第十六章 變質(zhì)作用與變質(zhì)巖

1、*第十六章 變質(zhì)作用與變質(zhì)巖 變質(zhì)作用地殼中已經(jīng)形成的巖石在基本上處于固體狀態(tài)下，受到溫度、壓力及化學(xué)活動性流體的作用，發(fā)生礦物成分，化學(xué)成分，巖石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造變化的地質(zhì)作用。 脫水 吸熱蛋白石 石英 高嶺石 紅柱石+石英+水 2.形成新的礦物使巖石內(nèi)部物質(zhì)重新組合，非晶質(zhì)變?yōu)榻Y(jié)晶質(zhì)，形成新的礦物。 石灰?guī)r 大理巖；泥質(zhì)巖 角巖；石英砂巖 石英巖。 1. 重結(jié)晶作用使晶粒細(xì)小的巖石變成晶粒粗大的巖石。 主要有來自地球內(nèi)部的熱能（地?zé)帷r漿熱、巖石斷裂產(chǎn)生的高溫等），不同區(qū)域，不同深度，熱能也不同。溫度升高增加了巖石內(nèi)部質(zhì)點的活動性，因而使巖石產(chǎn)生物理化學(xué)變化： 一、溫度第一節(jié) 變質(zhì)作用的因素鈣長

2、石 橄欖石 石榴子石 1.靜壓力（均衡壓力或圍壓）由上覆巖層的重力引起的。靜壓力使巖石的體積縮小，密度加大，變的致密堅硬，并形成新的礦物。如 二、壓力 壓力增大往往伴隨著溫度升高，因此在溫度、壓力的共同作用下，也會產(chǎn)生重結(jié)晶并形成新的礦物。如：泥質(zhì)巖 板巖、千枚巖、片巖 2.定向壓力（側(cè)壓力、動壓力、應(yīng)力） 由構(gòu)造運動或巖漿活動引起的擠壓力，使巖石中礦物垂直于壓力方向排列，產(chǎn)生片理構(gòu)造 片麻狀構(gòu)造等。同時還能形成新的礦物：石英 、云母 、綠泥石 、石墨等。 CaAl2SiO8+(Mg*Fe)2SiO4 Ca(Mg*Fe)2Al2(SiO4)2 三、具有化學(xué)活動性的流體1.來源：主要來自巖漿和深

3、層熱水溶液，也可以是原來的巖石中的流體。2.成分：主要是水、二氧化碳以及氧、氟、氯、硼、磷等易揮發(fā)性組分。3.作用方式：流體與溫度、壓力等共同作用，活動在巖石的破碎帶、接觸帶以及礦物顆粒間的空隙中，與周圍物質(zhì)進(jìn)行一系列反應(yīng)，將巖石中的一些元素熔濾出來，引起巖石物質(zhì)成分的變化。如：橄欖石 蛇紋石；輝石 綠泥石、絹云母；黑云母 綠泥石、絹云母 上述三種因素相互聯(lián)系，相互影響，共同作用，只是在一定的地質(zhì)條件下，某種因素起主要作用而已。 變質(zhì)巖的特征，最主要的有兩點：一是巖石重結(jié)晶明顯，二是巖石具有一定的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，特別是在一定壓力下礦物重結(jié)晶形成的片理構(gòu)造。一、變質(zhì)巖的礦物 一部分礦物是在其它巖石中

4、也存在的礦物，如石英、長石、云母、角閃石、輝石、磁鐵礦以及方解石、白云石等。還有一部分礦物是在變質(zhì)過程中產(chǎn)生的新礦物，如石榴子石、藍(lán)閃石、絹云母、綠泥石、紅柱石、陽起石、透閃石、滑石、硅灰石、蛇紋石、石墨等變質(zhì)礦物。這些礦物是在特定環(huán)境下形成的穩(wěn)定礦物，是鑒別變質(zhì)巖的標(biāo)志礦物。第二節(jié) 變質(zhì)巖的特征16.2 變質(zhì)巖的特征（結(jié)構(gòu)）變晶結(jié)構(gòu)原巖在固態(tài)下發(fā)生重結(jié)晶、變質(zhì)結(jié)晶作用，形成的結(jié)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。如：粒狀變晶結(jié)構(gòu)（石英巖、大理巖）、鱗片變晶結(jié)構(gòu)（千枚巖、云母片巖）等。 二、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu) 變質(zhì)巖地殼中原來已經(jīng)存在的各種巖石，在溫度、壓力和化學(xué)活動性流體的作用下，使原來的巖石在結(jié)構(gòu)、構(gòu)造或物質(zhì)成分上發(fā)生變

5、化而形成的新巖石。 變余結(jié)構(gòu)變質(zhì)程度較低，重結(jié)晶和變質(zhì)結(jié)晶不完全，保留有原巖的結(jié)構(gòu)。 如：變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)（板巖）、變余斑狀結(jié)構(gòu)等。三、變質(zhì)巖的構(gòu)造變余構(gòu)造巖石變質(zhì)后仍保留原巖的構(gòu)造特征。如：變余層理構(gòu)造、變余波痕構(gòu)造、變余氣孔構(gòu)造等。板巖千枚巖片巖片麻巖斑點板巖變成構(gòu)造原巖通過重結(jié)晶、變質(zhì)結(jié)晶形成的構(gòu)造。如：斑點構(gòu)造（斑點板巖）、板狀構(gòu)造（板巖）、千枚狀構(gòu)造（千枚巖）、片狀構(gòu)造（片巖）、片麻狀構(gòu)造（片麻巖）等。接觸變質(zhì)作用形成的角巖第三節(jié) 變質(zhì)作用類型及代表巖石根據(jù)變質(zhì)因素和地質(zhì)條件的不同分為四種類型：一、接觸變質(zhì)作用巖漿侵入與圍巖接觸的地帶，由于溫度增高和氣水熱液與圍巖發(fā)生的作用。 1.接觸熱

6、變質(zhì)作用以溫度增高為主，巖石受熱后發(fā)生礦物的重結(jié)晶。 2.接觸交代變質(zhì)作用除溫度以外，來自巖漿的揮發(fā)性物質(zhì)（氣水熱液）與圍巖發(fā)生交代作用，使巖石發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)變化，并產(chǎn)生新的礦物。最典型的代表是：酸性巖漿與碳酸鹽巖石接觸交代，形成矽卡巖，并且常形成矽卡巖礦床。 泥質(zhì)巖 斑點板巖、角巖石灰?guī)r 大理巖石英砂巖 石英巖 構(gòu)造運動使巖石產(chǎn)生破碎、變形、重結(jié)晶的一種變質(zhì)作用。主要出現(xiàn)在斷裂帶附近，常形成特有的構(gòu)造巖、碎裂巖、角礫巖、和糜棱巖等。 二、動力變質(zhì)作用（破裂變質(zhì)作用） 是在廣大范圍內(nèi)發(fā)生，并由溫度、壓力以及化學(xué)活動性流體等多種因素引起的變質(zhì)作用。 區(qū)域變質(zhì)作用影響范圍可達(dá)數(shù)千至數(shù)萬平方公里，影

7、響深度可達(dá)20KM以上，常與強烈的構(gòu)造運動有關(guān)，與一定區(qū)域范圍內(nèi)的構(gòu)造變形、巖漿活動等同時出現(xiàn)。往往表現(xiàn)出一定的帶狀分布。三、區(qū)域變質(zhì)作用變質(zhì)帶變質(zhì)因素變質(zhì)作用變質(zhì)巖淺變質(zhì)帶（低級變質(zhì)）溫度、靜壓力不太高定向壓力強巖石破碎重結(jié)晶板巖、千枝巖、片巖、石英巖中變質(zhì)帶（中級變質(zhì)）溫度、定向壓力較強、化學(xué)活動性流體較強靜壓力不很強重結(jié)晶顯著片巖、大理巖、片麻巖深變質(zhì)帶（高級變質(zhì)）溫度、靜壓力很高定向壓力不一定很強重結(jié)晶極為完好片麻巖、麻粒巖、榴輝巖 這是變質(zhì)作用向巖漿作用轉(zhuǎn)變的過渡性地質(zhì)作用。如果熱流量繼續(xù)升高則轉(zhuǎn)變?yōu)榛◢弾r化作用，形成地殼深熔型花崗巖。 區(qū)域變質(zhì)作用進(jìn)一步發(fā)展，由于地殼內(nèi)部熱流量的增

8、大和動力作用的增強，產(chǎn)生深部熱液和重熔巖漿，它們廣泛滲透、擴散、交代，并注入圍巖中，形成變質(zhì)巖基體和長英質(zhì)脈體組成的混合巖。 四、混合巖化作用（超深變質(zhì)作用）一、變質(zhì)巖的分類第四節(jié) 變質(zhì)巖的分類及常見變質(zhì)巖動力變質(zhì)巖接觸變質(zhì)巖區(qū)域變質(zhì)巖混合巖類碎裂巖構(gòu)造角礫巖糜棱巖斑點板巖角巖大理巖石英巖矽卡巖板巖千枚巖片巖片麻巖麻粒巖混合巖化變質(zhì)巖混合巖混合花崗巖白色、灰白色或各種彩色。主要由方解石、白云石（50%）重結(jié)晶所組成，具粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀或條帶狀構(gòu)造。白色、灰白色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。由硅質(zhì)成分的原巖（石英砂巖、硅質(zhì)巖）經(jīng)變質(zhì)作用重結(jié)晶形成。石英含量85%.具變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造。板理面上

9、可見有絹云母、綠泥石。原巖主要是泥質(zhì)巖、泥質(zhì)粉砂巖等，重結(jié)晶不明顯。二、常見變質(zhì)巖大理巖石英巖板巖具顯微變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造，片理面具強絲絹光澤。原巖類型與板巖相似，但基本上已重結(jié)晶。礦物組分為絹云母、綠泥石、石英、納長石等。具變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。原巖已全部重結(jié)晶。常見礦物有云母、綠泥石、角閃石、石英、斜長石等。具鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造或條帶狀構(gòu)造。主要由長石、石英、黑云母、角閃石或輝石等構(gòu)成。是由較強烈的混合巖化作用形成的，由基體和脈體組成，脈體約含15-50%，以注入作用為主，交代作用不太強烈，基體與脈體的界線一般較清楚千枚巖片巖混合巖片麻巖第五節(jié) 變質(zhì)礦床 變質(zhì)礦床在變質(zhì)作用過程中

10、、各種有用物質(zhì)聚集起來形成的礦床。 一、沉積變質(zhì)礦床（受變質(zhì)礦床） 沉積巖在變質(zhì)作用過程中。各種有用組分聚集起來形成的礦床。 如：鞍山沉積變質(zhì)鐵礦床、新海連市沉積變質(zhì)磷礦床 二、變質(zhì)礦床（變成礦床） 原來不一定是礦或原來是別的礦，在變質(zhì)過程中形成新的變質(zhì)礦床。 如：石墨礦、石棉礦、剛玉、藍(lán)晶石、矽線石、透輝石等礦床以及滑石礦、蛇紋石礦、大理石礦等。地幔巖漿侵入地幔巖漿 火成巖沉積巖沉積物變質(zhì)巖地殼巖漿侵入風(fēng)化剝蝕搬運作用成巖作用變質(zhì)作用變質(zhì)作用地殼重熔結(jié)晶作用結(jié)晶作用風(fēng)化剝蝕搬運作用第六節(jié) 地質(zhì)作用小結(jié)1.動力能源來自地球內(nèi)部，作用范圍包括整個巖石圈。 構(gòu)造運動主導(dǎo)下，內(nèi)外力地質(zhì)作用的相互關(guān)系以及巖石的循環(huán) 2.以構(gòu)造運動為主導(dǎo)，互相聯(lián)系，只是在某一區(qū)域某一時期以某種內(nèi)力地質(zhì)作用為主。 3.內(nèi)力地質(zhì)作用不但促使地殼內(nèi)部物質(zhì)運動，而且改造、控制地表形態(tài)（總的輪廓和海陸變遷）。 侵入作用風(fēng)化剝蝕搬運作用二、內(nèi)、外力地質(zhì)作用的相互關(guān)系（巖石的循環(huán)） 各種地質(zhì)作用是相對獨立的，又是相互依存的，是對立的又是統(tǒng)一的。對地球既產(chǎn)生破壞作用，同時也產(chǎn)生建造作用。 一、內(nèi)力地質(zhì)作用小結(jié) 了解變質(zhì)作用的概念、因素、類型及有關(guān)礦產(chǎn)；初步掌握變質(zhì)巖的一般特征和常見變質(zhì)巖