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§5变质作用与变质岩一.变质作用概述二、变质作用类型及其代表性岩石三、变质岩的特征四、三大类岩石的转化变质作用——岩石基本上在固态下,由于温度、压力及化学活动性流体的作用,而使岩石成分、结构、构造等发生变化的地质作用。温度:影响变质作用的最基本因素150°(180°)~800°(900°)升温意味着获得了新的能量,矿物中质点活性增强,可使原来的非晶质变为晶质,原来小晶粒长大。来源•地热•岩浆热•岩石的断裂挤压引起变质作用的因素1.静压力——上覆岩石自重引起的,各向等同。静压力是各向同性的,作用结果使岩石中矿物变为密度大,体积小的新矿物。2.定向压力——作用于地壳岩石的侧向挤压力,具有方向性,主要是构造力的作用造成。作用结果使岩石中片、柱状矿物定向排列。挤压力剪切力压力:压力作用下矿物颗粒的排列状况围压定向压力以H2O、CO2为主,并含有易挥发的物质,岩石粒间孔隙及裂隙中以水为主的液体结构水[含有矿物H2O、CO2]岩浆中逃逸的热气、热液地壳深处的热液代入各种元素控制反应进程扩散、迁移元素,改变化学成分。来源化学活动性流体在变质作用过程中温度、压力和化学活动性流体等各种因素是相互配合的,而在不同的地质条件下,主导因素不同,显出不同的变质特征。(1)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。石英砂岩石英岩石灰岩大理岩变质作用的方式:紧密相嵌的重结晶矿物(2)变质结晶作用(重组合)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。高岭石大于350℃左右的温度时可转变为叶腊石;400℃以上的温度条件,可转为硬绿泥石,此时如静岩压力低于300MPa易形成红柱石,如高于300MPa则形成兰晶石;温度在500~660℃之间则变成十字石;温度高于660℃则变成石榴子石和矽线石。(3)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。KAlSi3O8+Na+NaAlSi3O8+K+交代作用的特点:在固态条件进行;交代前后岩石的总体积基本不变;原矿物的溶解核新矿物的形成几乎同时进行。交代作用在变质作用过程中是比较普遍的。钾长石钠长石(4)变质分异作用指成分比较均一的原岩,经变质作用后,形成矿物成分不均匀分布的过程。常见的例子为在变质作用过程中,当具有定向压力作用时,原岩本身的某些矿物(如暗色与浅色矿物)经过变形、扩散作用、定向排列而不均匀地分别聚集起来,分别形成暗色矿物与浅色矿物的条带,形成片麻岩或片岩片麻构造(2)动力变质作用(3)区域变质作用(1)接触变质作用二、变质作用的基本类型:(4)混合岩化作用发生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。变质环境:温度较高,一般在300~800℃之间,静岩压力不太大(~300MPa)接触热变质作用接触交代变质作用变质作用的基本类型:(1)接触变质作用接触热变质作用单纯由于热量多而引起的接触变质主要变质岩:石英砂岩石英岩石灰岩大理岩接触交代变质作用除温度因素之外,还有从岩浆中分泌的挥发性物质所产生的交代作用。主要变质岩:矽卡岩接触变质作用接触变质晕当碳酸盐岩石与中、酸性侵入岩相接触时常形成矽卡岩。我国大量中、小型含金的富铜、富铁矿床大多是与矽卡岩关系密切的金属矿床。接触交代变质作用形成的主要变质岩:矽卡岩是指在构造变形、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。(2)动力变质作用引起动力变质作用的主要因素是构造应力(也称定向压力),变质作用的基本类型:碎裂作用地壳浅部,深度一般小于10km,温度50~300℃,静岩压力一般在250~350MPa之下岩石为较强的脆性变质形成的岩石称为碎裂岩类。韧性变形在地壳深部(深度大于10~15km),岩石表现出较强的韧性(或称柔性)变形,而不出现明显的破裂,变质形成的岩石称为糜棱岩类。是在大区域范围内发生,影响的范围可达数千至数万km2以上,影响深度可达30km以上。常发生在板块边界附近与大断裂带附近。由温度、压力、化学活动性流体等多种因素引起的变质作用。(3)区域变质作用变质作用的基本类型:主要变质岩:板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、麻粒岩板岩片麻岩片岩千枚岩歙砚---板岩高耸的嵩山---石英岩雄伟的泰山----花岗混合岩长英质的矿物溶解浸透、扩散、贯入组成脉体(浅色);铁镁质的矿物组成基体(深色);代表岩石:混合岩(4)混合岩化作用(超深变质作用)是由变质作用向岩浆作用转变的过渡性地质作用,当区域变质作用进一步发展,特别是温度很高时,岩石发生部分熔融。变质作用的基本类型:条带状混合岩肠状混合岩变质作用的类型与在地壳中发生的部位三.变质岩的特征一)、变质岩中的矿物特有矿物变质矿物:石榴子石、红柱石、夕线石、蓝晶石、蓝闪石、十字石、蛇纹石共有矿物:石英、长石、云母二)变质岩的结构1、变晶结构由于原岩在变质过程中的重结形成的结构。按变晶的大小和可分为粗粒变晶结构3mm中粒变晶结构1-3mm细粒变晶结构0.1-1mm显微变晶结构0.1mm主要矿物粒径等粒变晶结构不等粒变晶结构斑状变晶结构粒状变晶结构石英、方解石鳞片变晶结构云母、绿泥石纤维状变晶结构阳起石、硅灰石按变晶的形态可分2、变余结构:变质程度浅,保留了部分原岩的结构。变余斑状结构变余砂状结构(斑点构造:炭质、硅质、铁质、红柱石等呈斑点状。板状构造:岩石具平行、密集、平坦的破裂面,沿此面岩石易分裂成薄板状。片理构造:片、柱、长条状矿物平行定向排列。片麻状构造:片柱状矿物(深色)与粒状矿物(浅色)相间排列。块状构造:矿物均匀分布。(三)变质岩的构造作业1、简述变质作用类型。2、简述变质岩的基本特征。3、何谓变余结构
本文标题:第二章变质岩
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