变质作用与变质岩课件.ppt

变质岩变质岩（一）变质作用与变质岩的概念（一）变质作用与变质岩的概念变质作用：在内动力地质作用下，岩石的矿物成分、结构、变质作用：在内动力地质作用下，岩石的矿物成分、结构、构造发生变化的作用构造发生变化的作用 变质岩：由变质作用变质岩：由变质作用 所形成的岩石所形成的岩石分布于古老的地块和构造活动带，可形成矿产分布于古老的地块和构造活动带，可形成矿产（二）变质作用的影响因素与变质作用的方式（二）变质作用的影响因素与变质作用的方式1.影响因素：影响因素：温度、压力、化学活动性流体温度、压力、化学活动性流体2.变质作用方式：变质作用方式：1）重结晶作用：）重结晶作用： 温度、压力升高的情况下，组成岩石的矿物温度、压力升高的情况下，组成岩石的矿物在固态下重新生长变化的过程在固态下重新生长变化的过程局部溶解（局部溶解—组分迁移组分迁移—重新结晶）重新结晶）没有物质的带入、带出，矿物成分不变没有物质的带入、带出，矿物成分不变2）变质结晶作用）变质结晶作用 基本固态条件下，化学成分重新反应，基本固态条件下，化学成分重新反应，形成新矿物形成新矿物3）交代作用）交代作用 化学活动性流体和固体岩石之间发生的化学活动性流体和固体岩石之间发生的物质置换作用，体积不变，但成分改变。

物质置换作用，体积不变，但成分改变4）变形与碎裂作用）变形与碎裂作用 岩石塑性弯曲变形，岩石塑性弯曲变形， 或或 形成片理形成片理 ——变形作用；变形作用； 在应力条件下，在应力条件下，岩石岩石 断裂断裂 ，， 碎裂成角砾状碎裂成角砾状-隐晶质隐晶质——碎裂作用碎裂作用5）变质分异作用）变质分异作用 岩石在不发生熔融和交代的情况下，某些组分岩石在不发生熔融和交代的情况下，某些组分经扩散产生不均匀聚集，经扩散产生不均匀聚集， 成分均匀的原岩变成成分均匀的原岩变成矿物成分不均匀的变质岩矿物成分不均匀的变质岩 可形成细脉、透镜体、变斑晶等可形成细脉、透镜体、变斑晶等 （三）变质作用的类型（三）变质作用的类型 根据地质环境、物理化学因素，变质作用可分为：动动力变质力变质、接触变质接触变质、交代变质交代变质、区域变质区域变质、混合岩化作用混合岩化作用等1 1）动力变质作用）动力变质作用 是以构造应力为主要影响因素的变质作用，发生于断裂带中*，形成动力变质岩，如断层角砾岩。

*过去认为动力变质作用一般发生于断裂带附近，属脆性变形的产物近年来注意到动力变质作用也产生在以韧性变形为主的韧性剪切带中，宽达数km～数十km，不仅使原岩破碎变形，而且还可能进一步重结晶，产生新的矿物，其代表岩石就是糜棱岩胜13-7井 太古界3068米2 2）接触变质作用）接触变质作用 是由岩浆侵入围岩引起的变质作用，发生于侵入体的边缘地带其规模一般较小，分布不广，变质带宽度自数m到1km左右，温度和挥发组分是主要因素根据引起接触变质的主要因素，接触变质作用分为：（（1 1）接触热变质作用）接触热变质作用 围岩主要受岩浆散发的大量热能影响而产生的一种变质作用 温度为主要影响因素，基本无外来物质成分加入热接触变质作用的方式是重结晶作用，交代作用很弱或无，在变质前后总的化学成分没有变化，但通过重新组合可以形成新矿物 如：粘土岩受低热接触变质作用可形成石墨斑点板岩、红柱石板岩和变质粘土岩等受中热接触变质作用可形成具细粒变晶结构的各种云母角岩，受高热接触变质作用可形成片麻岩从接触带向外，围岩的变质从接触带向外，围岩的变质作用由强到弱，依次递减，作用由强到弱，依次递减，因而使不同强度的接触变质因而使不同强度的接触变质带围绕侵入体成环状分布。

带围绕侵入体成环状分布 （（2 2）） 接触交代变质作用接触交代变质作用 除岩浆散发的热量外，还有岩浆析出的挥发组分的加入，使接触带附近的岩浆岩和围岩发生明显的交代作用 如：中、酸性岩浆侵入碳酸盐岩时，接触交代作用特别强烈，形成以石榴子石和透灰石为主要矿物的岩石，称为矽卡岩矽卡岩矽卡岩中含多种金属矿产，如铁、铜、钨、锡、钼、铅、锌等岩中含多种金属矿产，如铁、铜、钨、锡、钼、铅、锌等 3 3）区域变质作用）区域变质作用 是在广大地区或地壳的不同深度内，由温度、压力、化学活动性流体等因素的综合作用引起的变质作用 形成的岩石称区域变质岩 地壳活动带是发生区域变质作用的基本地质背景，区域变质呈大面积或带状分布，长数百至数千km，宽数十至数百km  4 4）混合岩化作用）混合岩化作用 是一种超深变质作用，介于变质作用与岩浆作用之间的一种地质作用 在强烈的区域变质作用中，随着温度的上升，岩石局部熔融，来自地下深处的热液也参与其间形成流体，这些多为长英质的流体以脉状贯入或渗透扩散，与仍处于固态的变质岩相互混合的作用，称为混合岩化作用。

形成的岩石为混合岩形成的岩石为混合岩 混合岩的最大特点：混合岩的最大特点：岩石由原变质岩的基体和新生成的长英质脉体两部分组成通常，基体颜色较深，基体与脉体以不同的量比和方式相混合，形成形态不同的混合岩如条带状构造、眼球状构造、角砾状构造、片麻状构造、阴影构造等 条带状混合岩（泰山）条带状混合岩（泰山）（四）变质岩的基本特征（四）变质岩的基本特征1.变质岩的物质成分变质岩的物质成分 化学成分化学成分主要受原岩的影响，但主要受原岩的影响，但 有时也受变质作用的影响，如交代作用有时也受变质作用的影响，如交代作用 矿物成分矿物成分受原岩化学成分和变质条件的控制受原岩化学成分和变质条件的控制主要矿物与岩浆岩相同，但可出现许多变质矿物，主要矿物与岩浆岩相同，但可出现许多变质矿物，如如…...2.变质岩的结构和构造变质岩的结构和构造（（1）变质岩的结构：）变质岩的结构： 由矿物组分的形状、大小和相互关系反映出的由矿物组分的形状、大小和相互关系反映出的岩石特征和性质岩石特征和性质 包括：包括： ① ① 变余（残留）结构变余（残留）结构 变质后残留有原岩的结构。

变质后残留有原岩的结构 ②② 变晶结构变晶结构 固态条件下固态条件下重结晶重结晶和和变质重结晶变质重结晶形成的结构形成的结构 代表结晶能力，多它形代表结晶能力，多它形 按晶粒大小分为：按晶粒大小分为： 粗粒变晶结构粗粒变晶结构— 中粒中粒…………— 细粒细粒…………—>3mm1 ~ 3mm<1mm按形态分为：按形态分为： 粒状变晶结构粒状变晶结构—晶粒等轴、无定向；晶粒等轴、无定向；鳞片鳞片…………—片状矿物定向成片理；片状矿物定向成片理；纤维纤维…………—矿物矿物 纤维状、针状、长柱状纤维状、针状、长柱状按矿物晶粒的相对大小，按矿物晶粒的相对大小， 分为：分为： 等粒变晶结构等粒变晶结构——大部分矿物晶粒粒度相近，大部分矿物晶粒粒度相近， 无定向。

无定向 接触变质岩中称角岩结构接触变质岩中称角岩结构 不等粒变晶结构不等粒变晶结构—— 斑状变晶结构斑状变晶结构——有基质和变斑晶有基质和变斑晶 ③③ 碎裂结构碎裂结构 受机械破坏而产生的结构，动力变质的典型受机械破坏而产生的结构，动力变质的典型 可进一步分为：可进一步分为：碎裂结构、碎斑结构、糜棱结构碎裂结构、碎斑结构、糜棱结构④④ 交代结构交代结构 原有矿物被新矿物所置换形成的结构原有矿物被新矿物所置换形成的结构如交代假象、交代斑状等如交代假象、交代斑状等（（2）变质岩的构造）变质岩的构造岩石组分在空间上的排列分布方式，包括：岩石组分在空间上的排列分布方式，包括：① ① 变余构造变余构造 变质后仍保留了部分原岩的构造特征变质后仍保留了部分原岩的构造特征如变余层理如变余层理② ② 变成构造变成构造 变质作用形成的构造，如：变质作用形成的构造，如：板状构造板状构造——泥页岩在应力下产生的一组相互平行泥页岩在应力下产生的一组相互平行 的破裂面，的破裂面，基本没有重结晶基本没有重结晶。

千枚状构造千枚状构造—— 有稍强的重结晶，有稍强的重结晶， （绿泥石、绢云母等）（绿泥石、绢云母等） 片状矿物初具平行排列，片理面上片状矿物初具平行排列，片理面上 呈现丝绢光泽呈现丝绢光泽片状构造片状构造——大量片柱状矿物定向排列大量片柱状矿物定向排列 ，构成片理面构成片理面片麻状构造片麻状构造——粒状矿物为主，片柱状矿物断续排列粒状矿物为主，片柱状矿物断续排列 块状构造块状构造——岩石中矿物成分和颗粒大小在空间上均匀岩石中矿物成分和颗粒大小在空间上均匀 分布③ ③ 混合构造混合构造 混合岩中，由基体和脉体相间混合而成混合岩中，由基体和脉体相间混合而成三、变质岩的主要岩石类型三、变质岩的主要岩石类型（一）动力变质岩（一）动力变质岩 以岩石机械破碎和变形为主要特征以岩石机械破碎和变形为主要特征包括：包括：1.破碎角砾岩（构造角砾岩）破碎角砾岩（构造角砾岩） 断裂带中断裂带中 原岩破碎成角砾状，被破碎的细屑原岩破碎成角砾状，被破碎的细屑和部分外来胶结物胶结的岩石。

和部分外来胶结物胶结的岩石2.碎裂岩碎裂岩 具碎裂结构或碎斑结构，较碎裂角砾岩的碎裂程度高具碎裂结构或碎斑结构，较碎裂角砾岩的碎裂程度高3.糜棱岩糜棱岩 强压扭应力错动、研磨、粉碎而成，破碎颗粒强压扭应力错动、研磨、粉碎而成，破碎颗粒<0.5mm，， 具重结晶和片理具重结晶和片理（二）接触变质岩（二）接触变质岩 角岩等2.蛇纹石化和蛇纹岩蛇纹石化和蛇纹岩 超基性岩中的橄榄石、辉石转变为蛇纹石超基性岩中的橄榄石、辉石转变为蛇纹石1.矽卡岩矽卡岩 中酸性岩浆侵入到碳酸盐岩中，由气中酸性岩浆侵入到碳酸盐岩中，由气—液交代作用液交代作用形成，主要由石榴石、透辉石组成块状或斑杂构造形成，主要由石榴石、透辉石组成块状或斑杂构造 常含许多金属矿床常含许多金属矿床三）交代变质岩3.青盘岩化和青盘岩青盘岩化和青盘岩 中基性火山岩和火山碎屑岩经气中基性火山岩和火山碎屑岩经气-液交代而成，液交代而成， 矿物转变为绿帘石、绿泥石、阳起石、钠长石等矿物转变为绿帘石、绿泥石、阳起石、钠长石等 4.次生石英岩化和石英岩次生石英岩化和石英岩中酸性火山岩、火山碎屑岩中酸性火山岩、火山碎屑岩 经气经气-液变质作用而成。

液变质作用而成灰灰-灰绿色5.云英岩化和云英岩云英岩化和云英岩酸性侵入岩受气酸性侵入岩受气-液变质作用形成液变质作用形成以石英、白云母为主要矿物以石英、白云母为主要矿物6.黄铁绢英岩化和黄铁绢英岩黄铁绢英岩化和黄铁绢英岩酸性岩脉受气酸性岩脉受气-液变质作用形成，长石被绢云母、石英液变质作用形成，长石被绢云母、石英等交代，含黄铁矿等交代，含黄铁矿 （四）区域变质岩（四）区域变质岩 由区域变质作用形成的岩石由区域变质作用形成的岩石 最常见时空上常常与地壳的造山运动密切相关时空上常常与地壳的造山运动密切相关 构成最古老的基底岩系，和元古宙以来的造山带褶皱系构成最古老的基底岩系，和元古宙以来的造山带褶皱系常见的区域变质岩：常见的区域变质岩：1.板岩类板岩类 低级区域变质作用的产物，板状构造，性脆低级区域变质作用的产物，板状构造，性脆2.千枚岩类千枚岩类 千枚状构造，丝绢光泽，细粒鳞片变晶结构千枚状构造，丝绢光泽，细粒鳞片变晶结构 绢云母、绿泥石、石英绢云母、绿泥石、石英3.片岩类片岩类 中级区域变质作用产物。

中级区域变质作用产物 鳞片变晶结构鳞片变晶结构 片状构造，片状构造， 片柱状矿物片柱状矿物 > 30%，， 粒状矿物石英为主，粒状矿物石英为主， 长石长石 <25% 4.片麻岩类片麻岩类 高级区域变质作用产物高级区域变质作用产物 片麻状构造，晶粒粗，片麻状构造，晶粒粗， 片柱状矿物片柱状矿物 < 30%，长英质粒状矿物，长英质粒状矿物 >50%，， 长石为主长石为主5.麻粒岩类麻粒岩类 高级变质作用产物，高级变质作用产物， 以斜长石为主，紫苏辉石为特征以斜长石为主，紫苏辉石为特征 可含少量石英、石榴石等，可含少量石英、石榴石等， 粒状变晶结构粒状变晶结构 6.榴辉岩类榴辉岩类 地壳深处极大压力下形成地壳深处极大压力下形成 绿辉石绿辉石 +富镁石榴石富镁石榴石 ，， 可有少量橄榄石、兰晶石、角闪石，不含长石可有少量橄榄石、兰晶石、角闪石，不含长石 粗粒不等粒变晶结构粗粒不等粒变晶结构 。

7.大理岩类大理岩类碳酸盐矿物变质而成，粒状变晶结构碳酸盐矿物变质而成，粒状变晶结构8.石英岩类石英岩类 石英砂岩或硅质岩变质而成，石英含量石英砂岩或硅质岩变质而成，石英含量 > 75% 粒状变晶结构粒状变晶结构（五）混合岩（五）混合岩 区域变质作用的深化，局部熔融、熔浆渗透、区域变质作用的深化，局部熔融、熔浆渗透、 交代、贯入而成的新变质岩交代、贯入而成的新变质岩 包括基体和脉体两部分包括基体和脉体两部分注入混合岩：脉体注入混合岩：脉体15 ~50%，基体、脉体清楚基体、脉体清楚混合片麻岩：残留基体混合片麻岩：残留基体 < 50%，基体、脉体界限不清，，基体、脉体界限不清， 交代作用强烈，片麻状构造交代作用强烈，片麻状构造混合花岗岩：无法区分基体和脉体，交代作用强烈，混合花岗岩：无法区分基体和脉体，交代作用强烈， 片麻状构造，岩性较均一片麻状构造，岩性较均一。