地质论文--变质作用及其发展规律

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1、变质作用的发展规律姓名：李炜学号：201220401307班号：35专业：核工程与核技术变质作用及其发展规律【摘要】：在了解变质作用的定义，变质作用的方式，变质作用的原理，变质作用的类型，变质岩的特征以及变质作用的基本规律的基础上，做更深层次的了解变质作用。⒈变质作用的定义变质作用是指地下深处的固态岩石在高温高压和化学少动性流体的作用下，引起岩石的结构、构造和化学成分发生变化，从而形成新岩石的一种地质作用。绝大多数与地壳演化进程中地球内部的热流变化、构造应力或负荷压力等密切有关，少数是由陨石冲击月球和地球的表面岩石所产生。变质作

2、用是在岩石基本上保持固体状态下进行的。地表的风化作用和其他外生作用引起岩石的变化，不属于变质作用。促使沉积物转变成为沉积岩的成岩作用，通常也是在地下一定深度和一定的温度、压力等条件下进行的，它与变质作用有相似之处，但成岩作用所要求的深度、压力和温度都较小，在作用的过程中物质发生的变化不十分明显；而变质作用所要求的温度与压力较高、深度较大，在作用过程中原岩变化显著。一般来说，成岩作用的温度小于150～200℃，围压低于100～200MPa；而变质作用则要高于这一数值。因此，可以说成岩作用与变质作用具有过渡关系。变质作用虽与温度有重

3、要关系，但温度并未使原岩熔融，即原岩基本上在固态下发生变质，一旦温度高到使原岩熔融，那么，就进入到了岩浆作用的范畴，因此变质作用与岩浆作用从发展上来看也是有联系的。对于大多数岩石来说，变质作用的高温界限大致为700～900℃。早在十九世纪六十年代，欧洲的一些地质学家就发现有些沉积岩逐渐过渡为矿物成分和结构构造都不同于原来岩石的地质现象。在野外观察，发现沉积形成页岩变成了云母岩片，原来的黏土矿物变成了新生成的白云母和绿泥石。但是在这些被改变的岩石中，还可以找到原来岩石残余的一些特征，比如有层理、甚至可以见到化石残片。于是，1883

4、年英国学者莱伊尔在他的著作《地质学原理》一书中，首创“Metamorphism”一词，提出了变质作用的概念，泛指人们观察到的岩石变质现象。⒉变质作方式岩石发生成分、结构、构造的变化过程是比较复杂的，变质作用主要以重结晶作用、变质结晶作用、交代作用、变质分异作用和构造变形作用的方式来进行。㈠重结晶作用岩石基本在固态的状态下，原先存在的矿物经过有限的颗粒溶解、组分迁移，再重新结晶成较大颗粒的作用。一般来说，在温度和压力增高的情况下，易发生重结晶作用。这种变质作用方式的特点是，变质作用促使岩石中矿物颗粒加大，颗粒大小趋于均匀化，颗粒形

5、态变得比较规则。但是，在这种变质作用方式中，没有新矿物的形成。重结晶作用在结晶学中有两种含义：①已形成的晶体，由于物理化学条件的变化，部分地熔融或溶解而转入母液，然后又重新成长；②已形成的晶体，由于温度和压力的影响，在固体状态下再次成长，使结晶颗粒由细变粗，如石灰岩变质成大理岩时，方解石晶粒的变粗，也有人将它称为“再结晶作用”，以与上一种含义相区别。在岩石学中，凡是岩石基本上处于固体状态下，其中有矿物新晶粒形成的作用，都称为重结晶作用或再结晶作用。新形成的晶粒，其化学成分和矿物成分可以与原岩的相同，也可以不同；原来的矿物可以是结

6、晶质的，也可以是非晶质的。㈠变质结晶作用在一定的温度和压力条件下，岩石内不同的化学组分重新组合，从而结晶形成新矿物的过程。变质结晶作用的前后，岩石的总体化学成分不变，没有物质成分的带入和带出。例如，变质矿物红柱石、蓝晶石、夕线石之间存在的同质多相转变，红柱石在低温低压条件下为低温矿物，而压力一旦增高，可转变为蓝晶石，若温度再升高，红柱石和蓝晶石则转变为夕线石。这是指原岩基本保持固态条件下，形成新矿物同时，原有矿物发生部分分解或全部消失。这种过程一般是通过特定的化学反应来实现的，又称为变质反应。在矿物相的变化过程中，多数情况下岩石

7、中的各种组分发生重新组合。在变质结晶作用中形成新矿物相的主要途径有脱挥发分反应、固体－固体反应和氧化－还原反应等。变质岩中新矿物相的出现首先受变质反应过程中物理化学平衡原理的控制，其次受化学动力学有关原理的控制。㈡交代作用变质过程中，围岩与侵入体发生物质交换，带入某些新的化学组分，带出一些原有的化学组分，从而使岩石的化学组成和矿物组成发生变化，形成新岩石。在这一过程中岩石成分发生显著变化，新矿物大量产生。交代作用主要表现在接触交代作用过程中。这种化学成分和矿物成分发生变化的作用即称交代作用。交代作用基本上是在固体状态下进行的，而

8、且基本上是等容积的交换。决定交代作用的因素，也就是热力学的平衡因素，如温度、压力、溶液和岩石化学组分的性质、组分的浓度和活度等。至于交代作用的范围和深度，则往往是由岩石中裂隙、间隙等发育的程度，作用时间的长短，热液的数量以及岩石的稳定性等所决定的。㈠变质分异作用