1、学习情境四：变质作用及变质岩学习情境四：变质作用及变质岩 【知识目标知识目标】了解变质作用及变质的概念 掌握变质岩的结构、构造 掌握变质岩与油气的关系【技能目标技能目标】重点掌握各种变质岩的鉴别【重重 点点】岩浆岩的结构、构造【难难 点点】岩浆岩的现场识别 教学任务 变质作用 教学目标专业能力 技能能力 1、能够了解变质作用的概念及分类2、能够掌握变质作用的影响因素扩展相应信息收集能力；能制定工作计划；团队协作和沟通能力；任务描述 变质作用形成的变质岩分布较为广泛，约占地壳总体积的27.4%，各个地质时代均有分布，特别是前寒武纪的地层，绝大部分由变质岩系组成。那么变质岩是如何形成的呢？子学习情
2、境子学习情境1 1 变质作用的因素及类型变质作用的因素及类型 一、变质作用的概念一、变质作用的概念 变质作用是指地壳中已经形成的岩石在高温、高压和化学活动性流体作用下，引起岩石的结构、构造或成分发生变化，形成新的岩石的一种地质作用。岩石是否发生变质要看其有无重结晶现象或有无变质矿物出现为标志。岩石的变质作用是在固态状况下进行的，即固体的岩石或矿物不经过熔融或溶解阶段而直接发生矿物成分和结构、构造的变化。二、变质作用的因素二、变质作用的因素变变质质作作用用的的因因素素温温度度温度升高增加了岩石矿物分子运动能力和化学活动性，促使矿物结晶或已结晶的矿物晶体由小变大。温度的升高，加速了化学反应的进程，
3、可产生新的矿物组合。温度升高，可使含水矿物脱水形成不含水的新矿物。温度升高，还能增大岩石的可塑性，促进岩石变形。压压力力静压力能防止岩石和矿物发生断裂，但可以引起岩石体积缩小，密度增大，使岩石变得致密坚硬。定向压力主要是对岩石进行机械改造，使岩石变形、变质、碎裂或发生塑性流动。化学活化学活动性流动性流体体与周围的物质进行如交代、互换等一系列的反应。它们不仅引起原岩结构和构造上的变化，同时也促使岩石和矿物的化学成分发生改变，形成新的矿物。二、变质作用的因素二、变质作用的因素Al4Si4O10OH8 2Al2SiO4O2SiO24H2O温度升高温度升高高岭石高岭石红柱石石英SiO2CaCO3 Ca
4、SiO3CO2500500三、变质作用的类型三、变质作用的类型变变质质作作用用的的类类型型接触变质作用接触变质作用（发生在侵入岩体与围岩的接触带上的变质作用）热接触变质作用热接触变质作用 指围岩受岩浆高温的影响而发生的变质作用。温度是主要因素，压力次之，重结晶是主要变质作用方式。接触交代变质作用接触交代变质作用 变质因素除温度压力之外，还有大量来自岩浆的挥发组分参与，就会使接触带附近的侵入岩和围岩侵入岩和围岩发生明显的交代作用，从而形成变质岩。动力变质作用动力变质作用（岩石受定向压力（动压力）的作用而产生破碎、变形、重结晶的变质作用）碎裂变质碎裂变质 在地壳的浅部，岩石呈脆性，当应力超过岩石强
5、度极限时，岩石便会被压碎或磨碎，产生碎裂变质。韧性变形韧性变形 在地壳中、深部，温度和压力较高，岩石具塑性，在断裂带中的岩石一般不发生明显的破裂，而是以强烈韧性剪切变形或塑性流动为主。区域变质作用区域变质作用（指在大范围内，由于温度、压力和化学活动性流体等因素的综合作用下而产生的变质作用）浅变质带浅变质带 位于地表浅处向下约5公里处，此处的温度、静压力一般不太高，定向压力则较强，可使岩石产生破碎及重结晶作用。中变质带中变质带 位于浅变质带和深变质带之间。静压力稍强，定向压力较高，化学活动性流体作用也较强，矿物重结晶作用显著。深变质带深变质带 位于地下深约十五公里左右。温度、静压力都很高，重结晶
6、作用极为完好。子学习情境子学习情境2 2 变质岩的一般特征变质岩的一般特征教学任务 变质岩的一般特征 教学目标专业能力 技能能力 1、能够了解变质岩的概念2、能够掌握变质岩的结构和构造扩展相应信息收集能力；能制定工作计划；团队协作和沟通能力；任务描述 变质作用形成的变质岩分布较为广泛，约占地壳总体积的27.4%，那么，变质岩是由哪些矿物组成?又有哪些特征？一、变质岩的概念一、变质岩的概念 变质岩变质岩是指已经形成的岩石（岩浆岩、沉积岩、变质岩）因物理化学条件的改变，使原岩的矿物成分、结构、构造发生变化而形成的岩石。由岩浆岩变质而成的称为正变质岩。由沉积岩变质而成的称为副变质岩。变质岩的矿物成分
7、、结构、构造及产状都与原岩有着密切的联系。一方面具有一定的继承性，另一方面经过变质作用后也产生了一系列新的变化。二、变质岩的物质成分二、变质岩的物质成分1 1、变质岩的化学成分、变质岩的化学成分 变质岩的化学成分，一方面取决于原岩的化学成分，另一方面也与变质作用所加入和带出的成分有关。正、副变质岩化学成分特征对比表正、副变质岩化学成分特征对比表 化学成分化学成分SiOSiO2 2AlAl2 2O O3 3FeO+FeFeO+Fe2 2O O3 3MgOMgOCaOCaOK K2 2O/NaO/Na2 2O O正变质岩正变质岩353578%78%0.860.8628%28%3 315%15%30
8、%30%17%17%1%1%副变质岩副变质岩0 080%80%171740%40%不不 定定可达可达47%47%可达可达56%56%1%1%二、变质岩的物质成分二、变质岩的物质成分2 2、变质岩的矿物成分、变质岩的矿物成分 由于原岩成分的多样性和变质作用的复杂性，决定了变质岩矿物成分较岩浆岩和沉积岩要复杂得多。根据矿物适应温度、压力等变质因素变化的情况，可将变质岩的矿物成分分为两类。一类是能适应较大温度、压力变化范围的矿物，在变质岩中可以保存下来，如石英、长石、云母、角闪石和辉石等。另一类是变质作用形成的新的变质矿物，如硅灰石、红柱石、蓝晶石、石榴子石、十字石、绿泥石、绿帘石、滑石、蛇纹石、石
9、墨等。这些矿物是变质岩中特有的矿物，它们的大量出现，就是岩石发生变质作用的有力证据，同时也是区别岩浆岩和沉积岩的主要标志。三、变质岩的结构三、变质岩的结构 变质岩的结构和岩浆岩一样，是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形状及其结合方式。根据岩石特点和结构的成因，可把变质岩的结构分为变晶结构、变余结构以及压碎结构等。变晶结构根据变晶矿物颗粒的相对大划分等粒变晶结构等粒变晶结构 岩石中大部分主要变晶矿物颗粒大小大致相等 不等粒变晶结构不等粒变晶结构 主要变晶矿物颗粒大小不等但呈连续变化 斑状变晶结构斑状变晶结构 矿物颗粒直径大小相差悬殊，在较细粒的变质基质中，有较大的变晶矿物 根据变晶矿物粒度绝对
10、大小划分 粗粒变晶结构粗粒变晶结构 矿物颗粒平均直径3mm。中粒变晶结构中粒变晶结构 矿物颗粒平均直径31mm。细粒变晶结构细粒变晶结构 矿物颗粒平均直径1mm。三、变质岩的结构三、变质岩的结构左左等粒变晶结构；中等粒变晶结构；中不等粒变晶结构；右不等粒变晶结构；右斑状变晶结构斑状变晶结构 三、变质岩的结构三、变质岩的结构此外，根据岩石中矿物的形态又可分为粒状变晶结构、鳞片状变晶结构以及纤维状变晶结构等。左左粒状变晶结构；中粒状变晶结构；中鳞片变晶结构；右鳞片变晶结构；右纤维变晶结构纤维变晶结构三、变质岩的结构三、变质岩的结构变余结构变余结构 变余结构也称为残留结构，它是因为重结晶作用不彻底，
11、使原岩的矿物成分和结构特征部分保留下来形成的一种结构类型。变余结构在浅变质带形成的变质岩中最常见。这主要与温度较低，溶液活动性不强，使得原岩的部分结构特征得以保留。变余结构的命名原则，就在原岩结构之前加“变余变余”二字即可。变质岩中常见的变余结构有变余花岗结构、变余斑状结构、变余砂状结构、变余泥质结构等。三、变质岩的结构三、变质岩的结构左左辉绿变余结构；辉绿变余结构；右右砂粒变余结构砂粒变余结构三、变质岩的结构三、变质岩的结构压碎结构压碎结构 是变质作用较为典型的结构，根据矿物的机械破碎程度分为碎裂结碎裂结构构和糜棱结构糜棱结构。碎裂结构碎裂结构 岩石受定向压力作用后，其本身及组成矿物发生破裂
12、、移动、研磨等现象。部分矿物被压碎为细粒，部分保留原形，但也出现裂纹 糜棱结构糜棱结构 岩石中所有矿物均被压碎成细小的颗粒，并呈锯齿状接触，其内部物质在滑动时可形成一种类似流动的构造的排列 四、变质岩的构造四、变质岩的构造变质岩的构造是指组成岩石中的各种矿物在空间分布和排列的方式。变变质质岩岩的的构构造造定定 向向构构 造造板状构造板状构造 岩石中矿物颗粒细小，肉眼难以分辩，岩性似薄板状，常出现一组平行的破裂面，且光滑平整，破裂面具有微弱的丝绢光泽，具变余泥质结构 千枚状构造千枚状构造 岩石中的鳞片状矿物呈定向排列，沿定向排列方向可劈成薄片，具较强的丝绢光泽，断面参差不齐。片状构造片状构造 又
13、称片理构造。由云母、绿泥石、滑石、角闪石等片状、板状、或针状矿物呈连续平行排列而成。沿片理面极易劈成薄片，而且还常呈波状弯曲，显示强烈的丝绢光泽。片麻状构造片麻状构造 与片状构造类似，但其变质程度较深。它的特征是暗色的片状、柱状矿物呈平行排列，且被浅色粒状矿物所隔开，呈现出黑白相间的条带。眼球状构造眼球状构造 沿片状、片麻状构造的片理，分布有类似眼球状大小的（如长石等）矿物晶体，组成眼球状构造。无定向无定向构造构造块状构造块状构造 整个岩石的矿物分布均一，无定向排列。这种构造反映岩石在变质过程中，不具显著的定向压力，如大理岩。斑点构造斑点构造 岩石在发生变质过程中，有些物质发生迁移、聚集成斑点
14、，为浅变质岩的构造特征。四、变质岩的构造四、变质岩的构造板状构造板状构造千枚状构造千枚状构造片状构造片状构造眼球状构造眼球状构造片麻状构造片麻状构造子学习情境子学习情境3 3 变质岩的分类及常见变质岩变质岩的分类及常见变质岩 教学任务 变质岩的分类及常见变质岩 教学目标专业能力 技能能力 1、能够了解变质岩的分类2、能够识别常见的变质岩扩展相应信息收集能力；能制定工作计划；团队协作和沟通能力；任务描述 变质作用形成的变质岩分布较为广泛，约占地壳总体积的27.4%，变质作用有不同的类型，其形成的岩石特征各不相同。那么，我们该如何识别这些变质岩呢？一、变质岩的分类一、变质岩的分类 由于引起岩石变质
15、的地质条件和主导因素不同，变质作用有不同的类型，其形成的岩石特征各不相同。根据变质作用的不同可把变质岩分为以下几类：岩类 接触变质岩 动力变质岩 区域变质岩 热接触变质岩 气液交代变质岩 岩石名称 石英岩、角岩、大理岩 矽卡岩、蛇纹岩 碎裂岩、糜棱岩 板岩、千枚岩、片岩、片麻岩 二、常见变质岩二、常见变质岩1 1、板岩、板岩 由粉砂岩、粘土岩等经区域变质作用或接触热力变质作用形成的具板状构造的浅变质岩石。颜色多为灰至黑色。主要具变余结构，有时具变晶结构。标本名称：板岩标本名称：板岩 产地：河北产地：河北 易县易县二、常见变质岩二、常见变质岩2 2、千枚岩、千枚岩 是具有典型的千枚状构造的浅变质
16、岩。颜色有黄、绿、浅红、蓝灰等色。主要由很细小的绢云母、绿泥石、石英等组成，容易裂成薄片。一般为鳞片变晶结构，具有较强的丝绢光泽。标本名称：千枚岩标本名称：千枚岩 产地：安徽产地：安徽 明光明光二、常见变质岩二、常见变质岩3 3、片岩、片岩 具明显片状构造。颜色有黑、灰黑、绿、浅褐等色。富含云母、绿泥石、滑石、角闪石等片状或柱状矿物，矿物结晶程度较高，多为鳞片变晶结构和纤维变晶结构。标本名称：片岩标本名称：片岩 产地：台湾产地：台湾 花莲花莲 二、常见变质岩二、常见变质岩4 4、片麻岩、片麻岩 是具有明显片麻状构造的变质岩。颜色多为灰和浅灰。具中至粗粒变晶结构。标本名称：片麻岩标本名称：片麻岩
17、 产地：江苏连云港产地：江苏连云港 二、常见变质岩二、常见变质岩5 5、大理岩、大理岩 由石灰岩和白云岩变质而成。岩石主要由碳酸盐矿物方解石和白云石组成。一般为白色，因含杂质不同，也有灰、绿、黄色等。具粒状变晶结构、块状构造。标本名称：大理岩标本名称：大理岩 产地：云南产地：云南 大理大理 二、常见变质岩二、常见变质岩6 6、石英岩、石英岩 是各种石英砂岩受热变质而成，一般呈白色或灰白色，具粒状变晶结构，块状构造。标本名称：石英岩标本名称：石英岩 产地：湖北产地：湖北 通山通山 二、常见变质岩二、常见变质岩7 7、蛇纹岩、蛇纹岩 主要是由橄榄岩、辉岩经热液交代作用而形成。矿物成分上以蛇纹石为主
18、，有时残存少量橄榄石与辉石。颜色为黄绿至黑色，质软且具滑感，蜡状光泽，隐晶质变晶结构，块状构造。标本名称：蛇纹岩标本名称：蛇纹岩 产地：辽宁产地：辽宁 岫岩岫岩 【典型案例【典型案例】案例一、室内条件下对变质岩标本进行描述案例一、室内条件下对变质岩标本进行描述标本标本1 1【典型案例【典型案例】案例1：常见变质岩的识别1、目的：观测常见的变质岩2、时间：（X年X月X日）3、地点：地质实验室（教室）4、天气：晴（阴、雨）、灯光条件5、分析结果：大理岩：颜色为白色、主要由碳酸盐矿物方解石和白云 石组成，具粒状变晶结构、块状构造。【实战分析【实战分析】室内条件下分组对下列品样进行描述室内条件下分组对下列品样进行描述标本一标本一室内条件下分组对下列品样进行描述室内条件下分组对下列品样进行描述【实战分析【实战分析】标本二标本二【实战分析【实战分析】室内条件下分组对下列品样进行描述室内条件下分组对下列品样进行描述标本三标本三
