第六章變質(zhì)作用與變質(zhì)巖ppt課件

1、第十六章 變質(zhì)作用與變質(zhì)巖 變質(zhì)作用地殼中已經(jīng)形成的巖石在基本上處于固體狀態(tài)下，受到溫度、壓力及化學活動性流體的作用，發(fā)生礦物成分，化學成分，巖石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造變化的地質(zhì)作用。 脫水 吸熱蛋白石 石英 高嶺石 紅柱石+石英+水 2.形成新的礦物使巖石內(nèi)部物質(zhì)重新組合，非晶質(zhì)變?yōu)榻Y(jié)晶質(zhì)，形成新的礦物。 石灰?guī)r 大理巖；泥質(zhì)巖 角巖；石英砂巖 石英巖。 1. 重結(jié)晶作用使晶粒細小的巖石變成晶粒粗大的巖石。 主要有來自地球內(nèi)部的熱能地熱、巖漿熱、巖石斷裂產(chǎn)生的高溫等），不同區(qū)域，不同深度，熱能也不同。溫度升高增加了巖石內(nèi)部質(zhì)點的活動性，因而使巖石產(chǎn)生物理化學變化： 一、溫度第一節(jié) 變質(zhì)作用的因素大理巖m

2、arble） 角巖hormfels又稱角頁巖 原巖主要為粘土巖、粉砂巖、火成巖和各種火山碎屑巖。 壓力增大往往伴隨著溫度升高，因此在溫度、壓力的共同作用下，也會產(chǎn)生重結(jié)晶并形成新的礦物。 如：泥質(zhì)巖 板巖、千枚巖、片巖 鈣長石 橄欖石 石榴子石 1.靜壓力均衡壓力或圍壓）由上覆巖層的重力引起的。靜壓力使巖石的體積縮小，密度加大，變的致密堅硬，并形成新的礦物。如 :二、壓力 2.定向壓力側(cè)壓力、動壓力、應(yīng)力） 由構(gòu)造運動或巖漿活動引起的擠壓力，使巖石中礦物垂直于壓力方向排列，產(chǎn)生片理構(gòu)造 片麻狀構(gòu)造等。同時還能形成新的礦物：石英 、云母 、綠泥石 、石墨等。 CaAl2SiO8+(Mg*Fe)2

3、SiO4 Ca(Mg*Fe)2Al2(SiO4)2 二、壓力 2.定向壓力側(cè)壓力、動壓力、應(yīng)力） 片理構(gòu)造二、壓力 2.定向壓力側(cè)壓力、動壓力、應(yīng)力） 片理構(gòu)造 壓應(yīng)力作用下礦物的定向排列 剪切應(yīng)力作用下礦物的定向排列 二、壓力 2.定向壓力側(cè)壓力、動壓力、應(yīng)力） 角閃斜長片麻巖(片麻狀構(gòu)造)橄欖石 蛇紋石；輝石 綠泥石、絹云母；黑云母 綠泥石、絹云母 三、具有化學活動性的流體1.來源：主要來自巖漿和深層熱水溶液，也可以是原來的巖石中的流體。2.成分：主要是水、二氧化碳以及氧、氟、氯、硼、磷等易揮發(fā)性組分。3.作用方式：流體與溫度、壓力等共同作用，活動在巖石的破碎帶、接觸帶以及礦物顆粒間的空隙

4、中，與周圍物質(zhì)進行一系列反應(yīng)，將巖石中的一些元素熔濾出來，引起巖石物質(zhì)成分的變化。如： 上述三種因素相互聯(lián)系，相互影響，共同作用，只是在一定的地質(zhì)條件下，某種因素起主要作用而已。 一、變質(zhì)巖的礦物 一部分礦物是在其它巖石中也存在的礦物，如石英、長石、云母、角閃石、輝石、磁鐵礦以及方解石、白云石等。還有一部分礦物是在變質(zhì)過程中產(chǎn)生的新礦物，如石榴子石、藍閃石、絹云母、綠泥石、紅柱石、陽起石、透閃石、滑石、硅灰石、蛇紋石、石墨等變質(zhì)礦物。 這些礦物是在特定環(huán)境下形成的穩(wěn)定礦物，是鑒別變質(zhì)巖的標志礦物。第二節(jié) 變質(zhì)巖的特征變質(zhì)巖的特征，最主要的有兩點： 一是巖石重結(jié)晶明顯， 二是巖石具有一定的結(jié)構(gòu)和

5、構(gòu)造，特別是在一定壓力下礦物重結(jié)晶形成的片理構(gòu)造。石榴子石藍閃石絹云母綠泥石紅柱石陽起石透閃石蛇紋石石 墨滑 石 二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu) 變質(zhì)巖地殼中原來已經(jīng)存在的各種巖石沉積巖、巖漿巖 或變質(zhì)巖） ，在溫度、壓力和化學活動性流體的作用下，使原來的巖石在結(jié)構(gòu)、構(gòu)造或物質(zhì)成分上發(fā)生變化而形成的新巖石。變質(zhì)作用的類型是變質(zhì)巖劃分大類的依據(jù)。 變晶結(jié)構(gòu)原巖在固態(tài)下發(fā)生重結(jié)晶、變質(zhì)結(jié)晶作用，形成的結(jié)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。如：粒狀變晶結(jié)構(gòu)石英巖、大理巖）、鱗片變晶結(jié)構(gòu)千枚巖、云母片巖等。 變余結(jié)構(gòu)變質(zhì)程度較低，重結(jié)晶和變質(zhì)結(jié)晶不完全，保留有原巖的結(jié)構(gòu)。 如：變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)板巖）、變余斑狀結(jié)構(gòu)等。二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)板巖(變余泥

6、質(zhì)結(jié)構(gòu))二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)蝕變安山巖(變余斑狀結(jié)構(gòu))二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)石英巖(粒狀變晶結(jié)構(gòu))二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)大理巖(粒狀變晶結(jié)構(gòu))二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)千枚巖鱗片變晶結(jié)構(gòu)）二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)云母片巖鱗片變晶結(jié)構(gòu)）三、變質(zhì)巖的構(gòu)造 變余構(gòu)造巖石變質(zhì)后仍保留原巖的構(gòu)造特征。 如：變余層理構(gòu)造、變余波痕構(gòu)造、變余氣孔構(gòu)造等。板巖千枚巖片巖片麻巖斑點板巖 變成構(gòu)造原巖通過重結(jié)晶、變質(zhì)結(jié)晶形成的構(gòu)造。 如：斑點構(gòu)造斑點板巖）、板狀構(gòu)造板巖）、 千枚狀構(gòu)造千枚巖）、片狀構(gòu)造片巖）、 片麻狀構(gòu)造片麻巖等。石灰?guī)r 大理巖石英砂巖 石英巖 接觸變質(zhì)作用形成的角巖第三節(jié) 變質(zhì)作用類型及代表巖石根據(jù)變質(zhì)因素和地質(zhì)條件的不同分為

7、五種類型：一、接觸變質(zhì)作用巖漿侵入與圍巖接觸的地帶，由于溫度增高和氣水熱液與圍巖發(fā)生的作用。 1.接觸熱變質(zhì)作用以溫度增高為主，巖石受熱后發(fā)生礦物的重結(jié)晶。 泥質(zhì)巖 斑點板巖、角巖第三節(jié) 變質(zhì)作用類型及代表巖石根據(jù)變質(zhì)因素和地質(zhì)條件的不同分為四種類型：一、接觸變質(zhì)作用巖漿侵入與圍巖接觸的地帶，由于溫度增高和氣水熱液與圍巖發(fā)生的作用。 2.接觸交代變質(zhì)作用除溫度以外，來自巖漿的揮發(fā)性物質(zhì)氣水熱液與圍巖發(fā)生交代作用，使巖石發(fā)生復雜的化學變化，并產(chǎn)生新的礦物。 最典型的代表是：酸性巖漿與碳酸鹽巖石接觸交代，形成矽卡巖，并且常形成矽卡巖礦床。 矽卡巖矽卡巖礦床 從巖漿中分泌出來的氣體和熱水溶液與易起化

8、學反應(yīng)的圍巖發(fā)生接觸交代而形成的礦床，故又稱接觸交代礦床。 特征： 1、礦床主要產(chǎn)生于酸性侵入體花崗巖、花崗閃長巖等與石灰?guī)r或白云巖的接觸地帶該地帶通常形成矽卡巖）。這是因為交代作用與圍巖的化學活潑性有關(guān)，而石灰?guī)r、白云巖等比砂巖、頁巖的性質(zhì)活潑得多。 2、當含礦揮發(fā)氣體和熱水溶液在高溫條件下與石灰?guī)r接觸時，發(fā)生化學反應(yīng)，形成有用的礦床。 3、圍巖產(chǎn)生顯著的矽卡巖化現(xiàn)象，所以矽卡巖是尋找這類礦床的重要標志。 硅(矽為Si音譯)和鈣(卡為Ca音譯)。 矽卡巖礦床 與此相關(guān)的礦產(chǎn)多為金屬礦產(chǎn)，如鐵、銅、錫、鋅、鎢、鉬、鈹?shù)?。此外還有水晶、硼礦。我國著名的大冶鐵礦、個舊銅錫礦即屬此類礦床。 1、鈣矽

9、卡巖型系交代石灰?guī)r而形成，它是矽卡巖礦床中分布最廣的一種類型。有關(guān)的礦床如鐵、銅、鉛、鋅、鎢、錫、鉬等金屬礦床。 2、鎂矽卡巖型系交代白云巖或白云質(zhì)灰?guī)r而形成，分布不廣。有關(guān)的礦床除鐵、銅金屬礦床外，主要為非金屬礦床，如硼、金云母、石棉等。 分類：1、鈣矽卡巖型 2、鎂矽卡巖型 構(gòu)造運動使巖石產(chǎn)生破碎、變形、重結(jié)晶的一種變質(zhì)作用。主要出現(xiàn)在斷裂帶附近，常形成特有的構(gòu)造巖、碎裂巖、角礫巖、和糜棱巖等。 二、動力變質(zhì)作用破裂變質(zhì)作用） 動力變質(zhì)作用一般是在擠壓環(huán)境中發(fā)育的，大規(guī)模的斷裂帶通常是在擠壓應(yīng)力的條件下形成的，這種擠壓環(huán)境通常會使巖石發(fā)生脆性變形或者是塑性流動在較深的部位）。 脆性變形形成

10、斷層破碎帶和其它構(gòu)造巖碎裂巖、超碎裂巖、斷層泥等）。 塑性變形則形成糜棱巖。許多學者認為，糜棱巖是在巖石中的物質(zhì)沒有沒有失去連續(xù)性的情況下發(fā)生的粘性流動。實際上糜棱巖在形成過程中很重要的一點就是伴有重結(jié)晶的發(fā)生。糜棱巖 是在廣大范圍內(nèi)發(fā)生，并由溫度、壓力以及化學活動性流體等多種因素引起的變質(zhì)作用。 區(qū)域變質(zhì)作用影響范圍可達數(shù)千至數(shù)萬平方公里，影響深度可達20KM以上，常與強烈的構(gòu)造運動有關(guān)，與一定區(qū)域范圍內(nèi)的構(gòu)造變形、巖漿活動等同時出現(xiàn)。往往表現(xiàn)出一定的帶狀分布。三、區(qū)域變質(zhì)作用變質(zhì)帶變質(zhì)因素變質(zhì)作用變質(zhì)巖淺變質(zhì)帶（低級變質(zhì)） 溫度、靜壓力不太高定向壓力強巖石破碎重結(jié)晶板巖、千枝巖、片巖、石英

11、巖中變質(zhì)帶（中級變質(zhì)） 溫度、定向壓力較強、化學活動性流體較強靜壓力不很強重結(jié)晶顯著片巖、大理巖、片麻巖深變質(zhì)帶（高級變質(zhì)） 溫度、靜壓力很高定向壓力不一定很強重結(jié)晶極為完好片麻巖、麻粒巖、榴輝巖 這是變質(zhì)作用向巖漿作用轉(zhuǎn)變的過渡性地質(zhì)作用。如果熱流量繼續(xù)升高則轉(zhuǎn)變?yōu)榛◢弾r化作用，形成地殼深熔型花崗巖。 區(qū)域變質(zhì)作用進一步發(fā)展，由于地殼內(nèi)部熱流量的增大和動力作用的增強，產(chǎn)生深部熱液和重熔巖漿，它們廣泛滲透、分散、交代，并注入圍巖中，形成變質(zhì)巖基體和長英質(zhì)脈體組成的混合巖。 四、混合巖化作用超深變質(zhì)作用）混合巖五、沖擊變質(zhì)作用 隕石在極短的時間里釋放巨大的能量，形成同心圓狀的變質(zhì)帶。 蒸發(fā)帶強烈

12、的沖擊使中心部分巖石蒸發(fā)。 熔融帶中心帶外圍是熔融巖漿固結(jié)形成的熔融帶 。 多型過渡帶從熔融帶向破碎帶過渡，較為復雜。 巖石強烈破碎帶沖擊力作用下巖石發(fā)生強烈破碎所形成的。一、變質(zhì)巖的分類第四節(jié) 變質(zhì)巖的分類及常見變質(zhì)巖動力變質(zhì)巖接觸變質(zhì)巖區(qū)域變質(zhì)巖混合巖類碎裂巖構(gòu)造角礫巖糜棱巖斑點板巖角巖大理巖石英巖矽卡巖板巖千枚巖片巖片麻巖麻粒巖混合巖化變質(zhì)巖混合巖混合花崗巖白色、灰白色或各種彩色。主要由方解石、白云石（50%）重結(jié)晶所組成，具粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀或條帶狀構(gòu)造。二、常見變質(zhì)巖大理巖白色、灰白色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。由硅質(zhì)成分的原巖石英砂巖、硅質(zhì)巖經(jīng)變質(zhì)作用重結(jié)晶形成。石英含量85%.二、

13、常見變質(zhì)巖石英巖 具變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造。板理面上可見有絹云母、綠泥石。原巖主要是泥質(zhì)巖、泥質(zhì)粉砂巖等，重結(jié)晶不明顯。二、常見變質(zhì)巖板巖 具顯微變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造，片理面具強絲絹光澤。原巖類型與板巖相似，但基本上已重結(jié)晶。礦物組分為絹云母、綠泥石、石英、納長石等。千枚巖 具變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。原巖已全部重結(jié)晶。常見礦物有云母、綠泥石、角閃石、石英、斜長石等。片巖 具鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造或條帶狀構(gòu)造。主要由長石、石英、黑云母、角閃石或輝石等構(gòu)成。片麻巖 由較強烈的混合巖化作用形成的，由基體和脈體組成，脈體約含15-50%，以注入作用為主，交代作用不太強烈，基體與脈體的界線一般較清楚。

14、混合巖migmatite） 二、常見變質(zhì)巖糜棱巖mylonite） 糜棱巖是強烈破碎塑變作用所形成的巖石。往往分布在斷裂帶兩側(cè)，由于壓扭應(yīng)力的作用，使巖石發(fā)生錯動，研磨粉碎，并由于強烈的塑性變形，使細小的碎粒處在塑性流變狀態(tài)下而呈定向排列。糜棱巖的粒度細小，但一般比較均勻，外貌致密，鞏固，需借助顯微鏡才能分辨顆粒輪廓。有時在斷面上可見凸鏡狀定向排列的碎斑。 第五節(jié) 變質(zhì)礦床 變質(zhì)礦床在變質(zhì)作用過程中、各種有用物質(zhì)聚集起來形成的礦床。 一、沉積變質(zhì)礦床受變質(zhì)礦床） 沉積巖在變質(zhì)作用過程中。各種有用組分聚集起來形成的礦床。 如：鞍山沉積變質(zhì)鐵礦床、新海連市沉積變質(zhì)磷礦床 二、變質(zhì)礦床變成礦床） 原

15、來不一定是礦或原來是別的礦，在變質(zhì)過程中形成新的變質(zhì)礦床。 如：石墨礦、石棉礦、剛玉、藍晶石、矽線石、透輝石等礦床以及滑石礦、蛇紋石礦、大理石礦等。地幔巖漿侵入地幔巖漿 巖漿巖沉積巖沉積物變質(zhì)巖地殼巖漿侵入風化剝蝕搬運作用成巖作用變質(zhì)作用變質(zhì)作用地殼重熔結(jié)晶作用結(jié)晶作用風化剝蝕搬運作用第六節(jié) 地質(zhì)作用小結(jié)1.動力能源來自地球內(nèi)部，作用范圍包括整個巖石圈。 構(gòu)造運動主導下，內(nèi)外力地質(zhì)作用的相互關(guān)系以及巖石的循環(huán) 2.以構(gòu)造運動為主導，互相聯(lián)系，只是在某一區(qū)域某一時期以某種內(nèi)力地質(zhì)作用為主。 3.內(nèi)力地質(zhì)作用不但促使地殼內(nèi)部物質(zhì)運動，而且改造、控制地表形態(tài)總的輪廓和海陸變遷）。 侵入作用風化剝蝕搬運作用二、內(nèi)、外力地質(zhì)作用的相互關(guān)系巖石的循環(huán)） 各種地質(zhì)作用是相對獨立的，又是相互依存的，是對立的又是統(tǒng)一的。對地球