第六章 变质作用及变质岩60

第六章

变质作用及变质岩

第一节 变质作用的原理 第二节 变质作用的类型

第三节 变质岩的特征第四节 变质岩的类型1

美 丽 的 大 理 石 大 理3

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美 丽 的 大 理 石 大 理4

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美丽的大理石----大理

嵩 山 雄 姿 石 英 岩6

五 岳 之 首 泰 山

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混合岩

第一节

变质作用的原理

一、变质作用的概念变质作用是指在地球内力作用下，早先形成的各种岩石(沉积岩、岩浆岩、变质岩)基本上在固态

下发生矿物成分和结构、构造的变化而变成一种新岩石的过程。 变质作用形成的岩石称为变质岩。 变质岩是自然界最主要的岩石类型之一，它与 岩浆岩、沉积岩一起构成固态岩石圈。 9

三种地质作用 岩浆作用：地壳深部(至上地幔顶部)高温熔融 岩浆的发生、发展、演化直至冷凝固结成岩的整 个地质作用过程。 沉积作用：是指被运动介质搬运的物质到达适宜 的场所后，由于条件发生改变而发生沉淀、堆积 的过程称为沉积作用。

变质作用：是指在地球内力作用下，早先形成的 各种岩石(沉积岩、岩浆岩、变质岩)基本上在固 态下发生矿物成分和结构、构造的变化而变成一 种新岩石的过程。 10

变质作用 一般说来，岩石是否变质，是以有无重结

晶现象或者出不出现变质矿物为标志。 根据观察判断，变质作用的温度大体在150°—900℃之间，低于150℃属于成岩

作用的范畴；高于900℃则又属于岩浆作用的范畴。11

变质 作用 与温 压的 关系

二、变质作用的控制因素1.温度：(大于150℃,小于900 ℃ ) 2.压力：静压力、流体压力(变质反 应)、应力(破裂构造、韧性构造) 3.化学活性流体：促进组分的溶解与 迁移，降低岩石熔融温度

温度温度是引起变质的基本因素。温度的变 化来源于地热、放射性元素的蜕变、岩浆活 动及地壳运动多方面。温度升高导致岩石重 结晶作用，但不能超过900℃,否则就会重熔， 那就不属于变质作用了。 出现高温的地区有：侵入岩体的周围； 断裂带附近；地壳深处的放射热和地热区； 现代的岛弧和大洋中脊等地区。15

压力 压力也是重要变质作用因素之一。压力分 静压力是上覆地层引起的负 其特征是具有定向性，主荷压力。它具有均压性(围 为静压力、定向压力及流体压力三种。压 要由地壳运动引起的，在

压性)。根据岩石的平均比 流体压力是H2O、CO2、O2 地壳中分布不均，在地壳 力可以使重结晶矿物产生定向排列，而形 重，深度增加 1km,压力要 等挥发性流体占据岩石粒间 的上部发育，使岩层产生 增加 275—300巴(1个大气 空隙而产生

的。在地下深处， 成变质岩特有的片理构造。 褶皱、断裂；使矿物的晶 压约等于 1巴)。变质作用 全部负荷压力都传递给流体， 的最低负荷压力是 1—2千巴。 – 静压力 格变形；使其中的片状矿 这时负荷压力与流体压力相 大约在 4—7km深处。估计 物和柱状矿物垂直于定向 – 定向压力(应力) 等。 变质作用的最大深度为 压力的方向排列，而成片 35km,最大负荷压力为1万 – 流体压力 理构造。 巴。 17

化学活性流体 温度和压力，只能使岩石的结构、构造和矿物成分发生变化，要使岩石的化学成分改变的只有外 来物质的加入。变质作用的流体主要是：H2O、 CO2 、Cl、P以及富含多种金属的热水溶液。这 些加入物主要来源于沉积岩中的孔隙水、岩石变

质过程中析出的变质水，或岩浆冷凝时析出的挥发性溶液以及地下深部上升的热水溶液等。在一

般情况下，岩石变质愈深，流体含量愈少。

化学活动性流体可使变质作用受什么影响呢？① 可以促使其它组分的溶解，加速扩散速度，增强 重结晶作用和变质反应，同时将一些成分带入岩石 中，也将某些成分带出，从而使原岩成分发生变化； ②流体的存在会大大降低岩石的重熔温度和各变质 级别的温度界限。如花岗质的岩石，不含挥发组分 时重熔温度为950℃,若含饱和溶液时，其中低熔 组分在640℃±就开始重熔。 19

三、变质作用的方式1.重结晶作用 是指岩石在固态下，同种矿物经 有限的颗粒溶解和组分迁移，又重新结晶成粗大颗粒 的过程。在此过程中并未形成新矿物，但使矿物颗粒 大小逐渐均匀化，外形变得较规则。 2.变质结晶作用 在一定温压条件下，原岩总体 化学成分基本不变的情况下，原有矿物及其组合转变 为稳定的新的矿物及其组合的过程。其主要特点是有 新矿物的形成和原矿物的消失；且反应前后岩石的总 体化学成分基本不变。 20

重结晶作用和变质结晶作用 重结晶作用就是使非晶质的岩石变成结晶 质的岩石；结晶小的岩石变为结晶粗大的 岩石。重结晶作用是在固态条件下进行， 一般不改变原岩成分。

变质结晶作用是指原岩总成分不变，而有新的结晶矿物形成。21

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