變質(zhì)作用的基本概念教學(xué)課件

第四篇變質(zhì)巖MetamorphicRocks)2019-06教員:桑隆康Tel:67884583(HE-Mail:S主109;南望山莊7-3-901Petrologyisaveryimportantbasiccourse.sLetsreadthetextbooktogetherBasicskill--3B:Basicconceptionsbasictheory,basicmethodsCombinelecturewithpracticeStepbystep第十七章叟質(zhì)作罔的基本魯PreliminaryIdeasofMetamorphismanderosionIgneous變質(zhì)作用機制(“方式”)Lha變質(zhì)作用因素SolidficationSedimentary三變質(zhì)作用P71跡過程)MagmaMetamorphMetamorphism四變質(zhì)作用的地質(zhì)分類roc變質(zhì)作用機制MetamorphicMechanism變質(zhì)作用是一個基本保持固體狀態(tài)下的轉(zhuǎn)變過程1.變質(zhì)結(jié)晶Meta.crystallization)2變形(Deformation)3.變質(zhì)分異(Meta.differentiation)此外,在高級變質(zhì)中還可出現(xiàn)部分熔融一主要屬于巖漿作用范疇在很低級變質(zhì)(埋藏變質(zhì))中甚至可出現(xiàn)壓實作用主要屬于沉積作用范疇1。變質(zhì)結(jié)晶Metamorphiccrystallization也包括成核nucleation和生長growth兩個步驟固態(tài)下成核多為在有成核劑存在下的非均勻成核。成核劑可以是一個先成的固體顆粒界面或某變形構(gòu)造等固態(tài)下晶體生長受表面能驅(qū)使,通過粒度增大和均勻化、顆粒界面平直化(多邊形化)而不斷降低表面能,以達到表面能最低的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定狀態(tài)。變質(zhì)結(jié)晶主要有重結(jié)晶和交代兩種機制1.1重結(jié)晶作用recrystallization今巖石在基本保持固體狀態(tài)下的礦物重新組合和通過化學(xué)反應(yīng)形成新礦物的過程。重結(jié)晶前后,巖石總化學(xué)成分不變(除H2O、CO2外,封閉系統(tǒng))單礦物sca質(zhì)巖粒形狀和粒度的重結(jié)晶礦物的重組合,無變質(zhì)反應(yīng)、無礦物成分變化,僅結(jié)構(gòu)變化當達到最低顆粒界面能的情況下,相鄰晶面之間的面間0102030405060708090100距接觸帶距離(m)角約為120°圖17-1變燧石巖粒徑對距輝長巖接觸帶距離圖解多礦物巖的重結(jié)晶發(fā)生變質(zhì)反應(yīng),導(dǎo)致礦物成分和結(jié)構(gòu)變化總Calcite4Quart1石英2方解石“硅灰石b.溫度超越Cc+Q=Wo+co2↑c.反應(yīng)完全,粒度進a低溫下cc+Q平衡結(jié)構(gòu)反應(yīng)溫度時,粒度增步增大,形成新的大的同時Q與cc反應(yīng),高溫條件下穩(wěn)定的礦形成Wo反應(yīng)邊。在物組合Cc+Wo和平衡W集合體內(nèi)有少量Q結(jié)構(gòu)殘留,不平衡結(jié)構(gòu)12交代作用(metasomatic或replacement)固體巖石在化學(xué)活動性流體作用下通過組分帶入帶出而使巖石總化學(xué)成分和礦物成分發(fā)生變化的過程。巖石在交代過程中保持體積不變(開放系統(tǒng))滲透infiltration◆擴散diffusion裂隙溶液中粒間孔隙溶液中組分遷移驅(qū)動力為組分遷移驅(qū)動力為壓力差濃度差變質(zhì)作用的化學(xué)分類chemicalclassification可以在系統(tǒng)中帶入帶出的組分稱為活動組分mobilecomponents流體相是完全活動組分。通常的變質(zhì)作用也會造成巖石的H2O、cO2和Fe的價態(tài)變化,巖石系統(tǒng)為封閉系統(tǒng),從化學(xué)角度稱為等化學(xué)變質(zhì)作用isochemicalmetamorphism伴隨交代作用,K+、Na+、Ca2、Mg2、Si4等金屬陽離子也成為活動組分可帶入帶出時,