变质作用
变质作用
一、变质作用变质作用（metamorphism）这一词是Boue（1820）第一个使用。
但变质作用的定义是Lyell（1833）比较系统地提出的。
变质作用是指与地壳形成和发展密切相关的一种地质作用，是在地壳形成和演化地过程中，由于地球内力的变化，使已存在的地壳岩石在基本保持固态的条件下，原岩的总体化学保持不变，形成新矿物组合和结构构造。
变质作用和沉积作用、岩浆作用之间存在一定的区别和联系。
变质作用与岩浆作用之间比较容易区别，它们之间的界线是熔融，而和沉积成岩作用之间的重要标志是矿物组合的变化，一般认为以浊沸石开始出现为标志。
（一）变质作用---控制因素1温度温度是控制和影响变质作用的重要因素之一。
多数变质作用是随温度升高而进行的。
温度升高可使原来岩石中的一些矿物重结晶，更重要的是会使各种原始组分重新组合成新矿物。
首先要确定变质作用发生的温度范围，既起始温度和终止温度。
按研究者目前的共同认识，变质作用不包括风化作用和沉积岩的成岩作用。
而是以浊沸石、蓝闪石、硬柱石、钠云母、叶腊石等变质矿物的首次出现，作为变质作用的开始。
这些矿物出现时的温度范围为是在150℃—250℃之间。
这就是变质作用发生的起始温度。
而由于变质作用不包括原岩的大规模的熔融，终止温度就是原岩发生大规模熔融时的温度，现确定为为650℃—100℃之间。
其次是关于温度变化的原因，导致温度变化的地质因素和热源具有多样性。
主要有下列几种因素：地热增温：岩石随埋葬深度的增加，而温度逐渐增高，但其幅度一般不大，按地区的地质环境有所不同，从每千米十几度到一百多度，然而其空间范围较大。
地质工作者称此种变化为地热增温率或地温梯度。
放射性元素衰释放的热量：其特点是总量大，不均匀，有时也极可观。
岩浆活动带来的热能：其强度和岩浆活动的规模有关，有时范围很小，仅限接触带，即是所谓的接触变质，有时也可能影响一个区域。
应力作用下的摩擦热：其较为局部，如断裂带。
变质作用---控制因素2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。
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。
1 第一章变质作用概述
动力变质作用和接触变质作用多在5 km 范围内，压 力低于0.1GPa；
区域变质作用 深度大于5 km，压力高于0.1GPa，按 压力大小分为不同的压力型（低压、中压、高压、超 高压）
第二节
变质作用的影响因素
二、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。
岩浆作用强调矿物从硅酸盐熔融体中结晶，是晶体-液态的平衡， 并强调温度下降过程。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：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。
流体压力
流体——指存在于岩石的颗粒间、显微裂隙和毛细孔隙中的流体， 包括水、CO2，O2等。 流体对其存在的空间壁会有一定的压力，即粒间流体压力。其总压 力为各组分分压之和。 P流体＝PH2O＋PO2＋………
流体压力的作用： (1) 对有流体参与的变质反应的温度有影响， 例如： CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑
热接触变质作用 接触交代变质作用
变质机制以静态重结晶或 静态变质结晶为主。
二、动力变质作用
在构造运动产生的压力下，使岩石发生破碎 的变质作用 分布位置：断层，破碎带 导致结果：使岩石发生变形、破碎，还有轻 微的重结晶现象 正断层
变质机制以变形和动态重结晶 或动态变变质反应
在变质作用的温度、压力范围内，在原岩基本 保持固态条件下使旧矿物消失、新矿物形成的 变质方式，一般通过特定的化学反应来实现， 这种化学反应称为变质反应。 包括同质多象转变和形成新的矿物组合。
8第八章 变质作用2
四 变质岩（实验课内容） （一）变质岩的类型 根据变质作用类型可将变质岩分为以下五类：接触变质岩、 动力变质岩、气－液变质岩、区域变质岩和混合岩。
（二）变质岩的结构构造 1 变质岩的结构 是指变质岩中矿物颗粒的大小、形状及其相互关系。常见结 构变余结构、变晶结构、变形结构、交代结构四大类：
（1）变余结构：变质浅，原岩的结构基本被保留下来的结构。 其特征是：a 原岩结构被彻底改造; b 矿物多呈定向排列。 角岩结构、斑状变晶结构、鳞片变晶结构、鳞片粒状变晶结构、 纤维变晶结构等。 （3）变形结构：是指动力变质作用过程中，岩石受应力挤压而 使矿物颗粒破裂、错动、塑性流变等变形而形成的结构。常见的 有：角砾状结构、碎裂和碎斑结构、糜棱结构等。
四 变质岩（实验课内容－自学）
（一）变质岩的类型 根据变质作用类型可将变质岩分为以下五类：接触变质岩、 动力变质岩、气－液变质岩、区域变质岩和混合岩。
四 变质岩（实验课内容） （一）变质岩的类型 根据变质作用类型可将变质岩分为以下五类：接触变质岩、 动力变质岩、气－液变质岩、区域变质岩和混合岩。
压力压力也是变质作用的重要因素，根据压力的性质
可分为静压力和动压力。 静压力又称围压，是由上覆岩石的重量引起的压力。 它具有均向性，并且随着深度增加而增大。静压力的 作用在于使岩石压缩，导致矿物中原子、分子或离子 间的距离缩小，促使矿物内部结构改变，形成密度大、 体积小的新矿物 动压力是由构造运动所产生的定向压力。由于动压力 只存在于一定的方向上，因而使得岩石在不同方向上 产生了压力差。这种压力差在变质作用中有着十分重 要的意义。它可以引起矿物的压溶作用，即在平行动 压力方向上溶解较强，物质迁移到垂直动压力方向上 沉淀，导致原岩发生矿物的重新分异与聚集，造成矿 物定向排列；也可以使原岩破碎或产生变形，从而改 造了原岩的结构与构造
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。
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。
第五章变质作用
第五章变质作用目的要求变质作用的概念是根据对变质岩的观察、研究而建立起来的。
变质岩是组成地壳的三大岩类之一，占地壳总面积的27.4%，由于地壳的不均匀抬升、剥蚀才露出地表。
古老的变质岩常作为各大陆地壳的核心，广泛出露在前寒武纪的地盾中，或作为年青造山带的基底存在。
其后各地质时期造山带中的变质岩，又围绕着前寒武纪地盾分布，这说明研究变质作用，对查明地壳的早期状态和它的发展演化历史，具有重要的理论意义。
此外，世界上有70% 的铁矿，63%的锰矿以及大多数的铜、钴、镍矿都产生在前寒武纪的变质岩中，因而又具有实践意义。
课时：4学时授课内容一、变质作用的概念二、变质作用的因素和方式（一）变质作用的因素（二）变质作用的方式三、变质作用的基本类型（一）接触变质作用（二）碎裂变质作用（三）区域变质作用（四）混合岩化作用重点本章课讲授重点应放在：①变质作用的因素和变质作用方式中的重结晶、变晶作用及交代作用上；②变质类型的重点是接触变质、区域变质以及碎裂变质三个类型。
其它像脱水反应、脱碳反应等则留给后续诸课去完成。
混合岩化作用宜在小结中提示。
难点在课堂上讲授变质岩时，强调变质岩的重要特征以及变质岩中的标志矿物和主要构造即可。
其它内容较难理解，宜在实习中结合岩石标本去完成。
教学方法本节课以讲解为主，配合多媒体图件进行说明。
讲授重点内容提要一、变质作用的相关概念（一）变质作用（metamorphism）什么是变质作用？就是指先成岩在地下高温高压和化学活动性流体的参与下，在固态状态下改变其结构、构造或化学成分，从而形成新岩石的作用过程。
一般说来，岩石是否变质，是以有无重结晶现象或者出不出现变质矿物为标志（特别在温度升高的情况下）。
根据观察判断，变质作用的温度大体在150°—900℃之间，低于150℃属于成岩作用的范畴；高于900℃则又属于岩浆作用的范畴。
（二）变质作用与岩浆作用的区别变质作用与岩浆作用有何区别呢？岩石在变质过程中基本保持固体状态，一般不经过熔融。
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。
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。
4第三章变质作用分类及基本特征
4第三章变质作用分类及基本特征变质是指岩石在高温高压作用下发生的一系列物质结构、组分和矿物成分的改变过程。
变质可以将岩石从原岩石向变质岩转化，产生新的矿物组合和结构，改变岩石的物理、化学性质。
变质作用的分类主要有两种方法：根据变质作用的机制和根据变质作用的程度。
一、根据变质作用的机制，变质作用可以分为以下几种：1.热变质热变质是指岩石在高温作用下发生的改变。
高温是促使岩石发生变质的主要因素，可以导致矿物的熔融、晶体的长大、矿物的相变等。
热变质可以进一步分为接触变质和区域变质。
-接触变质：接触变质是指岩石接触到岩浆或岩浆脉时发生的变质作用。
岩浆的高温和热量会使得与其接触的岩石发生变化，形成接触变质岩。
接触变质岩主要由斜长石、石榴子石、角闪石等矿物组成。
-区域变质：区域变质是指广泛区域内的岩石受到地壳深处岩石的热力的影响而发生的变质作用。
区域变质作用通常发生在造山带和地壳板块运动的活跃区域，形成了大面积的变质带。
常见的区域变质岩有片麻岩、千枚岩、云母片岩等。
2.压力变质压力变质是指岩石受到巨大压力作用下发生的变质作用。
压力可以改变岩石的物理和化学性质，例如使岩石紧密堆积、成层排列、矿物更加排列有序。
压力变质可以分为两种形式：一是岩石受到的方向性应力压力，岩石中的矿物具有一定的方向性排列；二是岩石受到的等向性应力压力，岩石中的矿物没有特定的方向性排列。
常见的压力变质岩有片麻岩、石英岩、大理石等。
3.流体作用流体作用是指流体通过岩石内部，改变了岩石中的物质组成和结构的变质作用。
流体作用主要包括水蚀作用、热液作用、气体作用等。
这些流体既可以来自外部环境，也可以是由于岩石内部的变质和化学反应产生的。
流体作用使得岩石中的矿物溶解、迁移、重新沉淀，形成了许多矿床。
常见的热液作用是在岩石中形成金矿、银矿、铅锌矿等。
二、根据变质作用的程度，变质可以分为以下几种：1.低级变质低级变质是指岩石在相对较低的温度和压力条件下发生的变质作用。
变质作用
第五章变质作用目的要求变质作用的概念是根据对变质岩的观察、研究而建立起来的。
变质岩是组成地壳的三大岩类之一，占地壳总面积的27.4%，由于地壳的不均匀抬升、剥蚀才露出地表。
古老的变质岩常作为各大陆地壳的核心，广泛出露在前寒武纪的地盾中，或作为年青造山带的基底存在。
其后各地质时期造山带中的变质岩，又围绕着前寒武纪地盾分布，这说明研究变质作用，对查明地壳的早期状态和它的发展演化历史，具有重要的理论意义。
此外，世界上有70% 的铁矿，63%的锰矿以及大多数的铜、钴、镍矿都产生在前寒武纪的变质岩中，因而又具有实践意义。
课时：4学时授课内容一、变质作用的概念二、变质作用的因素和方式（一）变质作用的因素（二）变质作用的方式三、变质作用的基本类型（一）接触变质作用（二）碎裂变质作用（三）区域变质作用（四）混合岩化作用重点本章课讲授重点应放在：①变质作用的因素和变质作用方式中的重结晶、变晶作用及交代作用上；②变质类型的重点是接触变质、区域变质以及碎裂变质三个类型。
其它像脱水反应、脱碳反应等则留给后续诸课去完成。
混合岩化作用宜在小结中提示。
难点在课堂上讲授变质岩时，强调变质岩的重要特征以及变质岩中的标志矿物和主要构造即可。
其它内容较难理解，宜在实习中结合岩石标本去完成。
教学方法本节课以讲解为主，配合多媒体图件进行说明。
讲授重点内容提要一、变质作用的相关概念（一）变质作用（metamorphism）什么是变质作用？就是指先成岩在地下高温高压和化学活动性流体的参与下，在固态状态下改变其结构、构造或化学成分，从而形成新岩石的作用过程。
一般说来，岩石是否变质，是以有无重结晶现象或者出不出现变质矿物为标志（特别在温度升高的情况下）。
根据观察判断，变质作用的温度大体在150°—900℃之间，低于150℃属于成岩作用的范畴；高于900℃则又属于岩浆作用的范畴。
（二）变质作用与岩浆作用的区别变质作用与岩浆作用有何区别呢？岩石在变质过程中基本保持固体状态，一般不经过熔融。
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。
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角岩相 沸石相 绿 片 岩 相 角 闪 岩 相 麻 粒 岩 相
蓝 片 岩 相
榴辉岩相
例如，高岭石在大于350℃左右 的温度时可转变为叶腊石；此时静 岩压力低于300MPa易形成红柱石， 如高于 300 MPa则形成兰晶石；当 温度在500～660℃之间则变成十字 石及石英；温度高于660℃则变成石 榴子石与矽线石。
角岩相 沸石相 绿 片 岩 相 角 闪 岩 相 麻 粒 岩 相
蓝 片 岩 相
榴辉岩相
从岩石的结构、构造上来看，泥质岩 随着变质程度的加深，变质岩种类变化最 明显，可以由变质最浅的板岩、依次变为 千枚岩、片岩、片麻岩直到麻粒岩； 中酸性的岩浆岩可变成片麻岩和麻粒 岩； 偏基性的岩浆岩可变质为片岩和角闪 片岩等。 石灰岩或石英砂岩，变质后的变化序 列不明显，一般都变成大理岩或石英岩。
1、接触变质作用
是在岩浆侵入体与围岩的接触带上， 主要由岩浆活动所带来的热量及挥发性流 体所引起的一种变质作用。 接触变质作用的主要变质因素是温度 及化学活动性流体，压力居比较次要的地 位。接触变质作用的温度较高，一般为300 ～800℃， 接触变质作用发生的深度不大，通常 在10 km以内，为高温、低压的变质环境， 其地温梯度常达到6℃/100 m以上。
地壳深处的变质岩及岩浆岩，经 构造运动的抬升与表层地质作用的风 化与剥蚀又可上升并出露于地表，进 入形成沉积岩的阶段。 因此，三大类岩石是可以不断相 互转化的。
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区域变质作用按压力可分为3种类型： 低压区域变质作用、中压区域变质作 用、高压区域变质作用
（1）低压区域变质作用
发生的深度较浅，一般小于15km；压力 较小，一般为200～400MPa；温度通常较高, 可高达600℃以上;局部或暂时性的地温梯度 很高,约25～60℃/km，通常属于高热流或地 热异常区。
断层带动力变质岩的剖面结构
3、区域变质作用
在广大范围内发生并由温度、压力 及化学活动性流体等多种因素共同引起 的一种变质作用。其范围可达数千至数 万平方公里以上，深度可达30 km以上。 区域变质作用的温度下限(最低)约 200～300℃，上限(最高)约700～800℃, 静压力随深度不同变化在几十到一千多 兆帕斯卡之间。 此外,还存在着较强的 定向压力作用。
变质作用与变质岩类型示意图
1－动力变质作用；2－接触热变质作用；3-接触交 代变质作用；4－区域变质作用；5－混合岩化作用
区域变质作用的方式包括重结晶作 用、变质结晶作用和交代作用等多种，其 中尤其以变质结晶作用最为普遍。 区域变质作用的发生常常和构造运 动有关。构造运动可以对岩石施加强大的 定向压力，使岩层弯曲、柔皱、破裂；也 可以使浅层岩石沉入或卷入地下深处，以 遭受地热增温和围压的作用。 构造运动还能导致岩浆的活动，从 而带来热量和化学物质；或者导致深部热 液的向上运移。
变质作用的主要方式
1、重结晶作用
是指岩石在固态下，同种矿物经 过有限的颗粒溶解、组分迁移，然后 又重新结晶成粗大颗粒的作用，在这 一过程中并未形成新矿物。 例如，石灰岩
隐晶
大理岩
显晶
2、变质结晶作用
是指在变质作用的温度、压力 范围内，在原岩总体化学成分基本 保持不变的情况下（挥发分除外）， 原有矿物或矿物组合转变为新的矿 物或矿物组合的作用。 由于这种变化过程多数情况下 涉及岩石中各种组分的重新组合， 并以化学反应的方式完成，故又称 重组合作用或变质反应。
3、交代作用
是指变质过程中，化学活动性流 体与固体岩石之间发生的物质置换 或交换作用，其结果不仅形成新矿 物，而且岩石的总体化学成分发生 改变。如：
KAlSi3O8 + Na+ → NaAlSi3O8 + K+ (钾长石) (带入) (钠长石) (带出)
二、变质作用的基本类型
变质作用发生的地质条件是极其 复杂多样的，一般根据变质作用发生 的地质背景和物理、化学条件，将变 质作用划分为以下四种主要类型： 1、接触变质作用 2、动力变质作用 3、区域变质作用 4、混合岩化作用
2、动力变质作用
是指在构造运动所产生的定向压力作用 下,岩石发生的破碎、变形以及伴随的重结晶 等的作用。 这种变质作用主要发生在构造运动使相 邻的两个岩石块体之间发生相对运动时的接 触带上，这种接触带被称为断裂带或断层带 ，所以，动力变质作用又被称为断裂（或断 层）变质作用。
动力变质作用及其所形成的动力变质 岩在平面上和剖面上均呈线性或带状分布， 动力变质岩也称为断层岩，如碎裂岩和糜 棱岩。 动力变质带的宽度可从几厘米到几公 里，大型的甚至可达几十公里；动力变质 带的长度一般几公里到几百公里，大型的 长达1 000 km以上。 动力变质带的规模往往与其发育的历 史长短及两侧岩块的相对运动强度、断层 规模等有紧密关系。
动压力 构造运动所产生的定向压力。由于 动压力只作用于一定的方向上，因而使 岩石在不同方向上产生了压力差。
它可以引起矿物的压溶作用，导致 原岩发生矿物的重新分异与聚集，造成 矿物定向排列；
也可以使原岩破碎或产生变形，从 而改造了原岩的结构与构造。
化学活动性流体
是指在变质作用过程中存在于岩石 空隙中的一种具有很大的挥发性和活动 性的流体。 这种流体以H２O及CO２为主,并包含有 多种其它易挥发物质及其溶解的矿物成 分。在地下温度、压力较高的条件下， 该流体常呈不稳定的气－液混合状态存 在，因而具有较强的物理化学活动性， 在变质过程中起着十分重要的作用。
一、变质作用的因素与方式
引பைடு நூலகம்变质作用的主要因素 是温度、压力及化学活动性 流体。
温 度
是引起岩石变质的主导因素。 它可以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。
流体的作用
化学活动性流体可以促使矿物组分 的溶解和迁移，
引起原岩物质成分的变化；即流体 本身也积极参与了变质作用的各种化学 反应。
此外，流体的存在还会大大降低岩 石的重熔温度，使变质作用的高温界限 变低。
化学活动性流体来源： 岩石空隙中原存的孔隙水； 变质过程中从矿物结构中析出 的H２O及CO２等挥发性物质； 从岩浆中分离出的挥发性组分； 从地下深处分异上升的深部热 液等。
变质晕
接触变质作用围绕岩体周围发生，且 离侵入体越近变质作用越强，远离侵入体 则减弱直至完全没有变质现象，因而形成 一个以岩体为中心、变质程度向外减弱的 环带状接触变质带，称为变质晕。 变质晕的宽度一般为几米至1－2km, 这种变化主要受侵入体的规模、产状、成 分、温度以及围岩的性质等因素控制。
接触变质变质作用的类型
混合岩的条带状构造（左）和肠状构造（右）
第三节 地壳中三大类 岩石的演变
出露地表的岩浆岩、变质岩及沉 积岩，在地表营力作用下，经表层地 质作用（风化、剥蚀、搬运、沉积及 成岩作用）可以重新形成沉积岩。
地壳表层形成的沉积岩经构造运 动的作用可卷入或埋藏到地下深处， 经变质作用形成变质岩；当受到高温 作用以至熔融时，可转变成岩浆岩。
第二节
变质作用
一、变质作用的因素与方式 二、变质作用的基本类型 第三节 岩石圈三大岩类的演变
变质作用的概念
指在地下特定的地质环境中，由 于物理、化学条件的改变，使原有岩 石基本上在固体状态下发生物质成分 、结构和构造变化而形成新岩石的地 质作用。
由变质作用所形成的新岩石称为 变质岩。
注意！
变质作用的温度低限150～200℃, 高限大致为700～900℃。 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。 如果温度小于150～200℃，就处于 成岩作用的范围。
（2）中压区域变质作用
发生的深度较大，一般大于10km； 压力也较大，一般300～800MPa;区域地 温梯度中等,一般16～25℃/km，平均 20℃/km；温度随深度不同而不同，一般 为300～600℃。
（3）高压区域变质作用
发生的深度大，一般大于10 km； 压力大，一般300～1000MPa, 甚至 可更高, 并且伴有强的构造动压力 作用;温度较低, 一般只有200～ 400℃;局部或暂时性的地温梯度很 低，一般7～16℃/km，平均只有 10℃/km左右。
4、混合岩化作用
是由变质作用向岩浆作用过渡的一 种超深变质作用。其主要特征：原岩 局部或部分重熔的熔体物质与尚未重 熔的固态物质发生互相交插与混合， 通常是区域变质作用在地热流增 高条件下进一步发展的结果。混合岩 化作用形成的岩石称混合岩。
混合岩化作用发生的深度较大， 其温度通常很高，一般达600℃以上; 压力一般中等;化学活动性流体或热 液十分普遍,并起着十分重要的作用, 如引起原岩中的一些组分熔点降低, 导致交代作用等。混合岩一般由基 体和脉体两部分组成。
导致岩石温度升高的主要原因有： ①岩浆的侵入作用使其围岩温度 升高； ②当地壳浅部的岩石进入更深部 时,由于地热增温使原岩的温度升高; ③由深部热流上升所带来的热量 使岩石的温度升高; ④岩石遭受机械挤压或破裂错动 时由机械能转化的热量使岩石的温度 升高，这种热量一般较小或较局限。
压 力
可分为静压力和动压力。 静压力（围压）：是由上覆岩石的 重量引起的压力。 它具有均向性，促使矿物内部结构 改变，形成密度大、体积小的新矿物。
按引起接触变质的主导因素及变质作 用方式的不同，接触变质作用可分为两种 ：接触热变质作用、接触交代变质作用。
接触热变质作用
引起接触变质的主导因素是岩浆侵入 造成的温度升高，变质作用的方式主要为 重结晶作用和变质结晶作用，变质作用前 后岩石的总体化学成分无显著改变。
接触交代变质作用 引起变质的因素除温度以外， 从岩浆中分泌的挥发性物质所产生 的交代作用具有重要意义。在这一 过程中原岩有物质成分的带入和带 出，因而变质前后原岩总体化学成 分有显著变化，同时伴有大量新矿 物产生。可形成矽卡岩。