变质岩石学第四章 变质岩的主要类型区域变质岩类
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4变质岩PPT课件•变质岩概述•变质岩矿物与结构特征•接触变质岩类及其特征•区域变质岩类及其特征目•混合岩化作用和混合岩类•动力变质岩类及其特征录01变质岩概述变质岩定义与特点定义变质岩是指原有岩石在地壳内部高温、高压和化学活动性流体的作用下,发生矿物成分、结构和构造上的变化后形成的新岩石。
特点具有新的矿物组合和结构构造,常呈片理、片麻理或块状构造,岩石硬度较大,密度较高。
变质作用及类型变质作用指岩石在高温、高压和化学活动性流体作用下发生的变质过程。
变质类型根据变质作用因素和变质程度不同,可分为区域变质作用、接触变质作用、动力变质作用和交代变质作用等类型。
变质岩在地壳中分布与意义分布变质岩在地壳中分布广泛,尤其在造山带和古老地盾区更为集中。
意义变质岩的研究对于了解地壳演化、地质历史和矿产资源分布等具有重要意义。
同时,变质岩也是重要的建筑材料和装饰材料来源。
02变质岩矿物与结构特征常见变质矿物介绍变质岩中最常见的矿物,化学成分为SiO2,常呈粒状、他形粒状集合体。
包括钾长石、斜长石等,是变质岩中的重要矿物成分,常呈板状、柱状。
如黑云母、白云母等,常呈片状、鳞片状,具有良好的解理和绝缘性能。
包括普通角闪石、透闪石等,常呈长柱状、针状,具有较高的硬度和耐磨性。
石英长石云母类矿物角闪石类矿物变余结构变晶结构交代结构碎裂结构变质岩结构构造分析01020304指变质岩中残留的原岩结构,如变余砂状结构、变余斑状结构等。
指变质岩中矿物重新结晶所形成的结构,如粒状变晶结构、鳞片状变晶结构等。
指变质过程中原有矿物被新矿物交代所形成的结构,如交代残余结构、交代假象结构等。
指岩石在变质过程中受到应力作用而发生碎裂所形成的结构。
变质相指变质岩在形成过程中所处的温度、压力等物理化学条件及其对应的矿物组合。
常见的变质相有绿片岩相、角闪岩相、麻粒岩相等。
矿物组合不同变质岩中矿物组合不同,反映了原岩成分和变质作用的差异。
变质带指在一定区域内,由于温度和压力等条件的变化而形成的具有不同变质程度和变质相的变质岩带。
变质岩有哪些常见变质岩有:1、大理岩类(主要由方解石和白云石组成)。
如白云质大理岩硅灰石大理岩透闪石大理岩等。
2、气-液变质岩类。
由气液变质作用构成,如蛇纹岩青磐岩云英岩等。
3、混合岩类。
由混合岩化作用构成,如混合变质岩类混合岩类和混合花岗岩类等。
4、榴辉岩类(主要由绿辉石和富镁的石榴子石组成)。
如镁质榴辉岩铁质榴辉岩等。
5、片麻岩类。
属低一高级变质产物,如富铝片麻岩斜长片麻岩等。
6、矽卡岩类。
主要由接触交代作用构成,如钙质矽卡岩镁质矽卡岩等。
7、角岩类。
属热接触变质作用产物,如云母角岩长英质角岩等。
8、铁镁质暗色岩类(主要由辉石类角闪石类云母类绿泥石类等组成)。
如透辉石岩,石榴子石角闪石岩等。
9、麻粒岩类。
属高温条件下构成的区域变质岩,如暗色麻粒岩浅色麻粒岩等。
10、动力变质岩类。
属各种岩石受动力变质作用的产物,如构造角砾岩压碎角砾岩糜棱岩等。
11、千枚岩类。
变质程度较板岩相对较高,如绢云母千枚岩绿泥石千枚岩等。
12、片岩类。
属低至中高级变质产物,如云母片岩阳起石片岩绿泥石片岩等。
13、长英质粒岩类。
可构成于不一样的变质条件下,如变粒岩浅粒岩等。
14、石英岩类。
主要由石英组成(石英含量大于%),如纯石英岩长石石英岩磁铁石英岩等。
15、板岩类。
属低级变质产物,如碳质板岩钙质板岩黑色板岩等。
16、斜长角闪岩类。
构成于高绿片岩相到角闪岩相的变质条件,如石榴子石角闪岩透辉石角闪岩等。
变质岩是在地球内力作用,引起的岩石构造的变化和改造产生的新型岩石。
这些力量包括温度、压力、应力的变化、化学成分。
固态的岩石在地球内部的压力和温度作用下,发生物质成分的迁移和重结晶,构成新的矿物组合。
如普通石灰石由于重结晶变成大理石。
变质岩是组成地壳的主要成分,一般变质岩是在地下深处的高温(要大于150摄氏度)高压下产生的,之后由于地壳运动而出露地表。
一般变质岩分为两大类,一类是变质作用作用于岩浆岩(火成岩),构成的变质岩成为正变质岩;另一类是作用于沉积岩,生成的变质岩为副变质岩。
第一章:1.变质岩:在地壳发展演化过程中,已存在的各种岩石,由于地壳构造运动、岩浆活动,地热流的变化等内力地质作用,使原来岩石所处的地质环境及物理化学条件发生改变,为了适应这种变化,在基本保持固态的情况下,岩石的结构构造、物质成分发生变化而形成的一种新的岩石。
这一使岩石发生变化的地质过程就总称变质作用。
2.变质作用:在地壳形成和演化过程中,由于地球内力的变化,使已存的地壳岩石,在基本保持固态的条件下,从原岩的化学成分、矿物组成和结构构造等方面进行了调整,在特殊情况下,还可产生重熔或重溶,形成部分流体相的各种作用的总和。
3.变质作用的影响因素[1]温度:温度是体系的热状态的直接标志。
热状态的改变是导致变质作用发生的最重要的因素之一。
温度范围:150℃-250 ℃~ 650℃-1100 ℃指示矿物:浊沸石、蓝闪石、硬柱石、叶腊石诱发热状态改变的原因:(1)地热增温(2)上地幔热流的运动(3)岩浆活动带来的热能(4)摩擦作用产生的热能(5)放射性元素衰变释放热能的积累[2]压力:1.静压力:定向压力(1)负荷压力(2)流体压力2.应力:侧向压力(1)可更新应力(2)不可更新应力。
主要有:挠曲应力、薄膜应力、热应力。
[3]具化学活动性流体:1).流体相组成: H2O,CO2,K,Na,Si,Mg,O2,A1,Fe,C1,F,S,CH3, CH42).流体相存在状态:(1)低温-气态或液态(2)超临界状态-高密度气体3).流体相来源:(1)岩浆活动(2)变质作用提供的流体(3)板块俯冲带入的海水(4)未变质的原岩中会保存流体[4]时间:(1)变质作用发生的地质时代(2)变质作用发生到终止所经历的时间4.变质作用的作用方式影响因素:(1)原岩成分和结构的控制(碳酸盐类岩石,硅质岩,砂岩和粉砂岩)(2)外界因素-温度、压力、活动性流体(1).重结晶作用特征:粒度不断加大,相对大小均匀化,颗粒外形变得规则。
(2).变质结晶作用概念:在变质作用的温度、压力范围内,在原岩基本保持固态条件下,新矿物相的形成过程,与此同时必有相应的原有矿物趋于消失。
第一节动力变质岩类由动力变质作用形成的变质岩称动力变质岩,又称构造岩或碎裂变质岩。
动力变质作用主要由应力作用引起,温度和溶液的影响较小。
由于岩石和矿物力学性质的差异,以及变形时的温、压条件,在应力作用下可发生脆性变形或塑性变形。
在地壳浅处,围压较小,温度较低,以脆性变形为主;随着深度增大,温度增高,围压增大,渐变为以塑性变形为主。
Sibson认为由塑性变形形成的长英质糜棱岩其形成深度大于10km。
岩石和矿物的脆性变形主要为碎裂,且在应为不断作用下大颗粒碎成小颗粒并发生位移,原岩结构被破坏。
塑性变形主要通过矿物晶体内部的滑动、动态重结晶、高温蠕变和晶体颗粒之间的相对运动,有时伴有在应力条件下的化学方式进行的重结晶和重组合作用。
主要动力变质岩有:构造角砾岩(断层角砾岩):碎裂岩:糜棱岩:千枚糜棱岩(千糜岩):假玄武玻璃:第二节热接触变质岩一.概述热接触变质岩由热接触变质作用形成,分布紧靠岩浆岩体的围岩中,主要是在岩浆体散发的热量和挥发份作用下,使围岩发生重结晶和变质结晶作用。
目前认为热接触变质作用温度在300—800℃之间,有时可达1000℃;均向压力较小,在几巴至3千巴;地热梯度可达60℃/km以上。
热接触变质岩距岩体愈近,则温度愈高,热变质作用也愈强,所以常见变质程度不同的热变质岩石顺序出现,并围绕岩体作环带分布,称为接触变质晕。
接触变质晕的发育程度取决于以下因素:1.岩体的规模大小;2.岩体的侵入深度;3.岩体的成分;4.围岩成分、结构和产状;5.岩体与围岩接触关系。
二.热接触变质岩的分类和命名(一)热接触变质岩的分类热接触变质岩分类可按原岩化学成分分成五大类(等化学系列岩石),再按变质相细分。
分类如表3—4所列。
(二)热接触变质岩的命名一般采用:次要矿物+主要矿物+岩石基本名称。
岩石基本名称常根据矿物成分、结构、构造来定。
1.具变余结构构造的:在原岩名称前冠以“变质”两字和主要新生矿物的名称;如二云母变质石英砂岩。