变质作用方式
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。
变质作用
地 质 作 用 小 结
16.6
构造运动 主导下， 内外力地 质作用的 相互关系 以及岩石 的循环
侵入作用
地幔岩浆侵入
结晶作用
地幔岩浆
地壳重熔
地壳岩浆侵入结晶作用 岩浆岩
变质作用 搬风 运化 作剥 用蚀
变质岩
变质作用
风化剥蚀搬运作用
沉积物
风化剥蚀搬运作用 成岩作用
沉积岩
本章学习要求
了解变质作用的概念、因素、类型及有关矿产；初 步掌握变质岩的一般特征和常见变质岩；掌握内、外 力地质作用在地壳演变中的作用及它们之间的关系。
变 质 作 用 的 因 素
（ 化 学 活 动 性 流 体 ）
三、具有化学活动性的流体 1.来源：主要来自岩浆和深层热水溶液，也可以是原来的岩 石中的流体。
16.1
2.成分：主要是水、二氧化碳以及氧、氟、氯、硼、磷等易挥 发性组分。 3.作用方式：流体与温度、压力等共同作用，活动在岩石的破 碎带、接触带以及矿物颗粒间的空隙中，与周围物质进行一 系列反应，将岩石中的一些元素熔滤出来，引起岩石物质成 分的变化。如： 橄榄石
矿 ——原来不一定是矿或原来是别 床 的矿，在变质过程中形成新的变
质矿床。 如：石墨矿、石棉矿、刚玉、蓝晶石、矽线石、透辉石等矿 床以及滑石矿、蛇纹石矿、大理石矿等。
16.5
第六节 地质作用小结
一、内力地质作用小结 1.动力能源来自地球内部，作用范围包括整个岩石圈。 2.以构造运动为主导，互相联系，只是在某一区域某一时期以某种内力地 质作用为主。 3.内力地质作用不但促使地壳内部物质运动，而且改造、控制地表形态 （总的轮廓和海陆变迁）。 二、内、外力地质作用的相互关系（岩石的循环） 各种地质作用是相对独立的，又是相互依存的，是对立的又是统一的。 对地球既产生破坏作用，同时也产生建造作用。
第一章 变质作用的基本概念
变质作用的现代概念
(1) 是与地壳形成和发展密切相关的一种地质作用； (2) 地壳已存岩石在基本保持固态条件下的转变过程；
(3) 在特殊条件下，还可以产生重熔，形成部分流体相(岩浆)；
(4) 变质作用是一个动态过程。 变质作用(Metamorphism)一词是由法国学者Boue (1820)年首 次提出来的，后来由英国学者C. Lyell(1833) 在他的名著《地质学 原理》中比较系统地进行了论述 。 系指在地壳形成和发展的过程中，由于物理化学条件的改变， 早先形成的岩石在固态条件下所发生的矿物成分、结构构造的变 化，称变质作用。
新颗粒首先从高应变区开始发育，通过亚颗粒的旋转及 其边界迁移、消耗老颗粒而生长。重结晶颗粒比亚颗粒稍大 但仍较细，颗粒形态为压扁拉长状，原始边界被破坏，显示 不稳定态。进一步重结晶使颗粒粒度增大，呈矩形状而达稳 定态
原始颗粒 (这里是石英砂)
第一阶段 发育变形带
第二阶段 颗粒边缘多边形化
第三阶段 粒度加大 伴随颗粒边界变直
0.0275GPa / km（P=gh）.
范围：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)。
(1) 静压力 指各个方面相等的围压，主要是由上覆岩石重量引 起的，其大小随深度的增加而增大。
变质岩研究的意义、任务和方法
一、变质岩研究的意义 变质岩是地壳的重要组成部分，是来自地壳深部的使 者，给我们带来了地壳深部的有关信息。 其研究意义是： ① 了解深部地壳的组成和早期地壳演化； ② 恢复变质时期地壳的热力学演化历史； ③ 恢复原岩建造； ④ 指导找矿。
变质作用的因素和方式2
在侵入体附近，由于岩浆结晶过程 中析出大量流体相，也可在局部出现Pf ＞Pl的情况，此时Pf也是控制变质反应的 独立因素，可以不考虑Pl。
（三）定向压力（应力） 可理解为伴随构造运动、来自一定 方向的侧压力。当岩石受到来自构造运 动的定向压力作用时，其应力状态可用 一定剖面上的垂直直应力 A 和水平直应 力 B 表示，但 A≠B。总应力状态包括 两部分：一部分为偏应力，是一种非静 水应力，与应力差（ A－B）有关，它 导致岩石变形，但一般不影响岩石相平 衡；另一部分为平均应力，其大小＝ （A－B）/2。
四、时间
时间也是影响变质作用的重要因素。 时间因素有两方面的涵义，一是指变质 作用发生的地质时代，二是指变质作用 从发生到终止所经历的时间。研究表明， 同一地区在不同地质时期发育的变质作 用具有不同的特征。另一方面，在变质 温压条件下，如果没有足够的时间，变 质作用就难以进行或作用很不明显。
这是因为变质反应往往极其缓慢，所以 外界环境要在适宜变质反应的温压条件 下保持足够长的时间（一般要超过几个 百万年），反应才得以发生或进行较彻 底。换句话说，外界条件改变的速率要 小于变质反应的速率，才能发生变质反 应。
而在降温过程中，如果存在饱和水溶液， 则会使不含水矿物变得不稳定，转变成 含水矿物—— 水化作用。这些作用对硅 酸盐矿物的晶格类型及元素分配也有很 大影响。较低温的含水变质矿物多数为 层状或双链状结构，如绿泥石、云母和 角闪石类。而较高温的不含水硅酸盐则 多为孤立四面体、单链或架状结构。
3.含CO2 的流体对碳酸盐化和脱碳 酸反应的平衡条件有很大影响。 系统中CO2 含量的增大会阻碍碳酸 盐转变为硅酸盐的脱碳酸反应。在泥灰 质岩石中，CO2 和H2O的含量比例对变 质矿物组合及其形成温度影响也很大。
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。
第五章变质作用与变质岩
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。
矿物在这种定向压力下重新结晶，新生成的片状、 柱状矿物的长轴便垂直压力方向而排列，于是形成 了岩石的片理构造。
三、具有化学活动性的流体
以H2O，CO2为主，一方面可以作为化学反应 的媒介，也直接参与化学反应，另一方面降 低岩石的熔点。
化学活动性流体的参与，大大加快变质作用 的进行。
岩石粒向孔隙及裂隙中以水为主的液体；
变质结晶作用
（1）化学成分发生变化
• 脱水作用
吸热
Al4[Si4O10](OH)8 放热
高岭石
Al2[SiO4]O+2SiO2+4H2O 红柱石 石英
变质结晶作用
• 脱碳酸（复分解反应）
CaCO3+ SiO2
吸热
方解石 石英
放热
CaSiO3+CO2↑
硅灰石
• 水化（复分解反应）
2Mg2[SiO4] + 3H2O →
一、矿物成分
• 变质岩中的成分既有原岩成分，也有变质过程中新 产生的成分。
• 变质岩矿物成分可分为两类： • 一类是与岩浆岩、沉积岩相同的，如石英、长石、
云母、角闪石、辉石等，它们大多是原岩残留下来 的，也可以在变质作用中形成。
• 另一类是变质作用产生的为变质岩所特有的矿物， 如石墨、滑石、石榴子石、红柱石、兰晶石、矽线 石等，称为变质矿物。
矿物岩石课件：变质作用的方式
一、重结晶作用
重结晶作用：为变质作用的主要方式之一，在高温下，原岩中的矿 物在固态条件下发生溶解、组分迁移、再沉淀结晶，致使矿物形状、大 小变化，化学组分重新分配，因为没有物质的代入和带出，可能有新矿 物形成，但岩石总体化学成分不变。
1、成分单纯原岩、成分复杂多组分原岩情况有所区别 成分单纯原岩：在重结晶过程中，不产生新矿物，主要是晶粒变得 粗大，如石灰岩重结晶变成大理岩（矿物方解石增大），石英砂岩重结 晶变成石英岩（矿物石英增大）。
常见如角闪质岩石中以角闪石为主的暗色矿物和浅色长英质矿物成条 带状或团块状不均匀聚集的现象，绿片岩中出现形态不规则的钠长石－绿帘 石－石英脉等等。
变质分异作用是在变质作用的温压条件下，原岩中某些矿物组分经扩 散作用而不均匀聚集的过程。它以组分在空间上有一定范围的迁移而不同于 一般的重结晶作用，又以没有组分从系统中带出或从系统外带入。
变质结晶是通过特定的化学反应来实现的，称为变质反应。主要包括 矿物的同质多像转变和形成新矿物组合的反应等。。
矿物反应形成新矿物
同质多像转变 固溶体出溶
三、交代作用
交代作用：是指变质作用条件下，由变质原岩以外的物质的带入和原岩物 质的带出而造成的一种矿物被另外一种化学成分与其不同的矿物所置换的过程。
四、变质分异作用
角闪质基体与钠长石细脉组成的条带状混合岩
矿物分带现象
五、变形与碎裂作用
变形与碎裂作用：在应力作用下，岩石和矿物发生变形和破碎的作用。 变形作用：岩石或矿物所受的应力超过弹性限度时产生的塑性变形。 碎裂作用：在地壳浅部，当岩石和矿物所受应力超过一定限度时，会发 生脆性变形（破裂和破碎）。 此外还可伴随应力作用下的重结晶和变质结晶，从而改变了原岩的岩性。 变形的强度与应力大小、作用方式、持续时间和岩石所处深度及其本身的力 学性质有关。
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、地质培训-第四讲变质作用与变质岩
变质作用主要类型与板块构造关系
区域变质作用 接触变质作用
动力变质作用
一、接触变质作用
接触变质作用------在岩浆岩体与围岩的接触部位 接触变质作用------在岩浆岩体与围岩的接触部位 上，由岩浆散发的热量和流体引起的一种变质作 用。 其温度范围大致为300一800℃ 有的达1000℃ 其温度范围大致为300一800℃〈有的达1000℃以 属高温低压变质作用。 上〉,属高温低压变质作用。 温度和活动性流体是主要因素, 温度和活动性流体是主要因素, 接触变质作用又可分为两种类型： 接触变质作用又可分为两种类型： 接触热变质作用; 接触热变质作用; 接触交代变质作用。 接触交代变质作用。
注意以下几个概念的区别
1、变质岩的原岩可以是沉积岩、岩浆岩或早先的变质岩。如果原 、变质岩的原岩可以是沉积岩、岩浆岩或早先的变质岩。 岩是沉积岩,则形成的变质岩称副变质岩 如果原岩是岩浆岩,则形 则形成的变质岩称副变质岩;如果原岩是岩浆岩 岩是沉积岩 则形成的变质岩称副变质岩 如果原岩是岩浆岩 则形 成的变质岩称正变质岩。 成的变质岩称正变质岩。 2、变质作用与岩浆作用、风化作用和成岩作用的区别： 、变质作用与岩浆作用、风化作用和成岩作用的区别： （1）变质作用通常在高压和高温条件下进行，变质作用的温度一 ）变质作用通常在高压和高温条件下进行， 般大于150--250℃,但基本在固态下发生的 但基本在固态下发生的; 般大于150--250℃,但基本在固态下发生的; （2）岩浆作用也是在高温、高压条件下进行，使原岩从固态转变 ）岩浆作用也是在高温、高压条件下进行， 成熔融的液态后再结晶或凝固; 成熔融的液态后再结晶或凝固 （3）风化作用是地表岩石在常温、常压条件下进行，主要由外动 ）风化作用是地表岩石在常温、常压条件下进行， 力引起的各种变化; 力引起的各种变化 它是在较低的温压（ （4）成岩作用不属于变质作用范围 它是在较低的温压（压力 ）成岩作用不属于变质作用范围,它是在较低的温压 <1×108Pa,温度低于 温度低于150--250℃）条件下进行的。 × 温度低于 ℃ 条件下进行的。 3、引起岩石变质作用、岩浆作用的动力为内动力 而风化作用属外 、引起岩石变质作用、岩浆作用的动力为内动力,而风化作用属外 动力不同。 动力不同。
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。
五类变质作用方式
五类变质作用方式可按概念、作用方式、特点、影响因素、识别标志五个方面以列表的形式进行归纳和对比。
重结晶变质结晶变质分异交代变形概念变质过程中，原岩中的矿物发生溶解，组分迁移至再沉淀结晶，但不形成新矿物相的变质方式。
（重结晶过程中有物相的变化，但其结果无成分和相数的变化。
）变质过程中，发生变质反应，原有的矿物相消失而出现新矿物相的过程。
（变质结晶过程中新矿物的出现与原矿物的消失是同时进行的，当过程不完全时有原矿物的残留。
新矿物（相）的出现可以有体系外组分的加入，也可以是体系内组分的调整）成分、结构构造均匀的原岩，在变质过程中形成矿物成分、结构、构造不均匀的各种作用。
变质过程中，有新的化学成分加入，原岩化学成分有迁出，形成新的组分和矿物的过程。
（交代作用进行过程的关键在于有新组分的加入与原有组分的迁出，两者是同时进行的，即交代过程为开放体系）在变质过程中，由于应力的作用使岩石、矿物发生脆性、韧性变形的过程。
（变形作用是在封闭系统条件下进行的，但常伴有其他作用的同时进行，如：重结晶、变质结晶等）作用方式变质分异作用的方式有三种：1）侧分泌作用:由于裂隙发育产生的压力差（P l＞P f）导致组分溶解，迁入裂隙并沉淀结晶形成新矿物的过程。
这些新矿物组分来自两侧的岩石组分，两者组合为一封闭系统。
2）成核作用:由于不同矿物表面能的差异，在变质过程中，表面能相当的矿物趋于集中在一起成核，造成矿物分群集中的过程。
与交代作用、变质结晶作用等的不同在于：组分在封闭系统内发生溶解→迁移→沉淀，过程中无组分的交换和变质反应。
变斑晶的生长受成核作用交代作用进行的方式有两种：1）渗透作用粒间或孔隙溶液由于压力差流动，溶解、析出组分，造成物质置换的过程。
2）扩散作用组分以分子、离子的形式由于浓度差产生迁移，从而引起成分更替的过程。
的影响，但其过程中有组分的重组，形成了新的矿物相，因而不能完全视为变质分异作用。
3）机械分异作用在应力作用下，原矿物通过晶格滑移方式及再沉淀方式发生迁移、聚集、分带集中的过程。
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。
M1岩石学基础宝石08(变质作用及变质岩的基本概念-第一章)
三、变质作用类型
4、气液变质作用 、 • 具有化学活动性的热水溶液和气体对岩石进 行交代， 行交代，而使岩石发生变质的作用 主要因素：化学活动性流体， 主要因素：化学活动性流体， 温度来源：岩浆的挥发分， 温度来源：岩浆的挥发分，地壳内的热水 结果：岩石化学成分变化 结果：
• • •
三、变质作用类型
二、变质作用的因素
4、时间 、 实验室的化学反应——瞬间 瞬间 实验室的化学反应 地球系统的化学反应——漫长 漫长 地球系统的化学反应 在实验室短时间内无法发生的变质反应和变质 作用（以天、月计算）， ），在地球系统的地质演 作用（以天、月计算），在地球系统的地质演 化历史中是可以发生的（ 为单位）， 化历史中是可以发生的（以Ma为单位），以百 为单位），以百 万年为单位。 万年为单位。 • 归纳变质作用因素为：T、P、流体、时间 归纳变质作用因素为： 、 、流体、
第三篇
变质岩
Metamorphic Rocks
红柱石角岩
第一章 变质作用及变质岩的基本概念
一、变质作用及变质岩的概念 二、变质作用的因素 三、变质作用类型 四、变质作用的方式 五、变质岩的物质成分 六、变质岩的结构和构造 七、变质岩的分类
一、变质作用及变质岩的概念
一、变质作用及变质岩的概念
2、变质岩——由变质作用形成的岩石，即为变质岩。 、变质岩 由变质作用形成的岩石， 由变质作用形成的岩石 即为变质岩。 3、变质岩的类型 、 正变质岩：由岩浆岩经过变质作用形成的变质岩 正变质岩： 副变质岩：由沉积岩———————————— 副变质岩：由沉积岩 4、变质岩的重要地位 、 (1)前寒武纪之前的岩石几乎均为变质岩，占大陆面积的1/5 前寒武纪之前的岩石几乎均为变质岩，占大陆面积的 前寒武纪之前的岩石几乎均为变质岩 (2)变质岩在我国分别很广，而且有大量的金属和非金属矿产 变质岩在我国分别很广， 变质岩在我国分别很广 例如：鞍山式铁矿—含铁石英岩型 例如：鞍山式铁矿 含铁石英岩型 石英脉型金矿—如山东 石英脉型金矿 如山东
变质作用方式
变质作用的方式
变质作用的方式是指变质作用过程中，导致岩石的矿物组分，结构构造转变的机制。
1．重结晶作用（recrystallization）指原岩中的矿物发生溶解、组分迁移、再沉淀结晶，致使矿物形状、大小改变，而无新矿物相形成的作用。
例如石灰岩因方解石在变质作用过程中发生重结晶形成大理岩。
2．变质结晶作用（metacrystallization）指变质作用过程中，原岩中化学成分重新组合而形成新的矿物的作用。
矿物相的转变是通过变质反应来实现的，变质反应的种类很多，有固体≒固体反应（如红柱石、蓝晶石、夕线石的多相转换）、脱流体相反应（如白云母+石英＝钾长石+红柱石或夕线石+水）等。
3．交代作用（metasomatism）在变质作用过程中，由于流体相运移，发生物质组分的带入、带出，引起组分的复杂置换的作用。
交代作用的结果是使原岩的化学成分发生改变。
在交代作用过程中，新矿物的形成与旧矿物的消失是同时进行的。
4．变质分异作用（metamorphic differentiation）指成分、结构构造均与的原岩，经变质作用致使矿物成分、结构构造不均匀的各种作用。
这是由于温度、压力、应力和溶液影响下，使岩石中某些组分发生迁移和聚集形成的。
5．变形和碎裂作用（deformation and cataclasis）指在应力作用下，由于应力超过了弹性限度，矿物和岩石就会出现塑性变形；而当超过破裂强度时，则发生碎裂，此外还伴随应力下的重结晶，从而改变原岩的岩性。
变形和碎裂的强度与应力大小、作用方式和持续时间及岩石本身的力学性质有关。
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3.2 变质结晶作用
1．概念 变质结晶作用（metacryatellization）
变质过程中，发生变质反应，原有的矿物相消失 而出现新矿物相的过程。
变质结晶过程中新矿物的出现与原矿物的消失是 同时进行的，当过程不完全时有原矿物的残留。
2）扩散作用
组分以分子、离子的形式由于浓度差产生迁移， 从而引起成分更替的过程。
3.3 交代作用
3．特点
1）成分上：有新矿物相产生，常有含水矿物； 出现成分（矿物）分带现象，变质反应普遍，成分变 化大，但仍符合相律。
2）结构上：常为不均匀的变晶或变余结构，可 分带出现，交代结构普遍。
3）构造上：较复杂变化大。
2）变质条件（外因）：T、P和C，温度变化、 适当的压力、水溶液的存在对重结晶有利。但C不能 引起变质反应，否则矿物种类或（和）相数会发生改 变。
3.1 重结晶作用
4．识别标志
1）成分上：岩石、矿物成分不变；C仅起溶剂作 用，不形成新的矿物和特征变质矿物。
2）结构上：趋于均匀（或继承原岩的成分层、 定向特点）的粗粒方向发展的变晶结构，矿物颗粒大 小、形态相当。如镶嵌或风化粒状变晶结构。
2）结构上：常为不均匀的变晶结构，交代结构 普遍，可出现结构分带现象。
3）构造上：带状特点清楚，但变化大，分群较 复杂。
3.4 变质分异作用
1．概念
变质分异作用 （metamorphic differentiation）
成分、结构构造均匀的原岩，在变质过程中形成 矿物成分、结构、构造不均匀的各种作用。
3.2 变质结晶作用
4．识别标志
1）成分上：新矿物的出现，原有矿物消失或残 余。新矿物常为特征变质矿物，或仅出现于变质岩中 的矿物（变质矿物）。
2）结构上：变晶结构，常见斑状变晶结构；当 有稳定矿物或残余矿物时，可形成包含变晶、筛状变 晶结构等。
3）构造上：变成构造为主，也可有变余构造。
3.3 交代作用
变质作用方式
变质过程中岩石成分、结构、构造发生转变的机 制和形式。
3. 变质作用方式
对某一种变质作用类型来说，可以是一种变质作 用方式，也可以是两种或两种以上的方式；
不同的变质作用类型有不同的、或特定的变质作 用方式。
因此，认识变质作用方式是确定变质特征、变质 类型及了解变质过程的重要环节。
3. 变质作用方式
3.3 交代作用
4．影响因素
1）C为独立的主导因素之一，T、P有共同作用。 2）原岩组分、矿物粒间孔隙度、岩石和矿物的裂 隙发育程度等。 3）溶液性质（如密度、盐度、pH值等），新加 入的成分、浓度、活度等。
3.3 交代作用
5．识别标志
1）成分上：矿物成分复杂，常有不平衡的（新 生与残余共存）矿物组合；含水矿物常见，有原成分 的消失。
3.4 变质分异作用
2．作用方式
变质分异作用的方式有三种：
1）侧分泌作用
由于裂隙发育产生的压力差（Pl＞Pf）导致组分 溶解，迁入裂隙并沉淀结晶形成新矿物的过程。
3）构造上：变成构造为主，如有Ps存在时可形 成新的定向构造；变质反应不彻底时具变余构造。
3.2 变质结晶作用
3．影响因素
1）原岩组分为主要因素，结构和构造次之； 2）T、P、C很重要，是变质反应的条件，控制 了反应的方向、程度； 3）无论何种变质结晶，其过程因素和矿物相数 都要受控于相律。故通常T-P恒定时形成的变质矿物 共生组合相数不超过五个；T-P、C改变时，平衡共生 的矿物相数最多三个。
3.1 重结晶作用
2．特点
重结晶作用是在封闭系统中进行的，与体系外只 有能量交换，而无组分变化。
1）成分上：矿物类型、相数不变； 2）结构上：矿物颗粒变粗、分布趋向均匀； 3）构造上：基本不变；当不完全时可形成斑点、 斑杂状构造。
3.1 重结晶作用
3．影响因素
1）原岩成分及结构、构造（内因）：原岩成分 简单、粒度细小、呈均匀分布的块状者容易产生重结 晶；
新矿物和（或）新矿物相的出现，可以有体系外 组分的加入，也可以是体系内组分的调整。
3.2 变质结晶作用
2．特点
变质结晶通常是在封闭或半封闭系统中进行的； 参与反应的矿物应彼此接触。
1）成分上：出现矿物相的更替，但可以保留某 些原来的矿物相，条件是这些矿物在新的条件下稳定 或残存，最终形成的矿物相数应符合相律（P≤Ci）。
新生成的矿物常为特征变质矿物（可灵敏地反映 变质条件），原来的矿物属于稳定矿物（没有转变的） 或残余矿物（未完全取代的）。
3.2 变质结晶作用
2．特点
2）结构上：普遍发育变晶结构，其特点取决于 优势矿物的生长；如包含、筛状、斑状变晶结构等。
但变斑晶的形成可与变质分异作用有关，即组分 的聚集（原组分溶解→聚集→再组合→结晶）。
目前认识到的变质作用方式主要有五种：
重结晶作用 变质结晶作用 变质分异作用 交代作用 变形作用
3.1 重结晶作用
1．概念
重结晶作用（recryatallization）
变质过程中，原岩中的矿物发生溶解、组分迁移 至再沉淀结晶，但不形成新矿物相的变质方式。
重结晶过程中有物相的变化，但其结果无成分和 相数的变化。如：石英、方解石的重结晶。
1．概念 交代作用（metasomatiam）
变质过程中，有新的化学成分加入，原岩化学成 分有迁出，形成新的组分和矿物的过程。
交代作用进行过程的关键在于有新组分的加入与 原有组分的迁出，两者是同时进行的，即交代过程为 开放体系。
3.3 交代作用
2．作用方式
交代作用进行的方式有两种：
1）渗透作用
粒间或孔隙溶液由于压力差流动，溶解、析出组 分，造成物质置换的过程。
本章重点
1. 掌握变质作用方式的类型及其概念； 2. 理解变质作用方式的特点； 3. 掌握变质作用方式的识别标志。
本章难点
1. 变质作用方式的识别标志。 2. 变质作用方式与变质作用类型的区别。
特别注意：变质作用方式 与 变质作用类型
3. 变质作用方式
由前所述，不同的变质作用类型的主导因素及其 过程是不相同的，而变质反应的产生和进行也受到这 些因素的控制，其结果是使岩石的成分、结构、构造 发生改变，这种改变与变质作用的方式有关。