變質巖的形成過程PPT學習教案

1、會計學1變質巖的形成過程變質巖的形成過程第1頁/共37頁本講基本問題問題（1）變質作用與變質巖概念（what）問題（2）變質巖是如何形成的呢？（How） 問題（3）變質作用機制因何而啟動和進行？（Why） 問題（4）變質作用發(fā)生的地質構造環(huán)境（Where）第2頁/共37頁一、變質作用與變質巖概念第3頁/共37頁變質作用在地殼環(huán)境中，先存巖石（原巖,protolith）在固態(tài)下（下固相線subsolidus）發(fā)生的成分、組構轉變過程的總和；變質巖原巖成分與組構經(jīng)固態(tài)轉變過程（變質作用）而形成的新巖石。原巖為巖漿巖正變質巖（ortho-）原巖為沉積巖副變質巖（para-）原巖為變質巖復變質巖（po

2、ly-）第4頁/共37頁第5頁/共37頁第6頁/共37頁第7頁/共37頁Raymond, 2002第8頁/共37頁第9頁/共37頁挪威Oslo裂谷二疊紀接觸變質暈內沉積巖向變質巖的轉變露頭照片（據(jù)Kurt Rucher &Rodney Grapes, 2011）第10頁/共37頁交代作用也可在成巖階段發(fā)生，稱成巖交代作用；在變質條件下發(fā)生的交代作用稱為變質交代作用。第11頁/共37頁第12頁/共37頁第13頁/共37頁第14頁/共37頁第15頁/共37頁第16頁/共37頁第17頁/共37頁變質分異產生不均勻或成分層的現(xiàn)象與機理（1）變斑晶形成（2）擴散反應帶 （交代作用？開放？）（3）

3、構造剪切分異：淺變質巖中的石英脈（4）構造壓扁（圖17-8？） 第18頁/共37頁(a)網(wǎng)狀巖脈的均勻變形(b)巖石碎塊的均勻變形（c）粒度不均勻的均質火成巖（例如斑狀花崗巖）的均勻變形(d).均質火成巖（例如輝長巖）的不均勻變形第19頁/共37頁第20頁/共37頁第21頁/共37頁變質作用溫度-壓力范圍圖解 實驗確定的白云母花崗巖(14)和拉斑玄武巖(58)的熔融間隔(引自Miyashiro,1994) 。實線表示無水條件，虛線表示過量水條件。白云母花崗巖過量水條件下的固相線和液相線分別為1、2，無水條件下的固相線和液相線分別為3、4；對拉斑玄武巖，過量水條件下的固相線和液相線分別為5、6，

4、無水條件下的固相線和液相線分別為7、8。DG.成巖作用條件區(qū)；MG.巖漿作用條件區(qū)；MT.變質作用條件區(qū)；NU.自然界未知的條件區(qū)。變質作用條件(MT)與巖漿作用條件(MG)間有一個范圍廣大的P-T過渡區(qū)，在熔融曲線18之間按變質作用的溫度范圍分：極低溫、低溫、中溫、高溫和超高溫變質，相應的變質程度劃分為極低、低、中、高、極高級變質第22頁/共37頁巖柱壓力（Pl lithostatic pressure）流體壓力（Pf fluid pressure） 偏 應 力（Pd directed pressure）熱力學壓力稱靜水壓力（Ps-hydrostatic pressure），影響著化學反應的

5、平衡溫度。2.1 變質作用壓力分類第23頁/共37頁巖柱壓力（Pl）各向同性：Pl = gD Pl (GPa) = 9.81 D(Km)10-3 （ =2700kg/m3）定向應力 （Pd）向各異性偏應力（非靜水壓力） = A- B 0平均應力（具靜水壓力性質） =（ A+ B）/2構造超壓=平均應力/偏應力指向地心的分應力-巖柱壓力（ Pl）第24頁/共37頁2.2 巖柱壓力范圍第25頁/共37頁2.4 壓力對變質作用機制的影響（1）巖柱壓力（2）偏應力（3）流體壓力（4）構造超巖與流體超壓第26頁/共37頁 頁巖和玄武巖變質的H2O含量變化 (after Kurt Rucher & Rodney Grapes, 2011 who redrawn from Fyfe et al. 1978)第27頁/共37