第33章变质作用与变质岩.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,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,27.4%,。,第四章 变质作用与变质岩,.,变质作用概述,2.,变质作用类型及其代表性岩石,3,变质岩的特征,4,三大类岩石的转化,变质作用,岩石,基本上在,固态,下,，,由于,温度,、,压力,及,化学活动性流体,的作用,而使岩 石成分、结构、构造等发生变化的 地质作用。,由变质作用形成的岩石 变质岩。,原 岩,变质作用,变质岩,岩浆岩 正变质岩 沉积岩 负变质岩,温度：,影响变质作用的最基本因素,150,（,180,）,800,（,900,）,升温意味着获得了新的能量，矿物中质点活性增强，可使原来的非晶质变为晶质，原来小晶粒长大。,来源,地热,岩浆热,岩石的断裂挤压,引起变质作用的因素,1,静压力,上覆岩石自重引起的，各向等同。,每公里厚的岩石压力约为,275,巴；,地下,10,公里 约,2750,巴；,地下,20,公里 约,5500,巴。,静压力是各向同性的，作用结果使岩石中,矿物变为密度大，体积小的新矿物。,定向压力,作用于地壳岩石的侧向挤压力，具有方向性，,主要是构造力的作用造成。作用结果使岩石中,片、柱状矿物定向排列,。,挤压力,剪切力,压力：,压力作用下矿物颗粒的排列状况,围压,定向压力,以,O,、,为主，并含有易挥发的物质,，,岩石粒间孔隙及裂隙中以水为主的液体,结构水含有矿物,、,2,岩浆中逃逸的热气、热液,地壳深处的热液代入各种元素,控制反应进程,扩散、迁移元素，改变化学成分。,来源,化学活动性流体,在变质作用过程中,温度,、,压力,和,化学活动性流体,等各种因素是相互配合的，而在,不同的地质条件,下，,主导因素不同,，显出不同的变质特征。,（）,重结晶作用,指岩石在固态状态下，同一种矿物经过有限的颗粒溶解、组分迁移，然后又重新结晶成较粗大颗粒的作用，在这一过程中矿物成分不发生变化。,石英砂岩,石英岩,石灰岩,大理岩,变质作用的方式：,紧密相嵌的重结晶矿物,（）,变质结晶作用,（重组合）,指在原岩总体化学成分基本不变化的条件下，形成新矿物或新矿物组合的作用。,高岭石,大于,350,左右的温度时可转变为叶腊石；,400,以上的温度条件，可转为硬绿泥石，,此时如静岩压力低于,300MPa,易形成红柱石，,如高于,300MPa,则形成兰晶石；,温度在,500,660,之间则变成十字石及石英；,温度高于,660,则变成石榴子石和矽线石,。,（）交代作用,指化学活动性强的流体与固体岩石之间发生物质置换与交换作用，产生新矿物，岩石总体化学成分发生变化。,KAlSi,3,O,8,+Na,+,NaAlSi,3,O,8,+K,+,交代作用的特点,：在固态条件进行；交代前后岩石的总体积基本不变；原矿物的溶解核新矿物的形成几乎同时进行。交代作用在变质作用过程中是比较普遍的。,钾长石,钠长石,（）,变质分异作用,指成分比较均一的原岩，经变质作用后，形成矿物成分不均匀分布的过程。,常见的例子为在变质作用过程中，当具有定向压力作用时，原岩本身的某些矿物（如暗色与浅色矿物）经过变形、扩散作用、定向排列而不均匀地分别聚集起来，分别形成暗色矿物与浅色矿物的条带，形成片麻岩或片岩,片麻构造,（）,动力变质作用,（）,区域变质作用,（）,接触变质作用,变质作用的基本类型,：,（）,混合岩化作用,发生在岩浆岩体与围岩接触带上，主要由岩浆活动所带来的热量及活动性流体所引起的变质作用。,变质环境：,温度,较高，一般在,300,800,之间，静岩,压力,不太大（,300MPa,）,接触热,变质作用,接触交代,变质作用,变质作用的基本类型,：,（）接触变质作用,接触热变质作用,单纯由于热量多而引起的接触变质,主要变质岩：,石英砂岩石英岩,石灰岩大理岩,接触交代变质作用,除温度因素之外，还有从岩浆中分泌的,挥发性物质所产生的交代作用,。,主要变质岩：,矽卡岩,接触变质作用,接触变质晕,当碳酸盐岩石与中、酸性侵入岩相接触时常形成,矽卡岩,。我国大量中、小型含金的富铜、富铁矿床大多是与矽卡岩关系密切的金属矿床。,接触交代变质作用形成的主要变质岩：,矽卡岩,矽卡岩型矿床,中、酸性侵入体的上部接触带，当与碳酸盐岩石，尤其与石膏岩盐层相接触，围岩中的碱、氯化物、碳酸根、硫酸根与岩浆发生接触交代变质作用。,可形成许多富铜、富铁、白钨、黄金等矿床，这是我国东部地区常见的一种矿床类型。,开采中的矽卡岩矿床,是指在构造变形、变位过程中所产生的定向压力的作用下，使岩石发生变形、破碎以及伴随的重结晶等作用。,（）,动力变质作用,引起动力变质作用的主要因素是,构造应力,（也称,定向压力,），,变质作用的基本类型,：,碎裂作用,地壳浅部，深度一般小于,10 km,，温度,50,300,，静岩压力一般在,250,350 MPa,之下,岩石为较强的脆性,变质形成的岩石称为碎裂岩类,。,韧性变形,在地壳深部,(,深度大于,10,15 km),，岩石表,现出较强的韧性（或称柔性）变形，而不出,现明显的破裂，,变质形成的岩石称为,糜棱岩类,。,是在大区域范围内发生，影响的范围可达数千至数万,km,以上，影响深度可达,30 km,以上。常发生在板块边界附近与大断裂带附近。由,温度,、,压力,、,化学活动性流体,等,多种因素,引起的变质作用。,变质环境：,温度在,200-800,之间，,静岩压力可随埋深不同而变化，存,在较强的定向压力（构造应力）。,（）,区域变质作用,变质作用的基本类型,：,主要变质岩：板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、麻粒岩,板岩,片麻岩,片岩,千枚岩,区域变质作用环境：,低压高温变质作用,一般形成深度较浅（小于,15km,），静岩压力为,200,400MPa,，定向压力较小,温度是主要影,响因素（,200,700,），,变质形成的岩石：沸石岩、角岩、绿片岩、角闪石片岩、,麻粒岩等。,高压低温区域变质作用,形成深度一般大于,15 km,，静岩压力为,300,1000 MPa,，并伴有一定的定向压力，但,形成温度不一定很高，,变质形成的岩石：兰闪石片岩与榴辉岩。,歙砚,板岩,高耸的嵩山,石英岩,雄伟的泰山花岗混合岩,长英质的矿物溶解浸透、扩散、贯入,组成脉体（浅色）；,铁镁质的矿物组成基体（深色）；,代表岩石：,混合岩,（）,混合岩化作用,（超深变质作用）,是由变质作用向岩浆作用转变的过渡性地质作用，当区域变质作用进一步发展，特别是温度很高时，岩石发生部分熔融。,变质作用的基本类型,：,条带状混合岩,肠状混合岩,变质作用的类型与在地壳中发生的部位,变质作用的类型及其对应的温压范围,从岩石的结构，构造的类别来看，泥质岩随着变质程度的加深，可以由变质最浅的板岩、依次变为千枚岩、片岩、片麻岩直到麻粒岩；,中酸性的岩浆岩可变成片麻岩和麻粒岩；偏基性的岩浆岩可变质为片岩和角闪片岩等。,石灰岩或石英砂岩，变质后的变化序列不明显，一般都变成大理岩或石英岩。,3.,变质岩的特征,一、变质岩中的矿物,特有矿物变质矿物：,石榴子石、红柱石、,夕线石、蓝晶石、,蓝闪石、十字石、蛇纹石,共有矿物：,石英、长石、云母,二、变质岩的结构,（一）变晶结构,由于原岩在变质过程中的重结形成的结构。,按变晶的大小和可分为,粗粒变晶结构,3mm,中粒变晶结构,1-3mm,细粒变晶结构,0.1-1mm,显微变晶结构,0.1mm,主要矿物粒径,等粒变晶结构,不等粒变晶结构,斑状变晶结构,粒状变晶结构 石英、方解石,鳞片变晶结构 云母、绿泥石,纤维状变晶结构 阳起石、硅灰石,按变晶的形态可分,(,二,),变余结构：,变质程度浅，保留了部分原岩的结构。,变余斑状结构,变余砂状结构,（一）,变成构造：,原岩构造消失，形成新的岩石构造。,斑点构造：,炭质、硅质、铁质、红柱石等呈斑点状。,板状构造：,岩石具平行、密集、平坦的破裂面，,沿此面岩石易分裂成薄板状。,片理构造：,片、柱、长条状矿物平行定向排列。,片麻状构造：,片柱状矿物（深色）与粒状矿物（浅色）,相间排列。,块状构造：,矿物均匀分布。,（二）,变余构造：,变质岩中残留了原岩的构造。,变余气孔构造、,变余杏仁构造、,变余层状构造等。,三、变质岩的构造,当原已形成的岩石，一旦改变其所处的形成时的环境，岩石将随之发生改造，而转化为其它类型岩石。,4,、,三大类岩石的互相转化,三大类岩石的分布状况为,：,岩石圈表层,大陆面积,，,沉积岩,70,，,岩浆岩,20,，,变质岩,10,岩石圈表层总面积,岩浆岩占总面积的,76,，,沉积岩,20,，,变质岩,不足,4,。,岩石圈的总体积,沉积岩,约占总体积的,5,，,岩浆岩,35,，,变质岩,60,。,变质作用,岩浆作用,沉积作用,出露到地表面的岩浆岩、变质岩与沉积岩，在大气圈、水圈与生物圈的共同作用下，可以经过风化、剥蚀、搬运作用而变成沉积物，沉积物埋到地下浅处就硬结成岩,-,重新形成沉积岩。,沉积岩,变质岩,岩浆岩,埋到地下深处的沉积岩或岩浆岩，在温度不太高的条件下，可以以固态的形式发生变质，变成变质岩,.,沉积岩,变质岩,岩浆岩,不管什么岩石，一旦进入高温（大于,700,800,）状态，岩石就将逐渐熔融成岩浆。岩浆在地下浅处冷凝成侵入岩，或喷出地表而形成火山岩。,沉积岩,变质岩,岩浆岩,三大岩类的相互转化,三大岩类的形成与转化,