第六章 变质作用与变质岩(删减)

第七章 变质作用及变质岩 第一节 变质作用与变质岩

第二节 变质岩的物质成分第三节 变质岩的结构构造

第四节 变质岩的分类和命名

第一节

变质作用与变质岩

一、变质作用与变质岩 变质作用：指在地壳形成和发展的过程中， 由于物理化学条件的改变，早先形成的岩石 (包括岩浆岩和沉积岩)在固态条件下所发生 的矿物成分、结构构造的变化，称变质作用。 变质岩：变质作用所形成的岩石，称变质岩。 根据原岩成因，变质岩可分为: 正变质岩：由岩浆岩变质形成的变质岩； 副变质岩：由沉积岩变质形成的变质岩； 变质岩是组成大陆地壳的主要岩石类型之一。2

第一节 变质作用及变质岩

二、变质作用特点

(1)温度、压力条件：变质作用是在较高的 温度和一定的压力下进行；(2)变质作用状态：大多数变质作用是在固 态条件下发生的，少数是在原岩局部或者全部 重熔条件下发生；

(3)变质岩的岩性特征：主要受变质作用类 型、变质作用强度以及原岩成分的控制，具有 原岩成分的继承性；3

第一节

变质作用及变质岩

三、变质作用因素

三、变质作用因素 1.内因——原岩性质 主要包括原岩成分、结构类型、构造类型、 原岩孔隙和裂隙的发育程度等。其中： (1)原岩成分直接影响变质岩成分特点； (2)原岩的组构和裂隙发育特点，影响流 体在岩石中的渗透迁移，制约着变质程度；4

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变质作用及变质岩

三、变质作用因素

2.外因——外部条件包括温度、压力及化学性质活泼的流体 A 温度：是引起变质作用最主要最积极的因素，大 多数变质作用是在温度升高的情况下进行的。 温度的变化： (1)可以引起岩石重结晶作用的发生和矿物多形变 化的形成 ； (2)会使岩石中矿物之间发生变质反应，各种组分 重新组合成新矿物； (3)温度升高加速原矿物的解离及新矿物的重组； (4)促进扩散作用的进行 ；5

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变质作用及变质岩

三、变质作用因素

A 温度①温度范围: 200 - 800℃,超高压可达1000℃。②变化原因: 岩浆；深部热流；地壳放射热；机

械摩擦；地热增温(正常情况 25-30 C / km)。③主要作用：可导致重结晶、变质反应、重熔；

增加流体活性； 改变岩石变形性质等。它是变质作用的主导因素。

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变质作用及变质岩

三、变质作用因素

B 压力：可分为均向压力(静水压力或负荷压力)、粒间流体压力和 定向压力(即应力) 1)均向压力：主要促使岩石减少孔隙变得致密坚硬。可形 成分子体积小而比重大的矿物组合； 2)粒间流体压力：主要指H2O、CO2等对周围物质的压力。

绝大部分的脱水反应和碳酸盐的变质反应都是在流体压力影响 下进行的。同时，它对某些矿物的重结晶可起催化剂作用。 3)定向压力：主要是由于构造运动或岩浆活动而产生的侧 向挤压力。通常与地壳活动和构造运动有关。浅部的应力作用 可使岩石产生节理，使矿物产生变形；深部的应力作用可使某 些矿物可发生差异性溶解及塑性变形，增加变质反应的强度和 重结晶的速度。7

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变质作用及变质岩

三、变质作用因素

C 具化学活动性的流体化学活动性流体：是指存在于孔隙中的气态和液态 物质，主要包括 H2O、CO2和其它挥发组分。 (1)在适当的温度、压力条件下与围岩发生交代作 用，使围岩在矿物成分、结构、构造发生变化，形成 与原岩性质完全不同的变质岩；

(2)流体是一种溶剂，导致某些组分的溶解与运移， 促进交代作用或成矿作用；

(3)流体可降低矿物熔点，有利于在较低温度下发 生混合岩化作用。8

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四、变质作用的方式

四、变质作用的方式1.重结晶作用：变质作用的主要形式。指温度、压力升高时，组成 岩石的矿物在固态条件下重新生长的过程，重结晶作 用后晶粒由小变大；如石灰岩→大理岩。 一般地，原岩成分越简单，粒度越细，越容易发生 重结晶作用；重结晶作用过程中，没有物质的带入和 带出，因此，岩石总的化学成分不变。 温度和压力的升高促进重结晶作用的进行，粒间流 体的存在是重结晶作用的必要条件。9

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四、变质作用的方式

2.变质结晶作用(重组合作用):在变质作用的温度、压力范围内，在固态条件下，岩石内 部的化学成分重新组合、结晶形成新矿物，原有矿物消失， 其间的化学反应，称为变质反应。特点是反应前后岩石的总 化学成分不变。

3.交代作用：在变质作用过程中，化学活动性流体和固体岩石之间发生 物质置换作用。原矿物被破坏和新矿物形成同时进行，结果 使岩石的总化学成分发生改变，但作用后岩石的总体积基本 保持不变。 交代作用在变质过程中普遍存在，可以在各种不同的地质 环境中进行。10

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变质作用及变质岩

四、变质作用的方式

4.变形与碎裂作用： 是岩石在应力条件下产生的变质方式，当岩石受应力超 过弹性极限时产生塑性形变，称为变形作用；当岩石受应 力超过强度极限时产生断裂形变称为碎裂作用。 伴随变形与碎裂作用，岩石产生弯曲、变形，片状、柱 状矿物定向排列形成片理；岩石中的矿物被部分或全部碎 裂成角砾状或粉碎成隐晶质。 5.变质分异作用： 在岩石无熔

融和交代作用的前提下，原岩中的某些组分 经扩散作用产生不均匀聚集，使成分均匀的原岩变成矿物 成分不均的变质岩石，这种作用可在岩石中形成细脉、透 镜体、变斑晶等。11

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变质作用及变质岩

五、变质作用的类型

五、变质作用的类型 接触变质作用 动力变质作用 气成水热变质作用 区域变质作用 混合岩化作用 埋藏变质作用 洋底变质作用 冲击变质作用12

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变质作用及变质岩

五、变质作用的类型

1.接触变质作用：是伴随岩浆作用而发生 的一种局部变质现象，当岩浆侵入时，围岩 受侵入体所散发的热和挥发份的影响而发生 的变质作用。这类变质作用以低压为特征， 压力一般不超过0.2-0.3GPa。 根据变质作用方式和影响因素可进一步分 为热接触变质作用和接触交代变质作用两类 ，代表性岩石分别为角岩和矽卡岩。13

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变质作用及变质岩

五、变质作用的类型

2.动力变质作用构造断裂带上的岩石在构造应力作用下通过破碎、变形和 重结晶作用等，所发生的矿物成分和结构构造变化，称为动 力变质作用。其岩石以高应变为特征。形成的代表性岩石如 构造角砾岩、碎裂岩和糜棱岩等。 动力变质作用是局部变 质作用的一种，受构造断 裂带的控制。

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