动力变质作用及动力变质岩.ppt

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1、动力变质作用及动力变质岩一、概述动力变质作用断层带或其它强烈构造错动带上，由于各种类型构造应力的作用，岩石通过碎裂、变形和重结晶等方式进行结构、构造上的改造，有时也伴有矿物成分上的转化。其特点是低温、高应变速率。动力变质作用形成的具有各种变形组构的岩石即动力变质岩，也称断层岩或构造岩。二、主要变形机制动力变质作用过程主要表现为岩石的变形过程，其中包括脆性变形和塑性变形。脆性变形是指由于岩石的内聚力被破坏而变得不连续，主要表现为破裂（和碎裂）；塑性变形则是指岩石不失去其内聚力，发生没有总体破裂的永久变形，主要表现为粒内变形。变形过程中岩石表现为脆性还是塑性，主要

2、取决于其性质（成分、组构）、变形时的温度、围压、流体压力、应力作用方式及应变速率等。动力变质过程中主要的变形机制包括破裂、滑移、恢复和重结晶等作用。碎裂作用能在岩石中产生显微破裂，这些显微破裂或在晶内发育、或穿过晶界扩展，是岩石脆性变形的表现。碎裂作用使岩石中矿物颗粒的粒度减小。且随着破裂作用的加强，微破裂增多，细粒化程度增高，原有颗粒由边缘至中心逐渐为许多细小颗粒所替代。滑移是粒内塑性变形的主要形式，表现为在颗粒内部沿某一个（或某些）滑动面发生滑动位移。其结果是引起粒内应变，产生波状消光、带状消光、变形纹、扭折带等变形显微构造，同时可导致矿物的结晶学优选方位

3、的形成。恢复作用指使变形晶体再回复到其未变形状态的作用过程。这种作用能够降低因变形作用而储存的应变能，使晶体趋于稳定状态。恢复作用的结果是在矿物晶粒中产生亚颗粒而不形成新颗粒。亚颗粒一般取低角度界面形式，即相邻亚颗粒间结晶学方位差不超过12°。在正交偏光镜下表现为受应变的颗粒被分割为若干个消光位略有不同的有较规则界限的消光区，而在单偏光镜下却仍然是一个颗粒。重结晶作用是恢复以后剩余应变能的消耗过程，以无应变新颗粒（最稳状态）的发育和生长为特征。新的无应变颗粒可通过亚颗粒的旋转或其边界迁移、消耗老的颗粒而生长。重结晶颗粒随着应变的增强而趋于变细。这种伴随变形而发

4、生的重结晶作用和无应力状态下重结晶的机制不同，称为动态重结晶。动态重结晶往往先发育于变形颗粒和扭折带的界面等高应变区，形成压扁、拉长状颗粒，边界呈弯曲状、锯齿状或缝合线状，显示不稳定状态；当达到稳定状态时，颗粒边界趋于平直而略有弯曲。动态重结晶作用也是一种细粒化过程，也可使矿物具优选方位。石英颗粒的重结晶碎裂－滑移－恢复及重结晶作用，是岩石由脆性变形向塑性变形的转化过程。这种转化是随着围压的增大、温度的升高以及应变强度的增大而逐渐过渡的。一般在地壳较浅部，围压较小，温度较低，以破裂作用为主；随着深度的增加，逐渐过渡为以滑移、恢复和重结晶作用为主。当然，这种转化

5、还受原岩性质、应力作用方式及应变速率的制约。碎斑指动力变质岩中经破碎或塑性变形后残留的较大颗粒，在糜棱岩和超糜棱岩中也可称残斑；基质是岩石中粒度较小的部分，它可以是碎基（岩石破裂、细粒化的产物），也可以是动态重结晶形成的细小颗粒，或二者兼有。在超糜棱岩中，基质几乎全由动态重结晶颗粒组成，所以也称塑基。三、动力变质岩的主要岩石类型碎斑、残斑的形成主要是由于不同矿物本身的强度（能干性）有差异，而岩石各部分受应力的大小也不均匀所致概念（一）碎裂岩系是脆性变形的产物，其显著特征是岩石无定向或弱定向。以脆性破裂为主，没有或很少有重结晶作用。按主要颗粒粒径及碎基含量划分为

6、砾岩类、粒化岩类和破化岩类。1.砾岩类多产于地壳浅部，具砾状结构，粒径＞2mm，碎基含量＜30%。按角砾形态可进一步分为构造角砾岩和构造砾岩。2.碎裂岩类（粒化岩类）岩石被裂隙切割，随着变形的增强碎块间的位移增大，粒度逐渐变细、颗粒化加剧，碎基含量增多。按主要颗粒大小及碎基含量进一步分为碎裂岩、碎斑岩、碎粒岩及碎粉岩。碎裂岩具碎裂结构，即裂隙将岩石切割为不规则的碎块，碎块位移不大。其间充填了碎基及次生的泥、硅质或铁锰质等物质，碎基含量＜50%。主要颗粒粒径＞2mm。碎裂岩碎裂石英岩未固结的碎粉岩称为断层泥，多呈膏泥状，矿物颗粒难以辨认。断层泥形成过程中常伴有压

7、溶作用，结果使方解石、长石、石英等矿物减少而泥质、碳质、粘土矿物等显著增多。故残余难溶组分常常是断层泥的主要成分。3.玻化岩类玻化岩是一种特殊的动力变质岩，是高应变速率下变形、局部高温熔融又迅速冷凝而成的岩石，又称假玄武玻璃。多呈隐晶质—玻璃质结构，也常见脱玻化现象。有时也含少量碎粉、碎粒或碎斑，呈玻基碎粉（碎粒、碎斑）结构。碎裂岩系命名时，如果原岩成分和结构可以辨认，可冠以原岩名称命名，如花岗碎裂岩；如果原岩难以确定，可直接按变成结构的特征命名，如碎裂岩，也可加上主要矿物的名称，如长英质碎斑岩等。一般以“原岩名称与动力变质岩名称相结合”来命名。玻化岩（二）糜

8、棱岩系根据岩石中重结晶作用的性质和强度