地球科学概论---第六章 变质作用与变质岩.ppt

地球科学概论---第六章_变质作用与变质岩,受到温度、压力以及化学活动性流体的作用,发生化学成分、矿物组成以及岩石结构和构造变化的作用。变质作用不同于风化作用在于其通常是在高温高压环境下发生,而风化作用是地表常温常压环境发生。变质作用不同于岩浆作用在于其通常在固体状态下发生而岩浆作用是在熔融条件下进行的。分布广泛,尤其是前寒武地层绝大多数由变质岩构成,含有丰富的矿产,例如全世界铁矿的70%都储存在前寒武古老的变质岩中。0km沉积岩变质岩火成岩50km10km~200ºC~800º:变质作用温度范围在150~180℃到800~900℃之间,低于这一温度范围属于固结成岩作用,高于这一范围可能属于岩浆作用范畴。:分为静压力、流体压力与定向压力。静压力与流体压力,静压力由上覆岩石引起,随深度增大而加大,具有均向性,在静压力作用下矿物往往重结晶、体积减小密度增大,例如:CaAl2Si2O8+(Mg,Fe)2SiO4Ca(Mg,Fe)2Al2﹝SiO4﹞,侧向压力,导致岩石积压或剪切,可使岩石发生重结晶,以及片状和柱状矿物垂直于应力方向生长、拉长或压扁而定向排列,形成各种片理构造。:化学活动性流体以水和CO2为主,并含有其他的一些挥发性组分,这种流体参与变质作用,与先成岩石发生反应,形成新的变质矿物,例如白云石或菱镁矿等在热水作用下形成滑石。3MgCO3+4SiO2+H2OMg3﹝Si4O10﹞﹝OH2﹞+3CO2菱镁矿滑石各种变质作用通常是共同进行的,不管哪种因素,都必须通过岩石本身起作用,不同岩石在相同条件下可能产生不同的结果,如在同样热力条件下石灰岩变成大理岩、砂岩变成石英岩;而相同岩石条件不同则形成不同结果,如石灰岩仅在温度影响下发生大理岩化,而当岩浆侵入时则会发生交代作用形成新的矿物。,辉石变成绿泥石或黑云母,钾长石变成白云母;碳酸化作用后基性斜长石变成方解石等。吸热放热Al4﹝Si4O10﹞﹝OH﹞8Al2﹝SiO4﹞O+2SiO2+H2O高岭石红柱石CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2放热吸热脱水、脱CO2反应水合作用与碳酸化作用压实作用在很高的静压力下密度小体积大的矿物结核呈密度大体积小的新矿物。交代作用原矿物中的某些微粒被外部的化学活动性流体所带入的新微粒所代替而形成新的矿物,在固体状态下进行,岩石体积不变。K﹝AlSi3O8﹞+Na+Na﹝AlSi3O8﹞+K+在岩浆岩侵入的接触带上往往形成很多交代矿物如石榴子石、透辉石、透闪石、阳起石等等。,称为变质矿物。包括红柱石、蓝晶石、夕线石、硅灰石、石榴子石、滑石、十字石、透闪石、蓝闪石、阳起石、透辉石、蛇纹石、石墨等。岩浆岩中一些矿物同样存在于变质岩中,包括石英、长石、云母等,但是如果云母族矿物在岩石中称为主要组分,则肯定是变质作用产物。只能存在于地表常温常压环境下的矿物包括粘土、蛋白石、玉髓、石膏等矿物在变质岩中不存在。:指原岩发生重结晶的结构,表现为新矿物形成、长大且晶粒相互紧密嵌合。粒状变晶结构:又成花岗变晶结构,特征是主要由石英、长石或方解石等等粒状矿物构成,颗粒大小相近,紧密镶嵌,接触线呈多边形或锯齿状,块状构造,定向排列不明显。