第五章變質作用和變質巖、第一節變質作用的基本特征第二節變質作用中原巖的變化第三節變質作用類型和代表巖石第四節巖石的演變、引言，占：個場地整體的27.4%； 主體位于中下地殼，地表較少的大別山超高壓變質礦物的發現改寫了古典板塊構造論。 研究目的：尋找礦物資源，了解地球深部地質過程(HP的藍閃石、紅簾石、UHP的焦石、金剛石)的復原變質作用機理和過程(“玉已變質”的各種珍貴寶石、原料來自變質巖。 許多金屬礦物經歷了變質，變質豐富了礦。 前寒武紀鐵石英巖型鐵礦占世界鐵儲量的70%，中國鞍山型鐵礦就是這種類型。 我國金銅鐵鈾不足)，第5章變質作用和變質巖，第1節變質作用的基本特征第2節變質作用中原巖的變化第3節變質作用類型和代表巖石第4節巖石的變化，第1節變質作用的基本特征，第1、變質作用：在溫度(t )、壓力(p )的變化和化學活性流體的作用下固體巖石的礦物成分、化學成分、結構發生變化變質作用主要發生在地殼深部，一般為10km。 變質三要素：T、p、流體、溫度最為重要。 但隕石撞擊和高壓變質，主要因素是壓力。 第一節變質作用的基本特征，第一、變質作用：熱源主要由地球內部(巖漿熱能和輻射熱能)變質作用形成的巖石稱為變質巖。 正、副變質巖原巖是被稱為火成巖的正變質巖，原巖是被稱為沉積巖的副變質巖。 第一節變質作用的基本特征，第二、變質作用三要素t、p、流體，1 .溫度t變質溫度：150C-900C低于150C常溫、高于900C的地殼巖溶溫度的作用：無定形晶體； 晶體重結晶； 物質與結構重組，某礦物另一礦物溫度來源：地熱增溫(1C/33m )、結構運動熱、巖漿熱、輻射熱、第一節變質作用基本特征；第二、變質作用三要素t、p、流體、2 .壓力p、靜壓力(垂直或側) :因上復巖石重量而隨埋藏深度的增加而增加。 靜壓力各方向的力相等，第一節的變質作用的基本特征，第二、變質作用的三要素t、p、流體、2 .壓力p，關系的流體壓力等于上復巖石的靜壓力值的開放系的流體壓力等于流體自身的重量，流體壓力：第一節的變質作用的基本特征，第二、變質作用的三要素t、p、流體、2 定向壓力、壓力單位換算Bar (帕斯卡) Pa (帕斯卡) MPa兆帕斯卡GPa吉帕110510-110-41 ATM=101325 pasca105 pa=0.1MPa (兆帕斯卡) 1 GPA=103 MPa=10k bar=109 pa1MP a=106 pa1kb=100 MPa 1巴1atm(100萬因素/cm2=0.986923標準大氣壓)1Pa=1牛頓(.100克/m2)=100克/10000cm2=0.01 藍閃石鈉長石產于地殼上部，壓力大，是LT/HP產物，是古俯沖-撞擊帶的重要標志。 石榴輝巖、鎂石榴輝石為地下40km深，壓力為10Kb=10噸/cm2 (10kb=109pa=107g/cm2)超高壓巖，石榴輝巖，含焦石、金剛石，壓力更大，儲量更深(30Kb，100km )。 全世界只保存了中國大別山、法國邊境的西阿阿阿爾卑斯山的極少數地區。 產生了大陸深刻俯沖的科學新理論。第一節變質作用的基本特征、壓力作用的標志、青片巖、青片巖藝術品、榴輝巖、榴輝巖藝術品、第一節變質作用的基本特征、第二、變質作用三要素t、p、流體、3 .具有化學活性的流體a .成分：以H2O、CO2為主， 含有其他易揮發物質和易流動物質b .的礦物結構中，H2O、CO2從某巖漿中脫出的是k、Na、s、f、H2O、CO2、SiO2等. c .巖漿流體：深部的巖漿向淺部上升，t、p降低，易揮發物質k、Na、s、f、H2O、CO2 擺脫SiO2等，第5章變質作用和變質巖第一節變質作用的基本特征第二節變質作用中原巖的變化第三節變質作用類型及其代表性巖石第四節巖石的變化、第二節變質作用中原巖的變化、一、化學成分的變化、礦物的變化三、變質巖的構造四、變質巖的構造、一. t、p變化時新的礦物333 例如：高嶺土(吸熱)莫來石石英水(高嶺土脫水)方解石石英(吸熱)硅灰石(放射狀CO2(脫碳酸)，另一方面，化學成分的變化，1.t、p變化時形成新的礦物：另一方面，化學成分的變化、體積大、密度小的礦物變成體積小、密度大的礦物(1)橄欖石鈣長石石榴石42.6101.0119 (分子體積)3.32.763.52 (比重) (2)石英(30Kbar )科石英(120Kbar )石英2.652.934.35 (比重)，2 .說明作用：固體下，巖石中物質成分交換作用。 例：中酸性巖漿侵入冷灰巖，其SiO2、Al2O3等熱流體進入灰巖，從灰巖中提取CaO、MgO，在接觸帶形成硅巖，另一方面，化學成分的變化，3 .再結晶作用Recystalization定義：小晶體在溫度上升時，生長成更大晶體的作用石灰巖CaCO3大理巖CaCO3(質地純白，稱為漢白玉)石英砂巖(加溫)石英巖4 .變質的差異：巖石從均勻的構造變質為不均勻的條紋構造。 一、化學成分的變化，5 .韌性剪切作用是在地殼中深部位的高溫和定向應力條件下產生的變質變形作用。 一、化學成分的變化，導致礦物在軟化塑性狀態下產生不對稱旋轉和剪切，形成新的巖石和組織。 那塊巖石叫糜爛巖。 最終形成了大型韌性剪切帶，可以豐富大中型糜爛巖型金礦。 韌性剪切帶：由高應變巖石組成的線性變質變形帶。 從該帶的一側進入另一側，巖石扭轉，兩側的巖塊發生了明顯的剪切變位，但沒有明顯的斷面。 滲透性結構貫穿全帶(延伸線處理、剪斷處理、組織)。 一、化學成分的變化，二、礦物的變化，片理和變質礦物是變質巖的兩個重要特征！ 變質礦物：變質作用過程中形成的唯一礦物。 主要為：蘭閃石、紅簾石、紅柱石、藍晶石、硅石、十字石、堇青石、硅灰石、焦石、金剛石(稀)、紅簾石、紅柱石、藍晶石、硅石、十字石、堇青石、硅灰石、硅灰石、33-44為柱狀焦石，新發現的超高壓變質巖的構造是指礦物、變質斑晶本身的特征、形態、大小，與鄰近粒子的關系1 .變質構造：原巖再結晶后者有石榴石片巖(有新生礦物石榴石)的2 .變質馀構造：尚有部分原巖構造者有淺變質構造(板巖特有的變質構造、砂質構造)、三、變質巖的構造、三變質構造其特征是礦物粒子被不規則形狀的帶角的碎片破碎，碎片的邊緣呈鋸齒狀，有扭曲變形等現象。 4 .說明結構：在變質作用過程中，通過化學說明作用(物質的帶出和添加)形成的結構。 特征是在巖石中礦物被分解消失，形成新的礦物。變質巖構造：礦物間關系，空間展布方式1 .構造：原巖構造(如層理)消失，變質作用形成的新構造。 四變質巖的構造有： (1)斑點狀構造(2)板狀構造(3)片處理構造(4)片麻狀構造(5)拉絲處理(6)塊狀構造，2 .變馀構造：變質巖中殘留原巖的構造。 例如，如果改變層狀、氣孔、帶結構等，則可以根據變質程度來改變：斑點狀(spotted)板狀結構(slate)千片狀結構(phyllite)片狀結構(schist)片狀結構(gneiss)塊狀結構(quartzite )、四變質巖的結構， 第五章變質作用和變質巖第一節變質作用的基本特征第二節變質作用中原巖的變化第三節變質作用類型及其代表巖石第四節巖石的演化、第三節變質作用類型及其代表巖石、第一、接觸變質第二、區域變質第三、混巖化作用第四、動力變質作用、第一、接觸變質、巖漿活動引起的火成巖(主要是侵入巖)和圍巖接觸帶的范圍內根據變質過程中有無說明作用，可分為接觸熱變質作用和接觸說明作用兩種。 1 .接觸熱變質作用：巖石受熱后發生礦物重結晶、脫水、脫碳及物質成分重組合，與新礦物形成邊界結構。 引起變質的主要原因是溫度。 代表性的巖石有角巖、斑點角巖、大理巖、石英巖等。 2 .接觸說明變質作用：巖漿分泌的揮發性物質作用于圍巖，圍巖化學成分發生顯著變化，產生大量新礦物，與新巖石形成結構。 接觸說明變質作用主要發生在侵入體與圍巖的接觸帶，其典型巖石為硅巖，一是接觸變質，綠閘石(黃綠色者)硅巖，接觸說明變質作用形象，一是接觸變質，二是區域變質，一是區域變質作用：是t，p，流體綜合作用，在區域范圍內發生變質，變質環境和溫度， 與壓力關系的示意圖2 .代表性巖石：板巖(贛北浙西瓦板巖)千枚巖片巖斜長角閃巖片麻巖麻粒巖榴輝巖3 .代表性礦物：超高壓、高溫：C金剛石金剛石高壓、低溫：角閃石、鈉長石蘭閃石glaucophane高溫低壓：粘土礦物赤柱(Al2SiO5)Andalousite高溫、高壓：粘土礦物硅線(Al2SiO5)Sillimanite中溫、中壓：粘土礦物蘭晶石(Al2SiO5)Disthene、二、地域變質、板巖、千枚巖、二、地域變質(代表巖)、變形區域變質(代表巖)，眼球狀花崗巖片巖，榴輝巖二，區域變質(代表巖石)，四.變質程度：不同的變質巖，原巖可能相同，等質化學系統為粘土巖或頁巖板巖千枚巖片巖片麻巖(世界著名的巴氏變質帶)，二、區域變質，三、混合巖化作用，混合化作用：從變質作用向巖漿作用的過渡成巖作用具有混合化作用的巖石成為混合巖。 混合巖由兩部分組成：基體和脈體，基體：變質巖，一般變質程度較高的各種巖，片麻巖和斜長角閃巖，顏色較濃，脈體：熔體，熔體和熱水注入，說明形成新的巖石，條形混合巖，腸狀混合巖，三，混合巖化作用，四，動力變質作用，80年代形成主要在巖石變形方面，分為淺地殼水平脆性變形和中深地殼水平韌性變形，脆性變形表現為機械破碎，一般不發生物質成分重組，不形成新礦物，其產物主要為破碎角礫巖、破碎巖、破碎粒巖等。 韌性變質變形發生在定向應力環境中，其深度一般大于10km，溫度在300以上，多于當前地區的變質巖地區。其特點是糜爛巖出現，常構成韌性剪切帶。 四、動力變質作用、韌性變質-變形意象、斷裂帶雙層結構、四、動力變質作用、第五章變質作用和變質巖、第一節變質作用的基本特征第二節變質作用中原巖的變化第三節變質作用類型和代表