變質(zhì)作用與變質(zhì)巖課件

1、變質(zhì)巖（一）變質(zhì)作用與變質(zhì)巖的概念變質(zhì)作用：在內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用下，巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)生變化的作用。 變質(zhì)巖：由變質(zhì)作用 所形成的巖石。分布于古老的地塊和構(gòu)造活動(dòng)帶，可形成礦產(chǎn)。第1頁，共60頁。（二）變質(zhì)作用的影響因素與變質(zhì)作用的方式1.影響因素：溫度、壓力、化學(xué)活動(dòng)性流體。2.變質(zhì)作用方式：1）重結(jié)晶作用： 溫度、壓力升高的情況下，組成巖石的礦物在固態(tài)下重新生長變化的過程。（局部溶解組分遷移重新結(jié)晶）沒有物質(zhì)的帶入、帶出，礦物成分不變。第2頁，共60頁。第3頁，共60頁。第4頁，共60頁。2）變質(zhì)結(jié)晶作用 基本固態(tài)條件下，化學(xué)成分重新反應(yīng)，形成新礦物。3）交代作用 化學(xué)活動(dòng)性流體和固

2、體巖石之間發(fā)生的物質(zhì)置換作用，體積不變，但成分改變。第5頁，共60頁。4）變形與碎裂作用 巖石塑性彎曲變形， 或 形成片理 變形作用； 在應(yīng)力條件下，第6頁，共60頁。巖石 斷裂 ， 碎裂成角礫狀-隱晶質(zhì)碎裂作用。第7頁，共60頁。5）變質(zhì)分異作用 巖石在不發(fā)生熔融和交代的情況下，某些組分經(jīng)擴(kuò)散產(chǎn)生不均勻聚集， 成分均勻的原巖變成礦物成分不均勻的變質(zhì)巖。 可形成細(xì)脈、透鏡體、變斑晶等。第8頁，共60頁。 （三）變質(zhì)作用的類型 根據(jù)地質(zhì)環(huán)境、物理化學(xué)因素，變質(zhì)作用可分為：動(dòng)力變質(zhì)、接觸變質(zhì)、交代變質(zhì)、區(qū)域變質(zhì)、混合巖化作用等。第9頁，共60頁。1）動(dòng)力變質(zhì)作用 是以構(gòu)造應(yīng)力為主要影響因素的變質(zhì)作

3、用，發(fā)生于斷裂帶中*，形成動(dòng)力變質(zhì)巖，如斷層角礫巖。 *過去認(rèn)為動(dòng)力變質(zhì)作用一般發(fā)生于斷裂帶附近，屬脆性變形的產(chǎn)物。近年來注意到動(dòng)力變質(zhì)作用也產(chǎn)生在以韌性變形為主的韌性剪切帶中，寬達(dá)數(shù)km數(shù)十km，不僅使原巖破碎變形，而且還可能進(jìn)一步重結(jié)晶，產(chǎn)生新的礦物，其代表巖石就是糜棱巖。勝13-7井 太古界3068米第10頁，共60頁。2）接觸變質(zhì)作用 是由巖漿侵入圍巖引起的變質(zhì)作用，發(fā)生于侵入體的邊緣地帶。其規(guī)模一般較小，分布不廣，變質(zhì)帶寬度自數(shù)m到1km左右，溫度和揮發(fā)組分是主要因素。根據(jù)引起接觸變質(zhì)的主要因素，接觸變質(zhì)作用分為：（1）接觸熱變質(zhì)作用 圍巖主要受巖漿散發(fā)的大量熱能影響而產(chǎn)生的一種變質(zhì)

4、作用。 溫度為主要影響因素，基本無外來物質(zhì)成分加入。熱接觸變質(zhì)作用的方式是重結(jié)晶作用，交代作用很弱或無，在變質(zhì)前后總的化學(xué)成分沒有變化，但通過重新組合可以形成新礦物。 如：粘土巖受低熱接觸變質(zhì)作用可形成石墨斑點(diǎn)板巖、紅柱石板巖和變質(zhì)粘土巖等。受中熱接觸變質(zhì)作用可形成具細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)的各種云母角巖，受高熱接觸變質(zhì)作用可形成片麻巖。第11頁，共60頁。從接觸帶向外，圍巖的變質(zhì)作用由強(qiáng)到弱，依次遞減，因而使不同強(qiáng)度的接觸變質(zhì)帶圍繞侵入體成環(huán)狀分布。第12頁，共60頁。 （2） 接觸交代變質(zhì)作用 除巖漿散發(fā)的熱量外，還有巖漿析出的揮發(fā)組分的加入，使接觸帶附近的巖漿巖和圍巖發(fā)生明顯的交代作用。 如：中、酸

5、性巖漿侵入碳酸鹽巖時(shí)，接觸交代作用特別強(qiáng)烈，形成以石榴子石和透灰石為主要礦物的巖石，稱為矽卡巖。矽卡巖中含多種金屬礦產(chǎn)，如鐵、銅、鎢、錫、鉬、鉛、鋅等。第13頁，共60頁。 3）區(qū)域變質(zhì)作用 是在廣大地區(qū)或地殼的不同深度內(nèi)，由溫度、壓力、化學(xué)活動(dòng)性流體等因素的綜合作用引起的變質(zhì)作用。 形成的巖石稱區(qū)域變質(zhì)巖。 地殼活動(dòng)帶是發(fā)生區(qū)域變質(zhì)作用的基本地質(zhì)背景，區(qū)域變質(zhì)呈大面積或帶狀分布，長數(shù)百至數(shù)千km，寬數(shù)十至數(shù)百km。 第14頁，共60頁。 4）混合巖化作用 是一種超深變質(zhì)作用，介于變質(zhì)作用與巖漿作用之間的一種地質(zhì)作用。 在強(qiáng)烈的區(qū)域變質(zhì)作用中，隨著溫度的上升，巖石局部熔融，來自地下深處的熱液也

6、參與其間形成流體，這些多為長英質(zhì)的流體以脈狀貫入或滲透擴(kuò)散，與仍處于固態(tài)的變質(zhì)巖相互混合的作用，稱為混合巖化作用。 形成的巖石為混合巖。 混合巖的最大特點(diǎn)：巖石由原變質(zhì)巖的基體和新生成的長英質(zhì)脈體兩部分組成。通常，基體顏色較深，基體與脈體以不同的量比和方式相混合，形成形態(tài)不同的混合巖。如條帶狀構(gòu)造、眼球狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造、陰影構(gòu)造等。 第15頁，共60頁。條帶狀混合巖（泰山）第16頁，共60頁。（四）變質(zhì)巖的基本特征1.變質(zhì)巖的物質(zhì)成分 化學(xué)成分主要受原巖的影響，但 有時(shí)也受變質(zhì)作用的影響，如交代作用。 礦物成分受原巖化學(xué)成分和變質(zhì)條件的控制。主要礦物與巖漿巖相同，但可出現(xiàn)許多變質(zhì)

7、礦物，如.第17頁，共60頁。2.變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造（1）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)： 由礦物組分的形狀、大小和相互關(guān)系反映出的巖石特征和性質(zhì)。 包括： 變余（殘留）結(jié)構(gòu) 變質(zhì)后殘留有原巖的結(jié)構(gòu)。第18頁，共60頁。第19頁，共60頁。第20頁，共60頁。 變晶結(jié)構(gòu) 固態(tài)條件下重結(jié)晶和變質(zhì)重結(jié)晶形成的結(jié)構(gòu)。 代表結(jié)晶能力，多它形。 按晶粒大小分為： 粗粒變晶結(jié)構(gòu) 中粒 細(xì)粒3mm1 3mm1mm按形態(tài)分為： 粒狀變晶結(jié)構(gòu)晶粒等軸、無定向；鱗片片狀礦物定向成片理；纖維礦物 纖維狀、針狀、長柱狀。第21頁，共60頁。第22頁，共60頁。第23頁，共60頁。按礦物晶粒的相對大小， 分為： 等粒變晶結(jié)構(gòu)大部分礦物晶

8、粒粒度相近， 無定向。 接觸變質(zhì)巖中稱角巖結(jié)構(gòu)。 不等粒變晶結(jié)構(gòu) 斑狀變晶結(jié)構(gòu)有基質(zhì)和變斑晶。第24頁，共60頁。第25頁，共60頁。第26頁，共60頁。 碎裂結(jié)構(gòu) 受機(jī)械破壞而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)，動(dòng)力變質(zhì)的典型。 可進(jìn)一步分為：碎裂結(jié)構(gòu)、碎斑結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu)第27頁，共60頁。第28頁，共60頁。 交代結(jié)構(gòu) 原有礦物被新礦物所置換形成的結(jié)構(gòu)。如交代假象、交代斑狀等。第29頁，共60頁。（2）變質(zhì)巖的構(gòu)造巖石組分在空間上的排列分布方式，包括： 變余構(gòu)造 變質(zhì)后仍保留了部分原巖的構(gòu)造特征。如變余層理。第30頁，共60頁。第31頁，共60頁。 變成構(gòu)造 變質(zhì)作用形成的構(gòu)造，如：板狀構(gòu)造泥頁巖在應(yīng)力下產(chǎn)生的一

9、組相互平行 的破裂面，基本沒有重結(jié)晶。第32頁，共60頁。第33頁，共60頁。千枚狀構(gòu)造 有稍強(qiáng)的重結(jié)晶， （綠泥石、絹云母等） 片狀礦物初具平行排列，片理面上 呈現(xiàn)絲絹光澤。第34頁，共60頁。片狀構(gòu)造大量片柱狀礦物定向排列 ，構(gòu)成片理面。第35頁，共60頁。片麻狀構(gòu)造粒狀礦物為主，片柱狀礦物斷續(xù)排列。 第36頁，共60頁。塊狀構(gòu)造巖石中礦物成分和顆粒大小在空間上均勻 分布。第37頁，共60頁。 混合構(gòu)造 混合巖中，由基體和脈體相間混合而成。第38頁，共60頁。三、變質(zhì)巖的主要巖石類型（一）動(dòng)力變質(zhì)巖 以巖石機(jī)械破碎和變形為主要特征。包括：1.破碎角礫巖（構(gòu)造角礫巖） 斷裂帶中 原巖破碎成角

10、礫狀，被破碎的細(xì)屑和部分外來膠結(jié)物膠結(jié)的巖石。第39頁，共60頁。第40頁，共60頁。2.碎裂巖 具碎裂結(jié)構(gòu)或碎斑結(jié)構(gòu)，較碎裂角礫巖的碎裂程度高。3.糜棱巖 強(qiáng)壓扭應(yīng)力錯(cuò)動(dòng)、研磨、粉碎而成，破碎顆粒 30%， 粒狀礦物石英為主， 長石 25% 。第51頁，共60頁。第52頁，共60頁。4.片麻巖類 高級區(qū)域變質(zhì)作用產(chǎn)物 。 片麻狀構(gòu)造，晶粒粗， 片柱狀礦物 50%， 長石為主。第53頁，共60頁。5.麻粒巖類 高級變質(zhì)作用產(chǎn)物， 以斜長石為主，紫蘇輝石為特征。 可含少量石英、石榴石等， 粒狀變晶結(jié)構(gòu) 。第54頁，共60頁。6.榴輝巖類 地殼深處極大壓力下形成。 綠輝石 +富鎂石榴石 ， 可有少量橄欖石、蘭晶石、角閃石，不含長石。 粗粒不等粒變晶結(jié)構(gòu) 。 第55頁，共60頁。第56頁，共60頁。7.大理巖類碳酸鹽礦物變質(zhì)而成，粒狀變晶結(jié)構(gòu)。8.石英巖類 石英砂巖或硅質(zhì)巖變質(zhì)而成，石英含量 75%。 粒狀變晶結(jié)構(gòu)第57頁，共60頁。第58頁，共60頁。（五）混合巖