岩石学基础宝石10变质作用及变质岩的基本概念.pptx

“水成论”与“火成论”两大学派的争论持续了大约三十年，最后以“火成论”胜利告终。现在我们知道，组成地球的岩石，不仅有“水成”的沉积岩，“火成”的岩浆岩，还有 经变质作用形成的变质岩。岩浆岩占地壳总体积的64.7%；沉积岩占地壳总体积的7.9%，（占陆地表面积的75%）变质岩占地壳总体积的变质岩占地壳总体积的27.4%。红柱石角岩第一章第一章第一章第一章 变质作用及变质岩的基本概念变质作用及变质岩的基本概念变质作用及变质岩的基本概念变质作用及变质岩的基本概念一、变质作用及变质岩的概念一、变质作用及变质岩的概念二、变质作用的因素二、变质作用的因素三、变质作用类型三、变质作用类型四、变质作用的方式四、变质作用的方式五、变质岩的物质成分五、变质岩的物质成分六、变质岩的结构和构造六、变质岩的结构和构造七、变质岩的分类七、变质岩的分类1 1、变质作用、变质作用、变质作用、变质作用在地球内力作用下，使地球已经形成的在地球内力作用下，使地球已经形成的在地球内力作用下，使地球已经形成的在地球内力作用下，使地球已经形成的岩石发生成分和结构构造变化的作用。岩石发生成分和结构构造变化的作用。岩石发生成分和结构构造变化的作用。岩石发生成分和结构构造变化的作用。(1)(1)已经形成的岩石包括先期形成的三大岩类已经形成的岩石包括先期形成的三大岩类已经形成的岩石包括先期形成的三大岩类已经形成的岩石包括先期形成的三大岩类(2)(2)内力作用指物理化学条件的改变内力作用指物理化学条件的改变内力作用指物理化学条件的改变内力作用指物理化学条件的改变:温度、压力、流体温度、压力、流体温度、压力、流体温度、压力、流体等等等等(3)(3)使得原来岩石发生改变包括化学成分、矿物成分、结使得原来岩石发生改变包括化学成分、矿物成分、结使得原来岩石发生改变包括化学成分、矿物成分、结使得原来岩石发生改变包括化学成分、矿物成分、结构、构造等构、构造等构、构造等构、构造等(4)(4)变质作用的条件：变质作用的条件：变质作用的条件：变质作用的条件：基本上为固态基本上为固态基本上为固态基本上为固态，但是在高级变质作，但是在高级变质作，但是在高级变质作，但是在高级变质作用过程中，可以发生部分熔融，形成流体相（混合岩化用过程中，可以发生部分熔融，形成流体相（混合岩化用过程中，可以发生部分熔融，形成流体相（混合岩化用过程中，可以发生部分熔融，形成流体相（混合岩化作用）作用）作用）作用）类似于岩浆作用类似于岩浆作用类似于岩浆作用类似于岩浆作用一、变质作用及变质岩的概念一、变质作用及变质岩的概念一、变质作用及变质岩的概念一、变质作用及变质岩的概念2 2、变质岩、变质岩、变质岩、变质岩由变质作用形成的岩石，即为变质岩。由变质作用形成的岩石，即为变质岩。由变质作用形成的岩石，即为变质岩。由变质作用形成的岩石，即为变质岩。3 3、变质岩的类型、变质岩的类型、变质岩的类型、变质岩的类型 正变质岩正变质岩正变质岩正变质岩：由岩浆岩经过变质作用形成的变质岩：由岩浆岩经过变质作用形成的变质岩：由岩浆岩经过变质作用形成的变质岩：由岩浆岩经过变质作用形成的变质岩 副变质岩副变质岩副变质岩副变质岩：由沉积岩：由沉积岩：由沉积岩：由沉积岩 叠加叠加叠加叠加（复）变质岩：复）变质岩：复）变质岩：复）变质岩：由变质岩由变质岩由变质岩由变质岩-4 4、变质岩的重要地位、变质岩的重要地位、变质岩的重要地位、变质岩的重要地位(1)(1)前寒武纪之前的岩石几乎均为变质岩，占大陆面积的前寒武纪之前的岩石几乎均为变质岩，占大陆面积的前寒武纪之前的岩石几乎均为变质岩，占大陆面积的前寒武纪之前的岩石几乎均为变质岩，占大陆面积的1/51/5(2)(2)变质岩在我国分别很广，而且有大量的金属和非金属矿产变质岩在我国分别很广，而且有大量的金属和非金属矿产变质岩在我国分别很广，而且有大量的金属和非金属矿产变质岩在我国分别很广，而且有大量的金属和非金属矿产 例如：鞍山式铁矿例如：鞍山式铁矿例如：鞍山式铁矿例如：鞍山式铁矿含铁石英岩型含铁石英岩型含铁石英岩型含铁石英岩型 石英脉型金矿石英脉型金矿石英脉型金矿石英脉型金矿如山东如山东如山东如山东一、变质作用及变质岩的概念一、变质作用及变质岩的概念一、变质作用及变质岩的概念一、变质作用及变质岩的概念 变质作用的因素变质作用的因素变质作用的因素变质作用的因素指决定变质作用的物理、指决定变质作用的物理、指决定变质作用的物理、指决定变质作用的物理、化学条件，即外部因素化学条件，即外部因素化学条件，即外部因素化学条件，即外部因素。包括：。包括：。包括：。包括：1 1、温度温度温度温度（T T）：）：）：）：150180150180到到到到800800900 900 2 2、压力压力压力压力（P P）:0.11.2GPa0.11.2GPa或或或或3-40km3-40km 3 3、流体流体流体流体（F F）4 4、时间时间时间时间（t t）二、变质作用的因素二、变质作用的因素二、变质作用的因素二、变质作用的因素1 1 1 1、温度、温度、温度、温度 温度升高有利于物质重新排列，发生吸热反应、脱水反温度升高有利于物质重新排列，发生吸热反应、脱水反温度升高有利于物质重新排列，发生吸热反应、脱水反温度升高有利于物质重新排列，发生吸热反应、脱水反应和新矿物组合，以及加快变质反应速度、导致部分熔应和新矿物组合，以及加快变质反应速度、导致部分熔应和新矿物组合，以及加快变质反应速度、导致部分熔应和新矿物组合，以及加快变质反应速度、导致部分熔融和混合岩化作用。融和混合岩化作用。融和混合岩化作用。融和混合岩化作用。（1 1 1 1）引起岩石的）引起岩石的）引起岩石的）引起岩石的重结晶作用（晶粒由小变大）重结晶作用（晶粒由小变大）重结晶作用（晶粒由小变大）重结晶作用（晶粒由小变大）石灰岩石灰岩石灰岩石灰岩(沉积岩沉积岩沉积岩沉积岩)大理岩大理岩大理岩大理岩(变质岩变质岩变质岩变质岩)二、变质作用的因素二、变质作用的因素二、变质作用的因素二、变质作用的因素T升高升高泥晶灰岩泥晶灰岩大理岩大理岩 1 1重结晶作用重结晶作用非晶质岩石变成结晶质岩石；隐晶质变非晶质岩石变成结晶质岩石；隐晶质变成显晶质；晶粒细小变成晶粒粗大。成显晶质；晶粒细小变成晶粒粗大。泥晶灰岩显微镜下泥晶灰岩显微镜下大理岩显微镜下大理岩显微镜下1 1 1 1、温度、温度、温度、温度（2 2 2 2）促进）促进）促进）促进矿物成分间的化学反应（变质反应）矿物成分间的化学反应（变质反应）矿物成分间的化学反应（变质反应）矿物成分间的化学反应（变质反应）。AlAl44SiSi44OO1010(OH)(OH)8 8 2Al2Al22SiOSiO44O+2SiOO+2SiO22+4H+4H22OO KAlKAl22AlSiAlSi33OO1010(OH)(OH)22 +SiOSiO2 2=KAlSiKAlSi33OO88+AlAl22SiOSiO55+H+H22OO二、变质作用的因素二、变质作用的因素二、变质作用的因素二、变质作用的因素T升高升高高岭石高岭石吸热吸热红柱石红柱石放热放热石英石英白云母白云母石英石英钾长石钾长石红柱石红柱石/矽线石矽线石/蓝晶石蓝晶石平衡曲线代表了在水饱和(pH2O=PLithostatic)条件下反应物和生成物之间的平衡 导致温度升高的热源导致温度升高的热源导致温度升高的热源导致温度升高的热源 (1)(1)地热增温地热增温地热增温地热增温 1010-3 30/km 0/km，一般地区为一般地区为一般地区为一般地区为25/km25/km，在在在在MohoMoho附近附近附近附近800 /km800 /km (2)(2)岩浆侵入：岩浆侵入冷却散热岩浆侵入：岩浆侵入冷却散热岩浆侵入：岩浆侵入冷却散热岩浆侵入：岩浆侵入冷却散热 (3)(3)构造运动：摩擦作用构造运动：摩擦作用构造运动：摩擦作用构造运动：摩擦作用 (4)(4)地球内部物质的相变释放能量地球内部物质的相变释放能量地球内部物质的相变释放能量地球内部物质的相变释放能量 (5)(5)放射性元素的衰变能放射性元素的衰变能放射性元素的衰变能放射性元素的衰变能：UU，ThPbThPb 二、变质作用的因素二、变质作用的因素二、变质作用的因素二、变质作用的因素2 2 2 2、压力、压力、压力、压力（1 1 1 1）静岩压力静岩压力静岩压力静岩压力：上覆岩石的重力引起。有利于形成分子：上覆岩石的重力引起。有利于形成分子：上覆岩石的重力引起。有利于形成分子：上覆岩石的重力引起。有利于形成分子体积较小的矿物。体积较小的矿物。体积较小的矿物。体积较小的矿物。钠长石钠长石钠长石钠长石=硬玉硬玉硬玉硬玉+石英石英石英石英 NaAlSiNaAlSi33OO88=NaAlSiNaAlSi22OO66+SiO+SiO22（2 2 2 2）粒间流体压力粒间流体压力粒间流体压力粒间流体压力：存在于岩石的颗粒间、显微裂隙和：存在于岩石的颗粒间、显微裂隙和：存在于岩石的颗粒间、显微裂隙和：存在于岩石的颗粒间、显微裂隙和毛细孔隙中的流体，包括水、毛细孔隙中的流体，包括水、毛细孔隙中的流体，包括水、毛细孔隙中的流体，包括水、COCOCOCO2 22 2，O O O O2 22 2等。等。等。等。流体压力增加，流体压力增加，流体压力增加，流体压力增加，变质反应的温度增加，变质反应的温度增加，变质反应的温度增加，变质反应的温度增加，可促使岩石颗粒的重结晶。可促使岩石颗粒的重结晶。可促使岩石颗粒的重结晶。可促使岩石颗粒的重结晶。（3 3 3 3）构造应力构造应力构造应力构造应力：是一种定向压力，和地壳活动带的构造：是一种定向压力，和地壳活动带的构造：是一种定向压力，和地壳活动带的构造：是一种定向压力，和地壳活动带的构造运动有关，主要表现为对岩石和矿物进行机械改造，使运动有关，主要表现为对岩石和矿物进行机械改造，使运动有关，主要表现为对岩石和矿物进行机械改造，使运动有关，主要表现为对岩石和矿物进行机械改造，使其发生破裂和定向排列。其发生破裂和定向排列。其发生破裂和定向排列。其发生破裂和定向排列。二、变质作用的因素二、变质作用的因素二、变质作用的因素二、变质作用的因素压力单位及换算帕斯卡帕斯卡（符号Pa）是压强压强单位单位，简称帕帕。它等于一牛顿每平方米。以法国法国数学家、物理学家兼哲学家布莱士布莱士帕斯卡帕斯卡命名。1 Pa=1 N/m=1（mkgs-）/m=0.00001巴（bar，近似于1个大气压）=十万分之一（公斤力/平方厘米）1MPa=106 Pa=10 bar1GPa=1000 MPa=10000 bar(即1万个巴）【一个标准大气压大约相当于一个标准大气压大约相当于76厘米汞柱，厘米汞柱，1.01325105Pa，约，约等于等于10米深水产生的压强，即米深水产生的压强，即1米深水产生米深水产生0.1大气压大气压】对于岩石，对于岩石，1米深约产生米深约产生0.25-0.30个（平均个（平均0.275个）大气压，个）大气压，1km深相当于深相当于275bar，或，或=27.5MPa=0.0275GPa钠长石转变为硬玉的压力至少需要钠长石转变为硬玉的压力至少需要0.7GPa（相当于（相当于25多公里深静压力）多公里深静压力）,属于高压变质作用属于高压变质作用!（高压高压0.5GPa，中压，中压0.30.5 GPa，低压，低压0.10.3GPa)不同压力作用下矿物颗粒的排列状况（静静压压力力）围围压压定定向向压压力力33、具化学活动性流体具化学活动性流体具化学活动性流体具化学活动性流体（11）具化学活动性流体具化学活动性流体具化学活动性流体具化学活动性流体粒间流体约占岩石体积的粒间流体约占岩石体积的粒间流体约占岩石体积的粒间流体约占岩石体积的1-2%1-2%，其成分，其成分，其成分，其成分除除除除HH22OO、COCO22、OO22外，还有其他成分，如盐酸、硫化氢等，具有很外，还有其他成分，如盐酸、硫化氢等，具有很外，还有其他成分，如盐酸、硫化氢等，具有很外，还有其他成分，如盐酸、硫化氢等，具有很大的化学活动性大的化学活动性大的化学活动性大的化学活动性。（22）具有化学活动性流体对岩石变质的作用具有化学活动性流体对岩石变质的作用具有化学活动性流体对岩石变质的作用具有化学活动性流体对岩石变质的作用 流体压力能影响变质作用的温度流体压力能影响变质作用的温度流体压力能影响变质作用的温度流体压力能影响变质作用的温度 溶剂：促进岩石中一些组分的溶解、迁移溶剂：促进岩石中一些组分的溶解、迁移溶剂：促进岩石中一些组分的溶解、迁移溶剂：促进岩石中一些组分的溶解、迁移 流体直接参与变质反应流体直接参与变质反应流体直接参与变质反应流体直接参与变质反应：镁橄榄石镁橄榄石镁橄榄石镁橄榄石+HH22OO=蛇纹石蛇纹石蛇纹石蛇纹石+水镁石水镁石水镁石水镁石 黑云母黑云母黑云母黑云母+HH22OO=绿泥石绿泥石绿泥石绿泥石+绢云母绢云母绢云母绢云母二、变质作用的因素二、变质作用的因素二、变质作用的因素二、变质作用的因素4 4、时间、时间、时间、时间 实验室的化学反应实验室的化学反应实验室的化学反应实验室的化学反应瞬间瞬间瞬间瞬间 地球系统的化学反应地球系统的化学反应地球系统的化学反应地球系统的化学反应漫长漫长漫长漫长 在实验室短时间内无法发生的变质反应和变质在实验室短时间内无法发生的变质反应和变质在实验室短时间内无法发生的变质反应和变质在实验室短时间内无法发生的变质反应和变质作用（以天、月计算），在地球系统的地质演作用（以天、月计算），在地球系统的地质演作用（以天、月计算），在地球系统的地质演作用（以天、月计算），在地球系统的地质演化历史中是可以发生的（以化历史中是可以发生的（以化历史中是可以发生的（以化历史中是可以发生的（以MaMa为单位），以百为单位），以百为单位），以百为单位），以百万年为单位。万年为单位。万年为单位。万年为单位。归纳变质作用因素为：归纳变质作用因素为：归纳变质作用因素为：归纳变质作用因素为：T T、P P、流体、时间、流体、时间、流体、时间、流体、时间二、变质作用的因素二、变质作用的因素二、变质作用的因素二、变质作用的因素 考虑以上的变质作用因素和地质条件，可以分为：考虑以上的变质作用因素和地质条件，可以分为：考虑以上的变质作用因素和地质条件，可以分为：考虑以上的变质作用因素和地质条件，可以分为：1 1、区域变质作用区域变质作用区域变质作用区域变质作用 2 2、接触变质作用接触变质作用接触变质作用接触变质作用 3 3、混合岩化作用混合岩化作用混合岩化作用混合岩化作用 4 4、气液变质作用气液变质作用气液变质作用气液变质作用 5 5、动力变质作用动力变质作用动力变质作用动力变质作用 6 6、其他类型变质作用、其他类型变质作用、其他类型变质作用、其他类型变质作用三、变质作用类型三、变质作用类型三、变质作用类型三、变质作用类型1 1、区域变质作用、区域变质作用、区域变质作用、区域变质作用 是大面积发生的区域性的变质作用，是大面积发生的区域性的变质作用，是大面积发生的区域性的变质作用，是大面积发生的区域性的变质作用，是在地是在地是在地是在地壳活动带发生的变质作用。壳活动带发生的变质作用。壳活动带发生的变质作用。壳活动带发生的变质作用。主要因素主要因素主要因素主要因素：复杂，：复杂，：复杂，：复杂，T T、P P、流体都有、流体都有、流体都有、流体都有 结果：使岩石强烈变形或片理化结果：使岩石强烈变形或片理化结果：使岩石强烈变形或片理化结果：使岩石强烈变形或片理化 分布：古老的结晶基底、造山带，常与混合分布：古老的结晶基底、造山带，常与混合分布：古老的结晶基底、造山带，常与混合分布：古老的结晶基底、造山带，常与混合岩化作用伴生岩化作用伴生岩化作用伴生岩化作用伴生。三、变质作用类型三、变质作用类型三、变质作用类型三、变质作用类型2 2、接触变质作用、接触变质作用、接触变质作用、接触变质作用 在岩浆岩体边缘和围岩接触带上，由于高温、在岩浆岩体边缘和围岩接触带上，由于高温、在岩浆岩体边缘和围岩接触带上，由于高温、在岩浆岩体边缘和围岩接触带上，由于高温、溶液的影响使岩石发生的变质作用。溶液的影响使岩石发生的变质作用。溶液的影响使岩石发生的变质作用。溶液的影响使岩石发生的变质作用。分布位置：岩体或岩体附近分布位置：岩体或岩体附近分布位置：岩体或岩体附近分布位置：岩体或岩体附近分为：热接触变质作用分为：热接触变质作用分为：热接触变质作用分为：热接触变质作用 接触交代变质作用接触交代变质作用接触交代变质作用接触交代变质作用三、变质作用类型三、变质作用类型三、变质作用类型三、变质作用类型3 3、混合岩化作用、混合岩化作用、混合岩化作用、混合岩化作用 在区域变质作用的基础上，地壳内部热流升在区域变质作用的基础上，地壳内部热流升在区域变质作用的基础上，地壳内部热流升在区域变质作用的基础上，地壳内部热流升高，产生深部岩石部分熔融，熔浆渗透、交高，产生深部岩石部分熔融，熔浆渗透、交高，产生深部岩石部分熔融，熔浆渗透、交高，产生深部岩石部分熔融，熔浆渗透、交代、贯入于变质岩中形成混合岩的作用，是代、贯入于变质岩中形成混合岩的作用，是代、贯入于变质岩中形成混合岩的作用，是代、贯入于变质岩中形成混合岩的作用，是区域变质作用中的高级作用。区域变质作用中的高级作用。区域变质作用中的高级作用。区域变质作用中的高级作用。三、变质作用类型三、变质作用类型三、变质作用类型三、变质作用类型4 4、气液变质作用、气液变质作用、气液变质作用、气液变质作用 具有化学活动性的热水溶液和气体对岩石进具有化学活动性的热水溶液和气体对岩石进具有化学活动性的热水溶液和气体对岩石进具有化学活动性的热水溶液和气体对岩石进行交代，而使岩石发生变质的作用行交代，而使岩石发生变质的作用行交代，而使岩石发生变质的作用行交代，而使岩石发生变质的作用 主要因素：化学活动性流体，主要因素：化学活动性流体，主要因素：化学活动性流体，主要因素：化学活动性流体，温度来源：岩浆的挥发分，地壳内的热水温度来源：岩浆的挥发分，地壳内的热水温度来源：岩浆的挥发分，地壳内的热水温度来源：岩浆的挥发分，地壳内的热水 结果：岩石化学成分变化结果：岩石化学成分变化结果：岩石化学成分变化结果：岩石化学成分变化三、变质作用类型三、变质作用类型三、变质作用类型三、变质作用类型5 5、动力变质作用、动力变质作用、动力变质作用、动力变质作用 在构造运动产生的压力下，使岩石发生破碎在构造运动产生的压力下，使岩石发生破碎在构造运动产生的压力下，使岩石发生破碎在构造运动产生的压力下，使岩石发生破碎的变质作用。的变质作用。的变质作用。的变质作用。分布位置：断层，破碎带分布位置：断层，破碎带分布位置：断层，破碎带分布位置：断层，破碎带 导致结果：使岩石发生变形、导致结果：使岩石发生变形、导致结果：使岩石发生变形、导致结果：使岩石发生变形、破碎，还有轻微的重结晶现象破碎，还有轻微的重结晶现象破碎，还有轻微的重结晶现象破碎，还有轻微的重结晶现象三、变质作用类型三、变质作用类型三、变质作用类型三、变质作用类型6 6、其他类型变质作用、其他类型变质作用、其他类型变质作用、其他类型变质作用 冲击变质作用冲击变质作用冲击变质作用冲击变质作用陨石冲击地球，产生高温陨石冲击地球，产生高温陨石冲击地球，产生高温陨石冲击地球，产生高温高压，如石英相变为柯石英和斯石英。在自高压，如石英相变为柯石英和斯石英。在自高压，如石英相变为柯石英和斯石英。在自高压，如石英相变为柯石英和斯石英。在自然界发现是然界发现是然界发现是然界发现是6060年代由华人赵景德在美国亚利年代由华人赵景德在美国亚利年代由华人赵景德在美国亚利年代由华人赵景德在美国亚利桑那州的梅蒂尔陨石坑发现柯石英和斯石英，桑那州的梅蒂尔陨石坑发现柯石英和斯石英，桑那州的梅蒂尔陨石坑发现柯石英和斯石英，桑那州的梅蒂尔陨石坑发现柯石英和斯石英，是冲击变质作用产物。是冲击变质作用产物。是冲击变质作用产物。是冲击变质作用产物。复变质作用复变质作用复变质作用复变质作用不同阶段、多次叠加的变质不同阶段、多次叠加的变质不同阶段、多次叠加的变质不同阶段、多次叠加的变质作用作用作用作用。三、变质作用类型三、变质作用类型三、变质作用类型三、变质作用类型变质作用的类型及与构造环境的关系 按照岩石发生变质的途径或方式，可以按照岩石发生变质的途径或方式，可以按照岩石发生变质的途径或方式，可以按照岩石发生变质的途径或方式，可以分为：分为：分为：分为：1 1、重结晶作用、重结晶作用、重结晶作用、重结晶作用 2 2、变质结晶作用和变质、变质结晶作用和变质、变质结晶作用和变质、变质结晶作用和变质反反反反应应应应 3 3、交代作用、交代作用、交代作用、交代作用 4 4、变质分异作用、变质分异作用、变质分异作用、变质分异作用 5 5、变形和碎裂作用、变形和碎裂作用、变形和碎裂作用、变形和碎裂作用四、变质作用的方式四、变质作用的方式四、变质作用的方式四、变质作用的方式1 1、重结晶作用重结晶作用重结晶作用重结晶作用 同种矿物，经过重新溶解、组分迁移，再结同种矿物，经过重新溶解、组分迁移，再结同种矿物，经过重新溶解、组分迁移，再结同种矿物，经过重新溶解、组分迁移，再结晶形成原矿物的方式。重结晶作用的结果是晶形成原矿物的方式。重结晶作用的结果是晶形成原矿物的方式。重结晶作用的结果是晶形成原矿物的方式。重结晶作用的结果是晶粒由小变大晶粒由小变大晶粒由小变大晶粒由小变大 受控因素：成分愈单一、粒度愈小，愈容易受控因素：成分愈单一、粒度愈小，愈容易受控因素：成分愈单一、粒度愈小，愈容易受控因素：成分愈单一、粒度愈小，愈容易发生发生发生发生 举例：石灰岩举例：石灰岩举例：石灰岩举例：石灰岩大理岩大理岩大理岩大理岩 硅质石英砂岩硅质石英砂岩硅质石英砂岩硅质石英砂岩石英岩石英岩石英岩石英岩四、变质作用的方式四、变质作用的方式四、变质作用的方式四、变质作用的方式2 2、变质结晶作用和变质反应、变质结晶作用和变质反应、变质结晶作用和变质反应、变质结晶作用和变质反应 变质结晶作用是指在变质作用的温度变质结晶作用是指在变质作用的温度变质结晶作用是指在变质作用的温度变质结晶作用是指在变质作用的温度、压力范围内，、压力范围内，、压力范围内，、压力范围内，在原岩基本保持固态条件下使旧矿物消失、新矿物在原岩基本保持固态条件下使旧矿物消失、新矿物在原岩基本保持固态条件下使旧矿物消失、新矿物在原岩基本保持固态条件下使旧矿物消失、新矿物形成的变质方式形成的变质方式形成的变质方式形成的变质方式。这种方式是。这种方式是。这种方式是。这种方式是通过特定的化学反应通过特定的化学反应通过特定的化学反应通过特定的化学反应来实现，来实现，来实现，来实现，这种化学反应称为变质反应这种化学反应称为变质反应这种化学反应称为变质反应这种化学反应称为变质反应。包括同质多。包括同质多。包括同质多。包括同质多象转变和形成新的矿物组合。象转变和形成新的矿物组合。象转变和形成新的矿物组合。象转变和形成新的矿物组合。举例：举例：举例：举例：红柱石红柱石红柱石红柱石=矽线石矽线石矽线石矽线石=蓝晶石蓝晶石蓝晶石蓝晶石 AlAl22SiOSiO55；金刚石；金刚石；金刚石；金刚石=石墨石墨石墨石墨 方解石方解石方解石方解石+石英石英石英石英 硅灰石硅灰石硅灰石硅灰石+CO2 CO2 CaCO3+SiO2CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2CaSiO3+CO2 白云石白云石+石英石英+水水 =滑石滑石+方解石方解石+CO2CO2 四、变质作用的方式四、变质作用的方式四、变质作用的方式四、变质作用的方式Al2SiO5 的转变的转变(Ky=And=Sil)High pressureHigh pressureHigh temperatureHigh temperatureLow P-TLow P-T3 3、交代作用、交代作用、交代作用、交代作用 由于流体的迁移使固态岩石与外界产生复杂物质交换，由于流体的迁移使固态岩石与外界产生复杂物质交换，由于流体的迁移使固态岩石与外界产生复杂物质交换，由于流体的迁移使固态岩石与外界产生复杂物质交换，从而改变岩石化学成分的一种变质方式。从而改变岩石化学成分的一种变质方式。从而改变岩石化学成分的一种变质方式。从而改变岩石化学成分的一种变质方式。举例：举例：举例：举例：橄榄石橄榄石橄榄石橄榄石(Mg(Mg22SiOSiO44)+H)+H22OO蛇纹石蛇纹石蛇纹石蛇纹石(H(H44MgMg33SiSi22OO99)+)+水镁石水镁石水镁石水镁石(Mg(OH)2)(Mg(OH)2)NaNa+KAlSi+KAlSi33OO88NaAlSiNaAlSi33OO88+K+K+带入带入带入带入 钾长石钾长石钾长石钾长石 钠长石钠长石钠长石钠长石 带出带出带出带出四、变质作用的方式四、变质作用的方式四、变质作用的方式四、变质作用的方式4 4、变质分异作用、变质分异作用、变质分异作用、变质分异作用 在变质作用过程中，原来均一的岩石发育出在变质作用过程中，原来均一的岩石发育出在变质作用过程中，原来均一的岩石发育出在变质作用过程中，原来均一的岩石发育出不同矿物集合体，使岩石出现不均一的现象，不同矿物集合体，使岩石出现不均一的现象，不同矿物集合体，使岩石出现不均一的现象，不同矿物集合体，使岩石出现不均一的现象，称为变质分异作用。称为变质分异作用。称为变质分异作用。称为变质分异作用。原因：某些组分在间隙溶液中扩散、不均匀原因：某些组分在间隙溶液中扩散、不均匀原因：某些组分在间隙溶液中扩散、不均匀原因：某些组分在间隙溶液中扩散、不均匀聚集的结果聚集的结果聚集的结果聚集的结果 如：原来的基性岩石如：原来的基性岩石如：原来的基性岩石如：原来的基性岩石 斜长角闪岩斜长角闪岩斜长角闪岩斜长角闪岩，形成，形成，形成，形成暗色和浅色条带。暗色和浅色条带。暗色和浅色条带。暗色和浅色条带。四、变质作用的方式四、变质作用的方式四、变质作用的方式四、变质作用的方式5 5、变形作用和碎裂作用、变形作用和碎裂作用、变形作用和碎裂作用、变形作用和碎裂作用在应力作用下的一种变质方式在应力作用下的一种变质方式在应力作用下的一种变质方式在应力作用下的一种变质方式（1 1）变形作用变形作用变形作用变形作用岩石和矿物所受的应力超过岩石和矿物所受的应力超过岩石和矿物所受的应力超过岩石和矿物所受的应力超过弹性限度时产生的塑性变形弹性限度时产生的塑性变形弹性限度时产生的塑性变形弹性限度时产生的塑性变形，即为变形作用，即为变形作用，即为变形作用，即为变形作用 结果结果结果结果岩石和矿物基本保持原来的连岩石和矿物基本保持原来的连岩石和矿物基本保持原来的连岩石和矿物基本保持原来的连续性，无破碎现象，应力消失后，不能恢复续性，无破碎现象，应力消失后，不能恢复续性，无破碎现象，应力消失后，不能恢复续性，无破碎现象，应力消失后，不能恢复原来的状态。原来的状态。原来的状态。原来的状态。（2 2）破碎作用破碎作用破碎作用破碎作用在地壳浅部，岩石和矿物所在地壳浅部，岩石和矿物所在地壳浅部，岩石和矿物所在地壳浅部，岩石和矿物所受的应力超过其弹性限度时，会发生破裂、受的应力超过其弹性限度时，会发生破裂、受的应力超过其弹性限度时，会发生破裂、受的应力超过其弹性限度时，会发生破裂、裂开的变质作用方式。裂开的变质作用方式。裂开的变质作用方式。裂开的变质作用方式。四、变质作用的方式四、变质作用的方式四、变质作用的方式四、变质作用的方式（一）变质岩的化学成分（一）变质岩的化学成分（一）变质岩的化学成分（一）变质岩的化学成分1.1.泥质泥质泥质泥质变质岩：源于泥质沉积物；变质岩：源于泥质沉积物；变质岩：源于泥质沉积物；变质岩：源于泥质沉积物；例如：例如：例如：例如：云母片岩云母片岩云母片岩云母片岩2.2.长英质长英质长英质长英质变质岩：包括变质的砂岩、硅质凝灰岩和中酸变质岩：包括变质的砂岩、硅质凝灰岩和中酸变质岩：包括变质的砂岩、硅质凝灰岩和中酸变质岩：包括变质的砂岩、硅质凝灰岩和中酸性岩浆岩；性岩浆岩；性岩浆岩；性岩浆岩；例如：例如：例如：例如：片麻岩片麻岩片麻岩片麻岩3.3.钙质钙质钙质钙质变质岩：源于灰岩和白云岩（可含石英、粘土矿变质岩：源于灰岩和白云岩（可含石英、粘土矿变质岩：源于灰岩和白云岩（可含石英、粘土矿变质岩：源于灰岩和白云岩（可含石英、粘土矿物等杂质）等钙质沉积物；物等杂质）等钙质沉积物；物等杂质）等钙质沉积物；物等杂质）等钙质沉积物；例如：例如：例如：例如：大理岩大理岩大理岩大理岩4.4.基性基性基性基性变质岩：由基性岩浆岩、凝灰岩及含显著数量的变质岩：由基性岩浆岩、凝灰岩及含显著数量的变质岩：由基性岩浆岩、凝灰岩及含显著数量的变质岩：由基性岩浆岩、凝灰岩及含显著数量的CaCa、AlAl、FeFe、MgMg的不纯泥灰质沉积物转变而来的的不纯泥灰质沉积物转变而来的的不纯泥灰质沉积物转变而来的的不纯泥灰质沉积物转变而来的变质岩；变质岩；变质岩；变质岩；例如：例如：例如：例如：绿片岩，斜长角闪岩绿片岩，斜长角闪岩绿片岩，斜长角闪岩绿片岩，斜长角闪岩5.5.镁质镁质镁质镁质变质岩：源于超基性岩浆岩和绿泥石质及其它富变质岩：源于超基性岩浆岩和绿泥石质及其它富变质岩：源于超基性岩浆岩和绿泥石质及其它富变质岩：源于超基性岩浆岩和绿泥石质及其它富含含含含MgMg、FeFe的沉积物。的沉积物。的沉积物。的沉积物。例如：例如：例如：例如：蛇纹岩蛇纹岩蛇纹岩蛇纹岩五、变质岩的物质成分五、变质岩的物质成分五、变质岩的物质成分五、变质岩的物质成分（二）变质岩的矿物成分（二）变质岩的矿物成分（二）变质岩的矿物成分（二）变质岩的矿物成分1 1、变质岩变质岩变质岩变质岩中中中中矿物成分矿物成分矿物成分矿物成分 比沉积岩、岩浆岩矿物成分复杂得多，而且比沉积岩、岩浆岩矿物成分复杂得多，而且比沉积岩、岩浆岩矿物成分复杂得多，而且比沉积岩、岩浆岩矿物成分复杂得多，而且有很大差别。有很大差别。有很大差别。有很大差别。按照成因划分按照成因划分按照成因划分按照成因划分 稳定矿物稳定矿物稳定矿物稳定矿物(新矿物新矿物新矿物新矿物)变质结晶作用、重结晶变质结晶作用、重结晶变质结晶作用、重结晶变质结晶作用、重结晶 作用形成的矿物作用形成的矿物作用形成的矿物作用形成的矿物 不稳定矿物不稳定矿物不稳定矿物不稳定矿物(残余矿物残余矿物残余矿物残余矿物)反应不彻底而保存反应不彻底而保存反应不彻底而保存反应不彻底而保存 下来的原岩矿物下来的原岩矿物下来的原岩矿物下来的原岩矿物五、变质岩的物质成分五、变质岩的物质成分五、变质岩的物质成分五、变质岩的物质成分（二）变质岩的矿物成分（二）变质岩的矿物成分（二）变质岩的矿物成分（二）变质岩的矿物成分1 1、变质岩变质岩变质岩变质岩中中中中矿物成分矿物成分矿物成分矿物成分 按稳定范围划分按稳定范围划分按稳定范围划分按稳定范围划分 特征变质矿物特征变质矿物特征变质矿物特征变质矿物仅稳定存在于很狭窄的仅稳定存在于很狭窄的仅稳定存在于很狭窄的仅稳定存在于很狭窄的P-TP-T条件内的矿物，对外界条件的变化反映很灵条件内的矿物，对外界条件的变化反映很灵条件内的矿物，对外界条件的变化反映很灵条件内的矿物，对外界条件的变化反映很灵敏，因此是变质岩形成条件的指示矿物，如敏，因此是变质岩形成条件的指示矿物，如敏，因此是变质岩形成条件的指示矿物，如敏，因此是变质岩形成条件的指示矿物，如红柱石红柱石红柱石红柱石-蓝晶石蓝晶石蓝晶石蓝晶石-矽线石矽线石矽线石矽线石。贯通矿物贯通矿物贯通矿物贯通矿物在很宽的在很宽的在很宽的在很宽的P-TP-T范围内都稳定存在范围内都稳定存在范围内都稳定存在范围内都稳定存在的矿物，如方解石、石英，不具有指示意义的矿物，如方解石、石英，不具有指示意义的矿物，如方解石、石英，不具有指示意义的矿物，如方解石、石英，不具有指示意义五、变质岩的物质成分五、变质岩的物质成分五、变质岩的物质成分五、变质岩的物质成分（二）变质岩的矿物成分（二）变质岩的矿物成分（二）变质岩的矿物成分（二）变质岩的矿物成分2 2、变质岩中矿物特征：、变质岩中矿物特征：、变质岩中矿物特征：、变质岩中矿物特征：(1)(1)出现一些岩浆岩、沉积岩中都不出现的特征变质矿物，出现一些岩浆岩、沉积岩中都不出现的特征变质矿物，出现一些岩浆岩、沉积岩中都不出现的特征变质矿物，出现一些岩浆岩、沉积岩中都不出现的特征变质矿物，如红柱石、堇青石、十字石、矽线石、蓝晶石、硅灰如红柱石、堇青石、十字石、矽线石、蓝晶石、硅灰如红柱石、堇青石、十字石、矽线石、蓝晶石、硅灰如红柱石、堇青石、十字石、矽线石、蓝晶石、硅灰石等，它们分别产出于不同的石等，它们分别产出于不同的石等，它们分别产出于不同的石等，它们分别产出于不同的P-TP-T条件。条件。条件。条件。(2)(2)广泛发育纤维状、鳞片状、长柱状、针状矿物，如矽线广泛发育纤维状、鳞片状、长柱状、针状矿物，如矽线广泛发育纤维状、鳞片状、长柱状、针状矿物，如矽线广泛发育纤维状、鳞片状、长柱状、针状矿物，如矽线石、绢云母等。石、绢云母等。石、绢云母等。石、绢云母等。(3)(3)出现比重大、分子体积小的矿物，如石榴石、绿辉石。出现比重大、分子体积小的矿物，如石榴石、绿辉石。出现比重大、分子体积小的矿物，如石榴石、绿辉石。出现比重大、分子体积小的矿物，如石榴石、绿辉石。(4)(4)变质岩中的矿物常发育变形现象。变质岩中的矿物常发育变形现象。变质岩中的矿物常发育变形现象。变质岩中的矿物常发育变形现象。(5)(5)变质岩中含（变质岩中含（变质岩中含（变质岩中含（OHOH）的矿物与岩浆岩相比更发育。）的矿物与岩浆岩相比更发育。）的矿物与岩浆岩相比更发育。）的矿物与岩浆岩相比更发育。(6)(6)变质岩中的石英，长石等矿物常具波状消光，裂纹也较变质岩中的石英，长石等矿物常具波状消光，裂纹也较变质岩中的石英，长石等矿物常具波状消光，裂纹也较变质岩中的石英，长石等矿物常具波状消光，裂纹也较发育。发育。发育。发育。五、变质岩的物质成分五、变质岩的物质成分五、变质岩的物质成分五、变质岩的物质成分红柱石角岩红柱石角岩（二）变质岩的矿物成分（二）变质岩的矿物成分（二）变质岩的矿物成分（二）变质岩的矿物成分3 3、变质岩中矿物成分的控制因素变质岩中矿物成分的控制因素变质岩中矿物成分的控制因素变质岩中矿物成分的控制因素包括包括包括包括2 2个方面个方面个方面个方面原岩的化学成分和变质条件原岩的化学成分和变质条件原岩的化学成分和变质条件原岩的化学成分和变质条件(P-TP-T，流体等流体等流体等流体等)(1)(1)原岩成分是决定因素，决定了变质岩可能出现何种矿物。原岩成分是决定因素，决定了变质岩可能出现何种矿物。原岩成分是决定因素，决定了变质岩可能出现何种矿物。原岩成分是决定因素，决定了变质岩可能出现何种矿物。如，原岩为硅质石灰岩，成分为如，原岩为硅质石灰岩，成分为如，原岩为硅质石灰岩，成分为如，原岩为硅质石灰岩，成分为CaOCaO、COCO22、SiOSiO22，变质，变质，变质，变质后形成大理岩后形成大理岩后形成大理岩后形成大理岩可以含有方解石、石英、硅灰石。可以含有方解石、石英、硅灰石。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)(2)变质条件变质条件变质条件变质条件(P-T,(P-T,流体等流体等流体等流体等)决定了具体何种矿物出现。例决定了具体何种矿物出现。例决定了具体何种矿物出现。例决定了具体何种矿物出现。例如上述的硅质石灰岩，经热接触变质作用后，若如上述的硅质石灰岩，经热接触变质作用后，若如上述的硅质石灰岩，经热接触变质作用后，若如上述的硅质石灰岩，经热接触变质作用后，若P=1barP=1bar T470 CT470 CT470 C，形成方解石、硅灰石，或者石英形成方解石、硅灰石，或者石英形成方解石、硅灰石，或者石英形成方解石、硅灰石，或者石英+