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和化学活动性流体。在变质过程这些因素不是孤立存在
的,常常是同时存在,相互配合而又相互制约,在不同
情况下起不同作用,从而形成不同的变质作用特征。一
般说来,温度是其中最重要的因素。
1. 温度
温度升高,岩石内部分子或原子活动性加大,为变
质创造前提条件,主要引起重结晶和新生矿物形成(如
非晶质 结晶质,隐晶质 显晶质,
四、变质岩的基本特征
(一)物质成分
1、化学成分:
取决于原岩成分以及是否有交代作用,主要说明 变质前后是否变化。
2、矿物成分:
在三大类岩石中,变质岩的矿物成分是最复杂的 ,主要是形成了一些独特的变质矿物,如红柱石、十 字石、石墨、绿帘石、堇青石、蓝晶石等等。
(二)变质岩的结构、构造
1、结构
指矿物组分的形状、大小和相互关系反映出的岩
D.交代结构
原有矿被溶解同时被新生矿物置换,有的 仍保留矿物晶形,称为交代假象结构。
(三)变质岩的构造
指岩石的组分在空间上的排列、分布方式。按成 因分为:
变余构造:保留有岩部分构造特征,这些残留的构 造称为变余构造,如变余气孔构造,变余层理构造。
变成构造:由变质作用形成的构造。包括: 板状构造:破裂、无重结晶 千枚状构造:重结晶,片状矿物初步平引排列 片状构造:大量片状、柱状矿物定向排列 片麻状构造:片状与粒状断续排列
①分布于古老的地块和构造活动带, ②变质岩随时代的发育变化; ③与风化作用的本质区别,高温高压热流;
④固态下完成, 变质前后化学成分基本不变。 正变质岩:指由岩浆岩经变质作用形成
副变质岩:指由沉积岩经变质作用形成
二、变质作用的控制因素及变质作用方式
(一)变质作用的控制因素
影响和控制变质作用发生的主要因素是温度,压力
块状构造:均匀分布 此外,还有混合构造、网脉状构造、角砾状构造 、眼球状构造、肠状构造
板状构造,基本没有重结晶
千枚状构造, 重结晶,绿泥石、绢云母等片状矿 物初具平行排列,片理面上呈现丝绢光泽。
片状构造,主要由片柱状矿物和部分粒状矿物组成, 大量片柱状矿物定向排列而成,构成片理面。
片麻状构造,粒状矿物为主,含一定片柱状矿 物,相间做定向排列,片柱状矿物断续排列
C.碎裂结构
岩石受机械破坏产生的结构(动力变质结构),分为 碎裂结构、碎斑结构、糜棱结构。
a. 碎裂结构:岩石轻微破裂,矿物晶粒破碎,形成 不规则的棱角碎屑,其间有少量细粉未。
b. 碎斑结构:破裂更强,在粉碎了的岩石中,只残 留部分较大的矿物碎片(碎斑),象“斑晶”一样。
c. 糜棱结构 应力作用十分强烈,原岩矿物颗粒几 乎全部破碎呈极细的微粒状粉未,并由于内部物质在应 力作用下发生了矿物的韧性流变现象。破碎的微粒呈明 显定向排列,形成定向构造(条带、条纹),其中残留 少量稍大的矿物残碎斑或眼球(常为石英、长石等)构 成糜棱结构。
水平挤压形成褶皱,白云母、 绿泥石等片状矿物定向排列
⑤变质分异作用
岩石在不发生熔融和交代的情况下,某些组分经
扩散产生不均匀聚集,使成分均匀的原岩变成矿物成 分不均匀的变质岩。可形成细脉、透镜体、变斑晶等。
三、变质作用的主要类型
1、动力变质作用(碎裂变质作用) 2、接触变质作用
(1)热接触变质作用 (2)接触交代变质作用 3、气化水热变质作用(溶液交代变质作用) 4、区域变质作用 5、混合岩化作用
变质岩
一、变质作用与变质岩的概念
前面讲过岩浆上升至地壳或喷出地表形成岩浆岩。 同样,构造运动或盖层加厚可使地表岩石返回地下深处, 温度压力也随之升高,在新的条件下,岩石的化学成分、 矿物成分、结构、构造通常都会发生变化。
在内动力地质作用下,岩石的矿物成分、结构、构 造发生变化的作用。由变质作用形成的岩石称变质岩。
石特征。分为:变余结构、变晶结构、交代结构、碎
裂结构四种。
A.变余结构(残留结构):改造不彻底,残留有
原岩结构特点,在原岩结构名称前加“变余”二字,
如变余砂状结构。
B.变晶结构:经过重结晶以后所形成的。与岩浆
岩的结构相似,变晶结构也可进一步细分,如等粒变
晶结构,斑状变晶结构等。
按晶粒大小分为:
粗粒变晶结构—>3mm 中粒…………—1 ~ 3mm 细粒…………—<1mm
程度高,一般为岩粉或细粒。 3.糜棱岩
(二)变质作用方式
变质作用的方式是指岩石发生变质作用的途径和 形式。主要有:
① 重结晶作用:T↑,P↑,矿物在固态下重新生长 的过程,小→大,以 H2O、CO2为主的粒间流体的存在 是其必要条件。
接触变 质作用
生物碎屑灰岩
大理岩
② 变质结晶作用:原岩基本保持固态下,经化学反应 使岩石内部的化学成分重新组合。结晶形成新矿物而原 来矿物消失。
小粒 大粒,泥晶灰岩 大理岩,
石英砂石
石英岩,煤 石墨,
高岭石
红柱石+石英)。
2. 压力
静压力:上覆物质重量造成的,随深度增加。其 作用使变质反应的温度升高以及形成分子体积较小 和比重较大的矿物。
应力:为定向压力,与构造运动有关,在地壳浅 部较强,深部减弱。如断层面两侧的碎裂岩和糜棱 岩
3.流体
地下流体中,除H2O、CO2外 ,还有F、Cl、B等挥 发分。存在于矿物粒间孔隙、裂隙中。其作用是起 溶剂作用,促进组分的溶解,加大扩散速度,促进 重结晶和变质反应的进行,也可以作为一种组分参 加变质反应,形成不含水或含水的矿物,水溶液又 是交代作用中物质带入或带出不可缺少的介质。
块状构造:均匀分布
混合构造,由基体和脉体相间混合而成
五、变质岩的主Βιβλιοθήκη Baidu岩石类型
(一)动力变质岩
动力变质作用形成的,以 岩石机械破碎和变形为主 要特征。包括:构造角砾 岩、碎裂岩和糜棱岩。
1.(构造角砾岩)
断裂带中由于应力作 用使原岩破碎成角砾状, 并被破碎的细屑和部分外 来胶结物胶结的岩石。
2.碎裂岩 具碎裂结构或碎斑结构,较碎裂角砾岩的碎裂
页岩
角岩,由接触变质作用 形成,白色斑点为变质 矿物
③交代作用:化学活动性流体和固体岩石之间发生 物质置换作用。原矿物被破坏和新矿物形成同时进行。 体积不变,但成分改变。如常见绢云母交代石榴子石或 红柱石的假象 。
④变形与碎裂作用:岩石受应力超过弹性极限时产 生断裂形变称碎裂作用。其中的一些片状、柱状矿物要 定向排列形成片理。