變質(zhì)巖的形成過(guò)程PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1變質(zhì)巖的形成過(guò)程變質(zhì)巖的形成過(guò)程第1頁(yè)/共37頁(yè)本講基本問(wèn)題問(wèn)題（1）變質(zhì)作用與變質(zhì)巖概念（what）問(wèn)題（2）變質(zhì)巖是如何形成的呢？（How） 問(wèn)題（3）變質(zhì)作用機(jī)制因何而啟動(dòng)和進(jìn)行？（Why） 問(wèn)題（4）變質(zhì)作用發(fā)生的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境（Where）第2頁(yè)/共37頁(yè)一、變質(zhì)作用與變質(zhì)巖概念第3頁(yè)/共37頁(yè)變質(zhì)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(xiàn)subsolidus）發(fā)生的成分、組構(gòu)轉(zhuǎn)變過(guò)程的總和；變質(zhì)巖原巖成分與組構(gòu)經(jīng)固態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)程（變質(zhì)作用）而形成的新巖石。原巖為巖漿巖正變質(zhì)巖（ortho-）原巖為沉積巖副變質(zhì)巖（para-）原巖為變質(zhì)巖復(fù)變質(zhì)巖（po

2、ly-）第4頁(yè)/共37頁(yè)第5頁(yè)/共37頁(yè)第6頁(yè)/共37頁(yè)第7頁(yè)/共37頁(yè)Raymond, 2002第8頁(yè)/共37頁(yè)第9頁(yè)/共37頁(yè)挪威Oslo裂谷二疊紀(jì)接觸變質(zhì)暈內(nèi)沉積巖向變質(zhì)巖的轉(zhuǎn)變露頭照片（據(jù)Kurt Rucher &Rodney Grapes, 2011）第10頁(yè)/共37頁(yè)交代作用也可在成巖階段發(fā)生，稱(chēng)成巖交代作用；在變質(zhì)條件下發(fā)生的交代作用稱(chēng)為變質(zhì)交代作用。第11頁(yè)/共37頁(yè)第12頁(yè)/共37頁(yè)第13頁(yè)/共37頁(yè)第14頁(yè)/共37頁(yè)第15頁(yè)/共37頁(yè)第16頁(yè)/共37頁(yè)第17頁(yè)/共37頁(yè)變質(zhì)分異產(chǎn)生不均勻或成分層的現(xiàn)象與機(jī)理（1）變斑晶形成（2）擴(kuò)散反應(yīng)帶 （交代作用？開(kāi)放？）（3）

3、構(gòu)造剪切分異：淺變質(zhì)巖中的石英脈（4）構(gòu)造壓扁（圖17-8？） 第18頁(yè)/共37頁(yè)(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(zhì)火成巖（例如斑狀花崗巖）的均勻變形(d).均質(zhì)火成巖（例如輝長(zhǎng)巖）的不均勻變形第19頁(yè)/共37頁(yè)第20頁(yè)/共37頁(yè)第21頁(yè)/共37頁(yè)變質(zhì)作用溫度-壓力范圍圖解 實(shí)驗(yàn)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(shí)線(xiàn)表示無(wú)水條件，虛線(xiàn)表示過(guò)量水條件。白云母花崗巖過(guò)量水條件下的固相線(xiàn)和液相線(xiàn)分別為1、2，無(wú)水條件下的固相線(xiàn)和液相線(xiàn)分別為3、4；對(duì)拉斑玄武巖，過(guò)量水條件下的固相線(xiàn)和液相線(xiàn)分別為5、6，

4、無(wú)水條件下的固相線(xiàn)和液相線(xiàn)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(zhì)作用條件區(qū)；NU.自然界未知的條件區(qū)。變質(zhì)作用條件(MT)與巖漿作用條件(MG)間有一個(gè)范圍廣大的P-T過(guò)渡區(qū)，在熔融曲線(xiàn)18之間按變質(zhì)作用的溫度范圍分：極低溫、低溫、中溫、高溫和超高溫變質(zhì)，相應(yīng)的變質(zhì)程度劃分為極低、低、中、高、極高級(jí)變質(zhì)第22頁(yè)/共37頁(yè)巖柱壓力（Pl lithostatic pressure）流體壓力（Pf fluid pressure） 偏 應(yīng) 力（Pd directed pressure）熱力學(xué)壓力稱(chēng)靜水壓力（Ps-hydrostatic pressure），影響著化學(xué)反應(yīng)的

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