變質(zhì)作用與變質(zhì)巖

1、第十六章 變質(zhì)作用與變質(zhì)巖,16.1 變質(zhì)作用的因素（溫度,變質(zhì)作用地殼中已經(jīng)形成的巖石在基本上處于固體狀態(tài)下，受到溫度、壓力及化學(xué)活動性流體的作用，發(fā)生礦物成分，化學(xué)成分，巖石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造變化的地質(zhì)作用,脫水 吸熱,蛋白石 石英 高嶺石 紅柱石+石英+水,2.形成新的礦物使巖石內(nèi)部物質(zhì)重新組合，非晶質(zhì)變?yōu)榻Y(jié)晶質(zhì)，形成新的礦物,石灰?guī)r 大理巖；泥質(zhì)巖 角巖；石英砂巖 石英巖,1. 重結(jié)晶作用使晶粒細(xì)小的巖石變成晶粒粗大的巖石,主要有來自地球內(nèi)部的熱能（地?zé)?、巖漿熱、巖石斷裂產(chǎn)生的高溫等），不同區(qū)域，不同深度，熱能也不同。溫度升高增加了巖石內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的活動性，因而使巖石產(chǎn)生物理化學(xué)變化,一、溫度,第

2、一節(jié) 變質(zhì)作用的因素,16.1 變質(zhì)作用的因素（溫度,大理巖（marble,16.1 變質(zhì)作用的因素（溫度,角巖（hormfels）又稱角頁巖,原巖主要為粘土巖、粉砂巖、火成巖和各種火山碎屑巖,壓力增大往往伴隨著溫度升高，因此在溫度、壓力的共同作用下，也會產(chǎn)生重結(jié)晶并形成新的礦物。 如：泥質(zhì)巖 板巖、千枚巖、片巖,16.1 變質(zhì)作用的因素（壓力,鈣長石 橄欖石 石榴子石,1.靜壓力（均衡壓力或圍壓）由上覆巖層的重力引起的。 靜壓力使巖石的體積縮小，密度加大，變的致密堅(jiān)硬，并形成新的礦物。如,二、壓力,2.定向壓力（側(cè)壓力、動壓力、應(yīng)力,由構(gòu)造運(yùn)動或巖漿活動引起的擠壓力，使巖石中礦物垂直于壓力方

3、向排列，產(chǎn)生片理構(gòu)造 片麻狀構(gòu)造等。同時(shí)還能形成新的礦物：石英 、云母 、綠泥石 、石墨等,CaAl2SiO8+(Mg*Fe)2SiO4 Ca(Mg*Fe)2Al2(SiO4)2,16.1 變質(zhì)作用的因素（壓力,二、壓力,2.定向壓力（側(cè)壓力、動壓力、應(yīng)力,片理構(gòu)造,16.1 變質(zhì)作用的因素（壓力,二、壓力,2.定向壓力（側(cè)壓力、動壓力、應(yīng)力,片理構(gòu)造,壓應(yīng)力作用下礦物的定向排列,剪切應(yīng)力作用下礦物的定向排列,16.1 變質(zhì)作用的因素（壓力,二、壓力,2.定向壓力（側(cè)壓力、動壓力、應(yīng)力,角閃斜長片麻巖(片麻狀構(gòu)造,橄欖石 蛇紋石；輝石 綠泥石、絹云母； 黑云母 綠泥石、絹云母,16.1 變質(zhì)作

4、用的因素（化學(xué)活動性流體,三、具有化學(xué)活動性的流體,1.來源：主要來自巖漿和深層熱水溶液，也可以是原來的巖石中的流體,2.成分：主要是水、二氧化碳以及氧、氟、氯、硼、磷等易揮發(fā)性組分,3.作用方式：流體與溫度、壓力等共同作用，活動在巖石的破碎帶、接觸帶以及礦物顆粒間的空隙中，與周圍物質(zhì)進(jìn)行一系列反應(yīng)，將巖石中的一些元素熔濾出來，引起巖石物質(zhì)成分的變化。如,上述三種因素相互聯(lián)系，相互影響，共同作用，只是在一定的地質(zhì)條件下，某種因素起主要作用而已,16.2 變質(zhì)巖的特征（礦物,一、變質(zhì)巖的礦物,一部分礦物是在其它巖石中也存在的礦物，如石英、長石、云母、角閃石、輝石、磁鐵礦以及方解石、白云石等,還有

5、一部分礦物是在變質(zhì)過程中產(chǎn)生的新礦物，如石榴子石、藍(lán)閃石、絹云母、綠泥石、紅柱石、陽起石、透閃石、滑石、硅灰石、蛇紋石、石墨等變質(zhì)礦物。 這些礦物是在特定環(huán)境下形成的穩(wěn)定礦物，是鑒別變質(zhì)巖的標(biāo)志礦物,第二節(jié) 變質(zhì)巖的特征,變質(zhì)巖的特征，最主要的有兩點(diǎn)： 一是巖石重結(jié)晶明顯， 二是巖石具有一定的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，特別是在一定壓力下礦物重結(jié)晶形成的片理構(gòu)造,16.2 變質(zhì)巖的特征（礦物,石榴子石,16.2 變質(zhì)巖的特征（礦物,藍(lán)閃石,16.2 變質(zhì)巖的特征（礦物,絹云母,16.2 變質(zhì)巖的特征（礦物,綠泥石,16.2 變質(zhì)巖的特征（礦物,紅柱石,16.2 變質(zhì)巖的特征（礦物,陽起石,16.2 變質(zhì)巖的特

6、征（礦物,透閃石,16.2 變質(zhì)巖的特征（礦物,蛇紋石,16.2 變質(zhì)巖的特征（礦物,石 墨,16.2 變質(zhì)巖的特征（礦物,16.2 變質(zhì)巖的特征（礦物,滑 石,16.2 變質(zhì)巖的特征（結(jié)構(gòu),二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu),變質(zhì)巖地殼中原來已經(jīng)存在的各種巖石（沉積巖、巖漿巖 或變質(zhì)巖） ，在溫度、壓力和化學(xué)活動性流體的作用下，使原來的巖石在結(jié)構(gòu)、構(gòu)造或物質(zhì)成分上發(fā)生變化而形成的新巖石。變質(zhì)作用的類型是變質(zhì)巖劃分大類的依據(jù),變晶結(jié)構(gòu)原巖在固態(tài)下發(fā)生重結(jié)晶、變質(zhì)結(jié)晶作用，形成的結(jié)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。如：粒狀變晶結(jié)構(gòu)（石英巖、大理巖）、鱗片變晶結(jié)構(gòu)（千枚巖、云母片巖）等,變余結(jié)構(gòu)變質(zhì)程度較低，重結(jié)晶和變質(zhì)結(jié)晶不完全，保留有

7、原巖的結(jié)構(gòu)。 如：變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)（板巖）、變余斑狀結(jié)構(gòu)等,16.2 變質(zhì)巖的特征（結(jié)構(gòu),二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu),板巖(變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu),16.2 變質(zhì)巖的特征（結(jié)構(gòu),二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu),蝕變安山巖(變余斑狀結(jié)構(gòu),16.2 變質(zhì)巖的特征（結(jié)構(gòu),二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu),石英巖(粒狀變晶結(jié)構(gòu),16.2 變質(zhì)巖的特征（結(jié)構(gòu),二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu),大理巖(粒狀變晶結(jié)構(gòu),16.2 變質(zhì)巖的特征（結(jié)構(gòu),二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu),千枚巖（鱗片變晶結(jié)構(gòu),16.2 變質(zhì)巖的特征（結(jié)構(gòu),二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu),云母片巖（鱗片變晶結(jié)構(gòu),16.2 變質(zhì)巖的特征（構(gòu)造,三、變質(zhì)巖的構(gòu)造,變余構(gòu)造巖石變質(zhì)后仍保留原巖的構(gòu)造特征。 如：變余層理構(gòu)造、變余波痕構(gòu)造

8、、變余氣孔構(gòu)造等,板巖,千枚巖,片巖,片麻巖,斑點(diǎn)板巖,變成構(gòu)造原巖通過重結(jié)晶、變質(zhì)結(jié)晶形成的構(gòu)造。 如：斑點(diǎn)構(gòu)造（斑點(diǎn)板巖）、板狀構(gòu)造（板巖）、 千枚狀構(gòu)造（千枚巖）、片狀構(gòu)造（片巖）、 片麻狀構(gòu)造（片麻巖）等,石灰?guī)r 大理巖,石英砂巖 石英巖,16.3 變質(zhì)作用類型及代表巖石（接觸變質(zhì),接觸變質(zhì)作用形成的角巖,第三節(jié) 變質(zhì)作用類型及代表巖石,根據(jù)變質(zhì)因素和地質(zhì)條件的不同分為五種類型,一、接觸變質(zhì)作用巖漿侵入與圍巖接觸的地帶，由于溫度增高和氣水熱液與圍巖發(fā)生的作用,1.接觸熱變質(zhì)作用以溫度增高為主，巖石受熱后發(fā)生礦物的重結(jié)晶,泥質(zhì)巖 斑點(diǎn)板巖、角巖,16.3 變質(zhì)作用類型及代表巖石（接觸變質(zhì)

9、,第三節(jié) 變質(zhì)作用類型及代表巖石,根據(jù)變質(zhì)因素和地質(zhì)條件的不同分為四種類型,一、接觸變質(zhì)作用巖漿侵入與圍巖接觸的地帶，由于溫度增高和氣水熱液與圍巖發(fā)生的作用,2.接觸交代變質(zhì)作用除溫度以外，來自巖漿的揮發(fā)性物質(zhì)（氣水熱液）與圍巖發(fā)生交代作用，使巖石發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)變化，并產(chǎn)生新的礦物。 最典型的代表是：酸性巖漿與碳酸鹽巖石接觸交代，形成矽卡巖，并且常形成矽卡巖礦床,16.3 變質(zhì)作用類型及代表巖石（接觸變質(zhì),矽卡巖,16.3 變質(zhì)作用類型及代表巖石（接觸變質(zhì),矽卡巖礦床,從巖漿中分泌出來的氣體和熱水溶液與易起化學(xué)反應(yīng)的圍巖發(fā)生接觸交代而形成的礦床，故又稱接觸交代礦床,特征： 1、礦床主要產(chǎn)生于酸

10、性侵入體（花崗巖、花崗閃長巖等）與石灰?guī)r或白云巖的接觸地帶（該地帶通常形成矽卡巖）。這是因?yàn)榻淮饔门c圍巖的化學(xué)活潑性有關(guān)，而石灰?guī)r、白云巖等比砂巖、頁巖的性質(zhì)活潑得多。 2、當(dāng)含礦揮發(fā)氣體和熱水溶液在高溫條件下與石灰?guī)r接觸時(shí)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成有用的礦床。 3、圍巖產(chǎn)生顯著的矽卡巖化現(xiàn)象，所以矽卡巖是尋找這類礦床的重要標(biāo)志,硅(矽為Si音譯)和鈣(卡為Ca音譯,16.3 變質(zhì)作用類型及代表巖石（接觸變質(zhì),矽卡巖礦床,與此相關(guān)的礦產(chǎn)多為金屬礦產(chǎn)，如鐵、銅、錫、鋅、鎢、鉬、鈹?shù)取４送膺€有水晶、硼礦。我國著名的大冶鐵礦、個(gè)舊銅錫礦即屬此類礦床,1、鈣矽卡巖型系交代石灰?guī)r而形成，它是矽卡巖礦床中分布

11、最廣的一種類型。有關(guān)的礦床如鐵、銅、鉛、鋅、鎢、錫、鉬等金屬礦床,2、鎂矽卡巖型系交代白云巖或白云質(zhì)灰?guī)r而形成，分布不廣。有關(guān)的礦床除鐵、銅金屬礦床外，主要為非金屬礦床，如硼、金云母、石棉等,分類：1、鈣矽卡巖型 2、鎂矽卡巖型,16.3 變質(zhì)作用類型及代表巖石（動力變質(zhì),構(gòu)造運(yùn)動使巖石產(chǎn)生破碎、變形、重結(jié)晶的一種變質(zhì)作用。主要出現(xiàn)在斷裂帶附近，常形成特有的構(gòu)造巖、碎裂巖、角礫巖、和糜棱巖等,二、動力變質(zhì)作用（破裂變質(zhì)作用,動力變質(zhì)作用一般是在擠壓環(huán)境中發(fā)育的，大規(guī)模的斷裂帶通常是在擠壓應(yīng)力的條件下形成的，這種擠壓環(huán)境通常會使巖石發(fā)生脆性變形或者是塑性流動（在較深的部位）。 脆性變形形成斷層破

12、碎帶和其它構(gòu)造巖（碎裂巖、超碎裂巖、斷層泥等）。 塑性變形則形成糜棱巖。許多學(xué)者認(rèn)為，糜棱巖是在巖石中的物質(zhì)沒有沒有失去連續(xù)性的情況下發(fā)生的粘性流動。實(shí)際上糜棱巖在形成過程中很重要的一點(diǎn)就是伴有重結(jié)晶的發(fā)生,16.3 變質(zhì)作用類型及代表巖石（動力變質(zhì),糜棱巖,16.3 變質(zhì)作用類型及代表巖石（區(qū)域變質(zhì),是在廣大范圍內(nèi)發(fā)生，并由溫度、壓力以及化學(xué)活動性流體等多種因素引起的變質(zhì)作用。 區(qū)域變質(zhì)作用影響范圍可達(dá)數(shù)千至數(shù)萬平方公里，影響深度可達(dá)20KM以上，常與強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動有關(guān)，與一定區(qū)域范圍內(nèi)的構(gòu)造變形、巖漿活動等同時(shí)出現(xiàn)。往往表現(xiàn)出一定的帶狀分布,三、區(qū)域變質(zhì)作用,16.3 變質(zhì)作用類型及代表巖

13、石（混合巖化,這是變質(zhì)作用向巖漿作用轉(zhuǎn)變的過渡性地質(zhì)作用。如果熱流量繼續(xù)升高則轉(zhuǎn)變?yōu)榛◢弾r化作用，形成地殼深熔型花崗巖,區(qū)域變質(zhì)作用進(jìn)一步發(fā)展，由于地殼內(nèi)部熱流量的增大和動力作用的增強(qiáng)，產(chǎn)生深部熱液和重熔巖漿，它們廣泛滲透、擴(kuò)散、交代，并注入圍巖中，形成變質(zhì)巖基體和長英質(zhì)脈體組成的混合巖,四、混合巖化作用（超深變質(zhì)作用,16.3 變質(zhì)作用類型及代表巖石（混合巖化,混合巖,16.3 變質(zhì)作用類型及代表巖石（沖擊變質(zhì)作用,五、沖擊變質(zhì)作用 隕石在極短的時(shí)間里釋放巨大的能量，形成同心圓狀的變質(zhì)帶。 蒸發(fā)帶強(qiáng)烈的沖擊使中心部分巖石蒸發(fā)。 熔融帶中心帶外圍是熔融巖漿固結(jié)形成的熔融帶 。 多型過渡帶從熔融

14、帶向破碎帶過渡，較為復(fù)雜。 巖石強(qiáng)烈破碎帶沖擊力作用下巖石發(fā)生強(qiáng)烈破碎所形成的,16.4 變質(zhì)巖的分類及常見變質(zhì)巖（分類,一、變質(zhì)巖的分類,第四節(jié) 變質(zhì)巖的分類及常見變質(zhì)巖,16.4 變質(zhì)巖的分類及常見變質(zhì)巖(常見變質(zhì)巖,白色、灰白色或各種彩色。主要由方解石、白云石（50%）重結(jié)晶所組成，具粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀或條帶狀構(gòu)造,二、常見變質(zhì)巖,大理巖,16.4 變質(zhì)巖的分類及常見變質(zhì)巖(常見變質(zhì)巖,白色、灰白色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。由硅質(zhì)成分的原巖（石英砂巖、硅質(zhì)巖）經(jīng)變質(zhì)作用重結(jié)晶形成。石英含量85,二、常見變質(zhì)巖,石英巖,16.4 變質(zhì)巖的分類及常見變質(zhì)巖(常見變質(zhì)巖,具變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)

15、造。板理面上可見有絹云母、綠泥石。原巖主要是泥質(zhì)巖、泥質(zhì)粉砂巖等，重結(jié)晶不明顯,二、常見變質(zhì)巖,板巖,16.4 變質(zhì)巖的分類及常見變質(zhì)巖(常見變質(zhì)巖,具顯微變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造，片理面具強(qiáng)絲絹光澤。原巖類型與板巖相似，但基本上已重結(jié)晶。礦物組分為絹云母、綠泥石、石英、納長石等,千枚巖,16.4 變質(zhì)巖的分類及常見變質(zhì)巖(常見變質(zhì)巖,具變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。原巖已全部重結(jié)晶。常見礦物有云母、綠泥石、角閃石、石英、斜長石等,片巖,16.4 變質(zhì)巖的分類及常見變質(zhì)巖(常見變質(zhì)巖,具鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造或條帶狀構(gòu)造。主要由長石、石英、黑云母、角閃石或輝石等構(gòu)成,片麻巖,16.4 變質(zhì)巖的分類及常

16、見變質(zhì)巖(常見變質(zhì)巖,由較強(qiáng)烈的混合巖化作用形成的，由基體和脈體組成，脈體約含15-50%，以注入作用為主，交代作用不太強(qiáng)烈，基體與脈體的界線一般較清楚,混合巖（migmatite,16.4 變質(zhì)巖的分類及常見變質(zhì)巖(常見變質(zhì)巖,二、常見變質(zhì)巖,糜棱巖（mylonite,糜棱巖是強(qiáng)烈破碎塑變作用所形成的巖石。往往分布在斷裂帶兩側(cè)，由于壓扭應(yīng)力的作用，使巖石發(fā)生錯(cuò)動，研磨粉碎，并由于強(qiáng)烈的塑性變形，使細(xì)小的碎粒處在塑性流變狀態(tài)下而呈定向排列。糜棱巖的粒度細(xì)小，但一般比較均勻，外貌致密，堅(jiān)硬，需借助顯微鏡才能分辨顆粒輪廓。有時(shí)在斷面上可見凸鏡狀定向排列的碎斑,16.5 變質(zhì)礦床,第五節(jié) 變質(zhì)礦床,

17、變質(zhì)礦床在變質(zhì)作用過程中、各種有用物質(zhì)聚集起來形成的礦床,一、沉積變質(zhì)礦床（受變質(zhì)礦床,沉積巖在變質(zhì)作用過程中。各種有用組分聚集起來形成的礦床,如：鞍山沉積變質(zhì)鐵礦床、新海連市沉積變質(zhì)磷礦床,二、變質(zhì)礦床（變成礦床,原來不一定是礦或原來是別的礦，在變質(zhì)過程中形成新的變質(zhì)礦床,如：石墨礦、石棉礦、剛玉、藍(lán)晶石、矽線石、透輝石等礦床以及滑石礦、蛇紋石礦、大理石礦等,16.6 地質(zhì)作用小結(jié),地幔巖漿侵入,地幔巖漿,巖漿巖,沉積巖,沉積物,變質(zhì)巖,地殼巖漿侵入,風(fēng)化剝蝕搬運(yùn)作用,成巖作用,變質(zhì)作用,變質(zhì)作用,地殼重熔,結(jié)晶作用,結(jié)晶作用,風(fēng)化剝蝕搬運(yùn)作用,第六節(jié) 地質(zhì)作用小結(jié),1.動力能源來自地球內(nèi)部，作用范圍包括整個(gè)巖石圈,構(gòu)造運(yùn)動主導(dǎo)下，內(nèi)外力地質(zhì)作用的相互關(guān)系以及巖石的循環(huán),2.以構(gòu)造運(yùn)動為主導(dǎo)，互相聯(lián)系，只是在某一區(qū)域某一時(shí)期以某種內(nèi)力地質(zhì)作用為主,3.內(nèi)力地質(zhì)作用不但促使地殼內(nèi)部物質(zhì)運(yùn)動，而且改造、控制地表形態(tài)（總的輪廓和海陸變遷,侵入作用,風(fēng)化剝蝕搬運(yùn)作用,二、內(nèi)、外力地質(zhì)作用的相互關(guān)系（巖石的循環(huán),各種地質(zhì)作用是相對獨(dú)立的，又是相互依存的，是對立的又是統(tǒng)一的。對地球