地质学基础07_变质作用和变质岩

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1、岩浆岩实习问题：矿物描述不完整：颜色、光泽、粒度、晶形、含量等斑晶、基质没有分别描述，且不完整标本的颜色描述不准确，应是整体颜色不熟悉各种岩石的特征矿物组合岩浆来源：基性-超基性？酸性？矿物粒度单位：mm浅成vs.浅层；深成vs.深层2011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院1/117第八章变质作用和变质岩一.变质作用概述2011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院3/1171.概念：已经形成的岩石，在地下的地质环境中，在固体条件下，改变其结构、构造和化学成分，从而形成新

2、的岩石的过程，称为变质作用新形成的岩石即为变质岩2011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院4/117平衡再平衡原岩形成时，达到某种温压平衡，地质条件的改变，温压状态也随之改变，原来矿物之间发生元素迁移，重新组合成新的矿物，结构构造也发生改变，在新的温压条件下，达到新的平衡2011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院5/1172.变质作用的对象沉积岩岩浆岩变质岩2011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院6/1172011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院7/1

3、172011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院8/1173.与岩浆、沉积作用的区别和联系变质作用中，温度未足以使原岩熔融，作用过程是在固态条件下进行，若温度更高，岩石熔融，属于岩浆作用2011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院9/117三大类岩石之间有一定的循环关系2011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院10/1172011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院11/117温度、压力条件的控制主要来自地球内部，与引起沉积作用的地表的气候、大气、水、生物等因素不

4、同，发生作用的位置也有很大差别，地球内部vs.地球表面变质作用温度150～700℃沉积成岩作用温度<150℃2011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院12/1172011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院13/117正变质岩：岩浆岩变质形成的岩石副变质岩：沉积岩变质形成的岩石2011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院14/1174.变质岩研究意义变质岩在地球的发展演化过程中占有重要的地位。前寒武纪（5.4亿年前，地壳形成历史四分之三以上的时间）的岩石几乎全部是变质岩

5、。变质岩的分布约占大陆面积的五分之一以上。变质岩在我国分布很广，从太古宇至新生代都有变质岩的形成，但多数分布在古老的结晶地块和古生代以来的造山带、构造活动带中。因此，对变质作用和变质岩的研究有其重要的理论和实际意义。二.变质作用的原理因素主要是温度、压力和流体，一般是这些因素共同作用，构成复杂的地质环境和作用过程，形成种类繁多的变质岩2011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院16/117温度在变质过程中，温度是一个基本的因素。大部分变质作用是在温度升高的情况下发生的。如：△高岭石红柱石＋石英

6、＋水在上述反应中，温度升高反应向右进行，温度降低则向左进行。结论：温度的变化可决定变质作用的方向。范围很大：关于变质作用的温度下限，根据浊沸石等开始出现的温度大约在180℃～230℃左右（与沉积岩的后生成岩作用过渡）；温度上限是根据深熔实验确定的，约为700℃～900℃（与岩浆作用过渡）。在较高温度下，矿物中原子/分子有较强的活动性，矿物间发生元素迁移和化学反应，以及重结晶作用（新矿物形成、非晶质晶质、细粒粗粒）2011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院18/117温度引起的变质作用主

7、要表现为：促使矿物重结晶，从而使原岩的结构、构造发生改变，而岩石组分基本不变。如石灰岩重结晶成大理岩。促进变质反应的进行，使组分重新组合，致使矿物成分和结构、构造都发生改变。如白云母分解形成矽线石＋钾长石组合。热量来源引起变质作用的热源，目前一般如下等方面：（1）岩浆热（2）地热增温率（3）构造热（4）地幔热流地热：地下温度随深度增加而增加，称为地热梯度，一般范围是33℃/km（煤矿、坑道……)岩浆热：岩浆是炽热熔体，温度高于600℃，散发热量可以加热围岩2011/4/12中国科学技术大学地球和

8、空间科学学院21/1172011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院22/117摩擦生热：断裂带上，岩石相对运动、相互摩擦产生热量地幔物质上涌带来热量：地幔柱、热点2011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院23/1172011/4/12中国科学技术大学地球和空间科学学院24/117压力可以使矿物产生定向排列，形成变质岩特有的结构和构造导致岩石变质分为静压力、定向压力、流体压力2011/4/12中国科学技术大学地球