普通地質(zhì)學(xué)第六章 變質(zhì)作用與變質(zhì)巖課件

第六章變質(zhì)作用與變質(zhì)巖變質(zhì)作用概述變質(zhì)巖的特征變質(zhì)作用類型變質(zhì)作用概念變質(zhì)作用影響因素常見(jiàn)變質(zhì)巖變質(zhì)作用后原巖物質(zhì)成分的變化第一節(jié)變質(zhì)作用概述

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(xué)活動(dòng)性流體的作用，發(fā)生巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和物質(zhì)成分變化的地質(zhì)作用。一、變質(zhì)作用概念泥巖板巖1.重結(jié)晶作用——非晶質(zhì)巖石變成結(jié)晶質(zhì)巖石；隱晶質(zhì)變成顯晶質(zhì)；晶粒細(xì)小變成晶粒粗大。如：泥晶灰?guī)r大理巖2.形成新的礦物——由于溫度升高，低溫條件下穩(wěn)定的礦物分解，產(chǎn)生相對(duì)溫度較高條件下的礦物。1、靜壓力——由上覆巖層的重力引起的,隨著深度的增加而增加，其力對(duì)巖石各個(gè)方向均等。二）壓力定向壓力靜壓力、流體壓力靜壓力流體壓力——靜壓力作用在巖石空隙中的流體上時(shí)形成。巖石封閉時(shí)，流體壓力＝靜壓力；開(kāi)放系統(tǒng)時(shí)，流體壓力＝流體重力<靜壓力（1）靜壓力使巖石的體積縮小，密度加大，變的致密堅(jiān)硬，并形成新的礦物。如：鈣長(zhǎng)石橄欖石石榴子石CaAl2SiO8+(MgFe)2SiO4Ca(MgFe)2Al2(SiO4)2

靜壓力母巖：泥巖板巖千枚巖片巖片麻巖（2）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(huì)產(chǎn)生重結(jié)晶并形成新的礦物。如：泥巖→板巖、千枚巖、片巖、片麻巖

定向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。片巖泥巖三）化學(xué)活動(dòng)性的流體1.來(lái)源：主要來(lái)自巖漿和深層熱水溶液，也可以是原來(lái)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，將巖石中的一些元素熔濾出來(lái)，引起巖石物質(zhì)成分的變化。如：橄欖石蛇紋石；輝石綠泥石、絹云母；黑云母綠泥石、絹云母變質(zhì)作用概述變質(zhì)巖的特征變質(zhì)作用類型變質(zhì)巖的礦物變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)變質(zhì)巖的構(gòu)造常見(jiàn)變質(zhì)巖第二節(jié)變質(zhì)巖的特征

變質(zhì)巖——地殼中原來(lái)已經(jīng)存在的各種巖石，在溫度、壓力和化學(xué)活動(dòng)性流體的作用下，使原來(lái)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。沉積巖巖漿巖變質(zhì)巖變質(zhì)巖“變質(zhì)作用”結(jié)構(gòu)/礦物組合變化其中由巖漿巖變質(zhì)而成的巖石稱為正變質(zhì)巖，由沉積巖變質(zhì)而成的巖石稱為副變質(zhì)巖。一、變質(zhì)巖的礦物如石英、長(zhǎng)石、云母、角閃石、輝石、磁鐵礦以及方解石、白云石等。變質(zhì)礦物：正長(zhǎng)石石英方解石石榴子石石墨共有的礦物：

在變質(zhì)過(guò)程中產(chǎn)生的新礦物，如石榴子石、藍(lán)閃石、絹云母、綠泥石、紅柱石、陽(yáng)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(biāo)志礦物。云母常見(jiàn)礦物在巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖中的分布巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖中均可出現(xiàn)的礦物主要出現(xiàn)在巖漿巖中的礦物主要出現(xiàn)在沉積巖中的礦物主要出現(xiàn)在變質(zhì)巖中的礦物石英鉀長(zhǎng)石白云母黑云母絹云母斜長(zhǎng)石角閃石輝石橄欖石磷灰石鋯石金紅石磷石英透長(zhǎng)石霞石白榴石方鈉石黝方石玄武角閃石粘土礦物蛋白石玉髓海綠石水鋁石褐鐵礦石膏硬石膏鹽類礦物有機(jī)碳質(zhì)紅柱石藍(lán)晶石硅線石硅灰石綠簾石符山石透閃石透輝石陽(yáng)起石硬綠泥石蛇紋石滑石石墨十字石鎂橄欖石石榴石剛玉二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)2、變余結(jié)構(gòu)1、變晶結(jié)構(gòu)板巖千枚巖大理巖——指巖石中礦物的結(jié)晶程度、晶粒大小、晶體形態(tài)以及顆粒之間的關(guān)系。常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)有：——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?！冑|(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。三、變質(zhì)巖的構(gòu)造1、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。2、變成構(gòu)造——原巖通過(guò)重結(jié)晶等作用形成的構(gòu)造。分為（1）斑點(diǎn)狀構(gòu)造、（2）板狀構(gòu)造、（3）片理構(gòu)造、

（4）片麻狀構(gòu)造、

（5）塊狀構(gòu)造。復(fù)習(xí)：巖漿巖特有構(gòu)造類型？（1）氣孔構(gòu)造、杏仁構(gòu)造（3）枕狀構(gòu)造（4）原生節(jié)理（2）流紋狀構(gòu)造（2）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。由于巖石受較輕的定向壓力作用而形成。此種巖石常具有變余泥狀結(jié)構(gòu)或顯微變晶結(jié)構(gòu)。如板巖。板巖（3）片理構(gòu)造：巖石中片狀或長(zhǎng)條狀礦物連續(xù)而平行排列，形成平行、密集而不很平坦的紋理——片理，沿片理方向巖石易劈開(kāi)。主要是由于定向壓力造成。擠壓力方向擠壓力方向顆粒定向千枚狀構(gòu)造：巖石礦物顆粒細(xì)小且片里面上出現(xiàn)絲絹光澤與細(xì)小細(xì)紋（千枚巖）片狀構(gòu)造：礦物顆粒較粗肉眼可識(shí)別（片巖）千枚巖片巖片巖泥巖片巖中礦物的定向排列（薄片）母巖：泥巖板巖千枚巖片巖片麻巖從板狀構(gòu)造－千枚狀構(gòu)造－片狀構(gòu)造－片麻狀構(gòu)造反應(yīng)了變質(zhì)作用程度由淺變深。變質(zhì)作用程度淺變質(zhì)作用程度深第三節(jié)變質(zhì)作用類型及代表巖石變質(zhì)作用根據(jù)變質(zhì)因素和地質(zhì)條件的不同分為四種類型：動(dòng)力變質(zhì)作用混合巖化作用接觸變質(zhì)作用區(qū)域變質(zhì)作用一、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(diǎn)板巖、角巖石灰?guī)r大理巖石英砂巖石英巖砂巖和泥巖的接觸變質(zhì)作用花崗巖侵入體角頁(yè)巖黑云母－紅柱石綠泥石－白云母溫度降低灰?guī)r的接觸變質(zhì)作用－形成矽卡巖鈣硅石－石榴石－透輝石方解石－蛇紋石－綠泥石方解石－白云石－鎂橄欖石碳酸鹽大理石花崗巖侵入體溫度降低

2.接觸交代變質(zhì)作用——除溫度以外，來(lái)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(fù)雜的化學(xué)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（某些金屬礦物沉淀）。區(qū)域變質(zhì)作用影響范圍可達(dá)數(shù)千至數(shù)萬(wàn)平方公里，影響深度可達(dá)20KM以上，常與強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān)，與一定區(qū)域范圍內(nèi)的構(gòu)造變形、巖漿活動(dòng)等同時(shí)出現(xiàn)。區(qū)域變質(zhì)作用與溫度、壓力聯(lián)合作用，分為三類變質(zhì)環(huán)境。二、區(qū)域變質(zhì)作用——是在廣大范圍內(nèi)發(fā)生，并由溫度、壓力以及化學(xué)活動(dòng)性流體等多種因素引起的變質(zhì)作用。巖石圈洋殼大陸殼低溫高壓帶藍(lán)閃石高溫低壓帶紅柱石正常地溫梯度各種變質(zhì)巖這是變質(zhì)作用向巖漿作用轉(zhuǎn)變的過(guò)渡性地質(zhì)作用。如果熱流量繼續(xù)升高，長(zhǎng)英質(zhì)熔體徹底交代原來(lái)巖石時(shí)，原來(lái)巖石的宏觀特征完全消失，轉(zhuǎn)變?yōu)榛◢弾r化作用，形成混合花崗巖。三、混合巖化作用（超深變質(zhì)作用）——區(qū)域變質(zhì)作用進(jìn)一步發(fā)展，由于地殼內(nèi)部熱流量的增大和動(dòng)力作用的增強(qiáng)，產(chǎn)生深部熱液和重熔巖漿（富含K、Na、Si），它們廣泛滲透、擴(kuò)散、交代，并注入圍巖中，形成變質(zhì)巖基體和長(zhǎng)石石英質(zhì)脈體組成的混合巖?！獦?gòu)造運(yùn)動(dòng)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,如碎裂巖、角礫巖、和糜棱巖等。

四、動(dòng)力變質(zhì)作用（破裂變質(zhì)作用）斷層角礫巖斷層角礫巖一、變質(zhì)巖的分類第四節(jié)變質(zhì)巖的分類及常見(jiàn)變質(zhì)巖動(dòng)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(diǎn)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板巖極細(xì)粒的巖石易于沿平行的片理面裂開(kāi)形成的主控因素為定向壓力千枚巖變質(zhì)形成的極細(xì)粒云母使巖石呈現(xiàn)絲光形成溫度高于板巖的形成溫度片巖宏觀上可見(jiàn)平行排列的礦物變質(zhì)程度高于千枚巖片麻巖由淺色和深色礦物組成相間條帶變質(zhì)程度較深石英巖母巖為石英砂巖或硅質(zhì)巖石英含量大于85％；質(zhì)地堅(jiān)硬，耐風(fēng)化形成于區(qū)域變質(zhì)及接觸變質(zhì)作用大理巖母巖為石灰?guī)r或白云巖形成于接觸變質(zhì)作用或區(qū)域變質(zhì)作用優(yōu)質(zhì)裝飾石材和建材、雕刻用石材白色、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。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%.具變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造。板理面上可見(jiàn)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(jiàn)變質(zhì)巖①大理巖②石英巖③板巖具顯微變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造，片理面具強(qiáng)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(zhǎng)石等。具變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。原巖已全部重結(jié)晶。常見(jiàn)礦物有云母、綠泥石、角閃石、石英、斜長(zhǎng)石等。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(zhǎng)石、石英、黑云母、角閃石或輝石等構(gòu)成。是由較強(qiáng)烈的混合巖化作用形成的，由基體和脈體組成，脈體約含15-