1、一、變質作用的概念一、變質作用的概念二、變質作用的影響因素二、變質作用的影響因素三、變質作用的方式三、變質作用的方式 變質作用變質作用 是指在地下特定的環(huán)境中，由于溫度、壓是指在地下特定的環(huán)境中，由于溫度、壓力或流體作用的影響，使原巖在基本上為固態(tài)條件下，發(fā)力或流體作用的影響，使原巖在基本上為固態(tài)條件下，發(fā)生物質成分與結構、構造變化。生物質成分與結構、構造變化。 變質作用的結果：變質作用的結果：是使一種巖石轉變成另一種新的巖是使一種巖石轉變成另一種新的巖石。新形成的巖石無論是巖石的礦物成分、結構、構造，石。新形成的巖石無論是巖石的礦物成分、結構、構造，均可與原巖不同，這種新的巖石稱為變質巖（即

2、：均可與原巖不同，這種新的巖石稱為變質巖（即：由變質由變質作用所形成的新巖石稱為作用所形成的新巖石稱為變質巖變質巖）。）。 所謂原巖所謂原巖，可以是三大類巖石中的任何一種，一旦它，可以是三大類巖石中的任何一種，一旦它們所處的物理、化學環(huán)境與原來不同，在一定的溫度、壓們所處的物理、化學環(huán)境與原來不同，在一定的溫度、壓力或流體影響下就可發(fā)生變質作用。力或流體影響下就可發(fā)生變質作用。二、變質作用的影響因素二、變質作用的影響因素影響變質作用的主要有：影響變質作用的主要有：溫度溫度壓力（靜巖壓力、構造應力）壓力（靜巖壓力、構造應力）化學活動性流體化學活動性流體（一）溫度（一）溫度 溫度溫度 是變質作用的

3、是變質作用的基本因素，多數(shù)變質作用基本因素，多數(shù)變質作用都是在溫度升高條件下進都是在溫度升高條件下進行的。變質作用的溫度范行的。變質作用的溫度范圍從圍從150200，直到，直到700900。 升溫意味著獲得能量，升溫意味著獲得能量，礦物中質點活性增強，可礦物中質點活性增強，可使原來的非晶質變?yōu)榫з|，使原來的非晶質變?yōu)榫з|，原來小晶粒增大。地熱、原來小晶粒增大。地熱、巖漿熱、巖石的斷裂擠壓巖漿熱、巖石的斷裂擠壓等因素都可以使溫度升高。等因素都可以使溫度升高。幾種類型的變質巖溫度和壓力幾種類型的變質巖溫度和壓力的變化范圍的變化范圍 1 1、靜巖壓力靜巖壓力：上覆巖石自：上覆巖石自重引起的，重引起的

4、，靜巖壓力與靜水壓靜巖壓力與靜水壓力一樣，在三度空間中各個方力一樣，在三度空間中各個方向所受的壓力都是相等的、向所受的壓力都是相等的、各各向同性的。作用的結果使巖石向同性的。作用的結果使巖石中的礦物變?yōu)槊芏却蟮摹Ⅲw積中的礦物變?yōu)槊芏却蟮?、體積小的礦。小的礦。 2 2、定向壓力定向壓力：作用于地殼：作用于地殼巖石的側向擠壓力，主要是構巖石的側向擠壓力，主要是構造力引起的，具有方向性。作造力引起的，具有方向性。作用的結果使巖石中的片狀、柱用的結果使巖石中的片狀、柱狀礦物呈定向排列。狀礦物呈定向排列。 變質作用的壓力可以從上變質作用的壓力可以從上百兆帕斯卡到上千兆帕斯卡百兆帕斯卡到上千兆帕斯卡。（三

5、）化學活動性流體（三）化學活動性流體 化學活動性流體化學活動性流體 以以H HO O與與COCO為主，溶解為主，溶解了許多易揮發(fā)的物質及了許多易揮發(fā)的物質及SiOSiO等許多礦物質。等許多礦物質。 化學活動性流體控制了變質作用化學反應化學活動性流體控制了變質作用化學反應進程、元素的遷移和擴散，改變了巖石的化學進程、元素的遷移和擴散，改變了巖石的化學成分。成分。 化學活動性流體主要來源于巖石孔隙和裂化學活動性流體主要來源于巖石孔隙和裂隙中的水，其次來源于結構水、巖漿逃逸的熱隙中的水，其次來源于結構水、巖漿逃逸的熱氣、熱液等。氣、熱液等。三、變質作用的方式三、變質作用的方式 變質作用的方式主要有：

6、變質作用的方式主要有：重結晶作用重結晶作用變質結晶作用變質結晶作用交代作用交代作用變質分異作用變質分異作用（一）重結晶作用（一）重結晶作用 重結晶作用重結晶作用 指巖石在固態(tài)狀態(tài)下，同一種礦物經(jīng)過有限的顆粒溶解、組分遷移，然后又重新結晶成較粗大顆粒的作用，在這一過程中礦物成分不發(fā)生變化。 石灰?guī)r（CaCO3) 大理巖（CaCO3） 石英砂巖 石英巖（二）變質結晶作用（二）變質結晶作用變質結晶作用變質結晶作用 是指在原巖總體化學成分是指在原巖總體化學成分基本不變化的條件下，形成新礦物或新礦物組基本不變化的條件下，形成新礦物或新礦物組合的作用。合的作用。如高嶺石在大于350左右的溫度時可轉變?yōu)槿~臘

7、石；在400以上的溫度條件下可轉為硬綠泥石，此時如靜巖壓力低于300MPa易形成紅柱石，如高于300MPa則形成蘭晶石；當溫度在500660之間則變成十字石及石英；當溫度高于660則變成石榴子石與矽線石。（三）交代作用（三）交代作用（四）變質分異作用（四）變質分異作用變質分異作用變質分異作用 是指成分比較均一的原巖，經(jīng)變質作用后，形成礦物成分不均勻分布的過程。 常見的例子為在變質作用過程中，當具有定向壓力作用時，原巖本身的某些礦物（如暗色與淺色礦物）經(jīng)過變形、擴散作用、定向排列而不均勻地分別聚集起來，分別形成暗色礦物與淺色礦物的條帶，形成片麻巖或片巖。片麻構造大理江風寺眼球狀片麻巖大理江風寺眼

8、球狀片麻巖第二節(jié)第二節(jié) 變質作用的基本類型變質作用的基本類型變質作用的基本類型有：變質作用的基本類型有：接觸變質作用接觸變質作用動力變質作用動力變質作用區(qū)域變質作用區(qū)域變質作用混合巖化作用混合巖化作用一、接觸變質作用一、接觸變質作用 接觸變質作用接觸變質作用 是在巖漿巖體與圍巖接觸帶上，主要由巖漿活動所帶來的熱量及活動性流體所引起的變質作用。接觸變質作用的溫度較高，一般在300800之間，靜巖壓力不太大（300MPa）單純由于熱量多而引起的接觸變質叫接觸熱變質作用接觸熱變質作用；如石英砂巖變質成石英巖、石灰?guī)r變質成大理巖。如石英砂巖變質成石英巖、石灰?guī)r變質成大理巖。除溫度因素之外，還有從巖漿中

9、分泌的揮發(fā)性物質所產(chǎn)生的交代作用，這種叫接觸交代變質作用這種叫接觸交代變質作用。如石灰?guī)r變?nèi)缡規(guī)r變質成矽質成矽卡巖?？◣r。矽卡巖化矽卡巖化 當碳酸鹽巖石與中、酸性侵入巖相接觸時常形成矽卡巖。我國大量中、小型含金的富銅、富鐵礦床大多是與矽卡巖關系密切的金屬礦床。二、動力變質作用二、動力變質作用 動力變質作用 是指在構造變形、變位過程中所產(chǎn)生的定向壓力的作用下，使巖石發(fā)生變形、破碎以及伴隨的重結晶等作用。這種變質作用主要發(fā)生在相鄰的兩個巖石塊體之間發(fā)生相對錯動的接觸面附近。 引起動力變質作用的主要因素是構造應力（也稱定向壓力），構造應力在巖石圈上部一般為幾十到200 MPa。溫度與靜巖壓力也對動

10、力變質作用起著控制作用。碎裂作用與韌性變形碎裂作用與韌性變形 這種變質作用主要發(fā)生在相鄰的兩個巖石塊體之間發(fā)生相對錯動的接觸面附近。這種接觸面被稱為斷層或斷裂帶。區(qū)域變質作用類型區(qū)域變質作用類型低壓區(qū)域變質作用低壓區(qū)域變質作用 低壓區(qū)域變質作用低壓區(qū)域變質作用 一般形成深度較淺（小于15km），靜巖壓力為200400MPa，定向壓力較小, 溫度是主要影響因素，一般可以較高，在200700之間，可形成沸石巖、角巖、綠片巖、角閃石片巖、麻粒巖等。3、中壓區(qū)域變質作用、中壓區(qū)域變質作用 中壓區(qū)域變質作用，所形成的巖石具有中壓區(qū)域變質作用，所形成的巖石具有高壓與低壓變質巖石的過渡特征。高壓與低壓變質巖

11、石的過渡特征。巖石圈洋殼大陸殼低溫高壓帶高溫低壓帶高溫高壓帶2、高壓區(qū)域變質作用、高壓區(qū)域變質作用 高壓區(qū)域變質作用高壓區(qū)域變質作用 形成深度一般大于15 km，靜巖壓力為3001000 MPa，并伴有一定程度的定向壓力，但形成溫度不一定很高，代表性巖石為蘭閃石片巖與榴輝巖。從巖石的結構、構造的類別來看，泥質巖隨著變質程度的加深，變質巖類別變化最明顯，可以由變質最淺的板巖、依次變?yōu)榍稁r、片巖、片麻巖直到麻粒巖； 中酸性的巖漿巖可變成片麻巖和麻粒巖；偏基性的巖漿巖可變質為片巖和角閃片巖等。 石灰?guī)r或石英砂巖，變質后的變化序列不明顯，一般都變成大理巖或石英巖。（三）大理蒼山變質帶主要巖石類型（三

12、）大理蒼山變質帶主要巖石類型板巖板巖片麻巖片麻巖大理巖大理巖片巖片巖四、混合巖化作用四、混合巖化作用一、變質作用的時間演化規(guī)律一、變質作用的時間演化規(guī)律 古老的巖石（前寒武紀、5億年以前）一般都發(fā)生了變質，而且變質較深，常常發(fā)生過多次變質，如秦嶺地區(qū)的巖石普遍發(fā)生過3次變質作用。 古生代的變質作用呈條帶分布，中新生代變質作用作用發(fā)生在板塊結合部位，如海溝島弧等。 現(xiàn)代變質作用發(fā)生在洋脊、海溝地區(qū)。變質作用的空間分布規(guī)律變質作用的空間分布規(guī)律 在大陸內(nèi)部常分布有古老的變質巖系，外形呈渾圓狀，構成大陸核心，巖石變質程度深，以片巖、片麻巖為主； 在巨大山系中常有呈條帶狀分布的變質巖，它們構成山脈的核

13、心。如；秦嶺山脈、天山山脈、祁連山脈、喜瑪拉雅山山脈。 環(huán)太平洋周圍、洋中脊分布有大量變質巖。在環(huán)太平洋俯沖帶具有雙變質帶的特征（海溝一側為高壓變質帶，向大陸一側發(fā)育低壓變質帶） 第四節(jié)、三大類巖石的轉化第四節(jié)、三大類巖石的轉化二、地質作用與三大巖類形成二、地質作用與三大巖類形成地質作用與三大巖類形成地質作用與三大巖類形成地質作用與三大巖類形成地質作用與三大巖類形成三、三大類巖石的相互轉化三、三大類巖石的相互轉化三大類巖石的相互轉化三大類巖石的相互轉化三三大大類類巖巖石石的的相相互互轉轉化化三大類巖石的相互轉化三大類巖石的相互轉化三大類巖石的相互轉化三大類巖石的相互轉化三大類巖石的相互轉化三大類巖石的相互轉化復習思考題復習思考題 一、定義下列名詞一、定義下列名詞 變質作用、變質巖、靜壓力、定向壓力、化學活動性流體、變質作用、變質巖、靜壓力、定向壓力、化學活動性流體、變質礦物、變晶結構、變晶、板狀構造、片狀構造、片麻狀構變質礦物、變晶結構、變晶、板狀構造、片狀構造、片麻狀構造、接觸熱變質作用、動力變質作用、區(qū)域變質作用、混合巖造、接觸熱變質