第一章變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的基本概念

1、Metamorphic Rocks第三篇第三篇 變質(zhì)巖變質(zhì)巖第一章第一章 變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的基本概念變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的基本概念一、變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的概念二、變質(zhì)作用的因素三、變質(zhì)作用類(lèi)型四、變質(zhì)作用的方式五、變質(zhì)巖的物質(zhì)成分六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造七、變質(zhì)巖的分類(lèi)1、變質(zhì)作用、變質(zhì)作用在地球內(nèi)力作用下，使地球已經(jīng)形成的在地球內(nèi)力作用下，使地球已經(jīng)形成的巖石發(fā)生礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造變化的作用。巖石發(fā)生礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造變化的作用。(1) 已經(jīng)形成的巖石包括先期形成的三大巖類(lèi)已經(jīng)形成的巖石包括先期形成的三大巖類(lèi)(2) 內(nèi)力作用指物理化學(xué)條件的改變內(nèi)力作用指物理化學(xué)條件的改變(3) 使得原來(lái)巖石發(fā)生改變

2、包括化學(xué)成分、礦物成分、結(jié)使得原來(lái)巖石發(fā)生改變包括化學(xué)成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等構(gòu)、構(gòu)造等(4) 變質(zhì)作用的條件：基本上為固態(tài)，但是在高級(jí)變質(zhì)作變質(zhì)作用的條件：基本上為固態(tài)，但是在高級(jí)變質(zhì)作用過(guò)程中，可以發(fā)生部分熔融，形成流體相（混合巖化用過(guò)程中，可以發(fā)生部分熔融，形成流體相（混合巖化作用）作用）類(lèi)似于巖漿作用類(lèi)似于巖漿作用一、變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的概念一、變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的概念2、變質(zhì)巖、變質(zhì)巖由變質(zhì)作用形成的巖石，即為變質(zhì)巖。由變質(zhì)作用形成的巖石，即為變質(zhì)巖。3、變質(zhì)巖的類(lèi)型、變質(zhì)巖的類(lèi)型 正變質(zhì)巖：由巖漿巖經(jīng)過(guò)變質(zhì)作用形成的變質(zhì)巖正變質(zhì)巖：由巖漿巖經(jīng)過(guò)變質(zhì)作用形成的變質(zhì)巖 副變質(zhì)巖：由沉積

3、巖副變質(zhì)巖：由沉積巖4、變質(zhì)巖的重要地位、變質(zhì)巖的重要地位(1)前寒武紀(jì)之前的巖石幾乎均為變質(zhì)巖，占大陸面積的前寒武紀(jì)之前的巖石幾乎均為變質(zhì)巖，占大陸面積的1/5(2)變質(zhì)巖在我國(guó)分別很廣，而且有大量的金屬和非金屬礦產(chǎn)變質(zhì)巖在我國(guó)分別很廣，而且有大量的金屬和非金屬礦產(chǎn) 例如：鞍山式鐵礦例如：鞍山式鐵礦含鐵石英巖型含鐵石英巖型 石英脈型金礦石英脈型金礦如山東如山東一、變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的概念一、變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的概念第一章第一章 變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的基本概念變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的基本概念一、變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的概念二、變質(zhì)作用的因素三、變質(zhì)作用類(lèi)型四、變質(zhì)作用的方式五、變質(zhì)巖的物質(zhì)成分六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)

4、造七、變質(zhì)巖的分類(lèi) 變質(zhì)作用的因素變質(zhì)作用的因素指決定變質(zhì)作用的物理、指決定變質(zhì)作用的物理、化學(xué)條件，即外部因素。包括：化學(xué)條件，即外部因素。包括： 1、溫度（、溫度（T） 2、壓力（、壓力（ P） 3、流體（、流體（F） 4、時(shí)間（、時(shí)間（t）二、變質(zhì)作用的因素二、變質(zhì)作用的因素1 1、溫度、溫度 溫度升高有利于物質(zhì)重新排列，發(fā)生吸熱反應(yīng)、脫水反溫度升高有利于物質(zhì)重新排列，發(fā)生吸熱反應(yīng)、脫水反應(yīng)和新礦物組合，以及加快變質(zhì)反應(yīng)速度、導(dǎo)致部分熔應(yīng)和新礦物組合，以及加快變質(zhì)反應(yīng)速度、導(dǎo)致部分熔融和混合巖化作用。融和混合巖化作用。 因此溫度可因此溫度可 （1 1）引起巖石的重結(jié)晶作用；）引起巖石的重

5、結(jié)晶作用； 石灰?guī)r石灰?guī)r(沉積巖沉積巖) 大理巖大理巖(變質(zhì)巖變質(zhì)巖) （2 2）促進(jìn)礦物成分間的化學(xué)反應(yīng)。）促進(jìn)礦物成分間的化學(xué)反應(yīng)。 Al4Si4O10(OH)8 2Al2SiO4O+2SiO2+4H2O 二、變質(zhì)作用的因素二、變質(zhì)作用的因素T升高升高高嶺石高嶺石吸熱吸熱紅柱石紅柱石放熱放熱石英石英 導(dǎo)致溫度升高的熱源導(dǎo)致溫度升高的熱源 (1) 地?zé)嵩鰷氐責(zé)嵩鰷?7-60/km ，一般地區(qū)為，一般地區(qū)為25/km， 在在Moho附近附近800 /km (2) 巖漿侵入：巖漿侵入冷卻散熱巖漿侵入：巖漿侵入冷卻散熱 (3) 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)：摩擦作用構(gòu)造運(yùn)動(dòng)：摩擦作用 (4) 地球內(nèi)部物質(zhì)的相變釋放能

6、量地球內(nèi)部物質(zhì)的相變釋放能量 (5) 放射性元素的衰變能：放射性元素的衰變能：U，ThPb 二、變質(zhì)作用的因素二、變質(zhì)作用的因素2 2、壓力、壓力（1 1）靜巖壓力：上覆巖石的重力引起。）靜巖壓力：上覆巖石的重力引起。 1kb/3.5 km1kb/3.5 km。有。有利于形成分子體積較小的礦物。利于形成分子體積較小的礦物。（2 2）粒間流體壓力：存在于巖石的顆粒間、顯微裂隙和）粒間流體壓力：存在于巖石的顆粒間、顯微裂隙和毛細(xì)孔隙中的流體，包括水、毛細(xì)孔隙中的流體，包括水、COCO2 2，O O2 2等。流體壓力增等。流體壓力增加，變質(zhì)反應(yīng)的溫度增加，可促使巖石顆粒的重結(jié)晶。加，變質(zhì)反應(yīng)的溫度增

7、加，可促使巖石顆粒的重結(jié)晶。（3 3）構(gòu)造應(yīng)力：是一種定向壓力，和地殼活動(dòng)帶的構(gòu)造）構(gòu)造應(yīng)力：是一種定向壓力，和地殼活動(dòng)帶的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān)，常具有階段性，其強(qiáng)度在空間上也變比很大，運(yùn)動(dòng)有關(guān)，常具有階段性，其強(qiáng)度在空間上也變比很大，且只對(duì)固態(tài)巖層起作用，主要表現(xiàn)為對(duì)巖石和礦物進(jìn)行且只對(duì)固態(tài)巖層起作用，主要表現(xiàn)為對(duì)巖石和礦物進(jìn)行機(jī)械改造，使其發(fā)生破裂和定向排列。機(jī)械改造，使其發(fā)生破裂和定向排列。 二、變質(zhì)作用的因素二、變質(zhì)作用的因素3、具化學(xué)活動(dòng)性流體、具化學(xué)活動(dòng)性流體（1）具化學(xué)活動(dòng)性流體）具化學(xué)活動(dòng)性流體粒間流體約占巖石體積的粒間流體約占巖石體積的1-2%，其成分除，其成分除H2O、CO2、O2

8、外，還有其他成分，如外，還有其他成分，如鹽酸、硫化氫等，具有很大的化學(xué)活動(dòng)性。鹽酸、硫化氫等，具有很大的化學(xué)活動(dòng)性。（2）具有化學(xué)活動(dòng)性流體對(duì)巖石變質(zhì)的作用）具有化學(xué)活動(dòng)性流體對(duì)巖石變質(zhì)的作用 溶劑：促進(jìn)巖石中一些組分的溶解、遷移溶劑：促進(jìn)巖石中一些組分的溶解、遷移 流體直接參與變質(zhì)反應(yīng)流體直接參與變質(zhì)反應(yīng) 流體有利于巖石的部分熔融，巖石的熔點(diǎn)隨流體有利于巖石的部分熔融，巖石的熔點(diǎn)隨H2O增加，增加，熔點(diǎn)下降。熔點(diǎn)下降。二、變質(zhì)作用的因素二、變質(zhì)作用的因素4、時(shí)間、時(shí)間 實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)反應(yīng)瞬間瞬間 地球系統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)地球系統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)漫長(zhǎng)漫長(zhǎng) 在實(shí)驗(yàn)室短時(shí)間內(nèi)無(wú)法發(fā)生的變質(zhì)反應(yīng)和

9、變質(zhì)在實(shí)驗(yàn)室短時(shí)間內(nèi)無(wú)法發(fā)生的變質(zhì)反應(yīng)和變質(zhì)作用（以天、月計(jì)算），在地球系統(tǒng)的地質(zhì)演作用（以天、月計(jì)算），在地球系統(tǒng)的地質(zhì)演化歷史中是可以發(fā)生的（以化歷史中是可以發(fā)生的（以Ma為單位），以百為單位），以百萬(wàn)年為單位。萬(wàn)年為單位。 歸納變質(zhì)作用因素為：歸納變質(zhì)作用因素為：P、T、流體、時(shí)間、流體、時(shí)間二、變質(zhì)作用的因素二、變質(zhì)作用的因素第一章第一章 變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的基本概念變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的基本概念一、變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的概念二、變質(zhì)作用的因素三、變質(zhì)作用類(lèi)型四、變質(zhì)作用的方式五、變質(zhì)巖的物質(zhì)成分六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造七、變質(zhì)巖的分類(lèi) 考慮以上的變質(zhì)作用因素和地質(zhì)條件，可考慮以上的變質(zhì)作用因素和

10、地質(zhì)條件，可以分為：以分為： 1、接觸變質(zhì)作用、接觸變質(zhì)作用 2、動(dòng)力變質(zhì)作用、動(dòng)力變質(zhì)作用 3、氣液變質(zhì)作用、氣液變質(zhì)作用 4、區(qū)域變質(zhì)作用、區(qū)域變質(zhì)作用 5、混合巖化作用、混合巖化作用 6、其他類(lèi)型變質(zhì)作用、其他類(lèi)型變質(zhì)作用三、變質(zhì)作用類(lèi)型三、變質(zhì)作用類(lèi)型1、接觸變質(zhì)作用、接觸變質(zhì)作用在巖漿巖體邊緣和圍巖接觸帶上，由于高在巖漿巖體邊緣和圍巖接觸帶上，由于高溫、溶液的影響使巖石發(fā)生的變質(zhì)作用。溫、溶液的影響使巖石發(fā)生的變質(zhì)作用。分布位置：巖體或巖體附近分布位置：巖體或巖體附近分為：熱接觸變質(zhì)作用分為：熱接觸變質(zhì)作用 接觸交代變質(zhì)作用接觸交代變質(zhì)作用三、變質(zhì)作用類(lèi)型三、變質(zhì)作用類(lèi)型2、動(dòng)力變質(zhì)

11、作用、動(dòng)力變質(zhì)作用在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的壓力下，使巖石發(fā)生破在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的壓力下，使巖石發(fā)生破碎的變質(zhì)作用。碎的變質(zhì)作用。分布位置：斷層，破碎帶分布位置：斷層，破碎帶導(dǎo)致結(jié)果：使巖石發(fā)生變形、導(dǎo)致結(jié)果：使巖石發(fā)生變形、 破碎，還有輕微的重結(jié)晶現(xiàn)象破碎，還有輕微的重結(jié)晶現(xiàn)象三、變質(zhì)作用類(lèi)型三、變質(zhì)作用類(lèi)型3、氣液變質(zhì)作用、氣液變質(zhì)作用具有化學(xué)活動(dòng)性的熱水溶液和氣體對(duì)巖石進(jìn)具有化學(xué)活動(dòng)性的熱水溶液和氣體對(duì)巖石進(jìn)行交代，而使巖石發(fā)生變質(zhì)的作用行交代，而使巖石發(fā)生變質(zhì)的作用主要因素：化學(xué)活動(dòng)性流體，主要因素：化學(xué)活動(dòng)性流體，溫度來(lái)源：巖漿的揮發(fā)分，地殼內(nèi)的熱水溫度來(lái)源：巖漿的揮發(fā)分，地殼內(nèi)的熱水結(jié)果：巖石

12、化學(xué)成分變化結(jié)果：巖石化學(xué)成分變化三、變質(zhì)作用類(lèi)型三、變質(zhì)作用類(lèi)型4、區(qū)域變質(zhì)作用、區(qū)域變質(zhì)作用是大面積發(fā)生的區(qū)域性的變質(zhì)作用，是在地是大面積發(fā)生的區(qū)域性的變質(zhì)作用，是在地殼活動(dòng)帶發(fā)生的變質(zhì)作用。殼活動(dòng)帶發(fā)生的變質(zhì)作用。主要因素：復(fù)雜，主要因素：復(fù)雜，T、P、流體都有、流體都有結(jié)果：使巖石強(qiáng)烈變形或片理化結(jié)果：使巖石強(qiáng)烈變形或片理化分布：古老的結(jié)晶基底、造山帶，常與混合分布：古老的結(jié)晶基底、造山帶，常與混合巖化作用伴生。巖化作用伴生。三、變質(zhì)作用類(lèi)型三、變質(zhì)作用類(lèi)型5、混合巖化作用、混合巖化作用在區(qū)域變質(zhì)作用的基礎(chǔ)上，地殼內(nèi)部熱流升在區(qū)域變質(zhì)作用的基礎(chǔ)上，地殼內(nèi)部熱流升高，產(chǎn)生深部巖石部分熔融

13、，熔漿滲透、交高，產(chǎn)生深部巖石部分熔融，熔漿滲透、交代、貫入于變質(zhì)巖中形成混合巖的作用，是代、貫入于變質(zhì)巖中形成混合巖的作用，是區(qū)域變質(zhì)作用中的高級(jí)作用。區(qū)域變質(zhì)作用中的高級(jí)作用。三、變質(zhì)作用類(lèi)型三、變質(zhì)作用類(lèi)型6、其他類(lèi)型變質(zhì)作用、其他類(lèi)型變質(zhì)作用沖擊變質(zhì)作用沖擊變質(zhì)作用隕石沖擊地球，產(chǎn)生高隕石沖擊地球，產(chǎn)生高溫高壓，如石英相變?yōu)榭率⒑退故?。溫高壓，如石英相變?yōu)榭率⒑退故?。在自然界發(fā)現(xiàn)是在自然界發(fā)現(xiàn)是60年代由華人趙景德在美年代由華人趙景德在美國(guó)亞利桑那州的梅蒂爾隕石坑發(fā)現(xiàn)柯石英國(guó)亞利桑那州的梅蒂爾隕石坑發(fā)現(xiàn)柯石英和斯石英，是沖擊變質(zhì)作用產(chǎn)物。和斯石英，是沖擊變質(zhì)作用產(chǎn)物。復(fù)變質(zhì)作用

14、復(fù)變質(zhì)作用不同階段、多次疊加的變不同階段、多次疊加的變質(zhì)作用。質(zhì)作用。三、變質(zhì)作用類(lèi)型三、變質(zhì)作用類(lèi)型變質(zhì)作用的類(lèi)型及與構(gòu)造環(huán)境的關(guān)系第一章第一章 變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的基本概念變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的基本概念一、變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的概念二、變質(zhì)作用的因素三、變質(zhì)作用類(lèi)型四、變質(zhì)作用的方式五、變質(zhì)巖的物質(zhì)成分六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造七、變質(zhì)巖的分類(lèi) 按照巖石發(fā)生變質(zhì)的途徑或方式，可以按照巖石發(fā)生變質(zhì)的途徑或方式，可以分為：分為： 1、重結(jié)晶作用、重結(jié)晶作用 2、變質(zhì)結(jié)晶作用和變質(zhì)方應(yīng)、變質(zhì)結(jié)晶作用和變質(zhì)方應(yīng) 3、交代作用、交代作用 4、變質(zhì)分異作用、變質(zhì)分異作用 5、變形和碎裂作用、變形和碎裂作用四、變質(zhì)作

15、用的方式四、變質(zhì)作用的方式1、重結(jié)晶作用、重結(jié)晶作用同種礦物，經(jīng)過(guò)重新溶解、組分遷移，再同種礦物，經(jīng)過(guò)重新溶解、組分遷移，再結(jié)晶形成原礦物的方式。重結(jié)晶作用的結(jié)結(jié)晶形成原礦物的方式。重結(jié)晶作用的結(jié)果是晶粒由小變大果是晶粒由小變大受控因素：成分愈單一、粒度愈小，愈容受控因素：成分愈單一、粒度愈小，愈容易發(fā)生易發(fā)生舉例：石灰?guī)r舉例：石灰?guī)r大理巖大理巖四、變質(zhì)作用的方式四、變質(zhì)作用的方式2、變質(zhì)結(jié)晶作用和變質(zhì)反應(yīng)、變質(zhì)結(jié)晶作用和變質(zhì)反應(yīng)在變質(zhì)作用的溫度、壓力范圍內(nèi)，在原巖基在變質(zhì)作用的溫度、壓力范圍內(nèi)，在原巖基本保持固態(tài)條件下使舊礦物消失、新礦物形本保持固態(tài)條件下使舊礦物消失、新礦物形成的變質(zhì)方式，

16、一般通過(guò)特定的化學(xué)反應(yīng)來(lái)成的變質(zhì)方式，一般通過(guò)特定的化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為變質(zhì)反應(yīng)。包括同實(shí)現(xiàn)，這種化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為變質(zhì)反應(yīng)。包括同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變和形成新的礦物組合。質(zhì)多象轉(zhuǎn)變和形成新的礦物組合。舉例：紅柱石舉例：紅柱石-藍(lán)晶石藍(lán)晶石-矽線(xiàn)石三者之間的同矽線(xiàn)石三者之間的同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變質(zhì)多象轉(zhuǎn)變四、變質(zhì)作用的方式四、變質(zhì)作用的方式3、交代作用、交代作用由于流體的遷移使固態(tài)巖石與外界產(chǎn)生復(fù)由于流體的遷移使固態(tài)巖石與外界產(chǎn)生復(fù)雜物質(zhì)交換，從而改變巖石化學(xué)成分的一雜物質(zhì)交換，從而改變巖石化學(xué)成分的一種變質(zhì)方式。種變質(zhì)方式。要求條件：有流體存在，干體系中很難發(fā)要求條件：有流體存在，干體系中很難發(fā)生。生。

17、舉例：舉例：Na+KAlSi3O8NaAlSi3O8+K+ 帶入帶入 鉀長(zhǎng)石鉀長(zhǎng)石 鈉長(zhǎng)石鈉長(zhǎng)石 帶出帶出四、變質(zhì)作用的方式四、變質(zhì)作用的方式4、變質(zhì)分異作用、變質(zhì)分異作用在變質(zhì)作用過(guò)程中，原來(lái)均一的巖石發(fā)育在變質(zhì)作用過(guò)程中，原來(lái)均一的巖石發(fā)育出不同礦物集合體，使巖石出現(xiàn)不均一的出不同礦物集合體，使巖石出現(xiàn)不均一的現(xiàn)象，稱(chēng)為變質(zhì)分異作用?，F(xiàn)象，稱(chēng)為變質(zhì)分異作用。原因：某些組分在間隙溶液中擴(kuò)散、不均原因：某些組分在間隙溶液中擴(kuò)散、不均勻聚集的結(jié)果勻聚集的結(jié)果如：原來(lái)的基性巖石如：原來(lái)的基性巖石 斜長(zhǎng)角閃巖斜長(zhǎng)角閃巖四、變質(zhì)作用的方式四、變質(zhì)作用的方式5、變形作用和碎裂作用、變形作用和碎裂作用在應(yīng)

18、力作用下的一種變質(zhì)方式在應(yīng)力作用下的一種變質(zhì)方式（1）變形作用）變形作用巖石和礦物所受的應(yīng)力超過(guò)巖石和礦物所受的應(yīng)力超過(guò)彈性限度時(shí)產(chǎn)生塑性變形，即為變形作用。彈性限度時(shí)產(chǎn)生塑性變形，即為變形作用。 結(jié)果結(jié)果巖石和礦物基本保持原來(lái)的連續(xù)巖石和礦物基本保持原來(lái)的連續(xù)性，無(wú)破碎現(xiàn)象，應(yīng)力消失后，不能恢復(fù)原性，無(wú)破碎現(xiàn)象，應(yīng)力消失后，不能恢復(fù)原來(lái)的狀態(tài)。來(lái)的狀態(tài)。 （2）破碎作用）破碎作用在地殼淺部，巖石和礦物所在地殼淺部，巖石和礦物所受的應(yīng)力大大超過(guò)其彈性限度時(shí)，會(huì)發(fā)生破受的應(yīng)力大大超過(guò)其彈性限度時(shí)，會(huì)發(fā)生破裂、裂開(kāi)的變質(zhì)作用方式。裂、裂開(kāi)的變質(zhì)作用方式。 四、變質(zhì)作用的方式四、變質(zhì)作用的方式第一章

19、第一章 變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的基本概念變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的基本概念一、變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的概念二、變質(zhì)作用的因素三、變質(zhì)作用類(lèi)型四、變質(zhì)作用的方式五、變質(zhì)巖的物質(zhì)成分六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造七、變質(zhì)巖的分類(lèi)（一）變質(zhì)巖的化學(xué)成分（一）變質(zhì)巖的化學(xué)成分1. 變質(zhì)巖的化學(xué)成分取決于原來(lái)巖石的成分，若有交代變質(zhì)巖的化學(xué)成分取決于原來(lái)巖石的成分，若有交代作用發(fā)生，則會(huì)有組分的帶入帶出，與原巖相比將作用發(fā)生，則會(huì)有組分的帶入帶出，與原巖相比將會(huì)有很大的變化。會(huì)有很大的變化。2. 化學(xué)成分主要是化學(xué)成分主要是SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、H2O、CO2

20、、P2O5。與巖漿巖一樣。與巖漿巖一樣。3. 不同變質(zhì)巖的化學(xué)成分差別較大，正變質(zhì)巖變化范圍不同變質(zhì)巖的化學(xué)成分差別較大，正變質(zhì)巖變化范圍小，而副變質(zhì)巖的化學(xué)成分變化較大。小，而副變質(zhì)巖的化學(xué)成分變化較大。4. 變質(zhì)巖的化學(xué)成分可幫助了解原巖類(lèi)型、變質(zhì)作用與變質(zhì)巖的化學(xué)成分可幫助了解原巖類(lèi)型、變質(zhì)作用與交代作用的特點(diǎn)。交代作用的特點(diǎn)。五、變質(zhì)巖的物質(zhì)成分五、變質(zhì)巖的物質(zhì)成分（二）變質(zhì)巖的礦物成分（二）變質(zhì)巖的礦物成分1、變質(zhì)巖中礦物成分、變質(zhì)巖中礦物成分比沉積巖、巖漿巖礦物成分復(fù)雜得多，而且比沉積巖、巖漿巖礦物成分復(fù)雜得多，而且有很大差別。有很大差別。按照成因劃分按照成因劃分 穩(wěn)定礦物穩(wěn)定礦物

21、(新礦物新礦物)變質(zhì)結(jié)晶作用、重結(jié)晶變質(zhì)結(jié)晶作用、重結(jié)晶 作用形成的礦物作用形成的礦物 不穩(wěn)定礦物不穩(wěn)定礦物(殘余礦物殘余礦物)反應(yīng)不徹底而保存反應(yīng)不徹底而保存 下來(lái)的原巖礦物下來(lái)的原巖礦物五、變質(zhì)巖的物質(zhì)成分五、變質(zhì)巖的物質(zhì)成分（二）變質(zhì)巖的礦物成分（二）變質(zhì)巖的礦物成分1、 變質(zhì)巖中礦物成分變質(zhì)巖中礦物成分按穩(wěn)定范圍劃分按穩(wěn)定范圍劃分 特征變質(zhì)礦物特征變質(zhì)礦物僅穩(wěn)定存在于很狹窄的僅穩(wěn)定存在于很狹窄的P-T條件內(nèi)的礦物，對(duì)外界條件的變化反映很靈條件內(nèi)的礦物，對(duì)外界條件的變化反映很靈敏，因此是變質(zhì)巖形成條件的指示礦物，如敏，因此是變質(zhì)巖形成條件的指示礦物，如紅柱石紅柱石-藍(lán)晶石藍(lán)晶石-矽線(xiàn)石。

22、矽線(xiàn)石。 貫通礦物貫通礦物在很寬的在很寬的P-T范圍內(nèi)都穩(wěn)定存在范圍內(nèi)都穩(wěn)定存在的礦物，如方解石、石英，不具有指示意義的礦物，如方解石、石英，不具有指示意義五、變質(zhì)巖的物質(zhì)成分五、變質(zhì)巖的物質(zhì)成分（二）變質(zhì)巖的礦物成分（二）變質(zhì)巖的礦物成分2、變質(zhì)巖中礦物特征：、變質(zhì)巖中礦物特征：(1) 出現(xiàn)一些巖漿巖、沉積巖中都不出現(xiàn)的特征變質(zhì)礦物，出現(xiàn)一些巖漿巖、沉積巖中都不出現(xiàn)的特征變質(zhì)礦物，如紅柱石、堇青石、十字石、矽線(xiàn)石、藍(lán)晶石、硅灰如紅柱石、堇青石、十字石、矽線(xiàn)石、藍(lán)晶石、硅灰石等，它們分別產(chǎn)出于不同的石等，它們分別產(chǎn)出于不同的P-T條件。條件。(2) 廣泛發(fā)育纖維狀、鱗片狀、長(zhǎng)柱狀、針狀礦物，如

23、矽線(xiàn)廣泛發(fā)育纖維狀、鱗片狀、長(zhǎng)柱狀、針狀礦物，如矽線(xiàn)石、絹云母等。石、絹云母等。(3) 出現(xiàn)比重大、分子體積小的礦物，如石榴石、綠輝石。出現(xiàn)比重大、分子體積小的礦物，如石榴石、綠輝石。(4) 變質(zhì)巖中的礦物常發(fā)育變形現(xiàn)象。變質(zhì)巖中的礦物常發(fā)育變形現(xiàn)象。(5) 變質(zhì)巖中含（變質(zhì)巖中含（OH）的礦物與巖漿巖相比更發(fā)育。）的礦物與巖漿巖相比更發(fā)育。(6) 變質(zhì)巖中的石英，長(zhǎng)石等礦物常具波狀消光，裂紋也較變質(zhì)巖中的石英，長(zhǎng)石等礦物常具波狀消光，裂紋也較發(fā)育。發(fā)育。五、變質(zhì)巖的物質(zhì)成分五、變質(zhì)巖的物質(zhì)成分（二）變質(zhì)巖的礦物成分（二）變質(zhì)巖的礦物成分3、變質(zhì)巖中礦物成分的控制因素、變質(zhì)巖中礦物成分的控制因

24、素包括包括2個(gè)方面?zhèn)€方面原巖的化學(xué)成分和變質(zhì)條件原巖的化學(xué)成分和變質(zhì)條件(P-T，流體等，流體等)(1) 原巖成分是決定因素，決定了變質(zhì)巖可能出現(xiàn)何種礦物。原巖成分是決定因素，決定了變質(zhì)巖可能出現(xiàn)何種礦物。如，原巖為硅質(zhì)石灰?guī)r，成分為如，原巖為硅質(zhì)石灰?guī)r，成分為CaO、CO2、SiO2，變，變質(zhì)后形成大理巖質(zhì)后形成大理巖可以含有方解石、石英、硅灰石。可以含有方解石、石英、硅灰石。(2) 變質(zhì)條件變質(zhì)條件(P-T,流體等流體等)決定了具體何種礦物出現(xiàn)。例決定了具體何種礦物出現(xiàn)。例如上述的硅質(zhì)石灰?guī)r，經(jīng)熱接觸變質(zhì)作用后，若如上述的硅質(zhì)石灰?guī)r，經(jīng)熱接觸變質(zhì)作用后，若P=1bar T470 C，形成方

25、解石、硅灰石，或者石英，形成方解石、硅灰石，或者石英+硅灰石硅灰石五、變質(zhì)巖的物質(zhì)成分五、變質(zhì)巖的物質(zhì)成分第一章第一章 變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的基本概念變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的基本概念一、變質(zhì)作用及變質(zhì)巖的概念二、變質(zhì)作用的因素三、變質(zhì)作用類(lèi)型四、變質(zhì)作用的方式五、變質(zhì)巖的物質(zhì)成分六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造七、變質(zhì)巖的分類(lèi)（一）概念（一）概念1、概念：、概念：結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)指構(gòu)成巖石的各礦物顆粒的大小、形指構(gòu)成巖石的各礦物顆粒的大小、形狀以及它們之間的相互關(guān)系。狀以及它們之間的相互關(guān)系。構(gòu)造構(gòu)造巖石中各組分在空間上的排列、分布巖石中各組分在空間上的排列、分布方式。方式。2、變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)與構(gòu)造的繼承性可以保留原巖的部、

26、變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)與構(gòu)造的繼承性可以保留原巖的部分結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，也可在不同變質(zhì)作用下形成新分結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，也可在不同變質(zhì)作用下形成新的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造（一）概念（一）概念3、研究變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的重要意義、研究變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的重要意義(1)反映形成過(guò)程；反映形成過(guò)程；(2)反映變質(zhì)作用類(lèi)型、因素、方式、變質(zhì)程度，例反映變質(zhì)作用類(lèi)型、因素、方式、變質(zhì)程度，例如動(dòng)力變質(zhì)作用具有碎裂結(jié)構(gòu)；如動(dòng)力變質(zhì)作用具有碎裂結(jié)構(gòu)；(3)為原巖恢復(fù)提供證據(jù)，如變余杏仁構(gòu)造；為原巖恢復(fù)提供證據(jù)，如變余杏仁構(gòu)造；(4)可以作為命名的依據(jù)，如片麻狀構(gòu)造巖石命名為可以作為命名的依

27、據(jù)，如片麻狀構(gòu)造巖石命名為片麻巖；片麻巖；(5)對(duì)水文和工程有影響，如應(yīng)力下板理、片理等有對(duì)水文和工程有影響，如應(yīng)力下板理、片理等有利于水文，而不利于工程。利于水文，而不利于工程。六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu) 分為分為4大類(lèi)：大類(lèi)： 變余結(jié)構(gòu)變余結(jié)構(gòu) 變晶結(jié)構(gòu)變晶結(jié)構(gòu) 碎裂結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu) 交代結(jié)構(gòu)交代結(jié)構(gòu)六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu) 1、變余結(jié)構(gòu)、變余結(jié)構(gòu)由于變質(zhì)、重結(jié)晶作用不完全，原來(lái)巖石由于變質(zhì)、重結(jié)晶作用不完全，原來(lái)巖石的礦物成分和結(jié)構(gòu)特征被部分地保留下來(lái)形成的結(jié)構(gòu)。的礦物成分和結(jié)構(gòu)特征

28、被部分地保留下來(lái)形成的結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)于變質(zhì)程度較淺的變質(zhì)巖中，是恢復(fù)原巖的重要證常見(jiàn)于變質(zhì)程度較淺的變質(zhì)巖中，是恢復(fù)原巖的重要證據(jù)。與原巖性質(zhì)關(guān)系據(jù)。與原巖性質(zhì)關(guān)系粒度愈粗、礦物成分愈穩(wěn)定，粒度愈粗、礦物成分愈穩(wěn)定，愈易形成變余結(jié)構(gòu)。愈易形成變余結(jié)構(gòu)。(1) 原巖為巖漿巖的變余結(jié)構(gòu)原巖為巖漿巖的變余結(jié)構(gòu)變余斑狀結(jié)構(gòu)，變余輝綠變余斑狀結(jié)構(gòu)，變余輝綠結(jié)構(gòu)，變余花崗結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)，變余花崗結(jié)構(gòu)。(2) 原巖為沉積巖的變余結(jié)構(gòu)原巖為沉積巖的變余結(jié)構(gòu)如：變余砂狀結(jié)構(gòu)：保留如：變余砂狀結(jié)構(gòu)：保留砂巖外貌，但是膠結(jié)物已變?yōu)榻佋颇浮⒕G泥石等。砂巖外貌，但是膠結(jié)物已變?yōu)榻佋颇?、綠泥石等。六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造六、變質(zhì)巖

29、的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu) 2、變晶結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu)巖石在固態(tài)條件下，由重結(jié)晶和變質(zhì)結(jié)晶巖石在固態(tài)條件下，由重結(jié)晶和變質(zhì)結(jié)晶作用形成的結(jié)構(gòu)。是變質(zhì)巖中最常見(jiàn)之結(jié)構(gòu)。作用形成的結(jié)構(gòu)。是變質(zhì)巖中最常見(jiàn)之結(jié)構(gòu)。由變質(zhì)結(jié)晶產(chǎn)生的變質(zhì)礦物叫作變晶（由變質(zhì)結(jié)晶產(chǎn)生的變質(zhì)礦物叫作變晶（blast），變晶的），變晶的形狀、大小、相互關(guān)系反映的結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱(chēng)為變晶結(jié)構(gòu)形狀、大小、相互關(guān)系反映的結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱(chēng)為變晶結(jié)構(gòu)（blastictexture），這是變質(zhì)巖中最普遍的結(jié)構(gòu)類(lèi)型），這是變質(zhì)巖中最普遍的結(jié)構(gòu)類(lèi)型其外貌上與巖漿巖的結(jié)晶結(jié)構(gòu)相似，但是有區(qū)別：其外貌上與巖漿巖的結(jié)晶結(jié)構(gòu)相似，但是有區(qū)別： 變晶結(jié)

30、構(gòu)各個(gè)礦物顆粒幾乎是同時(shí)生長(zhǎng)，變斑晶與變晶結(jié)構(gòu)各個(gè)礦物顆粒幾乎是同時(shí)生長(zhǎng)，變斑晶與 變基質(zhì)同時(shí)；變基質(zhì)同時(shí)； 變晶礦物中常含有較多的包體，特別是變斑晶中；變晶礦物中常含有較多的包體，特別是變斑晶中； 變晶結(jié)構(gòu)中礦物自形程度并不表示結(jié)晶的先后順序，變晶結(jié)構(gòu)中礦物自形程度并不表示結(jié)晶的先后順序， 而是代表礦物結(jié)晶能力的大小。而是代表礦物結(jié)晶能力的大小。六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu) 2、變晶結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu) （1）按變晶礦物相對(duì)大小分）按變晶礦物相對(duì)大小分 （2）按變晶礦物絕對(duì)大小分）按變晶礦物絕對(duì)大小分 （3）按變晶礦物形態(tài)劃分）按變晶礦物形態(tài)劃分

31、 （4）按照變晶礦物相互關(guān)系分）按照變晶礦物相互關(guān)系分六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu) 2、變晶結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu) （1）按變晶礦物相對(duì)大小分）按變晶礦物相對(duì)大小分 等粒變晶結(jié)構(gòu)等粒變晶結(jié)構(gòu)近于相等近于相等 不等粒變晶結(jié)構(gòu)不等粒變晶結(jié)構(gòu)連續(xù)變化連續(xù)變化 斑狀變晶結(jié)構(gòu)斑狀變晶結(jié)構(gòu)變斑晶變斑晶六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu) 2、變晶結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu) （2）按變晶礦物絕對(duì)大小分）按變晶礦物絕對(duì)大小分 粗粒變晶結(jié)構(gòu)：粗粒變晶結(jié)構(gòu)：3mm 中中：3-1mm 細(xì)細(xì)：1mm 顯微顯微：0.01mm六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)

32、造六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu) 2、變晶結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu) （3）按變晶礦物形態(tài)劃分）按變晶礦物形態(tài)劃分 粒狀變晶結(jié)構(gòu)（花崗變晶）粒狀變晶結(jié)構(gòu)（花崗變晶） 角巖結(jié)構(gòu)：熱接觸角巖結(jié)構(gòu)：熱接觸 鱗片變晶結(jié)構(gòu)：如云母片巖鱗片變晶結(jié)構(gòu)：如云母片巖 纖維變晶結(jié)構(gòu)：矽線(xiàn)石纖維變晶結(jié)構(gòu)：矽線(xiàn)石六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造紅柱石角巖紅柱石角巖（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu) 2、變晶結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu) （4）按照變晶礦物相互關(guān)系分）按照變晶礦物相互關(guān)系分 包含變晶結(jié)構(gòu)包含變晶結(jié)構(gòu) 篩狀變晶結(jié)構(gòu)篩狀變晶結(jié)構(gòu) 殘縷結(jié)構(gòu)殘縷結(jié)構(gòu)六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造（

33、二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu) 3、碎裂結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)機(jī)械破壞而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)（變形結(jié)構(gòu)）機(jī)械破壞而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)（變形結(jié)構(gòu)）(1)角礫狀結(jié)構(gòu)角礫狀結(jié)構(gòu)輕微破碎輕微破碎(2)碎裂結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu)礦物有裂紋，邊緣被碾細(xì)，但仍然保留礦物礦物有裂紋，邊緣被碾細(xì)，但仍然保留礦物原形原形(3)碎斑結(jié)構(gòu)碎斑結(jié)構(gòu)在極細(xì)的礦物顆粒中殘留有較大的顆粒，分在極細(xì)的礦物顆粒中殘留有較大的顆粒，分別被稱(chēng)為碎基和碎斑。碎斑有撕碎的邊緣、裂隙等，波別被稱(chēng)為碎基和碎斑。碎斑有撕碎的邊緣、裂隙等，波狀消光。狀消光。(4)糜棱結(jié)構(gòu)糜棱結(jié)構(gòu)應(yīng)力更強(qiáng)，礦物幾乎全部破碎呈微粒狀，具應(yīng)力更強(qiáng)，礦物幾乎全部破碎呈微粒狀，具定向性，似流動(dòng)構(gòu)造，可以殘留有少量稍大的剛性礦物定向性，似流動(dòng)構(gòu)造，可以殘留有少量稍大的剛性礦物碎塊，可以被磨圓呈眼球狀。碎塊，可以被磨圓呈眼球狀。六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造六、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造（二）變質(zhì)巖的