第一章变质作用2006.pptx

变质岩石学的内容/方法/目的
内容: 岩类学;岩理学;成矿岩石学。
方法: 多学科交叉与现代技术的应用
目的: 基本特征;基本理论;基本方法。
图1. 变质岩形成及研究的框架图
变质作用
变
质
岩
原
岩
变质岩形成过程
T. P. C
变质岩研究层次
地球动力学
变质岩石学课程安排
第一章变质作用概述(2学时)
第二章变质岩的基本特征(3学时)
第三章变质岩的分类命名(1学时)
第四章变质岩的形成作用(4学时)
第五章变质反应和变质带(2学时)
第六章共生分析和变质相(4学时)
第七章变质作用与大地构造(2学时)
实****一变质岩的结构构造和特征变质矿物(4学时)
实****二富铝系列变质岩(4学时)
实****三镁铁质系列变质岩(4学时)
实****四其它岩石类型(2学时)
实****五岩石类型鉴定(2学时)
实****六矿物共生组合分析及演化(6学时)
第一章变质作用概述




变质作用的现代概念
1). 是与地壳形成和发展密切相关的一种地质作用。
2). 地壳已存岩石在基本保持固态条件下的转变过程.
3). 在特殊条件下,还可以产生重熔(溶),形成部
分流体相(岩浆)
4). 变质作用是一个动态过程。
变质作用(Metamorphism)一词是由法国学者Boue (1820)年首次提出来的,后来由英国学者C. Lyell(1833) 在他的名著《地质学原理》中比较系统地进行了论述。系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。
变质作用的现代概念
关于变质作用的概念应强调以下几点:
(1)变质作用是一种改造作用,这种改造发生在风化带和胶结带以下,原岩经过改造后在固态下转变为一种新的岩石。如果原岩为沉积岩,变质后的岩石称为负变质岩;如果原岩为岩浆岩,变质后的岩石称为正变质岩。
(2)变质过程中岩石基本上保持固态,并且强调温度的递增过程,这一点与岩浆作用不同。后者强调的是矿物从硅酸盐熔融体中结晶,所涉及的是晶体-液态的平衡,并强调温度的下降过程。当变质作用温度较高时,岩石可发生部分熔融,出现一定数量的熔体,这些熔体与固态残余物之间可发生混合岩化作用。当熔体数量较多时转变为典型的岩浆作用。广义的变质作用概念包括岩石在固态下的变质作用和有部分熔体出现的混合岩化作用。
原岩化学成分; 地质条件; 物理化学环境
一、温度
1. 温度范围: 200 - 8000 C, 超高压可达10000 C。
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.
变质作用的影响因素
一、温度
变质作用的影响因素
1. 静压力
概念:负荷压力,单位帕(Pa);在 40km 范围内与深
/ km(P=gh).
范围:动力变质作用和接触变质作用多在5 km 范围内,
;区域变质作用深度大于5 km,
,按压力大小分为不同的压力型
(低压、中压、高压、超高压)
二、压力(静压力和流体压力)
变质作用的影响因素
图1-1 不同变质作用类型压力分布范围
变质作用的影响因素
1. 静压力
作用: (1)控制变质反应方向,影响变质反应温度
(2)有利于形成分子体积小、密度大的矿物
(3)改变岩石的熔点
二、压力(静压力和流体压力)
CaCO3 + SiO2
CaSiO3 + CO2
105Pa, 4700C
108pa, 6700C
变质作用的影响因素
2. 流体压力
岩石系统中常存在少量的流体相, 它们所具有的内压称流体压力。对变质作用的影响分两种情况:
(1). 流体压力与静压力相等:流体压力不构成独立的控
制因素;
(2). 流体压力与静压力不相等:流体压力则构成独立的
控制因素。
二、压力(静压力和流体压力)