变质反应与变质作用因素.pptVIP

变质岩岩石学第二章 变质反应及变质作用因素 本章重点 1. 掌握变质作用的影响因素及其在变质过程中 的特点； 2. 理解变质反应的概念； 3. 了解变质反应的主要类型。 本章难点 1. 变质作用因素在变质过程中的特点。 2.1 变质反应及其类型 2.1.1 概述 变质反应（metamorphic reaction） 在固相线下（由于变质的温度、压力所限制）发生的物相转变及化学反应过程。 变质反应属于化学反应的自然类型，其反应的动力是地球运动和物质调整。 2.1.1 概述 在变质过程的研究中，规定相转变方向（即变质反应方向）以升温转化方向为正方向（进变质），降温方向为负（退变质）。从反应的速度上看，退变质的速度要慢得多，但在反应催化剂（流体）存在时，其反应速度可以加快。 2.1.1 概述 变质反应可以从岩相研究（实地调查和岩石薄片鉴定等）中得到，也是最常规、简便的直接方法。实验岩石（相）研究及热力学推导是重要的现代研究方法之一。 因此，掌握变质岩的薄片分析方法是本课程的基本要求。 2.1.2 变质反应的基本类型 变质反应的基本类型有三种： 固－固反应 固－固＋液反应 氧化-还原反应 1. 固＝固反应 温度和压力为反应的主导因素，反应过程无流体相存在或析出。这种反应的方式有三种： 2.1.2 变质反应的基本类型 1）矿物多形的转变： 如：And－ky－Sil的铝硅酸盐（Al2SiO5）同质多象转变。 2.1.2 变质反应的基本类型 2）固溶体矿物的出溶： 如：长石、角闪石的变质双晶的形成； 2.1.2 变质反应的基本类型 3）纯固相反应： 如反应： 硬玉 ＋ 石英 ＝ 钠长石 反应在低温下由压力变化控制，向右进行为压力降低的退变质；反之为升压进变质。反应前后没有物态的变化，但有相数的改变。 2.1.2 变质反应的基本类型 2. 固＝固＋液反应 这是常见的变质反应类型，其主导因素为温压和流体，变化较复杂，反应时有流体相存在或反应过程中有液相析出。常见的反应方式有两种： 2.1.2 变质反应的基本类型 1）水化与脱水反应，如： 叶腊石 ＝ 红柱石 ＋ 石英＋H2O 2）脱碳酸与碳酸盐化反应，如： 方解石 ＋ 石英 ＝ 硅灰石 ＋CO2↑ 2.1.2 变质反应的基本类型 3. 氧化-还原反应 变质过程中由于氧逸度（fO2）的变化引起的缓冲反应。如： 赤铁矿 ＝ 磁铁矿＋O2↑ 2.1.3 滑动反应 滑动反应 固溶体矿物发生变质反应的过程中，其成分随反应过程不断连续改变的反应。亦称为连续反应。 2.1.3 滑动反应 滑动反应的基本特征是： 反应的温、压取决于原岩成分，反应物（原岩矿物）与生成物（新的变质矿物）在一定的温压范围内共存，且其成分随温压的改变而不断变化，即反应物与生成物之间维持一定的动态 “平衡” 。 2.1.3 滑动反应 例如：在麻粒岩相条件下， 菫青石 ＝ 石榴石 了解变质反应的目的在于： 把握变质因素及其过程的变化。 2.1.3 滑动反应 例如：在麻粒岩相条件下， 菫青石 ＝ 石榴石 了解变质反应的目的在于： 把握变质因素及其过程的变化。 2. 2 变质作用影响因素 变质作用的影响因素包括地质因素和外部因素。 从上述变质反应类型及其对外部因素的归纳中，可以得出变质过程中起主导作用的外部因素是： 温度 压力 流体 后面将介绍这些因素的在变质作用过程中的特点及其变化。 2.2.1 温度（T） 多数的变质反应与温度有直接的关系，即温度是多数变质作用的主导因素。 1. 变质过程的温度范围 变质作用的温度范围是 200℃～800℃ 2.2.1 温度（T） 按温度变化可将变质作用过程分为三级：