变质作用基本概念

重新组合使得同种矿物颗 粒粒度增大，相对大小均 匀，颗粒外形规则。
在理想的单矿物岩石中， 三连点结构，即相邻颗粒 间的晶面夹角为120º，是 结构最稳态的表现，也是 化学平衡的表现。
Fig.1 辉长岩体周围的变燧石岩中,粒度与 距岩体距离之间的关系
Exp. 2 变质反应
石英
方解石
硅灰石
Fig.2 含石英大理岩的结构随温度的演化
1．1 重结晶作用
重结晶作用（recrystallization）
指岩石在基本保持固体状态下的矿物重 新组合和通过化学反应形成新矿物的过程。 重结晶前后，岩石总化学成分（除H2O、 CO2等挥发分外）保持不变(即岩石为封闭 系统)。
Exp.1 矿物重新组合
只涉及矿物形状、大小、 空间位置变化而无新矿物 的生成.
1. 2 交代作用 （metasomatism / replacement）
定义：指固体岩石在化学活动性流体作用下通过组分
带入带出而使岩石总化学成分（除H2O、CO2等挥 发分外）和矿物成分发生变化的过程。岩石在交代 过程中为一开放系统,但系统保持体积不变。
交代作用的方式:
渗透（infiltration）: 组分在压力差驱动下，借助溶 液的流动，从压力高处向压力低处迁移。
3--白云母花岗岩在无水添加条件下的固相线 5--拉斑玄武岩在过量水条件下的固相线 7--拉斑玄武岩在无水添加条件下的固相线
4--白云母花岗岩在无水添加条件下的液相线 6--拉斑玄武岩在过量水条件下的液相线 8--拉斑玄武岩在无水添加条件下的液相线
岩浆作用与变质作用的过渡关系
白云母花岗岩在过量 水条件下的固相线
a.低温下Cc+Q平衡结构；
b. 温度超越Cc+Q=Wo+ CO2↑反应温度时，粒度增大的同时Q与Cc反应， 形成Wo反应边。在Wo集合体内有少量Q残留，不平衡结构；
c. 反应完全，粒度进一步增大，形成新的高温条件下稳定的矿物组合 Cc+Wo和平衡结构
补充一： 变质反应的基本类型:
★多形转变 石墨＝金刚石 石英 ＝ 柯石英
二、变质作用方式
1.变质结晶（metamorphic cryatallization） 2.变形(deformation ) 3.变质分异(metamorphic differentiation )
变质作用的方式 1.变质结晶（metamorphic cryatallization） 2.变形(deformation ) 3.变质分异(metamorphic differentiation )
固-固反应
★固溶体出溶 条纹长石的生成反应 ★纯固相之间的反应 方解石＝硅灰石＋ 石英
(连续反应与不连续反应)
有流体参加 的反应
★H2O,CO2参与的反应
方解石+ 石英 = 硅灰石 + CO2 白云母 + 石英 = 钾长石 + 夕线石 + H2O
★化学活动性流体参与的反应
补充二 ：连续反应和不连续反应
拉斑玄武岩在过量水 条件下的液相线
拉斑玄武岩在无水添 加条件下的固相线
拉斑玄武 岩在无水 添加条件 下的液相 线
图17-9 P259 可见 ：1）基性岩的部分熔融和完全熔融均难于酸性岩
2）流体作用异常显著地降低了基性岩的熔融温度
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一、变质作用
1. 定义(definition)
指岩石为适应物理化学条件的变化,在基本 保持固态条件下发生的矿物组成,结构构造和化 学组成等方面的调整.
扩散（diffusion）: 组分在浓度差驱动下，从浓度高 处向浓度低处迁移。
二、变质作用方式
1.变质结晶（metamorphic cryatallization） 2.变形(deformation )： 岩石在应力作用发生形变应变。 3.变质分异(metamorphic differentiation )
白云母花岗岩在无水 添加条件下的固相线
白云母花岗岩在过量 水条件下的液相线
白云母花岗岩在无水 添加条件下的液相线
图17-9 P259 可见 ：1）流体的加入可以显著降低部分熔融的起始温度
2）在流体的作用下岩浆作用与变质作用之间的界线将显著 偏向低温方向
岩浆作用与变质作用的过渡关系
拉斑玄武岩在过量水 条件下的固相线
*** 注意点(points to consider)
1)基本保持固态(subsolidus),但是不排除有少量的流体相(如熔体) 2)变质作用发生时的物化条件不同于地表条件,也不同于地表以下的成岩 环境. 3)变质以前的岩石称为原岩(protolith),变质以后的岩石称为变质岩 (metamorphic rock)
变质作用的基本概念
岩浆作用与变质作用的过渡关系
白云母花岗岩在过量 水条件下的固相线
白云母花岗岩在过量 水条件下的液相线
图17-9 P259
1--白云母花岗岩在过量水条件下的固相线 2--白云母花岗岩在过量水条件下的液相线
3--白云母花岗岩在无水添加条件下的固相线 5--拉斑玄武岩在过量水条件下的固相线 7--拉斑玄武岩在无水添加条件下的固相线
定义:岩石在变质条件下的结晶作用称变质结晶作用 （metamorphic crystallization）。
★重结晶作用(recrystallization)
矿物重新组合
变质反应
等化学变质作用：变质前后岩石的总化学成分不发生改变的变质作用
★交代作用(metasomatism)
异化学变质作用：变质前后岩石的总化学成分发生改变的变质作用
4--白云母花岗岩在无水添加条件下的液相线 6--拉斑玄武岩在过量水条件下的液相线 8--拉斑玄武岩在无水添加条件下的液相线
岩浆作用与变质作用的过渡关系
白云母花岗岩在无水 添加条件下的固相线
白云母花岗岩在无水 添加条件下的液相线
图17-9 P259
1--白云母花岗岩在过量水条件下的固相线 2--白云母花岗岩在过量水条件下的液相线
根据反应物与生成物之间的关系，变质反应可分为 不连续反应和连续反应两类。
不连续反应：偏离了平衡条件，不是反应物消失（ 生成物稳定）就是反应物稳定（生成物消失）。
连续反应或滑动反应：在双变区中，成分不断调整 ，反应的P-T条件取决于岩石成分。
硬玉+石英=钠长石
不连续反应 连续反应
石榴石+ H2O = 绿泥石+ 石英