变质作用及变质岩

变质作用及变质岩

摘要变质作用形成的变质岩分布较为广泛，约占地壳总体积的27.4%，各个地质时代均有分布，特别是前寒武纪的地层，绝大部分由变质岩系组成。本章主要介绍变质作用和变质岩的基本概念、变质作用的因素及类型、变质岩的结构和构造，以及常见的几种变质岩的类型和特征。第一节变质作用的因素及类型

变质作用过程中产生大量的矿产，据统计现在世界上开采的矿石中，有53%的铁矿、55%的铬铁矿、47%的铜矿、81%的金矿、85%的铀矿等均产于变质岩系中，所以对变质作用和变质岩的研究具有重要的理论意义和实际意义。一、变质作用的概念

变质作用:指地壳中已经形成的岩石在高温高压和化学活动性流体作用下，引起岩石的结构、构造或成分发生变化，形成新的岩石的一种地质作用。岩石是否发生变质要看其有无重结晶现象或有无变质矿物出现为标志。岩石的变质作用是在固态状况下进行的。变质作用在地壳内部的物质活动中是广泛分布和普遍存在的，不仅形成了各种变质岩石，而且形成了大量变质矿产。二、变质作用的因素

1．温度温度升高增加了岩石矿物分子运动能力和化学活动性，使那些没有结晶的矿物结晶，已结晶的矿物晶体由小变大，产生粗粒结晶结构。如石灰岩在持续较高温度的作用下转变为大理岩，原来的碳酸钙物质经重结晶作用转变为方解石。由于温度的升高，加速了化学反应的进程，产生新的矿物组合。例如高岭石在热力作用下，形成红柱石和石英矿物组合。如下式：2．压力

1）静压力指各个方面相等的围压，主要是由上覆岩石重量引起的，其大小随深度的增加而增大。静压力的增加使变质反应得以进行的温度相应提高。静压力的增加有利于促使岩石中矿物晶格化，由体积较大的矿物形成体积较小，密度较大的新矿物。

如橄榄石和钙长石在一定的压力下就会形成石榴子石，如下式：

2）定向压力定向压力是由构造运动或岩浆作用产生的一种侧向压力，也称为动压力。它在变质作用中主要是对岩石进行机械改造，使岩石变形、变质、碎裂或发生塑性流动。3．化学活动性流体化学活动性流体主要包括水和二氧化碳为主的富含多金属和非金属元素及氧、氟、氯、硼、磷等挥发性组分。它们主要来自岩浆或深层热水溶液，也可能存在于矿物粒间孔隙之中。虽然这种流体的数量有限，但由于它们富含挥发组分，在较高的温度条件下，具有强烈的化学活动性。在变质作用中，它们常蒙盖在矿物颗粒的周围，形成液体或气体薄膜，增大了与受变质物质颗粒的接触面，因此起着十分重要的作用。三、变质作用的类型1．接触变质作用发生在侵入岩体与围岩的接触带上的变质作用。岩浆侵入地壳，与周围的岩石接触时，由于温度的增加或者因从岩浆里析出的大量挥发组分和热水溶液的作用，引起围岩矿物成分、结构、构造，甚至化学成分的变化。岩浆侵入围岩的接触变质带

根据保引起具接触级变质乖接触向主要遭因素恨和方依式，胳接触询变质针作用袭可进搂一步拐分为栗两种袭情况银。热接赚触变记质作消用指围柴岩受急岩浆锯高温附的影悠响而务发生薪的变轧质作医用。蜜温度凯是主逐要因早素，掘压力覆次之圾，重摘结晶浮是主恩要变牙质作卷用方理式。接触蜂交代悼变质蔑作用如果油变质奏因素窗除温商度压如力之交外，觉还有织大量表来自笛岩浆兵的挥甚发组税分参旬与，壁就会冻使接钢触带拖附近畜的侵航入岩挺和围仁岩发泄生明输显的流交代捐作用嫁，从园而形懂成变借质岩死。2．犁动力拜变质袍作用动力鸟变质雪作用著：指岩逮石受夏定向俘压力恋（动帝压力寨）的蓄作用浸而产蚁生破狡碎、织变形船、重猜结晶休的变句质作注用。根据兽变质区环境刚和方袍式不篮同，镇动力勿变质租作用发又可堤分为会碎裂贤变质胀和韧洒性变境形两记种类剪型。碎裂抄变质在地拳壳的物浅部贩，岩训石呈纸脆性使，当洞应力义超过贼岩石活强度酬极限罢时，立岩石令便会此被压蛇碎或时磨碎女，产丘生碎鸟裂变期质，涝有代锁表性组的岩居石是怒构造好角砾冶岩。韧性跪变形在地嘱壳中卫、深筛部，柏温度会和压定力较杠高，裂岩石纳具塑托性，远在断驶裂带返中的屑岩石薪一般熊不发述生明舍显的虚破裂件，而拖是以阿强烈满韧性止剪切丽变形裳或塑泊性流势动为展主，并有代咏表性阳的岩锤石是室糜棱榨岩。士其特愁征是助细粒就化，曲并具匙有明廉显的挥定向勾构造反。3．瓦区域穴变质损作用区域候变质摧作用怎：指在暴大范北围内糊，由隶于温悔度、烦压力染和化柔学活踏动性蚁流体乌等因恰素的咬综合爽作用脾下而束产生炉的变孤质作在用。区域绵变质谦作用逃是一根种十救分复潮杂的巨由多省种因拳素引梦导的丈变质阶作用尚。其松结果键使岩千石发慕生重贷结晶壶作用哄，并饿形成票很多肝变质定矿物戒，由由于定没向压收力的谨影响星常使抗岩石夜发生缓变形即、破屋碎或铺形成今片理标构造弟和片须麻状午构造彼。第二谁节舒变纤质岩策的一灯般特肿征一、倚变质愿岩的进概念变质狮岩：指骑已经双形成耍的岩慎石（虫岩浆磁岩、州沉积茶岩、顽变质牵岩）蠢因物秃理化黑学条询件的相改变痕，使灭原岩缠的矿冤物成杨分、继结构绞、构吃造发匆生变笋化而乖形成裤的岩勉石。根据冻变质刺前原品岩的遣不同谅，变讽质岩套可分独两大画类：州由岩著浆岩额变质配而成盛的称抹为正变靠质岩，由畏沉积扑岩变毒质而杆成的招称为副变冷质岩。变质阅岩的龙矿物趣成分贯、结眠构、绸构造辽及产误状都叙与原护岩有禁着密命切的丢联系石。一山方面韵具有寇一定汪的继套承性扭，另根一方奖面经巨过变赏质作昏用后我也产宅生了锋一系烦列新付的变笋化。二、奥变质运岩的帅物质晴成分1．容变质桌岩的妹化学模成分2．川变质楚岩的趴矿物姑成分能适码应较惭大温奶度、叠压力裹变化虹范围轨的矿冤物，避在变辟质岩冷中可翼以保貌存下察来，米如石迹英、撇长石财、云掩母。根据锄矿物所适应狐温度寺、压塞力等爬变质监因素僵变化阔的情冷况，跳可将迫变质泪岩的俩矿物颈成分茶分为宾两类遵：变质剥作用调形成微的新耻的变忍质矿很物，吼如硅吊灰石瓣、红贸柱石庄、石系榴子病石、乱绿泥脱石、史绿帘到石、漫滑石哈、蛇历纹石架、石励墨等武。这些贯矿物昌是变捞质岩筒中特掉有的从矿物抹，它蚀们的逐大量脊出现太，就薯是岩搅石发允生变坊质作能用的桑有力壳证据疾。三、傻变质叨岩的的结构变质敲岩的游结构碗：指照岩石城中矿旷物的尾结晶甘程度游、颗御粒大忙小、愉形状卖及其敏结合宫方式惑。根据刃岩石恼特点帆和结救构的帝成因浅，可丽把变遗质岩游的结傻构分骨为变杨晶结摧构、当变余脸结构凤以及缴压碎失结构涂等。1．携变晶工结构变晶债结构：原你岩在疏变质活过程吓中经编重结报晶作钥用而瞧形成自的结倒晶质帐结构拖的总雨称。势根据月变晶刮矿物克颗粒遥的相势对大拖小可印分为拳：等粒醉变晶材结构岩石仓中大截部分垃主要刊变晶瘦矿物仿颗粒暖大小房诚大致啊相等僵。不等纲粒变扶晶结随构主要掉变晶朱矿物仪颗粒护大小歪不等廉但呈违连续郊变化葱。斑状详变晶俯结构矿物乓颗粒裙直径算大小景相差块悬殊孩，在为较细共粒的姻变质文基质讲中，在有较情大的怖变晶匀矿物吩。根据赛变晶粗矿物堂颗粒促相对皇大小剥划分违的结舅构类徐型左—塔等粒公变晶呈结构的；中临—不川等粒海变晶吐结构忆；右绵—斑系状变维晶结动构根据架变晶端矿物宏粒度鸡绝对秘大小蜂可分援为：粗粒镜变晶俗结构矿物概颗粒农平均折直径田＞3枝mm篮。中粒衔变晶黑结构矿物齐颗粒甲平均尘直径睁3～饰1m猫m。细粒劫变晶创结构矿物伞颗粒躁平均脖直径状＜1具mm晌。粒状钻变晶烫结构冲鳞片调变晶醋结构静纤维挖变晶咐结构2．介变余做结构变余涨结构杀：也罢称为唐残留战结构圣，因虑为重滤结晶窝作用雕不彻迁底，麻使原卫岩的青矿物稍成分暑和结底构特缝征部讽分保绪留下监来形惯成的陶一种尾结构仙类型网。变余美结构趋的命兼名原竞则，口在原梢岩结脏构之预前加存“变乡丰余”绵二字茅即可逗。常见瓜的变乞余结匀构有爱：变签余花慕岗结捏构、府变余竟斑状甚结构伐、变墙余砂俘状结售构、锄变余怨泥质疼结构介等。两种族变余钓结构形类型左—扯辉绿爹变余甚结构守；右款—砂叫粒变哥余结昏构3．羞压碎类结构根据厌矿物戒的机乎械破李碎程透度分迷为：桌碎裂密结构趣和糜址棱结劣构。碎裂胖结构岩石屯受定露向压饮力作煮用后蠢，其活本身津及组母成矿器物发绩生破售裂、前移动凝、研烘磨等介现象春。部孕分矿士物被丽压碎许为细单粒，弹部分糕保留术原形航，但旅也出缘瑞现裂饿纹。糜棱蜘结构岩石零中所遇有矿猾物均探被压歇碎成阶细小佛的颗艺粒，者并呈划锯齿创状接刚触，脖其内霜部物坑质在寸滑动滨时可牌形成觉一种辰类似嫩流动欺的构祸造的砖排列朝。碎裂酬结构糜棱溉结构四、定变质少岩的闷构造变质弱岩的超构造豪：指近组成菊岩石桐中的者各种芳矿物厘在空伯间分肾布和善排列准的方嫌式。才可为睬分定形向构视造和惜无定盏向构优造两装大类必。1．谣定向宾构造岩石桂中的障长条搞状、补片状捆（或乎板状眨）矿贤物平山行某外一平仁面或晶某一睬方向帮排列咐形成较的构肤造。塞它是单在定流向压蛙力参骂与下经形成负的。1）授板状蜜构造：岩石坡中矿脱物颗如粒细存小，趁肉眼剖难以碌分辩物，岩栗性似泊薄板镇状，唇常出胀现一谋组平眼行的尘破裂欢面，幻玉且光塑滑平屿整，株破裂矛面具赏有微观弱的梨丝绢磨光泽箩，具睬变余华泥质菊结构臭。2）坐千枚续状构堡造岩石优中的淡鳞片遍状矿赔物呈毛定向巴排列嘴，沿印定向渐排列牺方向辽可劈柱成薄许片，散具较躺强的碍丝绢宜光泽钉，断衫面参办差不酸齐。市为千公枚岩贵所特革有。3）僚片状剥构造查：又称顶片理曲构造缸。由标云母忽、绿切泥石逗、滑畏石、鸡角闪忍石等悔片状风、板锁状、础或针莫状矿握物呈锄连续椒平行皆排列腰而成驶。沿逐片理模面极爽易劈崇成薄卡片，洲而且盟还常帅呈波肆状弯突曲，越显示烟强烈校的丝凶绢光拒泽。4）汇片麻刻状构匠造：暗色翁的片喝状、拔柱状往矿物志（如始云母煮、角洞闪石城等）觉呈平抹行排钩列，惰且被这浅色饰粒状备矿物呼（如涉石英微等）库所隔率开，汁呈现米出黑宴白相种间的余条带顶。5）粘眼球帝