《變質巖識別附》課件

變質巖識別概述變質巖是在高溫高壓環(huán)境下經歷復雜地質過程而形成的一種特殊的巖石類型。了解變質巖的基本特征和識別方法對于地質勘探和科學研究都很重要。c什么是變質巖自然界的變質巖變質巖是由原有的巖石在高溫、高壓等條件下發(fā)生化學和礦物成分的重新結晶而形成的一類特殊的巖石。它們往往呈現出特有的礦物組合和構造特征。變質作用的過程變質作用指的是在高溫高壓環(huán)境下,原巖經歷化學和礦物成分的重新調整和結晶過程。這個過程會改變巖石的礦物組成、構造和化學成分。變質巖的特征具有明顯的定向構造,如片理、褶皺等礦物組合復雜,通常以變質礦物為特征化學成分有所改變,通常以硅、鋁等主量元素為特征變質作用的基本概念何為變質作用變質作用是指在溫度、壓力和流體的影響下，原有巖石礦物的化學和/或結構發(fā)生改變的過程。變質作用的條件變質作用需要溫度升高、壓力增大以及化學成分的變化。這些因素共同作用促使礦物發(fā)生重新結晶。變質作用的結果變質作用會導致巖石的礦物組合、紋理和結構發(fā)生改變,形成新的變質礦物和變質巖。變質作用的影響因素溫度溫度是影響變質作用最重要的因素。高溫可加速礦物的重結晶和化學反應,從而引發(fā)礦物組合的改變。壓力地球內部的壓力能夠改變物質的性質,從而導致礦物發(fā)生變化。總體來說,壓力越大,變質作用越劇烈。流體流經巖石的地下流體,如水和二氧化碳等,可以帶來新的化學成分,促進變質反應的進行。時間變質作用需要足夠長的時間才能完成。時間越長,變質程度就越高,礦物組合也會更加穩(wěn)定。變質礦物的形成化學反應變質礦物形成基于高溫高壓條件下的化學反應。這些反應改變了礦物的化學組成和內部結構。原料來源變質礦物主要由原有巖石中的礦物成分經過重新組合而形成,同時還可能來自外部物質的引入。多階段形成變質礦物的形成通常是一個多階段的過程,反映了變質作用的歷史演化。變質礦物的鑒定11.礦物化學成分通過化學成分的分析,可以確定礦物的種類及其結構特征。這是進行礦物鑒定的基礎。22.物理性質觀察礦物的顏色、形狀、光澤、硬度等物理特性,有助于判斷其礦物種類。33.顯微觀察在顯微鏡下觀察礦物的結構、夾雜物、干涉色等細節(jié),可以更精確地進行鑒定。44.綜合分析結合礦物的化學成分、物理性質和顯微特征,綜合判斷并確定礦物種類。變質巖的分類礦物組成根據主要礦物組成,變質巖可分為長英質、鎂鐵質和碳質等類型。這反映了巖石的化學成分和形成條件。結構構造變質巖可按發(fā)育的結構構造特征,分為片理巖、條帶巖和粒狀巖等。這反映了變質作用的強度和方向性。變質度根據變質度的高低,變質巖可分為低級、中級和高級等變質巖類型。這反映了溫壓條件的強弱。成因過程變質巖可按形成過程分為區(qū)域變質巖、接觸變質巖和動力變質巖。這反映了變質作用的不同類型。變質度的判斷1礦物組合通過變質礦物的種類和含量來判斷巖石的變質程度。2礦物化學成分分析變質礦物的化學組成可反映其形成條件。3變質構造特征頁理、片理等構造發(fā)育程度可反映變質強度。4變質緩/破壞度巖石原有特征被改造的程度也可判斷其變質強度。頁理及其形成1應力作用地殼運動造成的應力作用2礦物定向礦物沿應力方向排列3頁理形成礦物定向排列形成頁理面頁理是變質巖中最常見的構造特征之一。在地殼運動的過程中,地層會受到各種方向的作用力,從而使礦物顆粒在一定的應力作用下發(fā)生定向排列,最終形成具有明顯層理的頁理面。這種頁理面是變質巖中最重要的構造特征之一。褶皺及其形成1壓縮由于地殼上下層之間的擠壓作用而形成2錯動地殼上下層相互滑動造成斷層運動3褶曲在壓力作用下地層產生波浪狀曲折變形褶皺是地質構造運動過程中常見的一種變形現象。由于地殼水平方向上的擠壓作用，使得地層發(fā)生垂直方向的彎曲變形,形成起伏不平的褶皺構造。這一過程經歷了地層壓縮、錯動和最終褶曲三個階段。剪切構造及其形成1應力作用當巖石遭受外部作用力時,會發(fā)生位移和變形,并在其內部形成剪切應力。2局部流動受剪切應力影響,巖石會發(fā)生局部的塑性流動,逐步形成剪切面和剪切帶。3結構發(fā)育在持續(xù)的應力作用下,剪切面和剪切帶會漸趨發(fā)育,形成明顯的剪切構造。泥板理及其形成應力作用變質過程中的壓力和剪切應力會導致礦物顆粒的定向排列。礦物變形在應力作用下,礦物晶體會發(fā)生屈曲、拉伸或錯切變形。板狀礦物生長板狀礦物如云母和綠簾石會沿著應力方向生長和排列。層理形成礦物的定向排列形成平行的薄層,即泥板理構造。片理及其形成1應力作用地質構造運動給巖石施加壓力和剪切應力。2礦物變向礦物在應力作用下發(fā)生定向排列。3片理形成礦物定向排列形成平行的片狀構造。片理是變質巖最典型的構造特征之一。在變質作用過程中，巖石遭受強烈的壓力和剪切應力,礦物顆粒發(fā)生定向排列,形成平行的片狀構造,即片理。片理反映了巖石在變質過程中受到的主應力方向。片麻理及其形成片麻理是一種常見的變質巖構造,表現為規(guī)則有序的平行片狀或鱗片狀構造。它形成于等溫等壓變質作用條件下,主要由相同取向的長石和石英礦物組成。1層狀排列礦物顆粒沿同一方向排列,形成有特定走向的薄層2礦物定向長石和石英等礦物顆粒呈現規(guī)則的取向排列3晶粒變形礦物顆粒受壓縮變形,長石和石英呈扁平狀片麻理的形成是由于在變質作用過程中,礦物顆粒在偏壓應力環(huán)境下發(fā)生定向排列,并出現不同程度的變形,從而形成特征明顯的層狀構造。長英片麻巖及其特征礦物組成長英片麻巖主要由石英、長石和黑云母或白云母組成。結構構造顯著的片麻理構造,礦物沿片麻理定向排列,呈現明顯的條帶狀。成因長英片麻巖通常由花崗巖或花崗質巖石在高溫高壓條件下發(fā)生變質作用形成。變質火山巖及其特征成因多樣變質火山巖可由原始火山巖或火山碎屑巖在變質過程中形成,具有復雜的生成機制。礦物組成豐富包括石英、長石、黑云母、角閃石、柘榴石等,礦物種類及其含量反映變質程度的差異。構造特征明顯通常呈現出明顯的片理、頁理或糜棱構造,反映了變質作用下的應變變形過程。色澤各異從暗綠色、暗灰色到淺綠色、淺灰色等,顏色取決于礦物組成和變質程度。變質沉積巖及其特征成因多樣變質沉積巖源自各種沉積巖,可形成于變質作用過程中,如板巖、大理巖、片巖等。礦物組成豐富根據不同變質作用條件,變質沉積巖可富含石英、長石、云母等變質礦物。結構紋理特征表現為層狀、片理或頁理,體現了原始沉積結構的改造。工程地質價值作為區(qū)域地質和工程地質研究的重要對象,為資源開發(fā)利用提供基礎信息。變粒礦物及其特征變粒礦物變粒礦物是由變質作用導致的礦物顆粒大小和形狀的變化,呈現出不規(guī)則的顆粒形態(tài)。這是由于礦物在受到高溫高壓條件下發(fā)生重結晶和再生長而產生的特征。變粒石英變粒石英是變粒礦物中最常見的代表,呈現不規(guī)則的粒狀或晶體形態(tài)。其大小和形狀的變化反映了變質強度的程度。變粒長石變粒長石也是常見的變粒礦物之一,其顆粒大小和形狀的變化同樣反映了變質作用的程度。長石在高溫高壓下發(fā)生重結晶,形成不規(guī)則的顆粒。定向礦物及其特征定向礦物的形成在變質過程中,礦物晶體會在應力作用下發(fā)生優(yōu)先取向,形成沿特定方向排列的定向礦物。這反映了巖石經歷的變質環(huán)境和作用機制。定向礦物的鑒定通過觀察定向礦物的取向方向和排列方式,我們可以確定變質巖石所經歷的應力方向和變質程度。這為解析巖石的變質歷史提供了重要依據。定向礦物的類型常見的定向礦物包括長石、石英、云母等。它們在變質過程中會沿著特定的晶面方向呈現排列,形成具有特征性的礦物構造。斑狀礦物及其特征斑狀結構斑狀礦物通常具有明顯的斑狀結構,即大顆粒狀體嵌埋在基質當中形成的特征結構。礦物成分多樣斑狀礦物可以是石英、長石、角閃石等多種不同的礦物成分,具有豐富的成分組合。形成過程復雜斑狀礦物的形成與巖石的成因、變質作用等過程密切相關,反映了巖石的成因歷史。交代變質礦物及其特征成因獨特交代變質礦物是在原有礦物遭到部分或全部溶解的基礎上,以化學反應的方式新生成的礦物。它們的成因過程復雜多樣,往往反映了變質環(huán)境的獨特性。形態(tài)特征交代變質礦物通常具有自形的晶體形態(tài),并可能出現包裹體、外形不規(guī)則等特點,這些特征都與其獨特的成因過程有關。成分多樣交代變質礦物的化學成分可以在較寬的范圍內變化,反映了變質作用環(huán)境的復雜性。應用價值交代變質礦物的研究對于揭示變質作用的機理和過程具有重要意義,同時也為找礦工作提供了有價值的信息。等溫變質及其特征溫度恒定在等溫變質過程中,溫度保持恒定,而壓力和流體組分發(fā)生變化。這種變質作用通常發(fā)生在巖漿侵入或地熱活動區(qū)域。壓力變化相比溫度,壓力在等溫變質中起到更重要的作用。壓力的變化會導致礦物組合的改變,從而產生不同的變質巖類型。流體活動等溫變質過程中,水、二氧化碳等流體的組分和活動性會產生顯著影響,引起礦物的再結晶和化學成分的變化。等壓變質及其特征1溫度和壓力平衡等壓變質作用中,溫度和壓力保持相對穩(wěn)定,而變化不大。這種條件下,變質礦物的組合特征更為穩(wěn)定。2礦物組合簡單由于溫壓條件相對單一,形成的變質礦物種類較少,礦物組合相對簡單,呈現出明顯的特征性。3構造特征明顯等壓變質作用通常伴隨著明顯的變形構造,如片理、頁理等,能清晰反映變質過程中的應力方向。4礦物化學組成穩(wěn)定在等壓條件下,礦物的化學組成相對穩(wěn)定,不會出現大的變化,有利于礦物的準確鑒定。差變質及其特征溫度差異差變質的主要特征是在同一地區(qū)內溫度梯度較大,形成不同程度的變質作用。壓力差異與等壓變質不同,差變質區(qū)內部存在明顯的壓力差異,導致礦物組合的變化。變質礦物帶在差變質區(qū)內,不同程度的變質作用會形成明顯的變質礦物帶分布特征。差變質作用是由于同一地區(qū)內部存在溫度和壓力的明顯差異而導致的。這種差異會造成局部性的變質作用強度不同,從而形成明顯的變質礦物帶分布特征。這種分帶特征可以為探索和勘查提供重要依據。變質相及其特征定義變質相指在特定溫度和壓力條件下穩(wěn)定存在的一組礦物組合。它們反映了變質作用的強度和環(huán)境。主要種類最常見的變質相包括綠片巖相、角閃巖相、麻粒巖相和藍片巖相等。每種相都有獨特的礦物組合。特征變質相從低溫低壓到高溫高壓不等,反映了變質作用的強度和環(huán)境。它們?yōu)榕袛嘧冑|度和構造歷史提供依據。應用通過識別變質相可以推斷巖石的形成條件,為探礦、地質構造分析等工作提供重要依據。變質作用的分期及其意義變質作用的分期依據變質礦物組合和變質程度的差異,可將變質作用劃分為早期、中期和后期三個階段。早期變質階段特點是低度變質,主要形成綠片巖相和蘭博長石-綠窗角閃巖相的礦物組合。中期變質階段特點是中度變質,主要形成角閃巖相和麻粒巖相的礦物組合。后期變質階段特點是高度變質,主要形成麻粒巖相和片麻巖相的礦物組合。變質巖的工程地質意義建筑基礎變質巖具有較高的強度和抗壓性,在建筑工程中常被用作基礎材料,能夠有效支撐各種建筑物。隧道及地下工程變質巖堅硬、穩(wěn)定,可用于隧道及地下工程的開挖和支撐,為基礎設施建設提供重要支撐。礦產資源開采變質巖廣泛存在于地表及地下,是重要的礦產資源,可用于開采生產建筑材料、裝飾品等。變質巖鑒定的應用實例變質巖鑒定在地質勘探、工程地質和礦產資源開發(fā)等領域有廣泛應用。例如在水電站建設中,準確識別周圍變質巖類型和性質對評估巖體穩(wěn)定性至關重要。在基建工程和采礦作業(yè)中,變質巖的識別和分析有助于優(yōu)化開采和施工方案。此外,變質巖鑒定還應用于礦產勘探,有助于發(fā)現和評估變質巖型礦產資源的開采潛力。在地質測繪中,變質巖的分布和相關構造信息也是重要的地質數據。變質巖識別的關鍵要點1礦物組合特征通過分析巖石中礦物的種類、比例和結構特征來判斷其變質度和變質類型。