变质岩
变质岩的基本特征描述
变质岩的基本特征描述（一）变质岩的基本特征1、变质岩的矿物变质岩既然是由火成岩或沉积岩等岩石变化而来的，那么其矿物成分一方面保留有原岩成分，另一方面也出现了一些新的矿物。
如火成岩中的石英、钾长石、斜长石、白云母、黑云母、角闪石及辉石等，由于本身是在高温、高压条件下形成的，所以在变质作用下依然保存。
在常温常压下形成于沉积岩中的特有矿物，特别是岩盐类矿物，除碳酸盐矿物（方解石、白云石）外，一般很难保存在变质岩中。
变质岩除了保存着上述火成岩和沉积岩中的共有继承矿物外，变质岩中还有它特有的矿物，如石榴石、红柱石、兰晶石、矽线石、硅灰石、石墨、金云母、透闪石、阳起石、透辉石、蛇纹石、绿泥石、绿帘石、滑石等。
2、变质岩的常见结构变质岩的结构是指组成矿物的粒度、形态和它们之间的关系，常见类型如下：变余结构指变质岩中保留了原岩结构的一种结构。
如变余砾状结构、变余砂状结构、变余斑状结构等。
常见于变质较浅的岩石中，可借此了解原岩性质。
变晶结构是指在变质作用过程中由重结晶作用所形成的结构。
是变质岩中最重要的一种结构类型。
按矿物颗粒大小可划分为：粗粒变晶结构粒径＞3中粒变晶结构粒径3～1细粒变晶结构粒径＜1如果按矿物的形态和颗粒的相对大小可分为：粒状变晶结构岩石主要由粒状矿物（如石英、方解石等）组成，无明显的定向排列，如大理岩、石英岩等。
纤状变晶结构岩石主要由针状、柱状矿物组成，有些呈放射状、束状，常具定向排列，如角闪片岩、阳起石片岩。
鳞片变晶结构岩石主要由片状矿物（云母、绿泥石）组成，而且呈平行排列，如云母片岩。
斑状变晶结构岩石中主要由于矿物结晶能力的差异和颗粒大小的不同而形成的结构，其中结晶能力强的矿物形成了较大的变斑晶，如兰晶石片岩或石榴石片岩中的兰晶石、石榴石。
3、变质岩中的常见构造变质岩的构造系指各种矿物的空间分布和排列特点。
按其成因可分为三类：变成构造主要是指变质作用过程中已形成的构造。
这类构造是变质岩中最重要的。
岩石学_变质岩课件 第三章变质岩类型
石榴石云母片岩与片岩对比
片岩
Schist
This is a photograph of muscovite mica schist (large specimen in the middle) and two pieces of phyllite (laid atop the schist) taken in the San Gabriel Mountains. Note the larger crystal sizes of the schist, and the higher reflectivity of the phyllite samples. The camera lens is two inches in diameter
柱状矿物——阳起石，透闪石、普通角闪石等 粒状矿物——长石，石英等 有时含有石榴石、十字石、蓝晶石等特征变质矿物的变斑晶。
一般：片状矿物或柱状矿物>30%
粒状矿物常以石英为主，可含一定量长石，长石<25% (5) 与千枚岩区别：变晶粒度>0.1mm，肉眼可以辨认矿物 (6) 进一步划分：云母片岩，石英片岩，绿片岩，角闪片岩，蓝闪石片岩
对于糜棱岩，均加在前面，如花岗糜棱岩
三、动力变质岩的主要类型
1. 构造角砾岩
概念：指断裂带中，受到应力成糜棱状的碎块， 发生过位移（剪切、重力作用下）。
多数粒度>2 mm，被破碎的细碎屑或者外来溶解 物质胶结的岩石。
构造角砾岩通常在断裂带，有时可厚数百米，延 伸很长，可数百公里。
三、动力变质岩的主要类型
板岩 slate
/bperry/ metarock/SLATE.htm
变质岩
变质岩岩石学Metamorphic Petrology讲课内容大纲一、概述1、几个基本概念2、变质作用方式和机理4、变质作用分类二、变质岩的基本特征1、变质岩的成分2、变质岩的结构3、变质的构造4、变质岩的分类5、变质级、P/T类型和变质相三、变质岩主要岩石类型1、区域变质岩2、接触交代变质岩3、动力变质岩一、概述1、几个基本概念●变质岩：已存在的岩石（源岩）经变质作用改变了成分和/或结构而形成的岩石称变质岩。
▲正变质岩——由岩浆岩变质而成的岩石▲负变质岩——由沉积岩变质而成的岩石●变质作用：在变质条件下、岩石在基本保持固态时发生的变化过程称变质作用。
它与岩浆作用和成岩作用衔接过渡。
●变质条件：指较高的温度和压力条件，以不超过源岩熔化温度为限。
▲温度：大致在200—1000℃之间（与源岩成分有关）▲压力：大致在0.1—1.0GPa之间1GPa=109Pa=10kbar（10千巴）1bar≈1个大气压2、变质作用方式和机理1）变质结晶①重结晶②新成结晶●无H2O、CO2参与▲多形转变▲固溶体出溶▲固固反应●有H2O、CO2参与▲脱水反应▲脱碳酸反应▲脱水、脱碳酸反应③交代2）变形作用①脆性变形②塑性变形变质结晶无H2O 固溶体有H2O 交代2、变质作用方式和机理1）变质结晶：在变质作用过程中矿物的晶出作用称变质结晶。
①重结晶：指经过组分的迁移和再沉淀，矿物由小晶体变成大晶体的作用。
重结晶前后岩石总化学成分不变。
重结晶石灰岩或硅质岩大理岩或石英岩②新成结晶：指在保持固态和总化学成分不变的情况下（除流体以外），有新的矿物晶出。
新成结晶的类型较多，大致可分为：●无H 2O 、CO 2等参与（固—固反应）●有H 2O 、CO 2等参与返回●无H 2O 、CO 2等参与（固—固反应）的新成结晶：P(GPa)T (℃)1.00.5200 500Jd+QAbKyAndSil 指反应物和生成物均为固相，不涉及流体相。
变质岩有哪些
变质岩是指那些因为地球内部的力量发生变质，从而形成的岩石。
它有很多的种类，常见的有板岩、片岩、千枚岩、大理岩、石英岩等等。
此外，还有一些不太常见的岩石，比如麻岩、糜棱岩、红柱石角岩、矽卡岩等，也属于此类。
一、常见种类
变质岩是指那些因为地球内部的力量发生变质，从而形成的岩石。
它有很多的种类，其中比较常见的有板岩、片岩、千枚岩、大理岩、石英岩等等。
除了它们以外，还有一些不太常见的，比如片麻岩、糜棱岩、红柱石角岩、矽卡岩等等。
二、典型变质岩介绍
1、板岩：它是一些泥质或者粉质的岩石，经过变质作用形成的
板状岩石。
沿着板纹方向，可以轻松地将它切开。
它具有耐用、防滑等诸多优点。
2、片岩：它是一种粒度较粗的变质岩，由一些平行排列的纤维
矿物组成。
它比较轻，而且强度较低。
它还很容易被风化，或者被冻裂。
3、大理岩：它是一些含有碳酸盐成分的岩石，经过变质作用后
变成的岩石。
它有着漂亮的条纹，硬度也非常不错，适合用于建筑装饰。
不过，它不耐强酸腐蚀。
4、石英岩：它是石英以及一些其他硅质岩石，经过变质作用后形成的岩石。
它的硬度极高，不易喜水，而且具有漂亮的纹路，是冶金、化工等多种行业的重要原料。
第四章变质岩
四、 变质作用的类型及代表性岩石
变质作用据引起变质作用的主导因素分四大类： 变质作用据引起变质作用的主导因素分四大类：“接触变 质作用，区域变质作用，混合岩化作用，动力变质作用” 质作用，区域变质作用，混合岩化作用，动力变质作用” （一）接触变质作用 接触变质作用 发生在火成岩与围岩之 间的接触带上， 间的接触带上，并主要 由温度和挥发性物质作 用所引起的变质作用， 用所引起的变质作用， 称接触变质作用。 称接触变质作用。可进 一步分成两类： 一步分成两类： 接触热变质作用 接触交代变质作用
⑤块状构造 在温度和静压力的共同作用下形成的，矿物均匀分 在温度和静压力的共同作用下形成的， 布的，无定向排列的构造， 布的，无定向排列的构造，称块状构造
2，变余构造 ，
变质程度较浅，还残留原岩的构造时，称变余构造 变质程度较浅，还残留原岩的构造时， 变余构造以残留的原岩构造分类命名 变余气孔构造，变余杏仁构造，变余流纹构造， 变余气孔构造，变余杏仁构造，变余流纹构造， 变余层状构造，变余泥裂构造， 变余层状构造，变余泥裂构造，变余结核构造
③大理岩 灰岩受岩浆侵入体的高温 烘烤后变质的产物。 烘烤后变质的产物。 非晶质与隐晶质的CaCO3， 非晶质与隐晶质的 重结晶成方解石晶粒， 重结晶成方解石晶粒，晶 粒间互相嵌合，无间隙， 粒间互相嵌合，无间隙， 形成粒状变晶结构。 形成粒状变晶结构。 变质程度浅者，具变余层理 变质程度浅者， 构造，显微或细粒变晶结构， 构造，显微或细粒变晶结构， 岩石成分不纯，色灰； 岩石成分不纯，色灰； 变质程度深者， 变质程度深者，岩石不含杂 质，洁白如玉，称汉白玉， 洁白如玉，称汉白玉， 具块状构造，中粒－ 具块状构造，中粒－粗粒变 晶结构。 晶结构。
（三） 化学活动性流体
岩石学_变质岩课件 第三章变质岩类型
含有角闪石，辉石，石英，长石的片麻岩就叫做角闪—辉石片麻岩。
如果片岩包含有钾长石的变斑晶，那么就叫做钾长石斑晶片岩。
变质岩命名
2.化学标准
如果从矿物组合可以判断出大致的化学成分， 化学成分也可以用于命名。
例如，片岩含有大量的石英和长石，还有一 些石榴石和白云母，可以命名为石榴石—白 云母长英质片岩。
由大量滑石组成的片岩可命名为滑石镁质片 岩。
变质岩命名
3. 原岩标准
如果岩石只经历了轻微变质，原岩的 结构还可以观察到，那么可以以原岩 的名字为基础，加变质为前缀。
如变玄武岩，变安山岩，变质杂砂岩。
以下讲述的变质岩类型
根据变质作用的类型，分为5种： 1. 动力变质岩 2. 区域变质岩 3. 混合岩 4. 接触变质岩 5. 交代变质岩
第三章 变质岩的类型
第一节 动力变质岩
一、概述
1、定义：由动力变质作用形成的岩石称为动力变质岩。这种岩石数量不 多，但分布很广，主要分布于断裂破碎带。
2、特点
1) 岩石以发生变形、破碎为主，产生高温，伴有溶液活动，会 促使岩石部分或全部重结晶。
2) 其形成受应力性质、强度、岩石物理性质、作用时间 长短、摩擦热、
对于糜棱岩，均加在前面，如花岗糜棱岩
三、动力变质岩的主要类型
1. 构造角砾岩
概念：指断裂带中，受到应力成糜棱状的碎块， 发生过位移（剪切、重力作用下）。
多数粒度>2 mm，被破碎的细碎屑或者外来溶解 物质胶结的岩石。
构造角砾岩通常在断裂带，有时可厚数百米，延 伸很长，可数百公里。
三、动力变质岩的主要类型
5种化学类型变质岩相应矿物成分特征
变质岩
1 变质作用
二、变质反应的主要外部因素
变质作用是自然界的一种内动力地质作用。
地壳中已有岩石变质的原因，从根本上来说，由 地壳发展一定阶段一定地区的地质环境所决定，并和
岩浆活动、构造运动或复杂的深成作用相联系。
具体而言，决定变质岩矿物和组构特征的直接控 制因素则是变质作用发生当时的物化条件，其中主要 是温度、压力、具化学活动性的流体和时间等因素。
1 变质作用
1 变质作用
二、变质反应的主要外部因素 1.温度 温度产生的原因： （1）由于构造运动，地壳下降使岩层沉到地 下深处，就要受到地热的影响； （2）放射性元素衰变释放的热量：其特点是 总量大，不均匀，有时也极可观； （3）由于岩浆活动，岩浆侵入围岩，岩石就 要受到岩浆热能的影响； （4）由于岩石构造变形，发生断裂，岩石就 要受到机械摩擦热的影响。 热力的标志是温度，温度是变质作用的最积极 的外部影响因素。
四、变质作用的方式 2、变质结晶作用和变质反应
1)固体-固体反应
多形转变 Al2SiO5 === Al2SiO5
蓝晶石或红柱石
固溶体的出溶
夕线石
许多固溶体矿物在低温下生成条纹状交生体 纯固相反应 NaAlSi2O6+SiO2====NaAlSi3O8 硬玉 石英 钠长石
黄铜矿（黄色）的固溶 体出溶物，呈叶片状或 格状分布于斑铜矿（紫 红色）中
3）影响岩石的重融作用，如有实验证明，当岩体 处于水饱和状态时，花岗质岩石中的低温组分在 640±20 ℃即开始重融，但在完全不含水时，则需950 ℃。
1 变质作用
二、变质反应的主要外部因素 3.具化学活动性的流体 （2）O2的作用 不是主要组分，但PO 较大时，Fe大多呈Fe3+，它
变质岩特点
变质岩特点
1 变质岩的定义
变质岩是一种由原始岩石在地下的高温和高压的作用下历经变形
后变化形成的岩石。
变质岩有很多种，通常可以按照变质作用的强度
和变质岩中含有的矿物成份进行分类。
2 变质岩特征
（1）变质岩具有坚硬和易于裂纹的特性，具有比原始岩石高的密度、脆性和硬度；
（2）变质岩常呈现亭子状或柱状礁石，具有密集的细细裂纹和细
小的胶结结构；
（3）变质岩表面均匀，有时会出现多种特征色泽的矿物组织；
（4）变质岩的岩浆发生了轻微的比例弹性，同时还出现变质构造；
（5）变质岩中大量含有碱性矿物和无机物质，具有较脆性和密度性，有时会出现金属矿物组织。
3 变质岩的形成
变质岩的形成和成熟过程与地下的温度和压力有关，随着暴露的
时间的延长，高温热液的流动会形成变质岩，当变质岩长期处于极端
的地质条件下（如极高的温度或压力）时，变质岩能够形成各种角色
的物质，具有陶瓷状的结构，由此产生一种脆性矿物，有助于形成仪式变质岩。
4 结论
变质岩是地壳最常见的岩石类型，它们都是由原始岩石受地下高温和压力影响而发生变质后形成的，具有坚硬易裂、密集裂纹和易于构造等特征，也会含有碱性矿物和无机物质，有金属矿物组织和特定的特征色泽。
工程地质-变质岩
变质岩的构造-板状构造
• 板状构造：在变质过程中， 泥岩或页岩等柔性岩石受应 力作用达到一定限度后，常 出现一组互相平行的破裂面， 也称劈理构造。 • 由于岩石基本未重结晶，故 肉眼不能分辨颗粒，劈理面 平整光滑，并微有丝绢光泽。 • 沿劈理可形成均匀薄板。 • 板状构造是在低温而应力较 强的变质条件下形成的。
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变质岩的结构-变晶结构
• 变晶结构：岩石在变质作用过程中，由重结晶作 用、变质结晶作用等方式形成的变晶矿物所组成 的结构。 • 变晶结构与沉积岩中的结晶结构都主要由矿物晶 粒组成，十分相似，但存在以下区别： –变晶结构是在固态下重结晶和重组合的产物， 各种矿物几乎同时结晶。 –具变晶结构的岩石为全晶质的（极少数为隐晶 质），没有玻璃质。 –岩石中柱状、针状、片状和放射状矿物较发育， 且常呈定向分布。
3
变质岩的形成
• 变质岩占地壳总量略逊于岩浆岩，但变质岩的家 族非常庞大，其种类远多于岩浆岩和沉积岩。
• 变质岩中的主要矿产
–与接触变质岩有关的矿产：铁、铜、铅、锌、 钼、铍、石棉等。如：湖北铁矿，湖南的铅锌 矿，云南的锡矿等。 –与区域变质有关的矿产有：铁、石墨、菱镁矿、 刚玉及磷矿等。如：鞍山的铁矿、山东的滑石 矿。
33
片麻岩
• 具典型的片麻状构造，变晶或变余结构，因发生 重结晶，一般晶粒粗大，肉眼可以辨识。 • 片麻岩可以由岩浆岩变质而成，也可由沉积岩变 质形成。 • 主要矿物为石英和长石，其次有云母、角闪石、 辉石等。此外有时还含有少量石榴子石等变质矿 物。
大理岩
• 由石灰岩或白云岩经重结晶变质而 成，等粒变晶结构，块状构造。 • 主要矿物成分为方解石，遇稀盐酸 强烈起泡，可与其他浅色岩石相区 别。 • 大理岩常呈白色、浅红色、淡绿色、 深灰色以及其他各种颜色，常因含 有其他带色杂质而呈现出美丽的花 纹。 • 大理岩强度中等，易于开采加工， 色泽美丽，是优质装饰石材和建材， 纯白大理岩称汉白玉。
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。
地质地貌学 第三章 岩石(变质岩)
• 对原岩产生的影响有两个方面 （i）压力增大有利于形成分子体积较小、比 重较大的矿物，结果使变质岩的密度增大。
（ii）当负荷压力变化时，某种特定反应开始 发生的温度也随之改变。
在0-40km的深度内，平均每加深1km，静 压力增 加0.275千巴。 10公里下 2 .75千巴 20公里下 5.5 千巴
来源：地热增温，地幔热流，岩浆热，放射 性元素衰变，摩擦热。
影响：温度升高 1．有利于重结晶； 2．有利于吸热反应；
3．使岩石中流体的活动性增大，促进变质反 应进行。 4．有利于发生部分重熔，引起混合岩化作用
温度范围： 200—800 ℃，占据着整个岩石形成 温度的中间区段(岩浆岩约大于800 ℃ ，而沉积 岩约小于 250 ℃ ）。
变质岩的结构
变晶结构 原岩在变质过程中发生重结晶形成的结晶结构， 重结晶作用的晶粒为变晶。
与岩浆岩的结构不同是：变晶生长几乎是同时 进行，变晶多为他形或半自行晶，晶形发育程 度决定于矿物的结晶能力。
（1） 变晶结构的一般特点 变晶结构和岩浆岩的全晶质结构有不同之处： ① 同一世代的变晶矿物没有明显的先后结晶顺序。 晶体自形程度的差别仅取决于结晶能力。且矿物 之间排列紧密、彼此镶嵌或相互包裹。 ② 变斑晶的形成一般与基质矿物同时或稍晚，因 此变斑晶以富含基质矿物包裹体为特征，与岩浆 岩中斑晶形成较早的情况相反。
交代作用
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。 使固体岩石总化学成分改变的一种作用。
特征：不仅原岩中原有矿物消失，产生新矿物， 而且也伴随着组分的加入或带出，使原岩化学成分 发生变化。主要是在固体状态下以置换方式进行， 组分的加入和带出同时进行。
变质岩的名词解释
变质岩的名词解释变质岩是一种岩石类型，经过高温和高压的作用下，在地壳深部形成的。
它们是岩浆岩、沉积岩或变质岩的变质产物。
变质岩以其独特的结构、组成和性质，对于地质学和岩石学的研究具有重要意义。
一、变质岩的形成过程变质岩的形成过程可以概括为三个步骤。
首先，岩石被埋藏在地壳深处，暴露在高温高压的环境下。
这种高温高压的环境可以由不同的地质过程引起，如岩浆侵入、构造活动或由物质堆积造成的自重压力。
其次，岩石中的矿物质开始发生化学反应，原本存在的矿物质发生变质作用形成新的矿物质。
最后，经过一段时间的变质作用，岩石逐渐形成了变质岩。
二、变质岩的分类变质岩可以根据不同的结构和组成特征进行分类。
常见的变质岩包括片麻岩、千枚岩、云母片岩、角闪石片岩等。
这些岩石的分类主要依据其中所含的主要矿物质或岩石组合。
例如，云母片岩中以云母为主要矿物质，而片麻岩中由云母和斜长石组成。
此外，在变质岩的分类中，也有一些特殊类型，如变质沉积性岩石。
这些岩石形成于沉积岩经历变质作用后的产物，常见的有变质砂岩和变质灰岩。
三、变质岩的性质和用途变质岩的性质取决于其成分和结构。
由于变质作用的高温高压环境，变质岩常常具有产状良好的平行排列结构，同时矿物质之间发生的结合和变形也使得岩石更加坚硬和致密。
这些特点赋予了变质岩良好的力学性能，使其成为优良的建筑材料。
例如，片麻岩由于其丰富的矿物质和独特的纹理，被广泛应用于建筑装饰、地板、墙面等领域。
同样，云母片岩和千枚岩由于其坚硬度和耐磨性，被用作耐火材料和研磨工具的制造。
四、变质岩的地质意义变质岩对于地质学和岩石学的研究具有重要意义。
它们是揭示地球内部构造的线索之一，记录了地壳变动和构造运动的信息。
通过研究变质岩的形成时代和地域分布，可以了解地壳的演化历史和山脉的形成过程。
此外，变质岩中的矿物质富含有经济矿物，对于矿产资源的勘探和开发也起着重要作用。
结语变质岩是经过高温高压作用的产物，在地壳深部形成的一类岩石。
第5章变质岩
第五章 变质岩
第五章变质岩
二、变质岩的结构
（一）变晶结构
变质岩的变晶结构
按变晶的相对大小可分：
等粒变晶结构、 斑状变晶结构
第五章 变质岩
第五章变质岩
二、变质岩的结构
（一）变晶结构
按变晶的形态可分：
粒状变晶结构、 柱状或纤状变晶结构、 鳞片状或片状变晶结构
第五章 变质岩
二、变质岩的结构
（一）变晶结构
和长英质脉体组成的混合岩。
第五章 变质岩
第五章变质岩
四、混合岩化作用及所形成的岩石
第五章 变质岩
第五章变质岩
形成的岩石
眼球状混合岩
肠状混合岩
第五章 变质岩
第五章变质岩
角砾状混合岩
混合花岗岩
第五章 变质岩
第四节 有关变质岩的几个问题
一、变质程度
第五章 变质岩
第五章变质岩
二、变质作用和地壳演化的关系
（二 ）压力
定压力
静压力
第五章 变质岩
第五章变质岩
（三）化学活动流体
岩石粒向孔隙及裂隙中以水为 主的液体 结构水［含有矿物Ｈ２Ｏ、Ｃ Ｏ2 ］ 岩浆中逃返的热气、热液 地壳深处的热液代入各种元素
第五章 变质岩
来源
第五章变质岩
三、原岩在变质作用中的变化方式。 重组合 重结晶 交代作用
第五章 变质岩
5 6
第五章 变质岩
第五章变质岩
二、变质岩的结构
（二）变余结构
变余斑状结构
变余砂状结构
43
第五章 变质岩
第五章变质岩
三、变质岩的构造 片理构造
（一）变成构造
第五章 变质岩
第五章变质岩
变质岩
三种矿物的分子体积（等于分子量 / 密度），则钙长 石为101.1，橄榄石为43.9，石榴子石为121，前二者 之和为145，其与石榴子石之差为24。
5.1.2.2 侧向压力的影响 侧向压力，也称定向压力或称应力。
例如当岩石受到挤压、断裂活动或岩浆侵入。
作用结果：
一方面可使矿物变形或破碎。 另一方面可使矿物重结晶，并使岩石中片状或 柱状矿物在垂直于应力方向生长、拉长或压扁， 形成明显的定向排列，产生——片理构造。
三大类岩石 均有的矿物
石英 碱性长石 斜长石类 白云母，黑云母 角闪石，辉石 橄榄石 磁铁矿 钛铁矿 磷灰石 锆石 金红石 榍石 碳酸盐矿物
5.2.2 变质岩的结构
5.2.2.1 变晶结构
变质岩是原岩重结晶而成的岩石，其所具有的结晶质结构 统称为变晶结构。 火成岩结晶结构与变质岩变晶结构的区别： 变晶结构是在固态条件下各种矿物同时重结晶而成。故 矿物颗粒多为它形和半自形晶，结晶力越强，自形程度 越好，而且矿物排列常具有明显的定向性。 结晶结构是在熔融的岩浆渐冷过程中，各种矿物按一定 顺序结晶而成。矿物晶粒的自形程度反映结晶的顺序， 且火成岩中除去部分矿物表现为流线、流层构造外，一 般不具定向排列。
1.粒状变晶结构(花岗变晶结构)
岩石主要由长石、石英或方解石等粒状矿物组成结构。
矿物颗粒大小近等，多呈它形，互相镶嵌很紧。 矿物颗粒接触线呈多边形、浑圆形或锯齿状，定向构造不明显， 呈块状构造。
根据矿物颗粒粗细又可分为：
粗粒（大于3mm）变晶结构。 中粒（3—1mm）变晶结构。 细粒（小于1mm）变晶结构。
纤维状变晶结构
5. 角岩结构
指细粒粒状变晶结构，其中矿物颗粒彼此紧密镶嵌， 不呈定向排列，岩石常具块状构造。 它是热接触变质而成的角岩的特征结构。
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
片岩完全重结晶、具有片状构造的变质岩。
片理主要由片状或柱状矿物（云母、绿泥石、滑石、角闪石等）呈定向排列构成。
片柱状矿物含量较高，常大于30％。
粒状矿物以石英为主，可含一定量的长石，一般少于25％。
由于原岩类型和变质作用程度不同，可形成不同的片岩：①云母片岩。
主要由云母、石英和中酸性斜长石组成,可出现富铝的变质矿物,如十字石、蓝晶石、铁铝榴石、堇青石及红柱石等。
原岩可以是粘土岩、粉砂岩或中酸性火山岩，主要是中级区域变质作用的产物。
②钙硅酸盐片岩岩石中除云母石英外，以含较多的钙、镁(铁)硅酸盐矿物和少量方解石为特征。
原岩主要为泥灰质沉积岩及部分英安质和安山质火山碎盾岩。
常为中低级区域变质作用的产物。
③绿片岩。
主要由绿泥石、绿帘石、阳起石、斜长石和石英组成，一般由基性火山岩经低级区域变质作用形成。
④角闪片岩。
主要由角闪石和部分石英组成，有时含少量帘石、斜长石、黑云母及碳酸盐类矿物。
原岩为中基性火山岩或泥灰质沉积岩。
主要为中低级区域变质作用的产物。
⑤蓝闪石片岩。
具有低温高压的矿物组合，如蓝闪石、硬柱石、文石、硬玉等，可含黑硬绿泥石、绿泥石、钠长石、石英及阳起石等矿物。
原岩主要为基性火山岩及硬砂岩。
⑥镁质片岩。
主要由叶蛇纹石、绿泥石、滑石等片状矿物组成，可含阳起石、菱镁矿、石英等矿物。
变质程度较高时，可出现透闪石、阳起石、镁铁闪石和直闪石。
原岩为超基性岩及部分极富镁的碳酸盐岩。
常为低级区域变质作用的产物。
榴辉岩(eclogite)主要由绿辉石和石榴子石组成的高压变质岩。
其中绿辉石为含透辉石、硬玉等的单斜辉石，石榴子石为含钙的铁镁铝榴石。
可含石英、蓝晶石、顽火辉石、橄榄石、金红石、硬柱石等，有的还含普通角闪石、黝帘石、榍石等矿物，但不含斜长石。
榴辉岩一般为深色，粗粒不等粒变晶结构，块状构造，比重较大，呈块状体或层状体产出。
常以次要的特征矿物命名，如蓝晶石榴辉岩等。
榴辉岩的化学成分与玄武岩相似，产状和成因比较复杂。
《工程地质》变质岩
变晶结构
石英砂岩 石灰岩 ↓ 石英岩 大理岩 ↓
→
（三）变质岩的构造
板状构造 片理构造 千枚状构造
片状构造
片麻状构造
斑点状、条带状等
块状构造
板 岩
千 枚 岩
片 岩
片 麻 岩
片麻状构造
三、变质岩分类及常见变质岩
（一）变质岩的分类 （二）常见变质岩
变质岩分类
动力变质岩类 接触变质岩类 区域变质岩类 交代变质岩类
动力 糜棱 石英、长石、绿 块状 泥石、绢云母 变质 结构
思考题：
• 何谓变质作用和变质岩？分为哪些类型？
• 变质岩的常见矿物、特征矿物有哪些？ • 变质岩的结构、构造特征是什么？ • 常见的变质岩有哪些？ • 说明三大岩类的地质特性上的不同点。
序 岩石 变质 结构 构造 号 名称 作用
主要 矿物成份
图片
片 3 岩
云母、角闪石、 区域 变晶 片状 绿泥石、石墨、 变质 滑石等 石英、长石、云 区域 片麻 变晶 母、角闪石、辉 变质 状 石等 石英、长石、云 区域 角砾 变晶 母、角闪石、辉 变质 状 石等
片 4 麻 岩 混 5 合 岩
序 岩石 变质 结构 构造 号 名称 作用 大 热力 等粒 6 理 或区域 块状 岩 变质 变晶 石 7 英 岩 热力 或 等粒 块状 区域 变晶 变质
蓝晶石、夕线石、十字石、阳起石、透闪石、 滑石、叶蜡石、蛇纹石、绿泥石、方柱石、 硅灰石、符山石、石榴子石、石墨等，只在 变质岩中分布。如果这些矿物在岩石中较多
出现，反映了原岩已经变质，应归属变质岩
类。
（二）变质岩的结构
碎裂结构 低 压碎结构 碎斑结构 ↓ 糜棱结构 高 变晶结构 变余结构
变质岩
一、名词解释1、变质岩：是指在地壳发展过程中，原来已存在的各种岩石（可以是沉积岩、岩浆岩及早已形成的变质岩），由于地壳的构造运动、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了改变，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。
2、变质作用：在地球内力作用下，使已经形成的岩石发生矿物成分、结构构造和/或化学成分变化的作用。
3、固相线：岩石相平衡中的一个概念性术语。
指岩石开始发生局部熔融的p T X （压力温度组分）条件，或者指岩石结晶作用过程中残余岩浆最终消失之前一刹那的p T X条件。
液相线：指岩石熔融作用结束,即固体全部转换为液体那一瞬间的p T X条件,或者,反过来说,岩浆刚刚开始结晶作用的p T X条件。
在上述两种条件下,矿物的数量为无穷小。
（描述图）4、重结晶作用：同种矿物，经过重新溶解、组分迁移，再结晶形成原矿物的方式。
5、变质结晶作用和变质反应：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。
举例：Cc（方解石）+Q（石英）=Wo（硅灰石）+CO26、同质多像转变：化学组成相同的固体，在不同的热力学条件下，常会形成晶体结构不同的同质异构体。
7、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。
8、变质分异作用：就是使原先均匀的岩石发育成分层的变质过程。
9、按照变质过程中温度的变化可分为：前进变质：指由增温而引起的变质作用，其特征是以稳定的高温矿物组合代替较低温的矿物组合。
退变质：指低级变质叠加于原有的高级变质作用而引起的变质。
是低温矿物组合取代较高温的矿物组合的过程。
复变质：是多次不同温压条件的变质事件的叠加。
既可以是变质作用温度一次比一次高，亦可反之。
变质岩
“水成论”与“火成论”两大学派的争论持续了大约三十年，最后以“火成论”胜利告终。
现在我们知道，组成地球的岩石，不仅有“水成”的沉积岩，“火成”的岩浆岩，还有经变质作用形成的变质岩岩浆岩占地壳总体积的64.7%；沉积岩占地壳总体积的7.9%，占陆地表面积的75%；变质岩占地壳总体积的27.4%。
变质作用与变质岩§１. 变质作用概述§2. 变质作用类型及其代表性岩石§3．变质岩的特征§4．三大类岩石的转化变质作用——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变质岩。
原岩变质作用变质岩岩浆岩正变质岩沉积岩负变质岩温度：影响变质作用的最基本因素150°（180°）～800°（900°）升温意味着获得了新的能量，矿物中质点活性增强，可使原来的非晶质变为晶质，原来小晶粒长大。
来源•地热•岩浆热•岩石的断裂挤压引起变质作用的因素压力：1．静压力——上覆岩石自重引起的，各向等同。
每公里厚的岩石压力约为275巴；地下10公里约2750巴；地下20公里约5500巴。
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。
作用结果使岩石中片、柱状矿物定向排列。
挤压力围压定向压力以Ｈ２O、ＣＯ２为主，并含有易挥发的物质，⏹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控制反应进程扩散、迁移元素，改变化学成分。
来源化学活动性流体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：重结晶作用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。
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一、选择题
1、下列岩石中属于正变质岩的是（）
A、板岩
B、大理岩
C、云英岩
D、石英岩
2、板岩的原岩是（）
A、石灰岩
B、页岩
C、粉砂岩
D、玄武岩
3、角岩变质前的原始一般为（）
A、砾岩
B、泥质岩、粉砂岩
C、碳酸岩
D、花岗岩
4．矽卡岩属于（）
A．热接触变质岩B．交代变质岩C．区域变质岩D．沉积岩
5．属于热接触变质成因的变质岩是（）
A．云英岩B．角岩C．板岩D．片麻岩
6．大理岩的主要矿物成分是（）
A方解石B．白云石C．方解石或白云石D．石英
7．在下列岩石中，属于区域变质岩的是（）
A．碎裂岩B．角岩C．云英岩D．片麻岩8．构造应力是动力变质作用的主要因素，结果是使岩石变质开成（）A．角岩、石英岩等B．千枚岩、片岩等
C．片麻岩、混合岩等D．碎裂岩、糜棱岩等
9．形成大理岩的常见变质作用类型是（）
A．碎裂变质B．混合岩化C．气—液变质D．区域变质10．下列各组岩石中，均属于区域变质的变是（）
A．角岩、片岩、片麻岩B．板岩、千枚岩、混合岩
C．片岩、板岩、千枚岩D．角岩、矽卡岩、板岩
11．云英岩的主要矿物成分是（）
A．黑云母和石英B．石英和长石C．金云母和石英D．白云母和石英12．石英岩形成的原因是（）
A．沉积作用B．岩浆作用
C．接触变质或区域变质D．接触变质
13．与变质作用有关的地质现象是（）
A．解理B．节理C．片理D．层理
14．形成变质岩片理构造的外界因素是（）
A．定向压力B．静压力C．温度D．化学性质活泼的气液
二、填空题
1．变质作用是指岩石在地下深处，由于的改变，使岩石的、和发生变化的地质作用。
2．变质作用一般可分为、、、和混合岩化作用五种基本类型。
3．产生变质作用的外部因素有、和。
4．由区域变质作用形成的岩石有、、和片麻岩。
5．在高温的作用下，大理岩是由岩形成的变质，石英岩是由岩形成的变质岩，角岩是由岩形成的变质岩。
6．变质岩的片理构造可分为状构造、状构造、状构造和状构造。
7．混合岩内部物质根据颜色、成分分为和两部分。
8．由岩浆形成的变质岩叫，由沉积岩形成的变质岩叫。
9．变质岩中残留下原岩的结构特征叫结构，由于重结晶作用形成的结构叫结构，大理岩的结构称为结构，云母片岩的结构叫结构，而糜棱岩的结构称为结构。
10．片理构造是由于岩石中状、状和状矿物在压力作用下排列所形成的构造。
11．蛇纹岩的原岩是，而云英岩的原岩是。
三、判断题
1．石灰岩和大理岩的化学成分都是方解石，只是二者的成因不同。
（）2．石英岩和大理岩的外部变质条件相同，只是二者的原岩矿物成分不同。
（）
3．大理岩既可以是热接触变质成因，敢可以是区域变质作用形成。
（）4．白云岩、石灰岩经过岩浆的高温烘烤作用都可以形成大理岩。
（）5．石英岩与石英砂岩的主要矿物成分都是SiO2,只是二者的结构不同。
（）
6．凡是变质岩，内部必定今有变质矿物。
（）
7．如果一块岩石中发现有变质矿物，则说明它肯定是变质岩。
（）
8．糜棱岩是动力变质岩，往往出现在张性断裂（下断层）的破碎带中。
（）
10.变质岩的片理构造是岩石在静压力的作用下，矿物定向排列的结果。
（）11．千枚岩属于正变质岩。
（）
12．变质程度很深的岩石一定是在地下深外形成的。
（）
四、简答题
1．什么是变质作用？促使岩石变质的因素有哪些？
2．变质作用有哪些主要类型，各产生哪些典型的变质岩？
3．识别变质岩的主要标志是哪些方面？
4．如何区分混合花岗岩与花岗岩？
5．怎样区分下列几组岩石？
（1）千枚岩、板岩、页岩
（2）大理岩、石英岩
（3）花岗岩、片麻岩
6．试从结构与构造方面阐述三大类岩石的区别？
7．三大类岩石有哪些共同的矿物，各自有哪些特殊的矿物？
8．试用图说明三大类岩石之间的转化关系。