变质作用

一、变质作用变质作用（metamorphism）这一词是Boue（1820）第一个使用。

但变质作用的定义是Lyell（1833）比较系统地提出的。

变质作用是指与地壳形成和发展密切相关的一种地质作用，是在地壳形成和演化地过程中，由于地球内力的变化，使已存在的地壳岩石在基本保持固态的条件下，原岩的总体化学保持不变，形成新矿物组合和结构构造。

变质作用和沉积作用、岩浆作用之间存在一定的区别和联系。

变质作用与岩浆作用之间比较容易区别，它们之间的界线是熔融，而和沉积成岩作用之间的重要标志是矿物组合的变化，一般认为以浊沸石开始出现为标志。

（一）变质作用---控制因素1温度温度是控制和影响变质作用的重要因素之一。

多数变质作用是随温度升高而进行的。

温度升高可使原来岩石中的一些矿物重结晶，更重要的是会使各种原始组分重新组合成新矿物。

首先要确定变质作用发生的温度范围，既起始温度和终止温度。

按研究者目前的共同认识，变质作用不包括风化作用和沉积岩的成岩作用。

而是以浊沸石、蓝闪石、硬柱石、钠云母、叶腊石等变质矿物的首次出现，作为变质作用的开始。

这些矿物出现时的温度范围为是在150℃—250℃之间。

这就是变质作用发生的起始温度。

而由于变质作用不包括原岩的大规模的熔融，终止温度就是原岩发生大规模熔融时的温度，现确定为为650℃—100℃之间。

其次是关于温度变化的原因，导致温度变化的地质因素和热源具有多样性。

主要有下列几种因素：地热增温：岩石随埋葬深度的增加，而温度逐渐增高，但其幅度一般不大，按地区的地质环境有所不同，从每千米十几度到一百多度，然而其空间范围较大。

地质工作者称此种变化为地热增温率或地温梯度。

放射性元素衰释放的热量：其特点是总量大，不均匀，有时也极可观。

岩浆活动带来的热能：其强度和岩浆活动的规模有关，有时范围很小，仅限接触带，即是所谓的接触变质，有时也可能影响一个区域。

应力作用下的摩擦热：其较为局部，如断裂带。

变质作用---控制因素2压力变质作用均在一定的压力环境下进行，所以压力是控制变质作用的重要物理因素。

变质作用名词解释变质作用指的是由于热、化学或生物因素而引起的有机质的一种化学反应。

例如：蛋白质在空气中长时间放置，表面的氨基酸就会和空气中的氮结合，这样它的分子量增加了，成为一种有鲜味的物质。

二氧化碳在常温下，本来是一种没有颜色、没有气味的气体。

但是，在高温下，由于受热不均，可能部分碳被烧掉了，或者是反应物中其他杂质(如水蒸汽)溶入了碳，碳原子被“玷污”了，从而使二氧化碳呈现出浅灰色，并且有刺激性气味。

如果把这种气体装入钢瓶里，很快就会在瓶壁上结一层白霜。

同样，冰块长期暴露在空气中，其内部的水分也会因逐渐蒸发而变成冰晶，积累起来就会成为我们所说的冰霜。

(1)化学变化:酸性的物质与碱性的物质发生的反应。

(2)物理变化:一切物质发生的形态变化。

如分子分成原子，原子重新组合成新的分子，这叫做物理变化。

在化学上，常把物理变化叫做“化学变化”。

如糖类在淀粉酶的作用下分解为葡萄糖;有机物在人工培养基上经过一系列复杂的变化后，产生出酵母菌等微生物。

当食品或食品原料进入人体后，人体的消化系统首先要使这些食品原料适应胃液、胆汁、胰液和小肠液等多种消化液，并改变这些食品原料的外形，使之成为一定的大小和结构，以利于消化道各器官的协调活动，促进各器官功能的正常发挥。

这个过程称为消化。

消化是消化系统的主要功能。

人体所需营养物质主要通过消化系统获得。

(1)物理变化:一切物质发生的形态变化。

如分子分成原子，原子重新组合成新的分子，这叫做物理变化。

(2)化学变化:一切物质发生的形态变化。

如糖类在淀粉酶的作用下分解为葡萄糖;有机物在人工培养基上经过一系列复杂的变化后，产生出酵母菌等微生物。

当食品或食品原料进入人体后，人体的消化系统首先要使这些食品原料适应胃液、胆汁、胰液和小肠液等多种消化液，并改变这些食品原料的外形，使之成为一定的大小和结构，以利于消化道各器官的协调活动，促进各器官功能的正常发挥。

这个过程称为消化。

消化是消化系统的主要功能。

变质作用什么是变质作用？变质作用是指在一定的温度、压力和化学环境条件下，岩石发生物理和化学改变的过程。

这种改变可能涉及岩石中的矿物组成、矿物结构、岩石的物理性质和化学性质等方面。

变质作用的分类根据变质作用的不同特点和机制，可以将其分为以下几类：1.温度变质：温度变质是指岩石在高温条件下发生的变质作用。

高温可以改变岩石中的矿物结构和矿物组成，使其发生相互转化或融化。

常见的高温变质包括火山喷发过程中的岩浆生成、火山岩的结晶变质等。

2.压力变质：压力变质是指岩石在高压力条件下发生的变质作用。

高压可以使岩石中的矿物发生相变或形成新矿物。

例如，当岩石处于深部地下时，由于上覆岩石的压力作用，岩石中的矿物可能会发生变化。

3.流体作用：流体作用是指岩石中的流体（如水、热液等）对岩石的变质作用。

流体作用可以改变岩石中的矿物组成、溶解矿物、形成新矿物、溶解岩石等。

4.化学作用：化学作用是指岩石中的化学反应对其产生的变质作用。

化学作用可以改变岩石中的矿物组成、矿物结构、岩石的物理性质和化学性质等。

例如，当硫酸盐溶液溶解岩石时，岩石中的矿物可能会发生溶解和沉淀，形成新的矿物。

变质作用的影响因素变质作用的发生受到多种因素的影响，包括：1.温度：温度是影响岩石变质作用的重要因素之一。

温度的升高可以改变矿物的结构，使其发生相互转化或融化。

岩石的温度一般是由地壳深部的热流、岩浆活动等因素决定的。

2.压力：压力也是岩石变质作用的重要因素之一。

压力的增大可以使岩石中的矿物发生相变或形成新矿物。

压力的来源包括上覆岩石的压力、地壳运动等。

3.流体：流体是岩石变质作用的重要参与者之一。

流体可以通过与岩石的相互作用，改变其矿物组成、形成新的矿物、溶解岩石等。

流体的来源包括地下水、热液等。

4.时间：变质作用的过程需要一定的时间。

时间的长短决定了变质作用的程度和岩石的变质程度。

5.化学环境：岩石的化学环境也会对变质作用产生影响。

例如，特定的化学成分可能促进或抑制一些变质反应的发生。

变质作用的名词解释一、变质作用变质作用是指空间上物质穿越或演变的一种自然气候作用，是形成地质结构的基本因素之一。

它是影响地球表面的动力之一，也是地球演变的重要方式之一。

二、变质作用的分类1. 冲刷作用：是指水流流过河床，悬移物磨蚀岩床，从而塑造一些地表结构的作用。

2. 气蚀作用：是指沙尘、冰雹、雨滴等空气中气体和空气分子与岩石完全或部分反应，从而形成各种地质单元的作用。

3. 热蚀作用：是指大气温度变化和潮汐作用等导致岩石表面发生变化的作用。

4. 化蚀作用：是指地表水中的离子（如硫酸根、氯离子、硫离子和硝酸根）与岩石的反应，使其发生变质的作用。

5. 淋滤作用：是指水流经过地表孔洞或田，淋湿岩石后，将含有水溶解物质的水沉积在岩石表面，从而改变岩石的结构的作用。

6. 气固变质：是指在高压、高温条件下，矿物中的原子重新构建，使矿物形成新的结构，形成变质作用的一种类型。

三、变质作用机制1. 冲刷作用：当水流经过岩石，可能携带着碎片或矿物等研磨物，研磨岩石表面，从而形成不同岩性的地质作用。

2. 气蚀作用：气蚀作用可以改变岩石的化学和物理性质，改变岩石的形貌，降低岩石的硬度，让岩石易于磨蚀。

3. 热蚀作用：热蚀作用通常是指岩石与空气中气体直接反应，形成气体与岩石表面所形成的熔岩固液固、岩石形变、分层裂蚀等作用。

4. 化蚀作用：岩石在海洋或地表环境中，可被离子和酸性水溶解、分解，从而改变岩石的结构和形状。

5. 淋滤作用：淋滤作用通常是指岩石在水流的冲刷和渗透作用下，溶解离子由岩石淘洗出去，形成水溶物质的沉积作用。

6. 气固变质：当岩石受到压力、温度的变化，矿物的结构会发生变化，出现新的矿物。

第五章变质作用目的要求变质作用的概念是根据对变质岩的观察、研究而建立起来的。

变质岩是组成地壳的三大岩类之一，占地壳总面积的27.4%，由于地壳的不均匀抬升、剥蚀才露出地表。

古老的变质岩常作为各大陆地壳的核心，广泛出露在前寒武纪的地盾中，或作为年青造山带的基底存在。

其后各地质时期造山带中的变质岩，又围绕着前寒武纪地盾分布，这说明研究变质作用，对查明地壳的早期状态和它的发展演化历史，具有重要的理论意义。

此外，世界上有70% 的铁矿，63%的锰矿以及大多数的铜、钴、镍矿都产生在前寒武纪的变质岩中，因而又具有实践意义。

课时：4学时授课内容一、变质作用的概念二、变质作用的因素和方式（一）变质作用的因素（二）变质作用的方式三、变质作用的基本类型（一）接触变质作用（二）碎裂变质作用（三）区域变质作用（四）混合岩化作用重点本章课讲授重点应放在：①变质作用的因素和变质作用方式中的重结晶、变晶作用及交代作用上；②变质类型的重点是接触变质、区域变质以及碎裂变质三个类型。

其它像脱水反应、脱碳反应等则留给后续诸课去完成。

混合岩化作用宜在小结中提示。

难点在课堂上讲授变质岩时，强调变质岩的重要特征以及变质岩中的标志矿物和主要构造即可。

其它内容较难理解，宜在实习中结合岩石标本去完成。

教学方法本节课以讲解为主，配合多媒体图件进行说明。

讲授重点内容提要一、变质作用的相关概念（一）变质作用（metamorphism）什么是变质作用？就是指先成岩在地下高温高压和化学活动性流体的参与下，在固态状态下改变其结构、构造或化学成分，从而形成新岩石的作用过程。

一般说来，岩石是否变质，是以有无重结晶现象或者出不出现变质矿物为标志（特别在温度升高的情况下）。

根据观察判断，变质作用的温度大体在150°—900℃之间，低于150℃属于成岩作用的范畴；高于900℃则又属于岩浆作用的范畴。

（二）变质作用与岩浆作用的区别变质作用与岩浆作用有何区别呢？岩石在变质过程中基本保持固体状态，一般不经过熔融。

变质作用基本概念变质作用是指地壳中矿物质或岩石在一定的温度和压力条件下经历化学、物理和结构上的改变过程。

变质作用广泛存在于地球上，是构造活动、岩浆活动和地壳运动的结果之一、下面详细介绍变质作用的基本概念。

1.变质作用的类型变质作用主要可分为热变质作用和动力变质作用两大类型。

热变质作用是指岩石在高温条件下经历的物质和结构上的改变。

高温使矿物中的原子和离子运动加剧，使原有矿物的晶型、晶粒大小、组成、结构等发生变化。

常见的热变质作用有岩浆侵入、火山喷发、地壳深部断层带等。

动力变质作用是指岩石在高压强应力条件下经历的物质和结构上的改变。

高压使原有矿物分解、复合，形成新的矿物，改变岩石的结构和组成。

常见的动力变质作用有地壳挤压、岩石变形、大地震等。

2.变质程度和变质带变质程度是指变质作用对岩石的影响程度。

变质作用可以引起岩石中矿物的相变、结构改造、部分或完全熔融等变化。

根据变质作用的强弱程度，可以将岩石的变质程度分为低变质、中变质和高变质。

变质带是指一定范围内，岩石普遍发生变质作用的地区。

在变质带中，不同岩石受到相同或相似的变质程度影响，从而形成一定的变质序列，如片麻岩带、角闪岩带等。

变质带的分布和范围与构造运动、岩浆活动等密切相关。

3.变质作用对岩石的影响变质作用对岩石的影响主要表现在物质和结构上的改变。

物质上，变质作用促使原有矿物发生相变、分解、结合等，同时形成新的矿物。

这些变化使岩石的成分发生变化，产生新的矿物组合，如角闪石、石英、云母等。

此外，变质作用还能引起原有矿物的形态改变，如片麻岩中斜长石的晶体变形、云母的排列等。

变质作用还能使岩石的密度、硬度和矿物颗粒的大小发生变化。

结构上，变质作用使岩石的结构发生变形和重排。

原有的岩石结构可能会被断裂、密集折叠、褶皱等。

变质作用还会影响岩石的纹理、层理和构造特征。

岩石的变形是变质作用最直观的表现。

4.变质作用对人类的重要性变质作用对地球的岩石和矿产资源具有巨大的影响。

变质作用是指物质在一定条件下发生化学或物理上的改变，导致其性质、组成或结构发生变化的过程。

变质作用可以发生在食物、有机物、矿物等各种物质上。

以下是常见的变质作用类型：
1.生物变质：生物变质是由微生物（如细菌、霉菌等）引起的变质作用。

这些微生物可以
通过分解和代谢食物中的有机物质，导致食物腐败、变酸、产生恶臭气味等不良变化。

生物变质在食品保存和卫生方面非常重要，因为它可以导致食品中的细菌和毒素的形成。

2.化学变质：化学变质是由化学反应引起的变质作用。

例如，食物中的氧气、水分、酸碱
性物质、光照等条件可以引发氧化、水解、聚合、分解等化学反应，导致食物的色泽、口感、营养价值等发生变化。

3.酶促变质：酶促变质是由食物中的酶（如酪氨酸酶、淀粉酶等）引起的变质作用。

酶能
够加速食物中的生化反应，例如水解蛋白质、碳水化合物和脂肪分子，导致食物发生质地松软、变色、变味等变化。

4.物理变质：物理变质是由物理条件引起的变质作用。

例如，温度过高或过低、湿度、压
力、辐射等可以对食物产生影响，使其发生质地改变、结晶、冻结等物理性质上的变化。

5.自然变质：自然变质是指自然界中发生的一些不可控制的变质作用。

例如，水果的成熟
腐烂、动物尸体的腐败等都属于自然变质。

这些变质作用类型在实际生活中常常交织在一起，同时影响着食物、有机物和其他物质的品质和稳定性。

因此，正确的储存、处理和加工方法对于延缓变质作用、保持物质的质量至关重要。