变质岩10－30.ppt

变质岩 一 变质作用与变质岩 固态原岩因温度 压力及化学活动性流动的作用而导致矿物成分 化学结构与构造的变化 统称变质作用 由变质作用形成的岩石统称变质岩 变质作用的结果 是使一种岩石转变成另一种新的岩石 新形成的岩石无论是岩石的矿物成分 结构 构造 均可与原岩不同 这种新的岩石称为变质岩 变质作用与岩浆作用和风化作用的区别为 岩浆作用是高温 高压 使原岩从固态转变成熔融的液态后 风化作用是地表岩石在常温 常压下 主要由外动力引起的各种变化 控制变质作用的三个主要因素 温度 压力 化学因素 1 温度 地壳运动构造下降使岩层沉到地下深处 受地热影响 岩浆活动岩浆侵入围岩 岩石受到岩浆热能影响 岩石构造变形 发生断裂 受到机械摩擦的影响 热力对岩石发生如下变化 1 重结晶作用 在温度和其他因素影响下 必然会使岩石中矿物晶体内质点的活力增强 导致质点重新排列 晶体变粗 如石灰岩 大理岩 重结晶前后岩石的化学成分和矿物成分基本不变 2 产生新矿物 岩石受热 可以促进矿物成分间的化学反应 重新组合结晶 形成新矿物 实际上也是一种重结晶作用 如高岭石和其他粘土矿物在高温影响下可以形成红柱石和石英 例如 H4Al2Si2O9 Al2SiO5 SiO2 2H2O高岭石红柱石石英变质作用温度的上限 一般在有水流体存在时 上限为700 900度 下限为150 200度 控制变质作用的三个主要因素 温度 压力 化学活动性流体 2 压力 变质作用的压力范围0 109Pa 1 静压力 围压 据均相性 岩石处于地下受四面压力 越深静压力越大 岩石中的矿物重结晶成体积减小而密度增大的新矿物 CaAl2SiO3 Mg Fe 2SiO4 Ca Mg Fe 2Al2 SiO4 3钙长石橄榄石石榴子石2 侧向压力 应力 当岩石受挤压 断裂活动或岩浆侵入 一方面可是他变形活破碎 另一方面也可使它重结晶 并使它重结晶 并使岩石中片状或柱状矿物在垂直于应力方向生长 拉长或压扁 形成明显的定向排列 从而使岩石具有各种片理构造 控制变质作用的三个主要因素 温度 压力 化学活动性流体 3 化学活动性流体 1 组成 H2O CO2为主 富含挥发性物质2 来源 岩浆析出的热水溶液 岩石中的孔隙水和结构水 地球的排气作用 3 作用 扩散迁移元素 热液矿床形成 改变岩石化学成分 二 变质作用类型和相应变质岩 1 动力变质作用2 接触热变质作用3 接触交代变质作用4 区域变质作用5 混合岩化作用 1 动力变质作用 1 概念岩层由于受到构造运动所产生的强烈应力的作用 岩石及其组成矿物发生变形 破碎 并伴随一定程度的重结晶作用 主要发生自断裂带 2 变质因素 机械能 机械能转变的热能 3 形成的岩石 断层角砾岩 碎裂岩 脆性 糜棱岩 塑性 动力变质作用 2 接触热变质作用 1 概念 指主要由于侵入体放出热量使围岩的矿物成分和结构 构造发生变化的一种变质作用 2 主要表现 原岩成分的重结晶 如石灰岩 大理岩 石英砂岩 石英岩 由于没有明显的交代作用 岩石的化学成分在变质前后基本没有变化 3 代表性岩石 斑点板岩 角岩 大理岩 石英岩等 3 接触交代变质作用 由于侵入体晚期析出的大量挥发分和热水溶液 与接触带附近的侵入体和围岩发生交代作用 使围岩的岩性和化学成分发生变化 形成新矿物 代表性岩石为碳酸岩与中 酸性岩浆交代形成的矽卡岩 4 区域变质作用 1 概念 在广大面积内发生 范围可达数万Km2 往往和地壳活动 构造运动和岩浆活动有关 2 变质因素 温度 150 900 压力 0 109Pa 化学性流体综合作用 3 代表性岩石 板岩 千枚岩 片岩 片麻岩 变粒岩等 5 混合岩化变质作用 1 概念 区域变质作用进一步发展 变质岩向混合岩浆转化并形成混合岩的一种作用 2 方式 重熔作用 在一定温度下 一部分固态岩石部分选择性熔融 主要是石英和长石 形成重熔岩浆 与已变质的岩石发生混合岩化作用 形成混合岩 再生作用 由地下深部上升的热液 与已变质的岩石发生反应 使某些岩石熔化 形成再生岩浆 与已变质的岩石发生混合岩化作用 形成混合岩 接触变质作用 动力变质作用 区域变质作用 三 变质作用的基本规律 1 变质作用的时间演化规律 古老的岩石 前寒武纪 5亿年以前 一般都发生了变质 而且变质较深 常常发生过多次变质 如秦岭地区的岩石普遍发生过3次变质作用 古生代的变质作用呈条带分布 中新生代变质作用作用发生在板块结合部位 如海沟 岛弧等 现代变质作用发生在洋脊 海沟地区 2 变质作用特点 继承性 受原岩特征控制 特殊性 变质作用类型和强度不同 成分 结构 构造不同 3 地壳中三类岩石的分布 岩浆岩 占地壳总体积的64 7 沉积岩 占地壳总体积的7 9 陆地地表面积的75 变质岩 占地壳总体积的27 4 四 变质岩特征一 变质岩的矿物二 变质岩的结构三 变质岩的构造 一 变质岩的矿物1 原来矿物 变质岩形成前岩石中已经存在的矿物 稳定 石英 长石 云母 方解石 白云石等 2 新生矿物 变质岩形成过程中新产生的矿物 石榴子石 蓝闪石 绢云母 绿泥石 红柱石 阳起石透闪石 滑石 硅灰石 蛇纹石 石墨等 二 变质岩的结构1 变晶结构变质岩是原岩重结晶而成的岩石 具有结晶质结构 这种结构叫变晶结构 粒状变晶结构 花岗变晶结构 斑状变晶结构 鳞片变晶结构 角岩结构 2 碎裂结构压碎结构 岩石应力的作用下 矿物颗粒 形成外形不规则的带棱角的碎屑 碎屑边缘呈锯齿状 并常有裂隙及扭曲变形的现象 3 变余结构变质岩中残留的原来岩石的结构 三 变质岩的构造1 片理构造岩石中矿物定向排列所显示的构造 片麻构造 片状构造 千枚构造 板状构造 条带状构造 2 块状构造岩石中矿物颗粒无定向排列所表现的均一构造 3 变余构造变质岩中残留的原来岩石的构造 片麻状构造 五 三大岩石