[工学]第五章变质作用与变质岩.ppt

第五章 变质作用与变质岩 第一节 变质作用方式 第二节 变质作用的因素 第三节 变质岩特征 第四节 变质作用类型及其代表性岩石 一则消息 第五章 变质作用与变质岩 现在我们知道，组成地球的岩石，不仅有“水成” 的沉积岩，“火成的”的岩浆岩，还有经变质作用 形成的变质岩。 三大岩类在地壳中分布大致是： 岩浆岩占地壳总体积的64.7％； 沉积岩占地壳总体积的7.9％，占地表面积的75％； 变质岩占地壳总体积的27.4％。 翡 翠 第一节 变质作用方式 变质作用一般指地下深处固态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、构造和物质成分发生变化，形成新的岩石的一种地质作用。 沉积岩、岩浆岩和变质岩都可以是受变质作用的原岩，变质作用使岩石变得更坚硬更致密(比重加大)。 岩石是否发生变质要看其有无明显的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。 变质作用在地壳内部的物质活动中是广泛分布和普遍存在的，不仅形成了各种变质岩石，而且形成了大量变质矿产。 第一节 变质作用方式 1.重结晶作用－岩石在固态条件下发生重结晶使小晶体变为大晶体，但成分不变。如由微晶方解石组成的灰岩变成由粗粒方解石组成的大理岩。 2.变质结晶作用－原岩在固态条件下，有些矿物通过变质作用形成新矿物。 3.变质交代作用－原岩组分与化学活动性流体发生化学反应，出现物质成分的迁移，形成新的矿物，物质有带进带出。经交代作用形成的新矿物具有原来矿物的假象。 1.重结晶作用 石英砂岩 石英岩 石灰岩 大理岩 重结晶作用 重结晶作用在成岩作用中已经出现，但在变质作用中则表现得更加强烈和普遍。 重结晶作用对原岩的改造主要是使其粒度加大、颗粒相对大小均一化、颗粒外形变得较规则。 脱水作用 脱碳酸（复分解反应） CaCO3+ SiO2 CaSiO3+CO2↑ （ 2 ） 化学成分不变、矿物成分变化 （同质多象的转化） 变质结晶作用的主要特点： 这种变化过程多数情况下涉及岩石中各种组分的重新组合，并以化学反应的方式完成。 有新矿物的形成和原矿物的消失； 在反应前后岩石的总体化学成分基本不变。 3. 变质交代作用 原岩组分与化学活动性流体发生化学反应，出现物质成分的迁移，形成新的矿物，物质有带进带出。经交代作用形成的新矿物具有原来矿物的假象。 其结果不仅形成新矿物，而且岩石的总体化学成分发生改变。 第二节 变质作用的因素 一、温度:温度的改变是引起变质作用的主要因素，多数变质作用都是随温度升高而产生的。 二、压力: 三、具有化学活动性的流体: 一、温度 温度： 影响变质作用的最基本因素 150°-180°～800°-900° 温度升高时,岩石中的原子、离子、分子的活动性增强，引起了各种反应。 变质作用使得矿物由非晶质变为结晶质；结晶细小变为结晶粗大。 如石灰岩在持续较高温度的作用下转变为大理岩，原来的碳酸钙物质经重结晶作用转变为方解石。 温度的升高，加速了化学反应的进程，产生新的矿物组合。 例如高岭石在热力作用下，形成红柱石和石英矿物组合。 二、压力 可分为静压力、定向压力（应力） 构造应力可以理解为定向压力，构造运动产生侧压力。 李客定律：在最大压力方向上物质的熔点将降低从而发生溶解，并在最小压力方向上沉淀。因此，岩石在定向压力作用下，其中的矿物便在平行压力方向溶解而沿垂直压力方向迁移并沉淀。 矿物在这种定向压力下重新结晶，新生成的片状、柱状矿物的长轴便垂直压力方向而排列，于是形成了岩石的片理构造。 三、具有化学活动性的流体 以H2O，CO2为主，一方面可以作为化学反应的媒介，也直接参与化学反应，另一方面降低岩石的熔点。 化学活动性流体的参与，大大加快变质作用的进行。 以上各因素常常是同时存在，相互作用，但一般情况下，温度是最重要的因素。 第三节 变质岩特征 原先存在的岩石(岩浆岩、沉积岩、早期变质岩)受到高温高压和化学活动性流体的影响下，改变了原来的矿物成分、结构构造而形成另一种性质的岩石，即成变质岩。这种改造过程称变质作用，一般发生在固态条件下。原岩性质发生了改造，也可残留原岩的某些特点。 一、矿物成分 二、变质岩的结构和构造 三、常见的变质岩 一、矿物成分 变质岩中的成分既有原岩成分，也有变质过程中新产生的成分。 变质岩矿物成分可分为两类： 一类是与岩浆岩、沉积岩相同的，如石英、长石、云母、角闪石、辉石等，它们大多是原岩残留下来的，也可以在变质作用中形成。 另一类是变质作用产生的为变质岩所特有的矿物，如石墨、滑石、石榴子石、红柱石、兰晶石、矽线石等，称为变质矿物。 特有矿物变质矿物