变质作用介绍
第14讲变质作用
三 变质作用的影响因素
㈡压 力 (静压力和流体压力)
2. 流 体 压 力
岩石系统中常存在少量的流体相, 它们所具有的内压称流 体压力。对变质作用的影响分两种情况: (1). 流体压力与静压力相等：流体压力不构成独立的控 制因素； (2). 流体压力与静压力不相等：流体压力则构成独立的 控制因素。
三 变质作用的影响因素
岩石学(Petrology 岩浆岩 沉积岩 变质岩√
第十四章 变质作用概述
一 变质作用的概念
二 变质岩的形成作用
三 变质作用的影响因素
第十四章 变质作用概述
一 变质作用的概念
由于地质环境的改变，物理化学条件发生了变
化，促使地壳中已经形成的矿物群体(岩石和矿石)
发生矿物成分及结构构造的变化，有时伴有化学成
四变质作用的分类
6. 洋底变质作用:
在大洋中脊附近，洋壳岩石在上升的热流和海水的作用下 发生的规模巨大的变质作用.
变质因素主要是温度、流体及活动组分化学位，P/T比低。变质机制是 变质（重）结晶作用和交代作用。产物的面理和线理不发育。
关于变质作用的概念应强调以下几点:
（1）变质作用是一种改造作用，这种改造发生在风化带和胶结带以下， 原岩经过改造后在固态下转变为一种新的岩石。如果原岩为沉积岩，变 质后的岩石称为负变质岩；如果原岩为岩浆岩，变质后的岩石称为正变 质岩。 （2）变质过程中岩石基本上保持固态，并且强调温度的递增过程，这 一点与岩浆作用不同。后者强调的是矿物从硅酸盐熔融体中结晶，所涉 及的是晶体－液态的平衡，并强调温度的下降过程。当变质作用温度较 高时，岩石可发生部分熔融，出现一定数量的熔体，这些熔体与固态残 余物之间可发生混合岩化作用。当熔体数量较多时转变为典型的岩浆作 用。广义的变质作用概念包括岩石在固态下的变质作用和有部分熔体出 现的混合岩化作用。
第十二章 变质作用地球化学
第十二章变质作用地球化学变质作用是自然界早期形成的岩石，当外界物理化学条件产生变化后，形成了新的岩石结构构造及矿物组合。
这一变化过程记录了变质作用的发展及地壳演化的历史。
本章介绍变质作用的类型、影响变质作用的主要因素：温度（T）、压力（P）、流体（F）及岩石的化学成分（X）。
在不同的温度、压力物理化学条件下变质岩（X）形成的矿物共生组合——变质相，变质相系与板块构造之间的关系以及变质流体的作用。
着重阐明如何将变质作用地球化学应用于区域构造演化历史的研究，通过P-T-t轨迹再造区域构造历史以及变质岩原岩的恢复和构造环境的判别。
第一节变质作用及其类型一、变质作用地壳形成及演化过程中，原来已存在的各种岩石（如沉积岩、岩浆岩等），由于地质环境及物理化学条件的改变，使原来岩石的矿物成分及结构构造发生了改变，形成新条件下的稳定矿物组合及结构构造，这一过程称为变质作用。
变质作用是内动力地质作用，使岩石在非地表特征温度、压力下发生的变化。
一般这种变化是在固体状态下进行的，如果岩石不发生化学成分变化，称为等化学变质作用，仅仅失去挥发分（H2O，CO2等）的变质作用通常也被认为是等化学的。
如果在变质过程中，由于有流体及物质的加入而发生了化学变化，则属异化学变质作用。
接触变质作用就属于后者，常包含了实质性的物质增减。
二、变质作用的类型为了阐明不同类型变质岩岩石组合，形成条件，成因机制及其与地壳形成演化的关系，许多学者提出了各种变质作用分类方案，其中以基于地质背景及板块构造背景的分类最具使用价值。
现将基于地质背景的分类介绍如下：1．区域变质作用是指具有广泛扩展空间，大面积或是大的带状区域的变质作用。
他有三种基本类型：埋藏变质作用：见于沉积盆地，由于上覆沉积岩随着深度增加，在稳定的温度，压力梯度影响下发生的变质作用。
这类岩石一般仅见低温重结晶作用，缺乏变形特征。
洋脊变质作用：它沿着洋中脊出现，由于洋底扩张、热流升高及流体循环而引起的变质作用，其表现多由基性和超基性岩变化而形成绿岩及角闪岩。
变质作用名词解释
变质作用名词解释变质作用指的是由于热、化学或生物因素而引起的有机质的一种化学反应。
例如：蛋白质在空气中长时间放置，表面的氨基酸就会和空气中的氮结合，这样它的分子量增加了，成为一种有鲜味的物质。
二氧化碳在常温下，本来是一种没有颜色、没有气味的气体。
但是，在高温下，由于受热不均，可能部分碳被烧掉了，或者是反应物中其他杂质(如水蒸汽)溶入了碳，碳原子被“玷污”了，从而使二氧化碳呈现出浅灰色，并且有刺激性气味。
如果把这种气体装入钢瓶里，很快就会在瓶壁上结一层白霜。
同样，冰块长期暴露在空气中，其内部的水分也会因逐渐蒸发而变成冰晶，积累起来就会成为我们所说的冰霜。
(1)化学变化:酸性的物质与碱性的物质发生的反应。
(2)物理变化:一切物质发生的形态变化。
如分子分成原子，原子重新组合成新的分子，这叫做物理变化。
在化学上，常把物理变化叫做“化学变化”。
如糖类在淀粉酶的作用下分解为葡萄糖;有机物在人工培养基上经过一系列复杂的变化后，产生出酵母菌等微生物。
当食品或食品原料进入人体后，人体的消化系统首先要使这些食品原料适应胃液、胆汁、胰液和小肠液等多种消化液，并改变这些食品原料的外形，使之成为一定的大小和结构，以利于消化道各器官的协调活动，促进各器官功能的正常发挥。
这个过程称为消化。
消化是消化系统的主要功能。
人体所需营养物质主要通过消化系统获得。
(1)物理变化:一切物质发生的形态变化。
如分子分成原子，原子重新组合成新的分子，这叫做物理变化。
(2)化学变化:一切物质发生的形态变化。
如糖类在淀粉酶的作用下分解为葡萄糖;有机物在人工培养基上经过一系列复杂的变化后，产生出酵母菌等微生物。
当食品或食品原料进入人体后，人体的消化系统首先要使这些食品原料适应胃液、胆汁、胰液和小肠液等多种消化液，并改变这些食品原料的外形，使之成为一定的大小和结构，以利于消化道各器官的协调活动，促进各器官功能的正常发挥。
这个过程称为消化。
消化是消化系统的主要功能。
变质作用文档
变质作用什么是变质作用？变质作用是指在一定的温度、压力和化学环境条件下，岩石发生物理和化学改变的过程。
这种改变可能涉及岩石中的矿物组成、矿物结构、岩石的物理性质和化学性质等方面。
变质作用的分类根据变质作用的不同特点和机制，可以将其分为以下几类：1.温度变质：温度变质是指岩石在高温条件下发生的变质作用。
高温可以改变岩石中的矿物结构和矿物组成，使其发生相互转化或融化。
常见的高温变质包括火山喷发过程中的岩浆生成、火山岩的结晶变质等。
2.压力变质：压力变质是指岩石在高压力条件下发生的变质作用。
高压可以使岩石中的矿物发生相变或形成新矿物。
例如，当岩石处于深部地下时，由于上覆岩石的压力作用，岩石中的矿物可能会发生变化。
3.流体作用：流体作用是指岩石中的流体（如水、热液等）对岩石的变质作用。
流体作用可以改变岩石中的矿物组成、溶解矿物、形成新矿物、溶解岩石等。
4.化学作用：化学作用是指岩石中的化学反应对其产生的变质作用。
化学作用可以改变岩石中的矿物组成、矿物结构、岩石的物理性质和化学性质等。
例如，当硫酸盐溶液溶解岩石时，岩石中的矿物可能会发生溶解和沉淀，形成新的矿物。
变质作用的影响因素变质作用的发生受到多种因素的影响，包括：1.温度：温度是影响岩石变质作用的重要因素之一。
温度的升高可以改变矿物的结构，使其发生相互转化或融化。
岩石的温度一般是由地壳深部的热流、岩浆活动等因素决定的。
2.压力：压力也是岩石变质作用的重要因素之一。
压力的增大可以使岩石中的矿物发生相变或形成新矿物。
压力的来源包括上覆岩石的压力、地壳运动等。
3.流体：流体是岩石变质作用的重要参与者之一。
流体可以通过与岩石的相互作用，改变其矿物组成、形成新的矿物、溶解岩石等。
流体的来源包括地下水、热液等。
4.时间：变质作用的过程需要一定的时间。
时间的长短决定了变质作用的程度和岩石的变质程度。
5.化学环境：岩石的化学环境也会对变质作用产生影响。
例如，特定的化学成分可能促进或抑制一些变质反应的发生。
高中变质作用知识点总结
高中变质作用知识点总结变质作用可大致分为热变质作用、动力变质作用和水热变质作用三类。
热变质作用是由地壳内部的高温压力所引起的岩石变质作用。
在地壳深部，由于高温和高压所产生的地热作用下，造成岩石结构和组成发生变化，成为一种新的岩石。
热变质的过程主要是由地热作用造成的高温高压环境，这些条件下，岩石中的矿物会发生改变。
例如，堆花岩的石英和长石结晶颗粒会变得更大，岩石的结构也会发生变化。
这个过程是一个很大的挤向地壳的岩石加热，这个涌入最初是一种一部分属性地，现以矿物为例的岩石。
热变质大部分是靠地壳最内压力引起的，一般不引起岩浆的喷发。
这种变质作用是在地壳深部高温压力下，岩石的结构和组成发生改变，形成一种新的岩石。
动力变质是由于地壳内部地壳的构造紧张，岩石受到挤压应力而产生的变质作用。
当地壳板块受到构造的应力作用而发生移动时，地壳下部的岩层会受到应力作用，而形成动力变质作用。
动力变质的过程主要包括岩石的收敛和牵引。
这个过程是一种岩石的应力状态改变，由起源相变带来的应力环境改变导致地壳变了化变身而产生的一种变质作用，一般与构造运动有关。
动力变过的产生直接是由地壳的构造紧张所引起的，这种变质作用只发生在地壳的构造作用中。
这种变质作用大多数是在地壳运动过程中，由于大地运动所产生的压力应力。
这类变质作用一般都发生在地壳深部，主要是受到板块运动和地壳构造变形的影响，所以它的作用高温特压环境下使物质构成的原有现象变为另一种性质的新物体。
水热变质作用是在地壳深部岩石的高温和高压下，岩石与地下水的作用造成的。
地下水流深处，因地壳内部的高温压力，地下水也通常处于高温高压状态，这时地下水与岩石发生作用，造成水热变质作用。
水热变质作用是由于地壳深部高温高压下的水与岩石相互作用。
水热变质作用会使岩石中的矿物质及化学组成发生变化。
在水热变质的过程中，地下水作为一种高温高压的流体，它的浓度很高。
一些流体会通过一些导向受到挠曲的岩石中的一部分，一部分导热体相受岩浆挤压——一部分关节导热体相间的岩浆。
变质作用影响因素
影响变质作用的因素
温度
低温会减缓变质 作用，使岩石变 质程度更低
温度是影响变质 作用的重要因素 之一
高温会加速变质 作用，使岩石变 质程度更高
温度变化会影响 变质作用的速度 和方向
压力
01
压力是影响变质作用的重要因素之一
02
高压环境可以加速变质作用，如高温高压变 质作用
C
B
监测地质环境的变化，提 前发现地质灾害的征兆
D
提高公众的地质灾害防范 意识，减少灾害损失
地球科学研究
01
岩石学：研究 变质作用对岩 石的成因、演 化和分类的影 响
02
地层学：研究 变质作用对地 层形成、演化 和分类的影响
03
构造地质学： 研究变质作用 对构造运动、 地壳变形和地 质灾害的影响
04
地球化学：研 究变质作用对 地球化学元素 迁移、富集和 分异的影响
谢谢
Hale Waihona Puke 变质作用的实例区域变质作用
区域变质作用是指在一定区域内发生的变质作用， 如地壳中的高温高压环境。
区域变质作用可以导致岩石的变质，如将沉积岩 变为变质岩。
区域变质作用的影响因素包括温度、压力、时间 和流体等。
区域变质作用可以形成不同类型的变质岩，如板 岩、片岩和千枚岩等。
接触变质作用
1
形成条件：岩 石与外来物质
03
低压环境可以减缓变质作用，如低温低压变 质作用
04
压力的变化可以影响变质作用的方向和程度， 如压力变化导致变质作用的逆转或停止
流体
1 流体类型：包括水、油、气等 2 流体压力：影响岩石的变形和破裂 3 流体温度：影响岩石的物理性质和化学反应 4 流体成分：影响化学反应速度和产物类型 5 流体流动：影响岩石的变形和破裂 6 流体与岩石的相互作用：影响岩石的物理性质和化学反应
变质作用的名词解释
变质作用的名词解释一、变质作用变质作用是指空间上物质穿越或演变的一种自然气候作用，是形成地质结构的基本因素之一。
它是影响地球表面的动力之一，也是地球演变的重要方式之一。
二、变质作用的分类1. 冲刷作用：是指水流流过河床，悬移物磨蚀岩床，从而塑造一些地表结构的作用。
2. 气蚀作用：是指沙尘、冰雹、雨滴等空气中气体和空气分子与岩石完全或部分反应，从而形成各种地质单元的作用。
3. 热蚀作用：是指大气温度变化和潮汐作用等导致岩石表面发生变化的作用。
4. 化蚀作用：是指地表水中的离子（如硫酸根、氯离子、硫离子和硝酸根）与岩石的反应，使其发生变质的作用。
5. 淋滤作用：是指水流经过地表孔洞或田，淋湿岩石后，将含有水溶解物质的水沉积在岩石表面，从而改变岩石的结构的作用。
6. 气固变质：是指在高压、高温条件下，矿物中的原子重新构建，使矿物形成新的结构，形成变质作用的一种类型。
三、变质作用机制1. 冲刷作用：当水流经过岩石，可能携带着碎片或矿物等研磨物，研磨岩石表面，从而形成不同岩性的地质作用。
2. 气蚀作用：气蚀作用可以改变岩石的化学和物理性质，改变岩石的形貌，降低岩石的硬度，让岩石易于磨蚀。
3. 热蚀作用：热蚀作用通常是指岩石与空气中气体直接反应，形成气体与岩石表面所形成的熔岩固液固、岩石形变、分层裂蚀等作用。
4. 化蚀作用：岩石在海洋或地表环境中，可被离子和酸性水溶解、分解，从而改变岩石的结构和形状。
5. 淋滤作用：淋滤作用通常是指岩石在水流的冲刷和渗透作用下，溶解离子由岩石淘洗出去，形成水溶物质的沉积作用。
6. 气固变质：当岩石受到压力、温度的变化，矿物的结构会发生变化，出现新的矿物。
第九章变质作用及变质岩形成
(4) 按矿物的结晶习性和形态分类
鳞片状变晶结构 纤状变晶结构等
鳞片变晶结构 第九章变质作用及变质岩形成
3. 交代结构
交代结构，是由交代作用形成的结构。
交代假象结构，表示原有矿物被化学成分不同 的另一新矿物所置换，但仍保持原来矿物的晶 形甚至解理等内部特点；
交代残留结构，表示原有 矿物被分割成零星孤立的 残留体，包在新生矿物之 中,呈岛屿状.
下，发生成分、结构和构造 副变质岩：沉积岩形成的
的变化而变成一种新岩石的 变质岩，灰岩→大理岩
过程。由变质作用形成的岩 正变质岩：岩浆岩形成的
石称为变质岩。
变质岩，花岗岩类→花岗
质(TTG)片麻岩
第九章变质作用及变质岩形成
二、变质作用的因素
温度(T) 压力(P) 流体相(Fluid) 时间(t)
第九章变质作用及变质岩形成
第九章变质作用及变质岩形成
眼球状构造
3. 混合构造
混合构造，指混合岩特有的构造。通常把原先 存在的高级变质岩称为基体或残留体，长英质 称为脉体。按形态分有：条带状构造、眼球状 构造、片麻状构造等。
第九章变质作用及变质岩形成
四、 分类
接触变质岩类(气－液变质岩类) 动力变质岩类 区域变质岩类 混合岩类
角闪石斜长片麻岩、石
：片麻状、条带状。
榴子石斜长片麻岩、黑
云母斜长片麻岩等
第九章变质作用及变质岩形成
7. 角闪岩
中－高级区域变质 岩，原岩为基性的 火成岩。
颜色：比较深暗； 矿物组成：角闪石 >95%，其次斜长石 、辉石和橄榄石； 结构：粒状变晶； 构造：块状。
第九章变质作用及变质岩形成
8. 麻粒岩
第九章变质作用及变质岩形成
8 变质作用
第八章变质作用变质作用（metamorphism）是指原岩处在特定的地质环境中，由于物理化学条件的改变，使其在固态下改变其矿物成份、结构和构造，从而形成新岩石的过程。
变质岩（metamorphic rock）: 经受变质作用所形成的新岩石。
原岩:可以是沉积岩、岩浆岩或早先的变质岩。
变质标志：岩石是否发生变质要看其有无重结晶现象或有无变质矿物出现为标志。
变质作用通常在高压、高温和固态下的条件下进行，变质作用的温度一般大于150℃。
低于这个温度，沉积岩的成岩作用范畴；变质作用是在固态下进行的，可以把岩石的初始熔融温度作为它的最高温限，对大多数岩石来说，变质作用的高温限大致在700-900℃，高于这个温度属于岩浆作用范畴。
一、变质作用的因素引起岩石变质的主要因素是温度、压力及化学活动性流体。
有时变质作用以某种因素为主，有时是多种因素起作用，形成复杂的地质环境，互相配合又互相制约，共同改造着岩石。
（一）温度温度是引起变质作用的主导因素。
温度是引起变质作用的主导因素，他提供变质作用所需的能量。
温度升高会引起岩石的重结晶、加速变质反应和交代作用。
混合岩化作用:当温度升高达到一定程度时，在变质作用的基础上会引起岩石选择性重熔，形成花岗质流体，引起混合岩化作用。
地下出现高温的地区通常是在侵入岩体周围、断裂活动带或地壳深部。
•（二）压力•变质压力有静压力、定向压力和流体压力。
压力同样可以使矿物重结晶并呈定向排列（在定向压力作用时）和机械改造，从而形成变质岩特有的结构和构造。
因而是引起变质的另一个重要因素。
• 1.静压力静压力是由上覆地层引起的负荷压力，它随深度而增大，具有均向性。
变质作用的最低负荷压从1-2×108Pa开始，大约在4-7km深处。
变质作用最大深度为35km，最大负荷压力约为109Pa。
静压力增大可使矿物分子体积缩小，比重增大，如红柱石可转变为蓝晶石。
•2.动压力（构造应力）它主要与构造运动有关，为构造运动产生的定向压力，动压力在地壳内部分布不均，一般随深度而减弱在地壳上部静压力不大的地方表现最强，常常出现在构造活动带或构造断裂带。
变质作用名词解释
变质作用名词解释岩石在基本上处于固体状态下，受到温度、压力及化学活动性流体的作用，发生矿物成分、化学成分、岩石结构与构造变化的地质作用，称为变质作用。
变质作用的方式主要包括下列几种。
重结晶作用，在原岩基本保持固态条件下，同种矿物的再结晶，使粒度加大或减小，但不形成新的矿物的作用。
如石灰岩变质成为大理岩。
变质结晶作用，在原岩基本保持固态条件下，原有矿物发生部分分解或全部消失，同时形成新的矿物的过程。
这种过程一般是通过特定的化学反应来实现的，又称为变质反应。
在矿物相的变化过程中，多数情况是各种组分发生重新组合。
变质分异作用，成分均匀的原岩经变质作用后，形成矿物成分和结构构造不均匀的变质岩的作用。
如在角闪质岩石中形成以角闪石为主的暗色条带和以长英质为主的浅色条带。
交代作用，有一定数量的组分被带进和带出，使岩石的总化学成分发生不同程度的改变的成岩成矿作用。
岩石中原有矿物的分解消失和新矿物的形成基本同时，它是一种逐渐置换的过程。
变形和碎裂作用，在浅部低温低压条件下，多数岩石具有较大的脆性，当所受应力超过一定弹性限度时，就会碎裂。
在深部温度较高的条件下，岩石所受应力超过弹性限度时，则出现塑性变形。
变质作用的因素主要是温度、压力和具化学活性的流体等。
温度的改变是引起变质作用的主要因素，多数变质作用是在温度升高（一般温度范围为200～900℃）的情况下进行的。
热能主要有两种来源：地壳中放射性同位素衰变释放的和深部重力分异引发地幔热对流而产生的。
变质作用的压力范围一般为0～2500兆帕以上。
根据物理性质，压力分为岩石静压力、流体压力和偏应力。
在变质作用中，岩石中常存在少量流体相，且随变质程度的加强而减少。
流体相的成分以水和二氧化碳为主，可含有其他易挥发组分。
随着温度和压力的增大，其活动性也随之增强，一般可以起溶剂作用，促进组分溶解，并加强其扩散速度，从而促进重结晶和变质反应，也可以直接参与水化和脱水等变质反应。
经历变质作用后形成的岩石称变质岩。
普通地质学课件：变质作用概述
1. . 温度
变质作用发生的温度由150~180℃到800~900℃。 温克勒按照温度，把变质作用分成4个等级：＜350℃为很低级变质，
350~550℃为低级变质，550~650℃为中级变质，＞650℃为高级 变质。 变质温度的基本来源有三个方面：地热 、岩浆热 、地壳岩石断裂。
反应，并控制反应的进程。 将岩石中的一些元素溶滤出来，促使这些元素扩散和迁移，
引起岩石化学成分的变化。
各项变质因素在变质作用中多是相互配合的。 在不同的情况下起主导作用的因素不同，因而变质
作用就显示出不同的特征 变质作用过程一般是缓慢的，以上各项变质因素必
须具备足够的时间才能发生作用。
变质作用的概念 引起变质作用的因素：温度、压力、
变质作用：属于地球内动力作用的范畴
岩石基本处于固体状态下，受到温度、压力和化学活动流 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。
变质的岩石（原岩）基本处于固体状态，岩石未 发生明显的熔融。区别于岩浆作用。
引起变质作用的温度、压力较高。一般埋藏地表 以下一定深度。区别于沉积作用、成岩作用。
化学活动性流体、时间
2. 压力
静压力：使矿物中原子、离子、分子间的距离缩小，形 成密度大、体积小的新矿物。
流体压力：流体的成分及其压力的大小控制着许多化学 反应的进程，对于岩石的变质具有重要影响。
定向压力：主要导致岩石结构与构造的变化。
3. 化学活动性流体
H2O、CO2为主，并含有其他一些易挥发、易流动的物质。 有多种来源 是一种活泼的化学物质，它们积极参与变质作用的各项化学
简述变质作用的概念及其类型
变质作用是指物质在一定条件下发生化学或物理上的改变，导致其性质、组成或结构发生变化的过程。
变质作用可以发生在食物、有机物、矿物等各种物质上。
以下是常见的变质作用类型：
1.生物变质：生物变质是由微生物（如细菌、霉菌等）引起的变质作用。
这些微生物可以
通过分解和代谢食物中的有机物质，导致食物腐败、变酸、产生恶臭气味等不良变化。
生物变质在食品保存和卫生方面非常重要，因为它可以导致食品中的细菌和毒素的形成。
2.化学变质：化学变质是由化学反应引起的变质作用。
例如，食物中的氧气、水分、酸碱
性物质、光照等条件可以引发氧化、水解、聚合、分解等化学反应，导致食物的色泽、口感、营养价值等发生变化。
3.酶促变质：酶促变质是由食物中的酶（如酪氨酸酶、淀粉酶等）引起的变质作用。
酶能
够加速食物中的生化反应，例如水解蛋白质、碳水化合物和脂肪分子，导致食物发生质地松软、变色、变味等变化。
4.物理变质：物理变质是由物理条件引起的变质作用。
例如，温度过高或过低、湿度、压
力、辐射等可以对食物产生影响，使其发生质地改变、结晶、冻结等物理性质上的变化。
5.自然变质：自然变质是指自然界中发生的一些不可控制的变质作用。
例如，水果的成熟
腐烂、动物尸体的腐败等都属于自然变质。
这些变质作用类型在实际生活中常常交织在一起，同时影响着食物、有机物和其他物质的品质和稳定性。
因此，正确的储存、处理和加工方法对于延缓变质作用、保持物质的质量至关重要。
变质作用类型介绍
2022
3
区域变质作用的定义
区域变质作用是一种地质作用，主要发生在 地壳的浅部。
区域变质作用通常发生在地壳的构造板块边 界附近，如断层带、褶皱带等。
区域变质作用会导致岩石的矿物成分、结构、 构造等发生变化，形成新的岩石类型。
区域变质作用是地壳演化的重要过程，对地 球内部的物质循环和演化具有重要意义。
局部变质作用：小范 围内，岩石与岩浆接
触发生变质作用
06
变质作用叠加：不同 变质作用类型在同一 地区发生，形成复杂
的变质作用类型
接触变质作用的实例
2019
碧玉：由超基 性岩与海水接
触变质而成
2021
石英岩：由砂 岩与海水接触
变质而成
01
02
03
04
蛇纹石：由玄 武岩与海水接触变质而成20源自0玛瑙：由火山 岩与海水接触
变质作用对地质灾害的影响：变质作用可以引发多种地质灾害， 如滑坡、泥石流等，对地质灾害的防治具有重要意义。
动力变质作 用是指由地 球内部能量 驱动的变质 作用。
02
这种变质作 用通常发生 在地壳和地 幔的交界处， 即构造活动 带。
03
动力变质作 用包括区域 变质作用和 接触变质作 用两种类型。
04
动力变质作 用可以导致 岩石的变形、 变质和矿物 的生成。
动力变质作用的类型
变质作用：岩石在高温高压下发生化学变化，形 成新的矿物
作用下，发生变形、破碎、
等因素的变化，发生变质作用
重结晶等变质作用
04
热液变质作用：岩石与热液
05
混合变质作用：岩石同时受
到多种变质作用的影响，形
接触，发生化学反应，形成 新的矿物
论述变质作用概念、类型、方式及其影响因素。
论述变质作用概念、类型、方式及其影响因素。
变质作用是指岩石在受到高温、高压或化学溶液等外界条件作用下，发生物理、化学或结构性的改变的过程。
变质作用是地壳演化的重要组成部分，能够改变岩石的矿物组成、结构、化学成分和物理性质，形成多种岩石类型，对地质学和矿产资源的研究具有重要意义。
变质作用可以分为热变质、压力变质和化学变质三种类型。
热变质是指岩石在高温条件下发生的变质作用，主要由于地壳深部热流体、火山活动、岩浆侵入等因素引起。
压力变质是指岩石在高压条件下发生的变质作用，主要由于地殼運動造成的岩石受到的压力增加而产生。
化学变质是指岩石在化学溶液作用下发生的变质作用，主要由于地下水和地下水流造成的岩石物质交换和溶解沉淀作用。
变质作用的方式有几种，包括结构性变质、矿化作用和蚀变作用。
结构性变质是指岩石在受到高温、高压作用下，形成新的矿物组合和结构调整的过程。
矿化作用是指岩石中的某些元素在变质作用下逐渐逸出，然后重新结晶成矿物的过程。
蚀变作用是指原岩中的矿物发生物理或化学的改变，如岩石中的斜长石逐渐转化为角闪石。
变质作用的影响因素较多。
首先是温度。
温度是变质作用的重要因素之一，影响岩石中矿物的稳定性和相变反应速率。
其次是压力。
压力随深度增加而增加，能够改变岩石中的结构和化学反应。
此外，时间也是影响变质作用的重要因素，足够的时间能够促进变质作用的发生。
地质条件和外界环境也是影响变质作用的重要因素，如地壳运动、地下水的透入和流动等。
变质作用对于岩石和地质环境均有重要影响。
首先，变质作用可以形成多种岩石类型，如片麻岩、细面岩、大理岩等，通过这些岩石类型的研究可以了解地壳深部的演化历史和构造特征。
其次，变质作用能够改变岩石的物理性质，如硬度、密度、磁性和导电性等，这些性质的改变对于岩石的利用和勘探具有重要意义。
此外，变质作用还可以促进矿物和矿石的生成，形成矿床和矿产资源，对于矿产资源的勘探和开发具有重要意义。
总之，变质作用是岩石演化过程中重要的地质作用之一，通过改变岩石的物理、化学以及结构特征，形成多种岩石类型和矿产资源，对地壳演化和矿产资源的研究具有重要意义。
变质作用概念
变质作用概念变质作用是指物质在一定条件下发生化学或物理性质上的变化的过程。
这种变化可以是可逆的，也可以是不可逆的，通常伴随着结构的改变以及性质的变化。
变质作用主要发生在化学反应、热力学和物理条件的影响下。
它是一种将较稳定的物质转化为较不稳定或具有不同性质的物质的过程。
变质作用可发生在固态、液态和气态物质之间，具体情况取决于物质的类型和条件。
变质作用可分为化学变质和物理变质两种类型。
化学变质是指物质发生化学反应，生成新的物质。
这种变化通常伴随着能量的吸收或释放，以及结构的改变。
物理变质是指物质发生物理性质上的变化，而没有发生化学反应。
这种变化通常涉及物质的相变、形态改变等。
化学变质是物质之间发生化学反应，生成新物质的过程。
在化学反应中，原有物质的分子结构和成分发生了改变，形成了具有新的物理和化学性质的物质。
化学变质常见的例子包括氧化反应、还原反应、酸碱中和反应等。
在氧化反应中，物质与氧气发生反应，产生新的物质。
在还原反应中，物质接受电子而发生变化。
在酸碱中和反应中，酸和碱反应生成盐和水。
化学变质具有不可逆性，即生成物无法回转到原始物质。
物理变质是物质在物理条件下发生的变化，而不涉及化学反应。
物理变质常见的例子包括熔化、凝固、汽化、凝结、溶解等。
在熔化过程中，固态物质在一定温度下转变为液态物质。
在凝固过程中，液态物质在一定温度下转变为固态物质。
在汽化过程中，液态物质在一定温度下转变为气态物质。
在凝结过程中，气态物质在一定温度下转变为液态物质。
在溶解过程中，固态或液态物质在其他物质中均匀分布。
变质作用的发生受到许多因素的影响，如温度、压力、浓度、催化剂等。
温度是影响变质作用的重要因素之一。
随着温度的升高，变质速率通常会加快。
这是因为在较高温度下，分子的热运动加剧，分子之间的碰撞概率增加，有利于反应的发生。
压力对于气体变质作用的影响也很重要。
在高压下，气体分子之间的距离减小，分子之间的碰撞概率增大，有利于反应的发生。
变质作用的四大类型
变质作用的四大类型
变质作用的四大类型包括接触变质、区域变质、动力变质和混合岩化。
1. 接触变质作用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。
它的分布范围局部，附近一定有侵入体。
2. 动力变质作用是由地壳构造运动所引起的、使局部地带的岩石发生变质。
特别是在断层带上经常可见此种变质作用。
此类受变质的岩石主要是因为在强大的、定向的压力之下而造成的，所以产生的变质岩石也就破碎不堪，以破碎的程度而言，就有破碎角砾岩、碎裂岩、糜棱岩等等。
好在这些岩石的原岩容易识别，故在岩石命名时就按原岩名称而定，如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。
3. 区域变质作用是使大面积的岩石发生变质。
区域变质的岩石类型很多，包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。
4. 混合岩化作用是指从较深部地壳的区域变质岩石向浅部的较大规模的热液或交代流动，是岩石由变质向成矿的转化过程。
如需了解更多信息，建议查阅相关文献或咨询地质学家。
岩石学_变质岩课件 第一章变质作用概述
• 变质作用的控制因素
二、压 力 (静压力、流体压力和应力)
1. 静压力（均向压力）
概念：负荷压力，单位帕（斯卡）（Pa） 地质上也常用bar（巴）和kbar（＝103bar)
它各向相等，大小等于上覆岩石的重量。与深度h关系为：
举例：红柱石-蓝晶石-矽线石三者之间的同质多象转变
红柱石-蓝晶石-矽线石三者之间的同质多象转变
三、交代作用
由于流体的迁移使固态岩石与外界产生复 杂物质交换，从而改变岩石化学成分的一种 变质方式。
要求条件：有流体存在，干体系中很难发生。
举例：
Na++KAlSi3O8 NaAlSi3O8+K+
带入
例如
高岭石
红柱石
石英
吸热
Al4[Si4O10](OH)8 放热 2Al2[SiO4]O+2SiO2+4H2O
2. 导致温度升高的热源
(1) 地热：地热增温率7-60℃/km , 例如若一般地区为25℃/km，则在Moho附近，可 以达到800 ℃左右
(2) 岩浆侵入：岩浆侵入－冷却－散热 (3) 构造运动：摩擦作用 (4) 地球内部物质的相变释放能量 (5) 放射性元素的衰变能，U,Th—Pb
• 变质作用的控制因素
a. 张应力（s3）及应变特点 主要产生张性断裂、拉伸组构 (Winter, 2001)
• 变质作用的控制因素
b. 压应力（s3）及应变特点 主要是均匀压扁或褶皱 (Winter, 2001)
变质作用基本概念
变质作用基本概念变质作用是指地壳中矿物质或岩石在一定的温度和压力条件下经历化学、物理和结构上的改变过程。
变质作用广泛存在于地球上，是构造活动、岩浆活动和地壳运动的结果之一、下面详细介绍变质作用的基本概念。
1.变质作用的类型变质作用主要可分为热变质作用和动力变质作用两大类型。
热变质作用是指岩石在高温条件下经历的物质和结构上的改变。
高温使矿物中的原子和离子运动加剧，使原有矿物的晶型、晶粒大小、组成、结构等发生变化。
常见的热变质作用有岩浆侵入、火山喷发、地壳深部断层带等。
动力变质作用是指岩石在高压强应力条件下经历的物质和结构上的改变。
高压使原有矿物分解、复合，形成新的矿物，改变岩石的结构和组成。
常见的动力变质作用有地壳挤压、岩石变形、大地震等。
2.变质程度和变质带变质程度是指变质作用对岩石的影响程度。
变质作用可以引起岩石中矿物的相变、结构改造、部分或完全熔融等变化。
根据变质作用的强弱程度，可以将岩石的变质程度分为低变质、中变质和高变质。
变质带是指一定范围内，岩石普遍发生变质作用的地区。
在变质带中，不同岩石受到相同或相似的变质程度影响，从而形成一定的变质序列，如片麻岩带、角闪岩带等。
变质带的分布和范围与构造运动、岩浆活动等密切相关。
3.变质作用对岩石的影响变质作用对岩石的影响主要表现在物质和结构上的改变。
物质上，变质作用促使原有矿物发生相变、分解、结合等，同时形成新的矿物。
这些变化使岩石的成分发生变化，产生新的矿物组合，如角闪石、石英、云母等。
此外，变质作用还能引起原有矿物的形态改变，如片麻岩中斜长石的晶体变形、云母的排列等。
变质作用还能使岩石的密度、硬度和矿物颗粒的大小发生变化。
结构上，变质作用使岩石的结构发生变形和重排。
原有的岩石结构可能会被断裂、密集折叠、褶皱等。
变质作用还会影响岩石的纹理、层理和构造特征。
岩石的变形是变质作用最直观的表现。
4.变质作用对人类的重要性变质作用对地球的岩石和矿产资源具有巨大的影响。
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（二）变质作用的方式
重结晶作用recrystalization 变质结晶作用metacrystalization 交代作用metasomatism 变质分异作用metamorphic
differentiation 变形和碎裂deformation and crush
1. 重结晶作用
►岩石在固态的情况下，原先存在的同种矿物， 经过有限的颗粒溶解、组分迁移，再重新结 晶成较大颗粒的作用。只是颗粒大小发生改 变，没有新矿物的产生。如灰岩变成大理岩。
4. 区域变质作用
• 在大范围内发生的，由多种变质因素综合引 起的复杂的变质作用。按所处的变质环境的 压力、温度的差异，可分为： A 低压区域变 质作用、B 中压区域变质作用和C 高压区域 变质作用
A 低压区域变质作用
►：深度浅，通常小于10km，压力一般为 200-400Mpa，但温度通常较高，可达800 度以上。变质岩中出现特征性的低压矿物， 如红柱石、堇青石等。
特点？ ►成岩作用的主要方式？ ►岩层的产状要素有哪些？ ►V字形法则简单的说，是什么？
复习
岩浆岩的主要种类： 超基性岩：橄榄岩，苦橄岩，苦橄玢岩 基性岩：辉长岩，玄武岩，辉绿岩 中性岩：闪长岩，安山岩，闪长玢岩 酸性岩：花岗岩，流纹岩，花岗斑岩
作业
1、熔岩（熔浆）和岩浆的区别？ 2、熔岩成分不同和火山的形状有什么关 系？ 3、地球上火山作用强烈的地方有哪些？为什
实习安排
实习一 矿物实习 地点：主楼524
040101 本周三 7-8节 042101 下周三 7-8节 041101 本周五 3-4节 042102 下周四 7-8节
实习一 岩石实习 地点：主楼524
040101 下周五 7-8节 042101 第六周三 7-8节 041101 下周五 3-4节 042102 第六周四 7-8节
静压力
□ 又称围压，是上覆岩石的重量引起的压力。 随深度而增加，速率为25-30MPa/km。静 压力使岩石或矿物体积变小，形成密度更大 的新矿物，同时使岩石塑性变形。
动压力
• 又称应力，由构造运动产生的定向压力。可 引起矿物的压溶和重结晶，导致矿物在垂直 动压力的平面上定向排列，也可使岩石脆性 破裂变形。
B 地壳深部的动力变质作用
►深度一般大于10-15km，温度大于250300度，静压力较大，以塑性变形为主，最 后形成糜棱岩及构造片岩等。
3. 气液变质作用
指热的气体及溶液作用于已形成的岩石，使 其矿物成分、化学成分及结构构造发生变化， 形成新的岩石的过程。 变质方式是交代作用，通常沿构造破碎带及 矿脉两侧发育，故又称围岩蚀变，其产物称为 蚀变岩。
►混合岩构造：混合岩化作用形成的特有构造。
▪ 眼球状构造、条带状构造、肠状构造等等。
常见的变质岩
►大理岩：碳酸盐岩变质而成 ►角岩：泥质岩经过接触热变质而成 ►板岩：具有板状构造的区域变质岩 ►千枚岩：具有千枚状构造的区域变质岩 ►片岩：具有片状构造的区域变质岩 ►片麻岩：具有片麻状构造的区域变质岩
B 中压区域变质作用
►深度一般大于10km，压力一般为 300-800Mpa。
C 高压区域变质作用
►：深度一般大于15km，压力一般为3001000Mpa，并伴随有强烈的构造应力作用， 温度较低。
混合岩化作用
►变质作用向岩浆作用过渡的一种超变质作用 ►强烈的混合岩化作用将使变质岩几乎全部重
熔而改造为混合花岗岩。 ►混合岩由变质岩基体和长英质脉体两部分组
在地壳—地幔范围内，三类岩石处于不 断地循环演化过程中，即：
沉积岩和岩浆岩可以通过变质作用成为 变质岩；
在地球表面，岩浆岩、变质岩可以通过 风化—搬运—沉积转变成沉积岩；
当变质岩、沉积岩进入地下深处，在一 定的温度压力条件下被熔融形成岩浆，再经 历冷却结晶作用又可生成岩浆岩。
三类岩石的形成条件和相互转化
►成分均匀的岩石，在岩石总体化学成分不变 的前提下，经变质作用后造成矿物组分不均 匀的一种变质作用。
►组分在空间上有一定范围的迁移 －－不同于一般的重结晶作用 ►没有组分从体系中带出或带入 －－不同于交代作用。
5. 变形及碎裂
►岩石在应力的作用下，当应力超 过岩石塑性屈服强度时，会出现 塑性变形；当应力超过其弹性极 限时，则总体发生破裂。
火成岩
变质岩
沉积岩
三大岩类野外特征比较
沉积岩
1)在野外呈层状产生,并 经历分选作用。 2)岩层表面可以出现波 痕、交错层、泥裂等构 造。 3)岩层在横向上延续范 围很大。 4)沉积岩地质体的形态 可能与河流、三角洲、 沙洲、沙坝等的范围相 近。 5)沉积岩的固结程度有 差别，有些甚至是未固 结的沉积物。
复习
►地球内部圈层结构划分的依据有哪些？ ►地球内部圈层是如何划分的？ ►地质年代单位和年代地层单位的对应关系？ ►风化作用有哪些方式？ ►冰川谷与河谷的形态有什么区别？ ►什么是侵蚀基准面？ ►地下水的化学沉积作用会形成什么？
复习
►基岩海岸的平衡剖面与沙质海岸的平衡剖面 的形态有什么区别？
►海水的运动主要有哪些方式？ ►海洋各个环境分区的沉积物都有哪些种类？ ►干旱区的湖泊发展阶段有哪些？分别有什么
A 接触热变质作用
►由于岩浆带来的热能导致接触带发生的变质 作用。方式主要为重结晶和变质结晶作用。 如大理岩、角岩、石英岩等。
B 接触交代变质作用
►由于岩浆侵入带来的挥发性流体对接触带两 侧岩石产生交代反应导致的一种变质作用。 作用前后岩石总体成分有显著的变化，并有 新矿物的产生。
►典型的例子为矽卡岩：是在花岗闪长岩等中 酸性侵入岩与石灰岩等碳酸盐岩相接触的条 件下形成的。
么？ 要求：
字数2000字左右 下周星期一
第二节 变质作用
变质作用的概念 变质作用的因素和方式 变质作用类型 变质岩的结构构造 常见的变质岩
变质作用英文术语
►Metamorphism, recrystallization, metacrystaclization, metasomatism, metamorphic differentiation, deformation and crush
片麻岩是矿物有定向排列习性(条带状、 片麻状构造、貌似沉积层理构造)的变质岩。
片岩主要由泥岩或页岩变质而成，由于泥 质、粘土质矿物转变成片状云母有良好片理 而得名。
大理岩是经历了重结晶的石灰岩或白云岩。
变质作用属内生地质作用，变质
矿物往往有较高的结晶程度，这与 岩浆矿物很相似；变质作用往往是 在定向压力下发生的，因此即使是 非等粒矿物在变质过程也往往发生 定向排列(呈现定向构造)，形成与沉 积岩相似的层状构造；这些是变质 岩的重要鉴别特征。
变质岩
►Metamorphic rock：由变质作用形成的岩 石称为变质岩。可分正变质岩和副变质岩。
►正变质岩：由岩浆岩经变质作用而成的变质 岩。
►副变质岩：由沉积岩经变质作用而成的的四 分之一(27.4%)，其中最常见的是片麻岩 (21.4%)，其次为片岩(5.1%)，板岩，千枚 岩和大理岩。
引起温度改变的主要原因
►地热增温率：因埋藏深度发生改变而导致温 度的变化。
►上地幔热流的运动：地幔尤其是上地幔中热 状态的不均匀而导致热运动，使地壳的热状 态发生变化。
►放射性元素衰变释放热能的积累。 ►岩浆活动带来的热能。 ►应力作用下摩擦作用产生的热能。
引起变质作用的因素－压力
静压力——围压 动压力——应力
岩浆作用和变质作用英文术语
►Magma, magmatism, extrusion, lava, intrusion
►Volcano, volcanism, extrusive rock ►Deroofing eruption, fissure eruption, central
1)岩石中的砾石、化石或晶体 受到了破坏。 2)碎屑或晶体颗粒拉长，岩石 具定向构造，但也有少数无定 向构造的变质岩。 3)多数分布于造山带、前寒武 纪地盾中。 4)可以分布于火成岩体与围岩 的接触带。 5)岩石的面理方向与区域构造 线方向一致。 6)大范围的变质岩分布区矿物 的变质程度有逐渐改变的现象 。
二、变质作用的类型
►接触变质作用 ►动力变质作用
►气－液变质作用 ►区域变质作用 ►混合岩化作用
1. 接触变质作用
►指岩浆侵入过程中，由于岩浆带来的热量和 挥发性流体的影响，引起侵入体与围岩之间 的接触带产生变质作用。变质作用的因素主 要是温度和化学活动性流体，据此可进一步 分为： A 接触热变质作用和B 接触交代变质 作用
►Contact metamorphism, dynamic metamorphism, regional metamorphism, migmatization
变质作用
原已存在的各种岩石，由于受构造运动、岩浆作用 及地热流变化等内力地质作用的影响，使其所处 的地质环境及物理化学条件发生改变，从而导致 岩石的结构、成分、构造等发生一系列的变化而 形成新的岩石的过程。
►变形结构：受应力挤压而使矿物颗粒破裂， 错动、塑性变形等形成：
▪ 角砾状结构、碎裂结构、糜棱结构……
►交代结构：新矿物伴随旧矿物的溶解而出现。 矿物晶粒边界常常不规则。
变质岩的构造
►变余构造：变余层理构造、变余气孔构 造……
►变成构造：变质过程中形成的特征构造。
▪ 斑点状构造、板状构造、千枚状构造、片状构造、 片麻状构造、块状构造。
片麻岩及其中的淡色脉
糜棱岩化英云闪长质片麻岩
甘肃榆中新元古代片岩
青海乌兰古元古代花岗片麻岩
蓝闪片岩－含绿辉石
片麻岩
金云母 蓝晶石 大理岩
一、变质作用的因素和方式
（一）引起变质作用的因素
温度、压力、化学活动性流体
（二）变质作用的方式