普通地质学4第四章变质作用及变质岩资料
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
由于许多变质矿物可以在不同温度、压力条件下，由不同变质反应 形成，因而由标志矿物划定的等变线往往不是等变质条件的。因此温克 勒提出，根据常见岩石中，反映矿物共生组合重要变质变化的特定矿物 反应来划分变质带，成为变质级。温克勒讲整个变质作用区间分为四个 变质级： 很低级变质：其低限以基性岩中浊沸石开始出现为标志，其温度界 限在200℃左右，它与低级变质之间的界限是基性岩中绿纤石或葡萄石和 绿泥石的反应形成黝帘石和阳起石，临界温度在350℃左右或稍高； 低级变质：温度范围在350-550℃左右，和中级变质的界限是泥质岩 石中十字石的出现或黑云母存在时，堇青石的形成； 中级变质：温度在550-650℃左右，和高级变质的界限是白云母和石 英反应形成矽线石+钾长石的组合； 高级变质：温度>650℃时，属于高级变质，上限可达800℃左右。
变质作用的概念
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。
变质作用的影响因素
变 质 作 用 的 影 响 因 素 温度 是变质作用的基本因素，多数变质作用都是在温度 升高条件下进行的。变质作用的温度范围从150～
第四章 变质作用及变质岩
一、变质作用
变质作用的概念 变质作用的影响因素 变质作用的主要类型 变质作用的基本规律
变质作用
变质作用的概念
变质作用 指原岩基本上在固态下，主要由内动力的作用使其变成 另一种新岩石的过程。 变质作用的结果，是使一种岩石转变成另一种新的岩石。新形 成的岩石无论是岩石的矿物成分、结构、构造，均可与原岩不同， 这种新的岩石称为变质岩。
变质作用的主要类型
区域变质作用
接触变质作用
动力变质作用
变质作用的主要类型
变质作用的主要类型
接触变质作用 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。
变质作用的主要类型
动力变质作用 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。这种变质作用主要发 生在相邻的两个岩石块体之间发 生相对错动的接触面附近。这种 接触面被称为断层或断裂带。
变质作用的影响பைடு நூலகம்素
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。按压力的性质可分为二大类： 静压力：是指岩石在地壳内一定深度时，所承受的重力，其大小随埋藏深度的 增加而增加，上覆岩层厚度的增加而增加，增加的速率是25-30×106Pa/KM。不 同类型变质作用的压力变化很大，一般接触变质和动力变化发生在地表 3-5km范 围内，故压力不超过0.1GPa。区域变质作用的压力范围为0.1GPa－0.8GPa。 应力：当物体遭受定向外力作用， 其内部就会产生一种抵抗力，称为 应力。应力通常和地壳活动带的构 造运动有关。应力是引起岩石变质 和变形的重要因素。地壳中岩石变 形、板状流劈理和碎裂构造都和应 力有关，而且它能增加变质反应和 重结晶的速度，促使变质作用的进 行。 介质条件 在变质作用过程中，虽 然岩石保持完整的固态，但其中仍 有少量流体相。流体相存在于矿物粒隙之间或岩石的裂隙中，成分以水和CO2， 还可含有其它挥发份。它们在较高的温度和压力条件下，具有较大的活性。
200℃，直到700～900℃。
压力 变质压力可以从上百GPa到上千Gpa。根据压力的作 用特征分为静压力和定向压力。 化学活动性流体 流体以H２O与CO２为主，溶解了许多 易挥发的物质及SiO２等许多矿物质。
变质作用的影响因素
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。
变质作用的主要类型
区域变质作用 在大区域范围内发生，并由温度、压力及化学活动性很强的 流体等多种因素，共同引起的一种变质作用。区域变质作用影 响的范围可达数千至数万km２以上，影响深度可达30 km以上， 温度在200-800℃之间。
高温低压带
高温高压带
低温高压带 洋壳 大陆壳
岩石圈
变质作用---变质级
变质作用的影响因素
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。 例如 石灰岩（CaCO3) 温度 大理岩（CaCO3）
变 质 作 用 的 方 式
变质结晶作用 指在原岩总体化学成分基本不变化的条件下， 形成新矿物或新矿物组合的作用。 例如 高岭石 >350℃ 叶腊石 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。 例如 KAlSi3O8(钾长石)+Na+ NaAlSi3O8 (钠长石) +K+
变质作用的概念
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。
变质作用的影响因素
变 质 作 用 的 影 响 因 素 温度 是变质作用的基本因素，多数变质作用都是在温度 升高条件下进行的。变质作用的温度范围从150～
第四章 变质作用及变质岩
一、变质作用
变质作用的概念 变质作用的影响因素 变质作用的主要类型 变质作用的基本规律
变质作用
变质作用的概念
变质作用 指原岩基本上在固态下，主要由内动力的作用使其变成 另一种新岩石的过程。 变质作用的结果，是使一种岩石转变成另一种新的岩石。新形 成的岩石无论是岩石的矿物成分、结构、构造，均可与原岩不同， 这种新的岩石称为变质岩。
变质作用的主要类型
区域变质作用
接触变质作用
动力变质作用
变质作用的主要类型
变质作用的主要类型
接触变质作用 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。
变质作用的主要类型
动力变质作用 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。这种变质作用主要发 生在相邻的两个岩石块体之间发 生相对错动的接触面附近。这种 接触面被称为断层或断裂带。
变质作用的影响பைடு நூலகம்素
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。按压力的性质可分为二大类： 静压力：是指岩石在地壳内一定深度时，所承受的重力，其大小随埋藏深度的 增加而增加，上覆岩层厚度的增加而增加，增加的速率是25-30×106Pa/KM。不 同类型变质作用的压力变化很大，一般接触变质和动力变化发生在地表 3-5km范 围内，故压力不超过0.1GPa。区域变质作用的压力范围为0.1GPa－0.8GPa。 应力：当物体遭受定向外力作用， 其内部就会产生一种抵抗力，称为 应力。应力通常和地壳活动带的构 造运动有关。应力是引起岩石变质 和变形的重要因素。地壳中岩石变 形、板状流劈理和碎裂构造都和应 力有关，而且它能增加变质反应和 重结晶的速度，促使变质作用的进 行。 介质条件 在变质作用过程中，虽 然岩石保持完整的固态，但其中仍 有少量流体相。流体相存在于矿物粒隙之间或岩石的裂隙中，成分以水和CO2， 还可含有其它挥发份。它们在较高的温度和压力条件下，具有较大的活性。
200℃，直到700～900℃。
压力 变质压力可以从上百GPa到上千Gpa。根据压力的作 用特征分为静压力和定向压力。 化学活动性流体 流体以H２O与CO２为主，溶解了许多 易挥发的物质及SiO２等许多矿物质。
变质作用的影响因素
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。
变质作用的主要类型
区域变质作用 在大区域范围内发生，并由温度、压力及化学活动性很强的 流体等多种因素，共同引起的一种变质作用。区域变质作用影 响的范围可达数千至数万km２以上，影响深度可达30 km以上， 温度在200-800℃之间。
高温低压带
高温高压带
低温高压带 洋壳 大陆壳
岩石圈
变质作用---变质级
变质作用的影响因素
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。 例如 石灰岩（CaCO3) 温度 大理岩（CaCO3）
变 质 作 用 的 方 式
变质结晶作用 指在原岩总体化学成分基本不变化的条件下， 形成新矿物或新矿物组合的作用。 例如 高岭石 >350℃ 叶腊石 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。 例如 KAlSi3O8(钾长石)+Na+ NaAlSi3O8 (钠长石) +K+