第十四章 变质作用
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变质作用资料总结变质作用和变质岩:在地壳形成和发展过程中,早先形成的岩石为适应新的物理化学条件而发生的固态情况下的矿物组成、结构构造的重组甚至化学成分的变化,统称为变质作用。
在变质作用下形成的岩石称为变质岩。
说明:1,变质作用是一种对早先岩石的改造作用,如果原岩为沉积岩,变质后的岩石称为负变质岩;原岩为岩浆岩,变质后的岩石称为正变质岩。
2,变质过程中岩石保持固态,当温度较高时可以出现部分熔融,其作用的上限为岩浆岩作用(700—1000℃),下限为沉积岩作用(约200℃),压力下限为0.02—0.2GPa,上限为3.0—4.0GPa。
3,沉积物中相互连通的空隙完全封闭,是成岩作用结束、变质作用开始的标志,最先出现的变质矿物是浊沸石,对应温度略低于200℃。
变质作用的方式:1,重结晶作用:指变质作用过程中原岩在固态条件下矿物的结晶作用,涉及同种矿物间组分的溶解、迁移和再次沉淀结晶,而不形成新的矿物相,如灰岩变成大理岩。
2,变质反应:在变质作用范围内,原岩在固态条件下发生化学反应,形成新的矿物,并伴随有原来矿物消失的过程,如方解石和石英反应生成硅灰石。
3,变质分异作用:指成分均匀的岩石经过变质作用后,出现矿物成分不均匀现象的各种作用的统称。
主要有由应力不均匀引起侧分泌作用和与应力有关的分异作用。
4,交代作用:指岩石体系通过成分的代入和带出,使其总化学成分发生改变的作用,包括渗透作用和扩散作用。
5,变形作用:包括脆性变形(地壳浅部,低温低压和快速应力作用)和塑性变形(地壳深部,高温高压及慢速变形作用),塑性变形主要形成晶体晶格滑动和位错(波状消光、亚颗粒、机械双晶、扭折、变形纹等)、组分化学位梯度变化(压溶现象、压力影和糜棱结构等)和矿物优选定向(结晶片理)等。
变质作用类型:1,接触变质作用:岩浆侵入体周围岩石受侵入体所散发的热和挥发分的影响而发生的变质作用,以高低热梯度为特征,而压力却很低。
可分为热接触变质所用——形成角岩(不显定向),和接触交代作用——形成夕卡岩。
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。
变质作用的类型一、变质作用的类型依据引发变质作用的主要因素、变质规模,变质作用可分为下面几种常见的类型:区域变质作用:是岩石在大范围内,在温度增高及定向和均向压力、流体等多因素参与下经过重结晶、变质结晶、变形,有时伴随有变质分异或交代等作用的一类变质作用。
大面积的岩石普遍经历了程度不等的变质,所形成的岩石普遍具有结晶片理及其他定向性组构,一般地质构造复杂。
低变质区常保留了原岩某些矿物及结构、构造,而高级变质区常伴随混合岩化作用及岩浆作用。
区域变质作用广泛出现于太古代结晶基底及其他时代的变质活动带,里面状或带状分布,其地质成因极为复杂。
接触变质作用:这种类型变质作用是一种局部性变质作用,常规模不大,围岩主要受岩浆所散发的热量及挥发分的影响,发生重结晶及变质结晶作用而形成新的岩石;有时也可伴有热水溶液交代作用,引起化学成分的变化。
静压力和应力的作用较为次要。
当以温度升高为主时,围岩仅受岩浆体温度影响而发生重结晶、变质结晶作用,变质前后化学成分基本相同,挥发组分仅起催化剂作用。
这类接触变质作用称为热触变质作用。
当接触变质作用发生时,围岩除受岩浆体温度影响外,由于挥发组分的影响,在岩体与围岩之间发生交代作用(化学成分的交换),致使接触带附近岩体和围岩的化学成分发生变化,称接触交代变质作用。
当接触变质作用发生在与火山岩接触的围岩中时,由于火山岩的温度比深部岩浆高,但冷凝速度更快,可发生小规模的高温变质作用,称为高热(烘烤)变质作用。
特征是围岩被烘烤变色、脱水,甚至部分熔融,可出现一些特殊的低压高温矿物,如鳞石英、硅锌矿等。
动力变质作用:动力变质作用是在构造作用过程中所产生的强应力作用下,岩石发生破碎、变形的同时,伴一定的变质结晶、重结晶作用的一类变质作用。
其发育常受断裂构造所控制,原岩受动力变质作用后的变化也极为复杂,有时碎裂作用占主导地位(脆性状态下的岩石),变质结晶、重结晶作用轻微。
有时变形作用(塑性状态下的岩石)和变质结晶、重结晶作用都很显著,视动力变质作用发生时的地质环境及热动力条件而定。