第十六章变质作用与变质岩课件.ppt

1、 主要内容 1、变质作用的因素 2、变质岩的特征 3、变质作用类型及其代表性岩石 4、变质矿床 5、地质作用的相互关系及岩石的循环基本概念基本概念 变质作用：由于地壳的构造变动、岩浆活动、地热流等内力地质作用，引起岩石所处的物理化学条件发生改变，从而使原岩（包括沉积岩、岩浆岩和早先形成的变质岩）在基本保持固态的情况下，发生成分、结构、构造改变而形成新的岩石的地质过程。变质岩：由变质作用而形成的岩石。由沉积岩变质而形成的称为副变质岩，由岩浆岩变质而形成的称为正变质岩。变质岩是组成地壳的三大类岩类之一，占地壳总体积的27.4%，前寒武纪的岩层主要由变质岩组成，在显生宙的地层中，变质岩主要分布在不同

2、时期的构造带和岩浆岩体周围。第一节 变质作用的因素 引起变质的温度由150200直到800900 ，低于这一温度的作用属于沉积岩的固结成岩作用；高于这一温度的作用，属于岩浆作用的范畴；温度再升高，将引起岩石重结晶作用和形成新矿物。二、压力1、静压力：上覆岩石的负荷压力；静压力增大有利于体积小，密度大的矿物生成；2、定向压力：是由构造运动所产生的具有一定方向的压力。集中在断裂带，构造活动带附近。使岩石产生塑性变形和脆性断裂，导致岩石产生重结晶，形成大量片、柱状矿物，使岩石具有片理、片麻理等定向排列构造。三、化学活动性流体 化学活动性流体化学成分主要是H2O、CO2、O2等。主要作用包括促进组分的

3、溶解和迁移，促进变质作用的发生，降低岩石的重熔温度。上述三种变质因素是相互配合共同其作用的，只是在不同条件下起主导作用的因素不同，形成不同特征、不同类型的变质作用。除以上因素外，变质作用要经历很长的时间。第二节 变质岩的特征 与沉积岩、岩浆岩相比，具有两个最显著的特征:1、重结晶明显，具特有的变质矿物；2、具特有的结构和构造，如片理构造。一、矿物变质岩中矿物成分复杂，主要特征有：1、广泛发育纤维状，片状，长柱状和针状矿物，如云母类，角闪石，矽线石等；2、出现相对密度大体积小的矿物，如石榴子石、硬玉等；3、同质多像矿物发育，如红柱石、蓝晶石、矽线石。变质岩的特征性矿物及只能有变质作用形成的，如石

4、榴子石、蓝晶石、蓝闪石、绢云母、绿泥石、红柱石、阳起石、透闪石、滑石、硅灰石、矽线石、蛇纹石、石墨等。这些矿物是鉴别变质岩的标志矿物。二、结构变晶结构1、变晶结构：发生重结晶或重组合作用形成全晶质结构，矿物多定向排列。按照矿物粒度分：粗粒变晶结构、中粒变晶结构、细粒变晶结构、显微变晶结构 按照矿物形态特点分：等粒粒状变晶结构、角岩结构、斑状变晶结构、鳞片变晶结构、鳞片粒状变晶结构、纤状变晶结构。等粒变晶结构（等粒变晶结构（a a），不等粒变晶结构（），不等粒变晶结构（b b）和斑状变晶结构（）和斑状变晶结构（c c）二、结构变余结构2、变余结构：变质程度较浅的变质岩中，原岩的一些结构特征被保留

5、而形成的结构。如变余砂状结构、变余砾状结构、变余斑状结构。变余斑状结构（变余斑状结构（a a）和变余砂状结构（）和变余砂状结构（b b）此外，还有其他结构，如交代结构、糜棱结构、碎裂结构等。三、构造1、变成构造：变质过程中由于重结晶和变质反应形成的构造。块状构造、斑点状构造、板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、条带状构造。2、变余构造：变质作用对原岩改造不彻底而保留原岩的构造，它是恢复原岩性质的重要标志。如变余气孔构造、变余杏仁构造、变余层状构造、变余泥裂构造等。第三节 变质作用类型及其代表性岩石 一、接触变质作用：发生在侵入岩体周围，由于岩浆侵入带来的热扩散和挥发性流体所导致接触带围

6、岩产生变质，通常形成于地壳浅部的低压、高温条件下，可以分为两类：1）接触热变质作用：变质方式是重结晶作用；主要形成斑点板岩、角岩、大理岩、石英岩。2）接触交代变质作用：较强化学活动性气体和液体对原岩进行交代导致变质，变质方式是交代作用。主要形成矽卡岩。动力、区域变质作用和混合岩化作用 二、动力变质作用：发生在大断裂带和构造运动强烈的地带，应力是变质的主要因素，变质方式是变形和碎裂。常形成断层角砾岩、碎裂岩、糜棱岩等；三、区域变质作用：在较大区域发生，由温度、压力及流体等一种或多种因素综合作用的变质，一般与强烈的构造运动有关。常形成板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、变粒岩、麻利岩等。四、混合岩化作用：

7、介于岩浆作用和变质作用之间，有流体参与，温度可导致原岩部分熔融，是变质作用的上限。可形成混合岩。第四节 变质矿床 基本概念 变质岩地区遭受变质作用改造过的矿床和由变质作用形成的矿床称为变质矿床。若岩石中的某些组分，经变成作用后称为工业价值的矿床，或由于变质作用改变了工业用途的矿床，称为变成矿床。若原来已经是矿床，受到变质作用后，矿石的成分、结构构造及矿体的形态、产状、品位和规模等方面发生了变化，但其工业用途未改变的矿床，称为受变质矿床。变质过程形成的矿床和变质作用对矿床的改造，主要表现在物质组成的变化、矿石结构构造的变化、矿体形状和产状的变化。接触变质矿床1接触变质矿床：岩浆侵位引起围岩温度增

8、高而变质形成含矿地质体的过程，主要发生在岩体的周围，变质因素中起决定作用的是岩浆的热液。主要的矿床有：煤变质后形成的石墨矿床、高铝的岩石变质后形成的红柱石矿床、石灰岩重结晶变成大理岩矿床，这些矿床均为变成矿床。区域变质矿床 区域变质矿床是在广大地区内，由于区域构造运动影响，在相当深处，在较高温和较高压以及岩浆活动的条件下，原来的岩石或矿石被改造产生的有用矿物富集，形成的矿床。主要矿床有区域受变质铁矿床（又称沉积变质铁矿床）、区域受变质磷矿床、区域变成石墨矿床。混合岩化矿床 在混合岩化过程中，由于广泛而强烈的热液交代作用，交代重结晶作用，使成矿物质产生迁移和富集，形成的矿床。混合岩化矿床的主要矿

9、产有：铁、铜、铀、稀土元素等金属矿产及硼、白云母、磷灰石、刚玉、石墨等非金属矿产。第五节 地质作用的相互关系及岩石的循环内、外动力地质作用的关系 内动力促使岩石圈在软流圈上滑移、升降、分裂和碰撞聚合，导致地震、岩浆上涌和喷发，形成岩浆岩，使岩层发生褶皱和断裂，造成海洋盆地、大陆高地及区域性地面起伏等。外动力则对地面的起伏加以改造，总趋势是削高填低，使地面准平原化，同时造就表生矿物和沉积岩。它们之间既有区别又相互联系而不停地作用，推动着岩石圈的演化和发展，使地表形态、矿物、岩石和矿床以及地质体的构造变形不断地变化和改造。岩石的循环 在地壳地幔范围内，三类岩石处于不断地循环演化过程中，即：1、在地下深部，沉积岩和岩浆岩可通过变质作用成为变质岩；2、在地球表面，岩浆岩、变质岩可通过风化搬运沉积转变成沉积岩；3、当变质岩、沉积岩进入地下更深处，在一定的温度压力条件下被熔融形成岩浆，再经历冷却结晶作用又可生成岩浆岩。