第六章变质作用与变质岩.ppt

2019/12/18,1,2019/12/18,2,第一节变质作用的原理,一、变质作用与变质岩的概念各种岩石基本上在固态下受到内动力地质作用，发生矿物成分、结构、构造的变化而变成新岩石的过程称为变质作用。由变质作用形成的岩石称为变质岩。,2019/12/18,3,根据原岩的不同种类，变质岩可分为：正变质岩：是由岩浆岩经变质作用形成。副变质岩：是由沉积岩经变质作用形成。,2019/12/18,4,变质作用研究范畴,1.变质作用的下限：与成岩作用的界限-埋藏变质作用2.变质作用的上限：与岩浆作用的界限-混合岩化作用,2019/12/18,5,二、变质作用的控制因素,(一)温度(二)压力(三)化学活动性流体(四)时间,2019/12/18,6,(一)温度,多数变质作用都是随温度的升高而产生的。1500c2500c为变质作用温度的下限。温度增高可发生重结晶作用和变质反应。,2019/12/18,7,(二)压力,1静压力它使原来岩石中矿物变成体积较小、密度较大的矿物，使变质岩的密度增大。2.流体压力地壳深处是控制某些变质反应的重要因素。3地应力地应力是定向压力。在应力的作用下能使岩石发生变形、破碎，甚至重结晶，决定变质岩的面状和线状构造。,2019/12/18,8,（三）化学活动性流体,沉积岩的孔隙水、岩浆析出液体、地幔上升的溶液、变质液体。化学活动性流体以h20和c02为主。可以作为化学反应的媒介和降低岩石的熔点，加快变质作用的进行。,2019/12/18,9,（四）时间,足够的时间,2019/12/18,10,温度(热)温度(热)石灰岩流体大理岩花岗岩流体片麻岩压力压力,2019/12/18,11,三、变质作用的方式,变质作用方式是指使岩石发生变质的途径和形式。(一)重结晶作用(二)重组合作用（变质反应）(三)交代作用(四)变形与碎裂作用,2019/12/18,12,(一)重结晶作用,岩石基本上在固态下发生重新结晶，使小颗粒变为大颗粒，但矿物成分并未改变。,2019/12/18,13,(二)重组合作用（变质反应）,在温度、压力增大时，原有的矿物将变得不稳定，而与粒间孔隙溶液发生化学反应，形成新的稳定矿物。其化学反应如下：,2019/12/18,14,（三）交代作用,在变质过程中，当有大量化学活动性流体存在时，原岩物质成分的带出和带入，造成原岩中某种矿物被另一种化学成分不同的新矿物所置换的作用。,2019/12/18,15,（四）变形与碎裂作用,是岩石在应力条件下产生的变质方式，当岩石受应力超过弹性极限时产生塑性形变，称为变形作用。当岩石受应力超过强度极限时产生断裂形变称为碎裂作用。,2019/12/18,16,碎裂结构长石1和石英2压碎成眼球状斑晶，细粒部分为石英和绢云母,2019/12/18,17,在应力的作用下能使岩石重结晶。岩石在定向压力作用下，其中的矿物在平行压力方向溶解，而向垂直压力方向迁移并且沉淀出来。矿物定向压力作用岩石在定向压力下的溶解和沉淀作用下形成片理,2019/12/18,18,第二节变质作用的类型,接触变质作用气液变质作用区域变质作用混合岩化作用动力(碎裂)变质作用,2019/12/18,19,一、接触热变质作用,侵入于围岩中的岩浆散发的大量热而导致围岩发生变质的一种变质作用，其主要变质作用方式是重结晶。这种变质作用的产物是接触变质岩。温度是主导因素大致在25006500c。例如：石灰岩大理岩，泥质岩、粉砂质沉积岩角岩煤炭石墨,2019/12/18,20,二、气液变质作用,由较强化学活动性的气体和液体对原岩进行交待作用而引起的。从岩浆活动中析出的气-水热液对岩体与围岩的接触进行的以交代作用为主的变质改造，称为接触交代变质作用。p57远离侵入体而沿构造破碎带及矿脉边缘发生的气-液变质作用，称为近矿蚀变或围岩蚀变。形成气液变质岩,2019/12/18,21,三、区域变质作用,区域变质作用分布很广，由一种作用为主或多种因素综合起作用的复杂变质作用。变质作用的温压范围见教材57页,2019/12/18,22,四、混合岩化作用,混合岩化作用是一种介于高度变质作用和岩浆作用之间的地质作用。在高级变质过程中，岩石中某些低熔点的长石、石英类物质可被部分熔融，形成液相，与未被熔融的岩石混合形成一种新的岩石，称为混合岩，这种作用称为混合岩化作用。,2019/12/18,23,五、动力变质作用,是构造断裂活动中断裂带上的原岩在应力作用下，发生破碎、变形的作用。形成动力变质岩。,2019/12/18,24,第三节变质岩的基本特征,一、变质岩的物质成分变质岩的化学成分主要是sio2、a12o3、fe203、feo、mn0、cao、k20、na2o、h2o、co2及tio2、p2o5等、与岩浆岩相似。对于不同的变质岩，化学成分的差别却很大。,2019/12/18,25,二、变质岩的矿物成分,2019/12/18,26,三、变质岩的结构,指变质岩中矿物颗粒的大小、形状以及它们之间的相互关系。变质岩的结构按其成因分为变余结构变晶结构交代结构碎裂结构,2019/12/18,27,（一）变余结构,由于变质作用不彻底而在变质后残留有原岩结构者，叫变余结构。,2019/12/18,28,（二）变晶结构,在变质过程中由重结晶或重组合作用新形成的结晶质结构，其中原岩结构已全部消失。矿物多呈定向排列。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颗粒直径3mm中粒变晶结构主要矿物颗粒直径31mm细粒变晶结构主要矿物颗粒直径0.11mm显微变晶结构主要矿物颗粒直径0.1mm,2019/12/18,29,变晶结构按矿物形态特点可分为：(1)等粒粒状变晶结构(2)斑状变晶结构(3)鳞片变晶结构(4)鳞片粒状变晶结构(5)纤状变晶结构(6)角岩结构,2019/12/18,30,斑状变晶结构1石榴子石变斑晶2黑云母变斑晶3基质,2019/12/18,31,(三）交代作用一般在显微镜下才能观察到，如交代蚕蚀结构右图交代蚕蚀结构1斜长石2微斜长石微斜长石交代斜长石两者界线呈犬牙交错状，微斜长石中有交代残留的斜长石呈孤岛状,2019/12/18,32,（四）破碎结构,角砾状结构碎裂结构碎斑结构糜棱结构,2019/12/18,33,四、变质岩的构造,指变质岩中各矿物的空间分布特点和排列状况。变质岩的构造按其成因可分为变余构造变成构造碎裂构造,2019/12/18,34,1变余构造,原岩变质后仍残留有原岩的部分构造特征者，叫变余构造。与沉积岩有关的变余构造有变余层理构造、变余波痕构造、变余结核构造等；与喷出岩有关的变余构造有变余气孔构造、变余杏仁构造、变余枕状构造、变余流纹构造等；与侵入岩有关者常见变余条带构造等。变余构造是低级变质岩的特征。,2019/12/18,35,2变成构造,通过变质作用所形成的新构造叫变成构造，常见者有斑点构造、板状构造、千枚构造、片状构造、片麻状构造、条带构造、块状构造等。,2019/12/18,36,（1)斑点构造在变质作用初始阶段或低级变质作用中，某些容易重结晶或重组合的成分，如碳质、铁质(磁铁矿、氧化铁)、空晶石(红柱石)、堇青石等首先聚集成形状不一、大小不等的“雀斑”状斑点，即斑点构造。,2019/12/18,37,(2)板状构造页岩或泥岩受应力作用并达到一定限度后常出现一组平行的破裂面，该面常平整而光滑，使岩石裂开呈板状。,2019/12/18,38,(3)千枚状构造岩石中细鳞片状矿物呈定向排列而成。一般岩石重结晶程度较低，近于隐晶质。,2019/12/18,39,(4)片状构造岩石主要由片状、柱状矿物定向排列而成。,2019/12/18,40,(5)片麻状构造岩石多数由石英、长石等粒状矿物组成，含一定量的片状矿物，两者相间定向排列并断续分布，矿物均为隐晶质。,2019/12/18,41,片、柱状暗色矿物和石英、长石分别集中并成连续的条带，则称条带状构造。,2019/12/18,42,(6)块状构造岩石中矿物成分和颗粒大小在空间上均匀分布，不具定向排列时，称块状构造。大理岩、石英岩常具此类构造。,2019/12/18,43,片理构造形成示意图,2019/12/18,44,无片理的镜下照片片理构造的镜下照片,2