4变质岩PPT课件
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相转变释放热 地球内部相转变的形式有多种， 仅地球内壳-幔边界辉长岩与榴辉岩间相转变所释 放的热能就达1.6×104J。
12
岩浆热 构造摩擦热 地热
西藏羊八井温泉
13
2.压力
1). 静压力
静压力是由上覆岩石引起的负荷压力。静压力增大，有利于 形成分子体积小、密度较大的新矿物。
2).粒间流体压力
变 质 作 用 过 程 中 ， 岩 石 颗 粒 间 充 填 的 由 H2O 、 CO2 、 O2……等挥发性组分构成的粒间流体，受负荷压力而形成 流体压力。
19
4、接触热变质作用
在火成侵入体 侵入到围岩时由 于岩浆体的高温 对围岩烘烤的影 响而使岩石发生 的重结晶和变质 结晶作用。
20
5、交代变质作用(气液和接触交代作用) 具有化学活动性的热水溶液和气体以及活
动性元素对岩石进行交代而使岩石发生化学 成分和矿物成分改变的一种变质作用。
21
随着板块学说的发展和海洋地质 学、月岩学研究的深入，人们提 出洋底变质作用和冲击变质作用
28
（3）按变晶矿物的形态划分
粒状变晶结构 又称为花岗变晶结构 鳞片变晶结构 大部分变晶矿物为片状 纤状变晶结构 大部分变晶矿物为一向延长的纤维 状颗粒
描述的方式为：粒度+次要矿物形态的结构+ 主要矿物形态的结构
如某片麻岩的粒度为中粒，次要矿物黑云母 为鳞片状，主要矿物石英、长石为粒状，其 结构可称为中粒鳞片花岗变晶结构。
变质岩
成分 结构 构造
3
原岩 变质作用 变质岩
火成岩 沉积岩 变质岩
正变质岩 副变质岩 复变质岩
4
变质岩记录了地球历史约7/8时间
变质岩中存有许多金属、非金属矿产
变质岩曾经历了结构、构造的变化而具 有新的岩石学特征，这将影响岩石的强 度和透水性，具有不同的水文和工程性 能。
5
(一) 变质作用的方式
塑性变形
10
(二)、 变质作用的控制因素
溫度、压力、活动性流体和时间
1. 温度(最主要和最积极的因素)
11
放射性蜕变热 1g花岗岩一年因其内放射性元素蜕变所释放的热 能为3×10-5J，若以地壳内花岗岩厚度为20km计， 则花岗岩释放的总能量为1019J，该能量要比百万 吨级核爆炸能量大250 000倍。
第四章 变质岩
一 变质作用 二 变质岩的基本特征 三 变质岩的类型
(动力变质岩、区域变质岩 接触热变质岩、交代变质岩、混合岩)
1
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总体概述
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2
一 变质作用
原岩
变质岩形成过程
物理化学条件变化(P、T) 能源来自地球内部
22
二 变质岩的基本特征和分类
(一)、物质成分
无
交代 作用 有
化学成分完全取决于原岩的成分
既取决于原岩成分，又与交代 作用的类型和强度有关
封闭体系 开放体系
23
1、化学成分
表4－1各变质岩化学类型的化学成分及其矿物组成
24
2、矿物成分
特征变质矿物
仅稳定存在于很小的温度和压力范围内的矿物。
认识变质岩的标志
2、变晶结构
变晶结构是由重结晶作用形成的全晶质结构，无玻璃质， 矿物多呈定向排列。
（1）根据变晶矿物的相对大小划分 等粒变晶结构 不等粒变晶结构 斑状变晶结构 －－“变斑晶”
（2）变晶结构按矿物结晶粒度大小可分为: 粗粒变晶结构 主要矿物粒径>3mm; 中粒变晶结构 主要矿物粒径3－1mm; 细粒变晶结构 主要矿物粒径1－0.1mm;
7
3.交代作用
因流体的运移使固态岩石中的活动性组分与 外界环境产生复杂的物质交换，从而改变原来岩 石总体化学成分的一种变质方式。
来自百度文库
KAlSi3O8 + Na+ 钾长石 (带入)
NaAl3O8 + K+ 钠长石 (带出)
8
4. 变质分异作用
原来均一的岩石变为矿物排列和聚集不均一的现象
9
5. 变形作用 弹性变形
25
（二）、结构
变余结构 变晶结构 变形结构
26
1、 变余结构
在变质程度较浅的变质岩中，由于重结晶作用和变 质反应进行得不彻底，原岩中的一些结构特征被部 分地保留下来，这样形成的结构，称为变余结构。
副变质岩的变余结构 常保留着砂粒或砾石的 外形， 这种结构可称为变余砂 状结构或变余砾状结构。
变余砾状结构 27
1. 重结晶作用
指在变质条件下, 同种矿物间的溶解, 组分迁移, 再沉淀 结晶的改造作用. 此过程中没有新的矿物相出现。
如石灰岩受热力作用变质成显晶质的大理岩的过程、就 是重结晶作用。
灰岩
T、P
大理岩
重结晶
6
2.变质反应(变质结晶作用)
在变质作用的温度、压力范围内，在原岩基 本保持固态的条件下通过特定的化学反应使旧矿 物消失、新矿物形成的一种变质方式。
17
2、区域变质作用
是在大面积内发生的区域性 的变质作用，是地壳活动带 伴随强烈造山运动所发生的 一 种变质作用。影响区域 变质作用的因素是多样的， 温度、压力和具化学活动性 的流体都起着重要的作用。
18
3、混合岩化作用
在区域变质作用的基础上，由地壳内部 热流升高而使变质岩局部熔融形成的熔体 经过渗透、交代、贯入变质岩形成混合岩 的一种变质作用。混合岩化作用实际上是 区域变质作用进一步深化的结果。
3). 应力 (或称定向压力）
主要与构造运动有关，多集中于断裂带和构造活动带附近。
14
3.化学活动性流体
沉积岩中的孔隙水 岩浆活动时析出的液体 地幔上升的挥发性溶液
4.时间
15
(三) 变质作用的类型
16
1、动力变质作用（变形变质作用）
是在构造运动产生的定向压力（应力）的作用下 使岩石发生破碎和塑变的一种变质作用。动力变质作用 形成的岩石一般分布于断层破碎带附近和大的韧性剪切 带内。
1是变质岩命名的主要依据 2为恢复原岩提供帮助，如变余层理构造证实原岩为 陆源碎屑岩中的砂页岩 3有助于判别变质作用的类型，如具定向构造且为大 范围分布的岩石肯定形成于区域变质作用。 4为地质工程和寻找地下水提供资料，如片状构造的 岩石具较好的隔水性，但在强度上却较差，尤其在 其片理面产状较陡时易滑移，这不仅会给工程施工 带来困难，重要的是它会引发滑坡、崩塌等地质灾 害。
29
3、变形结构
碎裂结构 糜棱结构
(1)角砾状结构
断层带中的构造 角砾岩，多是由肉 眼可见的岩石碎块 和碎屑构成的。
30
(2) 碎裂结构
岩石中多数矿物发生破碎或具裂纹，但大体保留 矿物原形，这种结构称为碎裂结构。
花岗闪长岩的碎裂结构
31
(3) 糜棱结构 微粒因具定向性而表现出似流动的构造
32
(三)、构造
12
岩浆热 构造摩擦热 地热
西藏羊八井温泉
13
2.压力
1). 静压力
静压力是由上覆岩石引起的负荷压力。静压力增大，有利于 形成分子体积小、密度较大的新矿物。
2).粒间流体压力
变 质 作 用 过 程 中 ， 岩 石 颗 粒 间 充 填 的 由 H2O 、 CO2 、 O2……等挥发性组分构成的粒间流体，受负荷压力而形成 流体压力。
19
4、接触热变质作用
在火成侵入体 侵入到围岩时由 于岩浆体的高温 对围岩烘烤的影 响而使岩石发生 的重结晶和变质 结晶作用。
20
5、交代变质作用(气液和接触交代作用) 具有化学活动性的热水溶液和气体以及活
动性元素对岩石进行交代而使岩石发生化学 成分和矿物成分改变的一种变质作用。
21
随着板块学说的发展和海洋地质 学、月岩学研究的深入，人们提 出洋底变质作用和冲击变质作用
28
（3）按变晶矿物的形态划分
粒状变晶结构 又称为花岗变晶结构 鳞片变晶结构 大部分变晶矿物为片状 纤状变晶结构 大部分变晶矿物为一向延长的纤维 状颗粒
描述的方式为：粒度+次要矿物形态的结构+ 主要矿物形态的结构
如某片麻岩的粒度为中粒，次要矿物黑云母 为鳞片状，主要矿物石英、长石为粒状，其 结构可称为中粒鳞片花岗变晶结构。
变质岩
成分 结构 构造
3
原岩 变质作用 变质岩
火成岩 沉积岩 变质岩
正变质岩 副变质岩 复变质岩
4
变质岩记录了地球历史约7/8时间
变质岩中存有许多金属、非金属矿产
变质岩曾经历了结构、构造的变化而具 有新的岩石学特征，这将影响岩石的强 度和透水性，具有不同的水文和工程性 能。
5
(一) 变质作用的方式
塑性变形
10
(二)、 变质作用的控制因素
溫度、压力、活动性流体和时间
1. 温度(最主要和最积极的因素)
11
放射性蜕变热 1g花岗岩一年因其内放射性元素蜕变所释放的热 能为3×10-5J，若以地壳内花岗岩厚度为20km计， 则花岗岩释放的总能量为1019J，该能量要比百万 吨级核爆炸能量大250 000倍。
第四章 变质岩
一 变质作用 二 变质岩的基本特征 三 变质岩的类型
(动力变质岩、区域变质岩 接触热变质岩、交代变质岩、混合岩)
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一 变质作用
原岩
变质岩形成过程
物理化学条件变化(P、T) 能源来自地球内部
22
二 变质岩的基本特征和分类
(一)、物质成分
无
交代 作用 有
化学成分完全取决于原岩的成分
既取决于原岩成分，又与交代 作用的类型和强度有关
封闭体系 开放体系
23
1、化学成分
表4－1各变质岩化学类型的化学成分及其矿物组成
24
2、矿物成分
特征变质矿物
仅稳定存在于很小的温度和压力范围内的矿物。
认识变质岩的标志
2、变晶结构
变晶结构是由重结晶作用形成的全晶质结构，无玻璃质， 矿物多呈定向排列。
（1）根据变晶矿物的相对大小划分 等粒变晶结构 不等粒变晶结构 斑状变晶结构 －－“变斑晶”
（2）变晶结构按矿物结晶粒度大小可分为: 粗粒变晶结构 主要矿物粒径>3mm; 中粒变晶结构 主要矿物粒径3－1mm; 细粒变晶结构 主要矿物粒径1－0.1mm;
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3.交代作用
因流体的运移使固态岩石中的活动性组分与 外界环境产生复杂的物质交换，从而改变原来岩 石总体化学成分的一种变质方式。
来自百度文库
KAlSi3O8 + Na+ 钾长石 (带入)
NaAl3O8 + K+ 钠长石 (带出)
8
4. 变质分异作用
原来均一的岩石变为矿物排列和聚集不均一的现象
9
5. 变形作用 弹性变形
25
（二）、结构
变余结构 变晶结构 变形结构
26
1、 变余结构
在变质程度较浅的变质岩中，由于重结晶作用和变 质反应进行得不彻底，原岩中的一些结构特征被部 分地保留下来，这样形成的结构，称为变余结构。
副变质岩的变余结构 常保留着砂粒或砾石的 外形， 这种结构可称为变余砂 状结构或变余砾状结构。
变余砾状结构 27
1. 重结晶作用
指在变质条件下, 同种矿物间的溶解, 组分迁移, 再沉淀 结晶的改造作用. 此过程中没有新的矿物相出现。
如石灰岩受热力作用变质成显晶质的大理岩的过程、就 是重结晶作用。
灰岩
T、P
大理岩
重结晶
6
2.变质反应(变质结晶作用)
在变质作用的温度、压力范围内，在原岩基 本保持固态的条件下通过特定的化学反应使旧矿 物消失、新矿物形成的一种变质方式。
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2、区域变质作用
是在大面积内发生的区域性 的变质作用，是地壳活动带 伴随强烈造山运动所发生的 一 种变质作用。影响区域 变质作用的因素是多样的， 温度、压力和具化学活动性 的流体都起着重要的作用。
18
3、混合岩化作用
在区域变质作用的基础上，由地壳内部 热流升高而使变质岩局部熔融形成的熔体 经过渗透、交代、贯入变质岩形成混合岩 的一种变质作用。混合岩化作用实际上是 区域变质作用进一步深化的结果。
3). 应力 (或称定向压力）
主要与构造运动有关，多集中于断裂带和构造活动带附近。
14
3.化学活动性流体
沉积岩中的孔隙水 岩浆活动时析出的液体 地幔上升的挥发性溶液
4.时间
15
(三) 变质作用的类型
16
1、动力变质作用（变形变质作用）
是在构造运动产生的定向压力（应力）的作用下 使岩石发生破碎和塑变的一种变质作用。动力变质作用 形成的岩石一般分布于断层破碎带附近和大的韧性剪切 带内。
1是变质岩命名的主要依据 2为恢复原岩提供帮助，如变余层理构造证实原岩为 陆源碎屑岩中的砂页岩 3有助于判别变质作用的类型，如具定向构造且为大 范围分布的岩石肯定形成于区域变质作用。 4为地质工程和寻找地下水提供资料，如片状构造的 岩石具较好的隔水性，但在强度上却较差，尤其在 其片理面产状较陡时易滑移，这不仅会给工程施工 带来困难，重要的是它会引发滑坡、崩塌等地质灾 害。
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3、变形结构
碎裂结构 糜棱结构
(1)角砾状结构
断层带中的构造 角砾岩，多是由肉 眼可见的岩石碎块 和碎屑构成的。
30
(2) 碎裂结构
岩石中多数矿物发生破碎或具裂纹，但大体保留 矿物原形，这种结构称为碎裂结构。
花岗闪长岩的碎裂结构
31
(3) 糜棱结构 微粒因具定向性而表现出似流动的构造
32
(三)、构造