變質(zhì)巖的一些課件

1、箱形褶皺（N1j,新疆庫車)第五章 變質(zhì)作用與變質(zhì)巖第一節(jié) 變質(zhì)作用概述第二節(jié) 變質(zhì)作用中原巖的變化第三節(jié) 變質(zhì)作用類型及其代表性巖石第四節(jié) 巖石的演變 一、變質(zhì)作用概念 是指巖石在基本上處于固體狀態(tài)下,受到溫度、壓力及化學(xué)活動性流體作用，發(fā)生礦物成分、化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造變化的地質(zhì)作用。 第一節(jié) 變質(zhì)作用概述1）巖石未發(fā)生熔融。2）在地殼深部，一般10 km。 T,P,流體, 溫度最重要。但隕石撞擊及高壓變質(zhì)，主導(dǎo)因素則是壓力3）熱源主要來自地球內(nèi)部（巖漿熱能與放射熱能）4）通過變質(zhì)作用形成的巖石叫變質(zhì)巖。原巖為火成巖的叫正變質(zhì)巖；原巖為沉積巖的叫副變質(zhì)巖。二、引起變質(zhì)作用的因素1、溫度變質(zhì)

2、溫度:150C-900C 。低于150C為常溫，屬于固結(jié)成巖作用；高于900C則地殼巖石熔化，屬于巖漿作用 非晶體結(jié)晶體;結(jié)晶體重結(jié)晶; 物質(zhì)與結(jié)構(gòu)重組，一種礦物另一種礦物溫度的作用變質(zhì)溫度四來源： 地?zé)嵩鰷兀?C/100m巖漿熱：構(gòu)造運動熱：放射熱：2.壓力 靜壓力(垂或側(cè)):由上覆巖石重量引起，隨深度增加而增加。作用：使礦物中原子、離子、分子間的距離縮小，形成密度大、體積小的新礦物。 流體壓力:封閉系統(tǒng)的流體壓力等于上覆巖石的靜壓值； 開放系統(tǒng)的流體壓力等于流體本身的重量.作用：流體的成分及壓力的大小控制化學(xué)反映進(jìn)程。 定向壓力：作用于地殼巖石的側(cè)向壓力，具有方向性，且兩側(cè)的方向相反。作用

3、：導(dǎo)致巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)生變化擠壓力：作用在一條直線上；剪切力：不在一條直線上。3.化學(xué)活動性的流體成分: 以H2O、CO2為主，并含其它易揮發(fā)和易 流動物質(zhì)巖石粒間或裂隙中的主要是H2O礦物結(jié)構(gòu)中的是H2O、CO2；深部巖漿上升至淺部,T、P降低,分逸出易揮發(fā)和易流動的物質(zhì)K、Na、S、F、H2O、CO2、SiO2等。來源：參與化學(xué)反映，控制反映的進(jìn)程；將巖石中的一些元素溶濾出來，促使這些元素擴(kuò)散和遷移，引起巖石物質(zhì)成分的變化。作用：第二節(jié) 變質(zhì)作用中原巖的變化一、物質(zhì)成分的變化化學(xué)成分和礦物成分1. 溫度的變化巖石通過釋放或獲得某些揮發(fā)分而達(dá)到平衡，形成新的礦物。CaCO3+SiO2-CaS

4、iO3+CO2方解石+石英(吸熱)硅灰石（放射狀）+CO2(脫碳酸）高嶺土(吸熱)紅柱石+石英+水（高嶺土脫水）Al4Si4O10OH8 -Al4SiO4O+2SiO2+4H2O水合作用：橄欖石蛇紋石碳酸化作用：基性、中性斜長石-方解石體積大、密度小的礦物變?yōu)轶w積小、密度大的礦物。2. 壓力的變化粘土礦物-紅柱石（3.13）-藍(lán)晶石（3.65）5*108Pa3.交代作用：固態(tài)下，巖石中物質(zhì)成分進(jìn)出的交換作用,體積不變，有化學(xué)性流體做媒介。1)橄欖石+鈣長石石榴子石 42.6 101.0 119 （分子體積） 3.3 2.76 3.52 （比重） (2)石英（30*108Pa）柯石英(120*1

5、08Pa)斯石英 2.65 2.93 4.35 (比重) 體積大、密度小的不同礦物變?yōu)轶w積小、密度大的礦物。定義：小晶體在溫度升高的情況下長成更大晶體的作用。石灰?guī)rCaCO3大理巖CaCO3（質(zhì)純、潔白的稱漢 白玉） 石英砂巖(加溫)石英巖例:中酸性巖漿侵入冷的灰?guī)r時,其SiO2、Al2O3等熱流體就會進(jìn)入灰?guī)r,并從灰?guī)r中將CaO、MgO帶出,于是在接觸帶形成矽卡巖3.重結(jié)晶作用 RecystalizationCaMg2Al2SiO43-石榴子石.紅柱石.透閃石. 藍(lán)晶石.陽起石.夕線石.藍(lán)閃石.石榴石.透輝石.滑 石 .蛇紋石.十字石.剛玉二、變質(zhì)巖中的礦物只能由變質(zhì)作用形成的礦物，稱為變質(zhì)

6、礦物。石英、長石、云母三.變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)指變質(zhì)巖中的礦物、變斑晶自身特征、形態(tài)、大小,與鄰近顆粒的關(guān)系1.變晶結(jié)構(gòu)：原巖發(fā)生重結(jié)晶或交代作用而形成新礦物的結(jié)構(gòu)。是變質(zhì)巖中最常見的結(jié)構(gòu)。根據(jù)變晶礦物的粒度、形狀和相互關(guān)系等特點可進(jìn)一步劃分 。等粒變晶結(jié)構(gòu)不等粒變晶結(jié)構(gòu)斑狀變晶結(jié)構(gòu) 變余結(jié)構(gòu)：由于變質(zhì)結(jié)晶作用不徹底，原巖的礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征可能部分地保留下來，形成殘余結(jié)構(gòu)。變余結(jié)構(gòu)的命名只要在原巖結(jié)構(gòu)名稱上加上“變余”二字便可. 構(gòu)造1、變余構(gòu)造2、變成構(gòu)造2、變質(zhì)巖的構(gòu)造：是指巖石組分在空間上的排列和分布所反映的巖石構(gòu)成方式，著重于礦物集合體的空間分布特征。按其成因可劃分為兩類變余構(gòu)造:巖石經(jīng)

7、變質(zhì)后，仍保持原巖的構(gòu)造特征。由沉積巖形成的變質(zhì)巖中常見的變余構(gòu)造有：變余層理構(gòu)造，變余斜層理構(gòu)造，變余泥裂構(gòu)造，變余波痕構(gòu)造等。 由巖漿巖形成的變質(zhì)巖中常見的變余構(gòu)造有：變余氣孔構(gòu)造，變余杏仁構(gòu)造，變余流紋構(gòu)造等。變成構(gòu)造：經(jīng)變質(zhì)結(jié)晶和重結(jié)晶過程形成的構(gòu)造稱為變成構(gòu)造，常見類型如下 ：斑點狀構(gòu)造、板狀構(gòu)造、千枚狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造斑點狀構(gòu)造：巖石中某些組分集中成為或疏或密的斑點，成分為炭質(zhì)、硅質(zhì)、鐵質(zhì)云母、紅柱石等，在較低溫度影響下，巖石中部分化學(xué)組分發(fā)生遷移并重新組合而成。板狀構(gòu)造：巖石具有平行、密集而平坦的破裂面，沿此面巖石易分裂成薄板。變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)片理構(gòu)造：巖石中片狀

8、、長條狀礦物連續(xù)而平行排列，形成平行、密集而不甚平坦的紋理片理，沿片理方向巖石易于劈開。如果巖石中礦物顆粒細(xì)小，且在片理面上出現(xiàn)絲絹光澤與細(xì)小皺紋者稱為千枚狀構(gòu)造。如顆粒較粗肉眼能清楚識別者稱為片狀構(gòu)造。片理形成機(jī)理：巖石中的片狀礦物在定向壓力下發(fā)生位置轉(zhuǎn)動而定向排列；粒狀礦物在定向壓力下可以被拉長或壓扁，改變形態(tài)而定向排列；礦物在平行壓力的方向上溶解，在垂直壓力方向上伸展。片麻狀構(gòu)造：組成巖石的礦物是以長石為主的粒狀礦物，伴隨有部分平行排列的片狀、柱狀礦物，后者在前者中呈斷續(xù)的帶狀分布。如果長石特別粗大，好似眼球者，稱為眼球狀構(gòu)造新疆冰達(dá)坂眼球狀花崗片麻巖 眼球狀構(gòu)造第三節(jié) 變質(zhì)作用類型及其

9、代表性巖石接觸變質(zhì)作用、區(qū)域變質(zhì)作用、動力變質(zhì)作用、混合巖化作用1、接觸變質(zhì)作用：火成巖與圍巖間的接觸帶上并主要由溫度和揮發(fā)性物質(zhì)所引起的變質(zhì)作用，形成新巖石。溫度：300-800；壓力：2X108-3X108Pa熱接觸變質(zhì)作用和接觸交代變質(zhì)作用。熱接觸變質(zhì)作用引起變質(zhì)的主要因素是溫度，巖石受熱發(fā)生礦物的重結(jié)晶、脫水、脫炭以及物質(zhì)的重組合，形成新礦物和變晶結(jié)構(gòu)，但巖石中總的化學(xué)成分沒有明顯改變。石灰?guī)r大理巖; 泥巖角巖、Hornstone,灰黑堅硬致密; 斑點板巖。接觸交代變質(zhì)作用引起變質(zhì)的因素除溫度以外，從巖漿中分泌的揮發(fā)性物質(zhì)所產(chǎn)生的交代作用，巖石的化學(xué)成分有顯著的變化，新礦物大量產(chǎn)生。矽

10、卡巖：發(fā)生在中酸性巖漿與冷圍巖之間,通過流體交代、 物質(zhì)成分的交換而形成的變質(zhì)巖。磁鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、閃鋅礦、白鎢礦。揮發(fā)性物質(zhì)以各種形式搬運金屬元素并再沉淀的結(jié)果。外帶：碳酸鈣高,有方解石；內(nèi)帶：二氧化硅高,有石英接觸變質(zhì)巖大理巖角 巖矽卡巖斑點板巖2、區(qū)域變質(zhì)作用定義: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。范圍：數(shù)千到數(shù)萬平方公里；深度：20 km以上；溫度：200-800；壓力：1X108-14X108Pa塑性變形與斷裂變形實例左地層的褶皺 右地層的斷裂板塊的俯沖帶 和碰撞帶 變質(zhì)環(huán)境及其溫度、壓力關(guān)系圖解 中溫、中壓:黏土礦物蘭晶石(Al2S

11、iO5 )低壓、高溫:黏土礦物紅柱石(Al2SiO5 )高壓、低溫: 角閃石、鈉長石蘭閃石高溫、高壓: 黏土礦物矽線石(Al2SiO5 )超高壓、高溫: C金剛石代表性巖石：板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、變粒巖斜長角閃巖、麻粒巖、榴輝巖區(qū)域變質(zhì)巖片麻巖板 巖千枚巖片 巖法意邊境含柯石英超高壓榴輝巖鎂鋁榴石 綠輝石 鎂鋁榴石綠輝石綠輝石法意邊境超高壓榴輝巖鎂鋁榴石 綠輝石 綠輝石 法意邊境超高壓榴輝巖新疆榆樹溝麻粒巖中變形石榴石又稱破裂變質(zhì)作用，它的形成與斷裂作用有關(guān)，出現(xiàn)在斷裂帶的兩側(cè)，在地殼的上層，表現(xiàn)為巖石破碎，形成構(gòu)造角礫巖，在地殼的下層，發(fā)生塑性變形，形成糜棱巖。3、動力變質(zhì)作用：動力變

12、質(zhì)巖糜棱巖塑性變形 碎裂巖角礫巖脆性變形 超糜棱巖千糜巖4.混合巖化作用超深變質(zhì)作用，是由變質(zhì)作用向巖漿作用轉(zhuǎn)變的過渡性地質(zhì)作用。區(qū)域變質(zhì)作用進(jìn)一步發(fā)展，巖石受熱而發(fā)生部分熔融并形成酸性成分的熔體，同時地下深處也能分泌出富含鉀、鈉、硅的熱液，這些熔體和熱液沿著已形成的區(qū)域變質(zhì)巖的裂隙貫入，或與變質(zhì)巖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以形成新的巖石。變質(zhì)巖（基體）+脈體的特殊變質(zhì)巖石（混合巖） 變質(zhì)作用程度沉積巖變質(zhì)巖火成巖 三大類巖石的相互轉(zhuǎn)化第四節(jié) 巖石的演變?nèi)箢悗r石固態(tài)高溫、高壓、化學(xué)活動性流體成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造改變變質(zhì)巖風(fēng)化、剝蝕、搬運作用沉積物成巖作用沉積巖大氣圈生物圈水 圈三大巖石熔融的巖漿高溫（650-1400）上升、冷卻、結(jié)晶、凝固火成巖三大巖石 地質(zhì)作用與三大類巖石之間的演化圖解 三大類巖石的相互轉(zhuǎn)化三大類巖石的相互轉(zhuǎn)化是巖石圈自身動力作用以及巖石圈與大氣圈、水圈、生物圈、地幔等圈層相互作用的結(jié)果在不斷運動、變化的巖石圈內(nèi)，三大類巖石一再地轉(zhuǎn)化，使巖石呈現(xiàn)出復(fù)雜多樣的變化。任何巖石存在的穩(wěn)定性都是相對的。巖石圈中的巖石不斷地變化是永恒的。本章小結(jié)1、變質(zhì)作用的含義；2、引起變質(zhì)作用的因素；3、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造類型；4、變