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。
变质作用
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。
下课了！
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。
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
变质作用与变质岩
大理岩
2、变余结构
——变质程度较低，重结晶和变质结晶不完全，保 留有原岩的结构。如：变余泥质结构、变余斑状结 构等。
变余泥质结构
三、变质岩的构造
变质岩各个组成部分之间相互排列，组合 方式所表现出的外貌特征。
1、变成构造——原岩通过重结晶等作用 形成的构造。 分为：斑点状构造、板状构造、片理构 造、片麻状构造、块状构造。
•石英含量大于85％；质地坚硬，耐风化 • 形成于区域变质及接触变质作用
石英岩
大理岩
•白色、灰白色或各种彩色。具粒状变晶结构， 块状或条带状构造 •主要由方解石、白云石（>50%）重结晶所组成 •母岩为石灰岩或白云岩 •形成于接触变质作用或区域变质作用 •优质装饰石材和建材、雕刻用石材
泥岩
板岩
三大作用之间联系
➢ 与岩浆作用的区别，变质作用岩石没有熔融， 岩石具整体性；当温度达到一定时，变质作用转 化为岩浆作用。 ➢ 引起变质作用的温度、压力等来自地球内部， 所以它发生在地下一定深度，而沉积作用是由于 外动力地质作用，发生在地表，但固结成岩时的 温度、压力较低。
温度
二、变质作用的影响因素 压力
蓝片岩相
变质程度高
变质作用概述
变质作用类型 变质岩的特征 常见变质岩
变质作用类型
变质作用根据变质因素和地质条件的不同分为四种类型：
接触变质作用
区域变质作用
动力变质作用
混合岩化作用
变质作用类型
一、接触变质作用
• 发生在岩浆与围岩的接触带 • 岩浆“烘烤”＋活动性流体 • 常围绕侵入体形成变质程度
•宏观上可见平行排列的矿物 • 变质程度高于千枚岩
片岩
• 具鳞片粒状变晶结构，片麻状构 造或条带状构造。
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。
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。
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
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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
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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。
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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。
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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。
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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
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热液变质作用：岩石与热液
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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
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。
第一章变质作用概述
第一章变质作用概述变质作用是指岩石在地球内部或表面环境下发生的物理、化学变化的过程。
它可以改变岩石的化学性质和物理特征，从而对地质、生态、环境等方面产生重要影响。
在地球历史的长河中，变质作用在岩石的演化中起到了重要的作用。
本文将对变质作用的概述进行详细讨论。
首先，变质作用的主要影响因素有温度、压力和流体等。
岩石在地壳深部发生的变质作用一般受到高温和高压的影响。
温度的升高会引发岩石中矿物的变质反应，使岩石中的矿物重新组合和重新排列，形成新的矿物组成。
而压力的增加则会改变岩石的体积和物理性质。
流体的存在则会提供化学反应所需的物质，促进岩石中的变质作用。
其次，变质作用可以分为一系列的过程，包括变质前期、变质期和变质后期。
变质前期是指岩石开始变质之前经历的阶段。
在这个阶段，岩石可能经历了堆积、抬升、变形等过程，最终形成了变质作用所需的条件。
变质期是指岩石发生变质的过程。
在高温、高压和流体的作用下，岩石中的矿物会发生化学反应，产生新的矿物组成和结构变化。
变质后期是指变质作用结束后，岩石所处的环境和条件发生了变化。
在这个阶段，岩石可能会经历蚀变、变异、剥蚀等过程。
另外，变质作用还可以分为两种类型，即地壳变质和上地壳变质。
地壳变质主要发生在地壳深部，受到高温和高压的影响。
它广泛存在于造山带、岛弧带和大陆地壳中的高级变质岩。
上地壳变质则发生在地壳浅部，受到低温和低压的影响。
它主要存在于板块边缘的大陆地壳、地热活跃区和火山喷发区等地方。
最后，变质作用对地质、生态和环境等方面产生了重要影响。
在地质方面，变质作用是岩石演化的重要过程之一，可以改变岩石的物理、化学和结构特征，进而影响地质构造、矿产资源和地质灾害等方面。
在生态方面，变质作用可以改变土壤质地、影响植物的生长和分布，对生物多样性和生态系统功能产生影响。
在环境方面，变质作用可以释放出一些有害物质，如重金属元素和放射性物质，对环境造成污染和破坏。
综上所述，变质作用是岩石在地球内部或表面环境下发生的物理、化学变化的过程。
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接触热变质作用
接触交代变质作用
接触热变质作用 单纯由于热量多而引起的接触变质（重结 晶为主要方式）
主要变质岩：
石英砂岩 石灰岩
石英岩 大理岩
接触变质作用
接触变质晕
高耸的嵩山 －－－石英岩
岩浆与石灰岩的接触热变质作用
接触交代变质作用 除温度因素之外，还有从岩浆中分泌的 挥发性物质参与，使侵入岩与围岩发生明显 的交代作用。 主要变质岩:矽卡岩
在地壳深部(深度大于10～15 km)，岩石表 现出较强的韧性（或称柔性）变形，而不出 现明显的破裂， 变质形成的岩石称为糜棱岩类。
韧性变形
碎裂岩
糜棱岩
变质作用的基本类型： （３）区域变质作用
是在大区域范围内发生，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。常发 生在板块边界附近与大断裂带附近。由温度、压力、 化学活动性流体等多种因素引起的变质作用。 变质环境：温度在200-800℃之间， 静岩压力可随埋深不同而变化，存 在较强的定向压力（构造应力）。
或新矿物组合的作用。
溶液参与下的离子（分子）的扩散、集中的复杂反应过程。
高岭石
大于350℃左右的温度时可转变为叶腊石； 400℃以上的温度条件，可转为硬绿泥石， 此时如静岩压力低于300MPa易形成红柱石， 如高于300MPa则形成兰晶石； 温度在500～660℃之间则变成十字石及石英； 温度高于660℃则变成石榴子石和矽线石。
变质形成的岩石：沸石岩、角岩、绿片岩、角闪石片岩、 麻粒岩等。
高压低温区域变质作用 形成深度一般大于15 km，静岩压力为300 ～1000 MPa，并伴有一定的定向压力，但 形成温度不一定很高， 变质形成的岩石：兰闪石片岩与榴辉岩。
歙砚 －－－板岩
花果山－－ 片麻岩
变质作用的基本类型：
（４）混合岩化作用（超深变质作用） 是由（区域）变质作用向岩浆作用转变的过渡性地 质作用，当区域变质作用进一步发展，特别是温度很高 时，岩石发生部分熔融。
一、 变质岩
先期已形成的岩石（岩浆岩、沉积岩、 变质岩）因物理化学条件的改变而使原岩的 矿物成分、结构、构造发生变化所形成的岩 石。 由岩浆岩变质而形成的称为正变质岩； 由沉积岩变质而形成的称为副变质岩；
三、 变质岩的特征
二、 变质岩的化学成分
（1）化学成分的继承性 类似于原岩成分 （2）化学成分的多样性 交代作用的带入带出作用 （3）正、副变质岩化学成分差异较大 SiO2、Al2O3、CaO、MgO等
接触交代变质作用形成的主要变质岩：
矽卡岩
当碳酸盐岩石与 中、酸性侵入岩相接 触时常形成矽卡岩。 我国大量中、小型含 金的富铜、富铁矿床 大多是与矽卡岩关系 密切的金属矿床。
矽卡岩型矿床
中、酸性侵入体的上部接触带，当与碳酸 盐岩石，尤其与石膏岩盐层相接触，围岩 中的碱、氯化物、碳酸根、硫酸根与岩浆 发生接触交代变质作用。 可形成许多富铜、富铁、白钨、黄金等矿 床，这是我国东部地区常见的一种矿床类 型。
指岩石在固态状态下，同一种矿物经 过有限的颗粒溶解、组分迁移，然后又重新结 晶成较粗大颗粒的作用，在这一过程中矿物成 分不发生变化。
石英砂岩 石灰岩
石英岩 大理岩
紧 密 相 嵌 的 重 结 晶 矿 物
变质程度不同的大理岩
（２）变质结晶作用 （重组合）
指在原岩总体化学成分基本不变化的条件下，形成新矿物
长英质的矿物溶解浸透、扩散、贯入 组成脉体（浅色）； 铁镁质的矿物组成基体（深色）；
代表岩石：
混合岩
条带状混合岩
肠状混合岩
雄伟的泰山－－ 混合花岗岩
根据变质作用的不同可把变质岩分为以下几类。
混合岩化作用
混合岩
变质作用的类型与在地壳中发生的部位
变 质 作 用 的 类 型 及 其 对 应 的 温 压 范 围
四、 变质岩的结构
不等粒变晶结构：主要变晶矿物颗粒大小不等但呈连 续变化。
四、 变质岩的有较大的变晶矿物。
假化石----菊花石
斑状变晶结构
按变晶的形态可分为： 粒状变晶结构 鳞片变晶结构 纤维状变晶结构 石英、方解石 云母、绿泥石 阳起石、硅灰石
岩石中的长条状、片状（或板状）矿 物平行某一平面或某一方向排列形成的 构造。它是在定向压力参与下形成的。
1）板状构造 ：岩 石中矿物颗粒细小， 肉眼难以分辩，岩 性似薄板状，常出 现一组平行的破裂 面，且光滑平整， 破裂面具有微弱的 丝绢光泽，具变余 泥质结构。
2）千枚状构造 岩石中的鳞片状矿物呈定向排列，沿定向排 列方向可劈成薄片，具较强的丝绢光泽，断面参差不齐。为
片麻构造
二、变质作用的基本类型：
（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
变质作用的基本类型：
（１）接触变质作用 发生在岩浆岩体与围岩接触带上，主要由岩浆
活动所带来的热量及活动性流体所引起的变质作用。 变质环境：温度较高，一般在300～800℃之间， 静岩压力不太大（～300MPa）
粒状变晶结构
鳞片变晶结构
纤维变晶结构
(二) 变余结构（残留结构）： 变质程度浅，保留了部分原岩的结构。 变余结构的命名原则，在原岩结构之前加 “变余”二字即可。 变余花岗结构；变余斑状结构；变余砂状结构
变余斑状结构 变余砂状结构
变余鲕
上班井采石场灰色大理岩（见变余鲕状结构）
（三）压碎结构
根据矿物的机械破碎程度分为： 碎裂结构和糜棱结构
变质岩中矿物的结晶程度、颗粒大小、形状及其 结合方式。 由于原岩在变质过程中的重结晶形成的结构。
（一） 变晶结构
按变晶的相对大小可分为
主要矿物粒径 粗粒变晶结构 >3mm 中粒变晶结构 1-3mm 细粒变晶结构 0.1-1mm 显微变晶结构 <0.1mm
等粒变晶结构
等粒变晶结构：变晶矿物颗粒大小大致相等
来源
岩石粒间孔隙及裂隙中以水为主的液体 结构水［含有矿物Ｈ２Ｏ、ＣＯ2］ 岩浆中逃逸的热气、热液 地壳深处的热液代入各种元素
在变质作用过程中温度、压力和化学活 动性流体等各种因素是相互配合的，而 在不同的地质条件下，主导因素不同， 显出不同的变质特征 。
变质作用的方式：
（１）
重结晶作用
三、 变质岩的特征
三、 变质岩中的矿物
（1）原岩保留下来的稳定矿物； （2）变质过程中产生的新矿物；
共有矿物（同原岩）： 石英、长石、云母、 角闪石、辉石、方解石、白云石 特有矿物变质矿物（鉴定变质岩的标志）： 石榴子石、 红柱石、夕线石、蓝晶石、蓝闪 石、十字石、蛇纹石
四、 变质岩的结构
开采中的矽卡岩矿床
变质作用的基本类型：
（２）动力变质作用
是指在构造变形、变位过程中所产生的定向压力的作用下，使 岩石发生变形、破碎以及伴随的重结晶等作用。
引起动力变 质作用的主要因 素是构造应力
（也称定向压
力），
碎裂作用
地壳浅部，深度一般小于10 km，温度50～ 300℃，静岩压力一般在250～350 MPa之下 岩石为较强的脆性 变质形成的岩石称为碎裂岩类，如构造角砾岩。
无定向构造
块状构造 整个岩石的矿物分布均一，无 定向排列。这种构造反映岩石在变质过 程中，不具显著的定向压力，如大理岩 （变质程度深）。 斑点构造 岩石在发生变质过程中，有些 物质发生迁移、聚集成斑点（变质程度 浅）。
五、 变质岩的构造
（一） 变成构造： 原岩构造消失，形成新的岩石构造。
定向构造
5）眼球状构造 沿片状、片麻状构造的片理， 分布有类似眼球状大小的（如长石等）矿物晶体，组 成眼球状构造。
4-7km为变质压力底 限（100-200MPa）
每公里厚的岩石压力约为27.5MPa； 地下10 公里 约275MPa ； 地下 20公里 约550MPa。
静压力是各向同性的，作用结果使岩石中 矿物变为密度大，体积小的新矿物。 ２．定向压力——
作用于地壳岩石的侧向挤压力，具有方向性， 主要是构造力的作用造成。作用结果使岩石中 挤压力 片、柱状矿物定向排列。
（4）现代岛弧和大洋中脊---多因素；
温度影响的结果：
（ 1 ）岩石中的矿物发生重结晶。矿物颗粒
由细变粗，由隐晶质变为显晶质。
（ 2 ）化学元素活性增加，矿物间发生化学
反应，并产生新的矿物。 导致混合岩化作用。
（ 3 ）石英、钾长石等低熔点矿物重新熔融，
压力：
1．静压力——上覆岩石自重引起的，各向等同。
第六章 变质作用与变质岩
一、 变质作用概述
变质作用 —— 岩石基本上在固态下，由于温度、
压力及化学活动性流体的作用，而使岩
石成分、结构、构造等发生变化的地质作用。
由变质作用形成的岩石
原 岩 岩浆岩 沉积岩
变质作用
变质岩 。
变质岩
正变质岩 负变质岩
引起变质作用的因素
温度： 影响变质作用的最基本因素
主要变质岩： 板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、麻粒岩 岩 石 构 造： 片理构造（板状构造、千枚状构造、片状构
板 岩
千 枚 岩
片 岩
片 麻 岩
区域变质作用环境：
低压高温变质作用 一般形成深度较浅（小于15km），静岩压力为 200～400MPa，定向压力较小, 温度是主要影 响因素（200～700℃），
（３）交代作用
指化学活动性强的流体与固体岩石之间发生物质置 换与交换作用，产生新矿物，岩石总体化学成分发生变化。
KAlSi3O8 + Na+ NaAlSi3O8 + K+ 交代作用的特点：在固态条件进行；交代前后岩 石的总体积基本不变；原矿物的溶解和新矿物的形 成几乎同时进行。交代作用在变质作用过程中是比 较普遍的。