变质作用概述
一.变质作用的概念
指岩石(火成岩、沉积岩、变质岩）在地下特定的 地质环境中，由于物理化学条件的改变（温度、压力、化 学活动性流体），使其在矿物组分和结构构造上发生变化 的作用。
这种作用是岩石在固体状态下进行的，经受变质作用 形成的新岩石，叫作变质岩。
最古老的变质岩是前寒武纪的结晶片岩.变质作用可 导致某些元素的富集,形成重要的矿产,据统计,世界上70% 的铁矿,63%的锰矿,大多数的铜、钴、镍矿都产在前寒武 纪的变质岩中。
变质岩围绕侵入体呈环带状分布,离岩体愈近变质程 度强,愈远变质程度愈弱。
2.接触交代变质作用
引起变质的因素除温度外，主要是从岩浆中分泌的挥 发性物质参与发生交代作用,促使围岩发生变质。
矽卡岩：形成于中酸性侵入岩与碳酸岩盐(石灰岩、 白云岩）的接触带。某些金属矿物常在矽卡岩中富集成为 矿体，有磁铁矿，黄铜矿，白钨矿等。同时有一套矿物组 合有石榴子石、绿帘石透闪石、透辉石、方解石、萤石等。
一.接触变质作用
发生在火成岩与围岩之间的接触带上并主要由温度和 挥发性物质所引起的变质作用。
1.接触热变质作用
引起变质的主要因素是温度。岩石受热后发生矿物 的重结晶、脱水、脱碳以及物质组分的重组合，形成新矿 物和变晶结构，但岩石的总的化学成分并无显著改变。代 表性的岩石有斑点板岩、大理岩、石英岩等。
四.动力变质作用 与构造运动地壳发生断裂有关，出现在断裂带两侧，
主要有构造角砾岩、糜棱岩等。
第四节 岩石的演变
（3）水合作用（火成岩的变质作用中普遍存在）
如橄榄石发生水合作用变成蛇纹石，辉石变成绿泥石。
三.交代作用
指变质作用过程中，化学活动性流体与固体岩石之间 发生的物质置换（交换）作用,其结果不仅形成新矿物， 而且使岩石的总体化学成分发生改变。
如富含化学活动性流体的中酸性岩浆岩在侵入碳酸盐 岩时,是在接触带附近发生交代作用,生成矽卡岩矿物组合 （透闪石、石榴子石、硅灰石、阳起石等变质矿物）,并 形成矽卡岩.称之为交代变质岩.
二.重组合作用
指在特定的温度、压力范围内，固体岩石内部的化学 成分重新组合，结晶成新矿物的过程，这种作用通常通过 化学反应完成的，又称之为变质反应。
（1）脱水反应（沉积岩在受到变质作用中普遍存在）
如高岭石受热生成变质矿物红柱石和石英,并释放出水分。
（2）脱碳反应（钙质沉积岩的变质作用中普遍存在）
如方解石受热作用后可以释放CO2，剩余的CaO同岩石中 的SiO2结合，形成变质矿物硅灰石。
第二节 变质作用的方式
一.重结晶作用
指岩石在固态下同种矿物经过有限的颗粒溶解，组分 迁移，而又重新结晶成粗大颗粒的作用。未形成新矿物。 如隐晶质石灰岩受热经过重结晶作用成为大理岩。
温度升高和粒间流体的存在是重结晶作用的必要条件。
原岩成分和结构构造，则是重结晶作用主要内在因 素，如碳酸类岩石及硅质岩常比砂质岩石易于重结晶,相 同成分的沉积岩，粒度细者易于重结晶等。