第二章 变质反应和变质带
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Metamorphic Rock 变质岩复习整理
1. 变质作用和变质岩概念
变质作用:由于地球内动力作用,原始条件发生改变,已形成的(原有的)岩石为了适应新的环境在基本保持固态的情况下发生的结构、构造和矿物成分(有时甚至化学成分)的变化和调整,甚至局部发生部分熔融。从原始岩石到形成新的岩石类型所发生的一系列变化过程统称为变质作用
变质岩: 由变质作用形成的一种新的岩石
2. 变质作用控制因素?温度的作用、来源、在变质作用过程中的范围
变质作用控制因素:温度,压力,具化学活性的流体
温度的作用:1、促进重结晶;2、促进变质反应;3、导致原岩部分重熔
温度的来源:1地热增温;2放射性衰变;3机械能转变;4岩浆侵入或上地幔热流活动
温度在变质作用中的范围:200~800℃
3. 压力的分类及定义,压力对变质反应的影响,构造超压
压力的分类:负荷压(固体岩石所承受的上覆岩石的压力,是一种均向性的静压力)、流体压(岩石系统中流体所具内压)、定向压(应力,物体遭受定向外力作用时其内部产生的一种抵抗力)
压力对变质反应的影响:
构造超压:是应力的垂直分压,作用相同于负荷压,即为超出正常负荷压的那部分静压力。
4. 流体的成分、含量及变化规律,来源和作用
流体的成分:H2O, CO2, CH4, S, N2, Cl, F……
含量及变化规律:总量不超过1~2% 随岩石变质程度的增高而减少
来源:1、继承原岩中的;2、岩浆侵入和地幔去气作用;3、大气降水进入底下在循环;4、原有含挥发份矿物的分解
作用:1、控制反应;2、携带活动组分导致交代作用;3、提高反应速率;4、降低熔融温度
5. 变质作用方式及含义,以及各种变质作用发生的控制因素
变质作用方式:1、重结晶作用;2、变质结晶作用;3、变质分异作用;4、交代作用;5、变形与碎裂作用
6. 变质作用类型;区域、接触、气液、动力(断裂)、埋深、洋底;各种变质作用类型的主要变质作用因素和变质作用方式
变质岩复习总结
一、概念类
1.变质作用的概念
2.正变质岩、副变质岩的概念
3.等物理系列的概念
4.等化学系列的概念
5.矿物共生组合的概念
6.变质带的概念
7.递增变质带的概念
8.变质相的概念
9.重结晶作用的概念
10.交代作用的概念
11.变形和碎裂作用的概念
12.混合岩化作用的概念
13.接触变质作用的概念
14.区域变质作用的概念
15.动力变质作用的概念
16.特征变质矿物和贯通矿物的概念
17.变晶结构的概念
二、理论方法类
18.变质作用的因素有哪些?
19.变质作用的方式有哪些? 20.变质反应的基本类型有哪些?
21.交代作用的类型有哪些?
22.压力在变质作用中的作用有哪些?
23.什么是构造超压?
24.什么连续反应和不连续反应?
25.泥质岩石的递增变质带的划分?
26.基性岩石的递增变质带的划分?
27.双变质带的概念和形成环境?
28.变质岩矿物成分的特点是什么?
29.变晶结构的特点是什么?
30.常见的区域变质构造及其区别有哪些?
31.混合岩常见的构造有哪些?
32.变质岩命名的基本原则是什么?
33.什么是变质矿物的共生分析?
34.区域变质作用的特点是什么?
35.接触变质作用的特点是什么?
36.矽卡岩和角岩是什么变质作用条件下形成的?
三、岩石类型类
37.掌握以下类型岩石的特征及主要岩石类型及命名:
区域变质岩类,动力变质岩类,接触变质岩类
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。
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2.1 地壳的物质组成和物质循环
1、化学元素----矿物------岩石------地壳
2、岩石分三大类:
①岩浆岩:岩浆上升冷却凝固而成
分为侵入岩(花岗岩)和喷出岩(流纹岩、安山岩、玄武岩)
②沉积岩:岩石在外力作用的风化、侵蚀、搬运、堆积、固结成岩作用下形成
典型岩石:石灰岩、砾岩、砂岩、页岩
特征:具有层理构造和含有化石
③变质岩:岩石经过高温高压的变质作用而形成。
石灰岩变质形成大理岩、花岗岩变质形成片麻岩、砂岩变质形成石英岩、页岩变质形成板岩。
从岩浆到形成各种岩石,三大类岩石可以相互转化,又到新岩浆的产生,这一运动变化过程,构成了地壳物质循环。
三大类岩石转化图 有
用 富
集
矿 产
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A岩浆岩 B沉积岩 C变质岩
a冷却凝固 b外力作用 c变质作用 d重熔再生作用
2.2 地球表面形态
一、地表形态变化的内外力因素(地质作用):
内力作用 外力作用
能量来源 地球内部(主要是放射性元素衰变产生的热量) 太阳辐射能和重力能
表现形式 地壳运动、岩浆活动、变质作用 风化、侵蚀、搬运、堆积、固结成岩
对地貌的影响 地表隆起或凹陷,形成高山和盆地 削低高山,填平洼地,
使地表趋于平坦
内外力作用的关系 空间上相互联系,时间上同时进行
在一定的时间和地点,往往是某一作用占优势共同作用、塑造地表形态
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二、内力作用与地表形态
(一)板块运动与宏观地形
六大板块名称:欧亚板块、非洲板块、印度洋板块、太平洋板块(唯一的大洋板块)、美洲板块、南极洲板块。
一般说来,板块内部,地壳比较稳定,两个板块之间的交界处,火山、地震集中分布(原因:位于板块交界处,地壳运动活跃)。
①挤压碰撞--消亡边界
大陆板块和大陆板块:山脉、高原;
例如:欧亚板块和印度洋板块挤压碰撞形成喜马拉雅山脉和青藏高原。
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大陆板块和大洋板块:海沟、岛弧、海岸山脉;
例如:亚洲东部岛弧、马里亚纳海沟、落基山脉