第六章-变质作用及变质岩60

1、1,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,2,2,3,第一节 变质作用的原理,4,一、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。,5,二、变质作用的控制因素 1温度：(150-250,650) 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

2、石熔融温度 4时间,6,三、变质作用的方式 1重结晶作用 是指岩石在变质过程中，同种矿物颗粒不断增大，相对大小逐渐均匀化，颗粒外形变得较规则的变化过程。 2变质结晶作用 在原岩基本保持固态、且总的化学成分（除挥发分外）不变的条件下，部分原有矿物通过发生特定的化学反应（主要是与粒间孔隙溶液作用）而趋于消失，同时形成新的稳定矿物的过程。,7,3交代作用 在变质过程中，当存在大量化学活性流体时，通过部分变质原岩物质的带出和外来物质的带入，从而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过程，谓之交代作用。 4变形与碎裂作用 (应力、弹性变形、塑性流变、脆性变形),8,第二节 变质作用的类型

3、,9,10,一、接触热变质作用 岩浆侵入时，扩散热能引起接触带围岩的重结晶作用。变质前后岩石的化学成分基本没有改变，主要控制因素是温度（250-650）。二、动力变质作用 出现在大断裂带中或构造运动强烈的地带，由强大的侧向挤压力和剪切应力引起，主要的变质方式为变形与碎裂。,11,三、气-液变质作用 是由具有较强化学活性的气体和液体对原岩进行交代作用而引起的。从岩浆活动中析出的气-水热液对岩体与围岩的接触带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。四、区域变质作用 是在较大区域内发生的、由一种因素为主或多种因素综合作用的复杂变质过程（常与强烈的构造运动有关）。,12,五、混合岩化作用

4、 是一种介于高度变质作用和岩浆作用之间的地质作用。在这种作用过程中。有广泛的流体相存在，温度的升高导致原岩的局部重融，因而形成一种深熔结晶岩与变质岩相互复杂组合的岩石-混合岩。,变质作用的主要类型,13,14,变质岩变质类型,15,接触变质作用,15,16,动力变质作用,17,区域变质作用,17,18,第三节 变质岩的特征,19,一、变质岩的化学成分 没有发生交代的变质岩的化学成分取决于原岩的成分。出现交代作用的变质岩的化学成分即取决于原岩又与交代作用的类型和强度有关。,20,二、变质岩的矿物成分 1变质岩中广泛发育纤维状、片状、长柱状和针状矿物，如透闪石、阳起石、云母类、石墨、夕线石、角闪石

5、等。 2变质岩中常出现相对密度大、分子体积小的矿物，如石榴子石、硬玉等。 3变质岩中同质异像（多形）矿物发育，如红柱石、蓝晶石和夕线石，其化学组成相同（Al2SiO3），但矿物稳定的压力-温度范围很狭小。,21,22,三、变质岩的结构 1变余结构 变质程度较浅的变质岩中，原岩的一些结构特征被保留而形成的结构。 副变质岩（原岩为砾岩或砂岩）的变余结构 正变质岩（原岩为喷出岩、浅成岩或凝灰岩）的变余结构 2变晶结构：发生重结晶或重组合作用而形成的全晶质结构，矿物多定向排列。 按矿物粒度分：粗粒变晶结构，中粒变晶结构，细粒变晶结构，显微变晶结构；,23,按矿物形态特点分：等粒粒状变晶结构，角岩结构，

6、斑状变晶结构，鳞片变晶结构，鳞片粒状变晶结构，纤状变晶结构。 3破碎结构：原岩在动力变质作用下变质形成的结构。 角砾状结构、碎裂结构、碎斑结构、糜棱结构 4交代结构：经交代作用形成的结构。矿物颗粒粒度变化大，形态复杂，边界不规则，多呈港湾状。同一矿物的不同颗粒或同一颗粒的不同部分，其成分、光性有明显差异。,24,四、变质岩的构造 1变余构造 变质作用对原岩改造的不彻底而保留原岩构造的某些特点。 2变成构造 由重结晶作用和变质结晶作用所形成的构造。 如斑点状构造、板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、眼球状构造、块状构造、条带状构造等。,变质岩的构造,25,26,第四节 变质岩的类型,27

7、,一、接触变质岩类 仅发育在侵入岩体周围不远的围岩中，规模有限。压力约0.1108Pa3108Pa，温度约250650。 大理岩：碳酸盐岩接触热变质作用或区域变质作用形成。白色，变晶结构，块状构造，矿物成分方解石、白云石，可有透闪石、硅灰石、透辉石等变质矿物。 角 岩：泥质岩接触热变质作用形成。暗灰色或黑色，角岩结构或斑状结构，变斑晶是红柱石，堇青石等。,28,29,30,31,32,33,34,34,35,35,36,36,37,38,38,39,39,40,40,41,41,42,42,43,44,二、气-液变质岩类 矽卡岩：接触交代变质作用形成。产于中酸性侵入体与碳酸盐岩的接触带中。呈褐

8、色，暗绿色等，不等粒变晶结构或斑状变晶结构，矿物成分有透辉石，绿帘石，金云母，透闪石，方解石等。 蛇纹岩（原岩为镁质超基性岩）； 云英岩（原岩为酸性侵入岩）； 青盘岩（原岩为中基性火山岩及火山碎屑岩）；,45,三、动力变质岩类 原岩一般发生破碎，在高温和应力作用下，发生重结晶和塑性变形形成的变质岩。 构造角砾岩：原岩破碎成角砾，被细碎屑，泥质等胶结形成。角砾大小悬殊，角砾状，排列杂乱无定向，是判断断裂存在的重要标志。构造角砾岩 碎裂岩 糜棱岩（多发育在长英质岩石中）,初 糜 棱 岩,46,糜 棱 岩,47,48,超 糜 棱 岩,48,49,四、区域变质岩类 板 岩：变质程度低，原岩矿物成分基本

9、没重结晶，具板状构造，变余结构，一般是泥质岩，粉砂岩或凝灰岩变质形成。 千枚岩：变质程度较板岩高，原岩矿物基本重结晶，主要是绢云母、绿泥石、钠长石等。鳞片变晶结构，千枚状构造。,50,片 岩：变质程度更高，具显晶质的鳞片粒状变晶结构，片状矿物是云母、绿泥石。粒状矿物是石英、长石，片状构造。 片麻岩：矿物粒度大于1mm，中粗粒粒状变晶结构，片麻状构造，石英和长石的含量大于50，长石含量大于25。 石英岩：石英含量大于85%，粒状变晶结构，块状构造，一般是石英砂岩经接触热变质或区域变质作用形成。,51,五、混合岩类 在固态岩石的变质过程中，有广泛的流体参加，通过流体对原岩的贯入和渗透交代形成。 岩石由残留的变质基体和长英质脉体组成。根据基体和脉体含量的多少，可分为注入混合岩、混合片麻岩和混合花岗岩。,52,变质岩实例（据黄定华等，2004） A. 大理岩，细粒花岗变晶结构、块状构造； B. 红柱石角岩，斑状变晶结构，块状构造，基质为隐晶质，变斑晶为长柱状红柱石； C. 石榴石白云母片岩，斑状变晶结构，基质具鳞片花岗变晶结构，片状构造，变斑晶为等轴粒状红柱石，基质主要为细小鳞片状白云母,表中反映出如下规律： （1）泥岩类对变质作用最为敏感，不同级别的变质岩