普通地质学(谢文伟,黄体兰,周仁元,王嵩莉) 第十六章 变质作用与变质岩
19页1、2019/5/13,*,普通地质学,第十六章 变质作用与变质岩,江西应用技术职业学院 谢文伟 谢宇飞 制作,石灰岩 大理岩;泥质岩 角岩;石英砂岩 石英岩,16.1 变质作用的因素(温度),变质作用 是指地壳中已经形成的岩石,在基本处于固体状态下,受到温度、压力及化学活动性流体的作用,发生矿物成分、化学成分、岩石结构和构造等变化而形成的新岩石的过程。,形成新的矿物使岩石内部物质重新组合,非晶质变为结晶质,形成新的矿物。,重结晶作用使晶粒细小的岩石变成晶粒粗大的岩石。,主要有来自地球内部的热能(地热、岩浆热、岩石断裂产生的高温等),不同区域、不同深度其热能也不同;温度升高增加了岩石内部质点的活动性,因而使岩石产生物理化学变化:,一、温度,第一节 变质作用的因素,压力增大往往伴随着温度升高,因此在温度、压力的共同作用下,也会产生重结晶并形成新的矿物。如:泥质岩 板岩、千枚岩、片岩,16.1 变质作用的因素(压力),CaAl2Si2O8+(Mg,Fe)2SiO4 Ca(Mg,Fe)2Al2SiO43,钙长石 橄榄石 石榴子石,1.静压力(均衡压力或围压)由上覆岩层的重力引起的。静压力使岩石的
2、体积缩小、密度加大,变得致密坚硬,并形成新的矿物。如:,二、压力,2.定向压力(侧压力、动压力、应力),由构造运动或岩浆活动引起的挤压力,使岩石中矿物垂直于压力方向排列,产生片理构造、片麻状构造等。同时还能形成新的矿物:石英 、云母 、绿泥石 、石墨等,16.1 变质作用的因素(化学活动性流体),三、化学活动性流体,1.来源:主要来自岩浆和深层热水溶液,也可以是原来的岩石中的流体。,2.成分:主要是水、二氧化碳以及氧、氟、氯、硼、磷等易挥发性组分。,3.作用方式:流体与温度、压力等共同作用,活动在岩石的破碎带、接触带以及矿物颗粒间的空隙中,与周围岩石发生一系列交代作用 ,产生组分的迁移(带出或带入),引起岩石物质成分的变化。如:,上述三种因素相互联系、相互影响、共同作用,只是在一定的地质条件下,某种因素起主要作用而已。,16.2 变质岩的特征(矿物),变质岩最主要的特征是:岩石重结晶明显、岩石具特有的结构和构造。,一、变质岩的矿物,一部分矿物是在原岩中也存在的矿物,如石英、长石、云母、角闪石、辉石、磁铁矿以及方解石、白云石等。 还有一部分矿物是在变质过程中产生的新矿物,如石榴子石、蓝闪
3、石、绢云母、绿泥石、红柱石、阳起石、透闪石、滑石、硅灰石、蛇纹石、石墨等变质矿物。 这些矿物是在特定环境下形成的稳定矿物,是鉴别变质岩的标志矿物。,第二节 变质岩的特征,16.2 变质岩的特征(结构),变晶结构原岩在固态下发生重结晶、变质结晶作用,形成的结晶质结构。如:粒状变晶结构(石英岩、大理岩)、鳞片变晶结构(千枚岩、云母片岩)等。,二、变质岩的结构,变余结构变质程度较低,重结晶和变质结晶不完全,保留有原岩的结 构。如:变余泥质结构(板岩)、变余斑状结构等。,16.2 变质岩的特征(构造),三、变质岩的构造,变余构造岩石变质后仍保留原岩的构造特征。如:变余层状构造、变余波痕构造、变余气孔构造等。,板岩,千枚岩,片岩,斑点板岩,变成构造原岩通过变质作用形成的特有构造。如:斑点构造(斑点板岩)、板状构造(板岩)、千枚状构造(千枚岩)、片状构造(片岩)、片麻状构造(片麻岩)以及块状构造(石英岩)、条带状构造(混合岩)等。,混合岩,石英岩,片麻岩,16.3 变质作用类型及代表岩石(接触变质),第三节 变质作用类型及代表岩石,一、接触变质 在岩浆侵入体与围岩的接触带上,主要由较高温度和挥发性
4、流体所引起的变质作用。,1.接触热变质作用以温度增高为主,岩石受热后发生矿物的重结晶。,16.3 变质作用类型及代表岩石(接触变质),2.接触交代变质作用,矽卡岩,岩石常为暗绿色或暗棕色,少数为浅灰色。粒状或不等粒状变晶结构,块状构造。主要由石榴子石、透辉石、绿帘石、透闪石、阳起石、硅灰石等变质矿物组成 。常含有Fe、Cu、Zn、W 等金属矿物。,除温度以外,来自岩浆的挥发性物质(气水热液)与围岩发生交代作用,使岩石发生复杂的化学变化,并产生新的矿物。最典型的代表是酸性岩浆与碳酸盐岩石接触交代形成矽卡岩,并且常形成矽卡岩矿床。,(引自),16.3 变质作用类型及代表岩石(动力变质),构造运动使岩石产生破碎、变形、重结晶的一种变质作用,主要出现在断裂带附近,常形成特有的构造岩、碎裂岩、角砾岩和糜棱岩等。,二、动力变质作用(破裂变质作用),断层角砾岩(构造角砾岩),原岩破碎成角砾,角砾大小不等,具棱角,岩性与断层两侧岩石相同,并被成分相同的微细碎屑及地下水中的物质所胶结。,糜棱岩,岩石遭受强烈挤压形成粒度极细小的矿物碎屑, 经再胶结而成的岩石。主要矿物为细粒石英、长石及少量新生矿物如绢云母
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