岩浆作用与变质作用

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岩浆作用与变质作用第一节岩浆作用第二节变质作用第三节地壳中三大类岩石的演变 第一节岩浆作用一、喷出作用二、侵入作用三、岩浆演化四、岩浆岩特征 岩浆与岩浆作用岩浆是形成于地壳深部或上地幔的,以硅酸盐为主要成分的、炽热、粘稠并富含挥发分的熔融体。影音文件火山火山作用.MPG 岩浆作用与岩浆岩岩浆形成后,沿着构造软弱带上升到地壳上部或喷溢出地表,在上升、运移过程中,由于物理化学条件的改变,岩浆的成分又不断发生变化,最后冷凝成为岩石,这一复杂过程称为岩浆作用。经过岩浆作用形成的岩石,都叫做岩浆岩(也称火成岩)。根据岩浆是否侵入地壳之中或是喷出地表,岩浆作用可分为侵入作用和喷出作用;相应地,所形成的岩石分别称为侵入岩和喷出岩(或火山岩)。 岩浆(岩)成分分类(按硅酸盐中SiO含量,岩浆可分为四种基本类2型):酸性岩浆(SiO>65%)2中性岩浆(SiO65-52%)2基性岩浆(SiO52-45%)2超基性岩浆(SiO<45%)2 岩石中的主量元素(以氧化物形式存在):SiO、TiO、AlO、FeO222323、FeO、MnO、MgO、CaO、NaO、KO、PO2225、HO+/-、CO等。22 岩浆的粘度、温度、流速:随着SiO含量减少,岩浆中MgO、FeO含量增多2,岩浆的颜色加深,相对密度增大,粘度变小,温度增加。基性熔浆SiO含量低,挥发组分较2少,温度高,冷却慢,粘性小,流动快。 一、喷出作用喷出作用又称为火山作用喷出作用又称为火山作用((volcanismvolcanism)。)。火山喷发过程极为复火山喷发过程极为复杂,在不同地区以及不同的岩浆作用杂,在不同地区以及不同的岩浆作用阶段,所喷出的物质和喷发类型各不阶段,所喷出的物质和喷发类型各不相同。相同。 火山作用 火山(活动)按时间分类:死火山:即人类历史以来不再活动的火山。死火山也有可能再度活动而变为活火山。休眠火山:是在人类历史上曾有过活动而近百年来停止活动的火山。活火山:是现在正在活动或近百年来有过活动的火山。 按火山通道的形状分类:裂隙式喷发:中心式喷发: 岩浆沿一个方向的大断裂或断裂群上升,喷溢出地表,称为裂隙式喷发。这种喷发火山口不呈圆形,而是长达数十公里以上的断裂带,或者火山口沿断裂带成串珠状排列,往下可连成墙状通道。 冰岛拉基火山裂隙式喷发示意图 绳状熔岩 冰岛拉基火山裂隙式喷发火山锥排列图 喷发以粘性小、流动性大的基性熔浆为主,多表现为沿裂隙缓慢溢出,然后沿地面向各个方向流动而形成熔岩被,面积可达几十万平方公里,厚达几百米甚至超过千米。 喷发物沿火山喉管喷出地面,平面上成点状喷发,称为中心式喷发。按照爆炸的强弱程度,可将中心式喷发分为猛烈式、宁静式和递变式3种:猛烈式又称培雷式,以猛烈爆炸的形式出现,具突然性特点,会给人类带来巨大灾难。宁静式又称夏威夷式,以宁静地溢流出炽热熔浆为其特点,无爆炸现象。递变式是以猛烈式和宁静式有规律交替喷出为特点,多数火山属于这种类型。 图7-1美国西部圣海伦斯火山1980年的猛烈式喷发 火山喷出物:气态喷出物:以水蒸气为主,含量达70%以上,此外,有COSONHS以及少量的2、2、2、2CO、HHCl、NHNHCl、HF2、3、4等。 火山喷出物:液态喷出物:火山喷初的液态物质称为熔浆,熔浆与岩浆的区别在于前者挥发分较少。熔浆冷凝后形成的岩石称为熔岩。按SiO的含量主要分为酸性、2中性和基性三类,而超基性熔浆为数不多。 熔岩流-岩浆温度 代表性火山岩(熔岩):酸性岩类——流纹岩中性岩类——安山岩基性岩类——玄武岩超基性岩类——科马提岩碱性岩类——粗面岩 火山喷出物:固态喷出物:由于气体的膨胀及其所派生的冲击作用,是火山喉管基火山口附近的岩石被炸碎并抛射出来、为冷凝的岩浆呈团快、细滴喷射出来并在空中或降落后凝为固体,也统称火山碎屑物。主要有火山弹、火山块、火山砾和火山灰。 火山弹是一种岩浆喷发物,喷离火山口时为炽热的熔浆团,而后在空中旋转运移时,发生不同程度的冷却或固结,落地时可呈现不同的形态。如纺锤形火山弹、麻花状火山弹、饼状或不规则状火山弹、火山渣等。火山弹平均直径大于64mm,最大可达6m(长径)以上。火山块粒径与火山弹相当,也是大于64mm,但喷发时是固态的岩石碎块,多呈棱角状至次棱角状。火山块主要由火山通道及其附近早先形成的岩石破碎而成。火山砾粒径为2~64mm,火山灰粒径小于2mm,它们在喷发时可以是液态的,也可以是固态的。 黑龙江五大连池的火山弹A-麻花状火山弹(长34cm);B-火山渣(长14cm) 夏威夷火山喷发-火山弹形成 火山岩(流)表面构造——原生构造 黑龙江五大连池-熔岩 黑龙江五大连池熔岩 黑龙江五大连池熔岩 黑龙江五大连池熔岩 绳状熔岩 黑龙江五大连池 波状熔岩 枕状构造是水下基性熔岩表面具有的一种原生构造。是水下喷发快速冷凝所致。单个岩枕的底面较平坦,顶面呈圆形或椭圆形凸形曲面,表面浑圆。因其状如枕头,故称枕状构造。枕状构造可分为外壳和内核两部分,外壳多为玻璃质,内核则为显晶质。枕状构造中可见放射状节理。 枕状熔岩形成过程影音文件火山枕状熔岩形成过程.MPG 枕状熔岩 火山岩柱状节理垂直于熔岩流面,截面呈规则多边形(4~6边)冷凝成因 独石口流纹岩的柱状节理 柱状节理 火山地形:裂隙式喷发:熔岩流、熔岩被、熔岩台地、熔岩瀑布中心式火山喷发:火山锥火山口火山口湖火山喉管(火山颈)。 夏威夷火山——熔岩流 黑龙江五大连池熔岩流瀑布 中心式火山喷发形成的地形常呈锥状,称为火山锥。由于火山喷发类型不同,因而火山锥也是多种多样的。主要由熔岩组成的,称为熔岩锥,坡角常仅有2°~10°,很少大于15°。主要由火山碎屑岩组成的,称为火山碎屑岩锥,坡角约30°~40°。由熔岩与火山碎屑岩互层组成的称为复合锥,坡度常小于35°。 火山锥示意图 天池——火山口湖 空中看火山口 美国西部的火山颈 二、侵入作用岩浆侵入地壳中但未喷出地表时称为侵入作用,侵入的岩浆冷凝后形成的各种各样岩浆岩体称为侵入体,侵入体周围的岩石叫围岩。根据岩浆侵入深度的不同,可分为深成侵入作用(深度>3km)和浅成侵入作用(<3km),相应地,侵入体也分为深成侵入体和浅成侵入体。 代表性的侵入岩:酸性岩类——花岗岩中性岩类——闪长岩基性岩类——辉长岩超基性岩类——橄榄岩碱性岩类——正长岩超浅成岩:超基性岩类——金伯利岩(角砾云母橄榄岩)——金刚石母岩 岩浆岩体的产状岩浆岩体的产状是指岩体的形态、大小、与围岩的接触关系以及它形成时所处的深度与环境。 深成侵入体形成时的温度和压力均较高,因而岩浆冷凝缓慢,岩石多为全晶质中粗粒结构。岩体规模较大,常见有岩基(>100Km2)、岩株(<100Km2)两种。 岩基是侵入体中规模最大的一类,面积大于100km2,最大可达数万平方公里。平面上一般呈长圆形,长数十公里,甚至几千公里,宽可达100km以上。岩基一般为中酸性岩浆冷凝而成,多由粒度较粗而成分稳定的花岗岩或花岗闪长岩等组成。岩株平面上近圆形或不规则状,接触面较陡,规模较大,出露面积小于100km2。有的岩株独立产出;有的向下与岩基相连,为岩基的顶部突起部分。 浅成侵入体近地表,岩浆冷凝较快,矿物结晶颗粒细小,岩石常为中细粒结构或斑状结构;规模一般较小;岩石类型从酸性到基性都有。常见类型有:岩床又称岩席,是厚度较小而面积较大的层间侵入体,与其顶、底板围岩平行,接触面平坦,中部稍厚,向边部逐渐变薄以至尖灭。岩墙厚度比较稳定且近于直立的板状侵入体,长度为厚度的几十倍甚至几千倍。岩墙又可称岩脉,也有人把规模小、形状不规则或贯入在岩体之中的脉状岩体称为岩脉。岩盆中央部分厚度大,边缘厚度小,中间微向下凹的盆状侵入体。岩盖又称岩盘,是上凸下平的穹窿状侵入体。由岩盖中部到边部,其厚度迅速变小而尖灭。 岩墙:一种截切围岩层理、面理等,呈板状或似板状的侵人岩体。 图7-8喷出岩与侵入岩的产状综合示意图 剥蚀出岩体 三、岩浆演化(1)岩浆分异作用(2)同化混染作用(3)岩浆混合作用 岩浆演化:(1)岩浆在向上运移和冷却过程中,由于重力作用或物理、化学条件的影响,使成分比较均一的岩浆分异为几种成分不同的岩浆,并进而冷凝而成为各种不同的岩浆岩,这种过程就称为岩浆分异作用。 岩浆中熔点较高的、富含铁镁的硅酸盐矿物(如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等)优先结晶,它们在岩体边部的含量较高;而熔点较低的、铝硅酸盐矿物(如钾长石、斜长石、石英等)后结晶,则在岩体上部与中央部分相对集中些。 鲍温反应系列 岩浆演化:(2)岩浆在向上运移过程中还可以利用较高的温度局部熔化周围岩石,或者以其较高的流体压力冲破围岩的阻挡而向上侵位,使围岩破碎并落入岩浆体内,使其逐渐趋向于变成岩浆体的一部分。这种作用可称为同化作用。 岩浆演化:由于岩浆不断熔化各种围岩的结果,岩浆本身的成分也发生了“混染”。这种作用就称之为混染作用。同化作用与混染作用,是从两个侧面来描述同一个作用过程,围岩被岩浆所同化,岩浆则被围岩所混染。 岩浆演化:(3)由两种或两种以上岩浆以不同比例混合,产生一系列过渡类型岩浆的过程称为岩浆混合作用。 四、岩浆岩的主要特征1、成分特征2、岩浆岩的结构3、岩浆岩的构造 1、岩浆岩的矿物特征(1)主要矿物(>85%)-确定大类命名如:花岗岩--斜长石、钾长石和石英(2)次要矿物(<15%)-确定种属命名如:花岗岩—黑云母、角闪石等(3)副矿物(<1%)-成因意义如:花岗岩–磷灰石、榍石等 1、岩浆岩的矿物特征岩浆岩是由常见的几十种矿物所组成的。其中以橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、钾长石和石英等7种矿物为最主要,通常它们占岩浆岩总量的90-99%以上。根据化学成分,这7种主要造岩矿物可分为暗色矿物和浅色矿物两大类 暗色矿物为富含镁铁的硅酸盐矿物,亦称铁镁矿物,包括橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等,这些矿物熔点较高,常先结晶,在岩体边部相对富集。浅色矿物为富含钾、钠、钙的铝硅酸盐,亦称硅铝矿物,包括斜长石、钾长石与石英、白云母等。 通常把岩浆岩中暗色矿物的百分含量称为色率。色率,不但反映了岩石中矿物成分与化学成分的变化,而且也是鉴定岩浆岩和进行分类的重要标志 鲍温反应系列与岩石类型 2、岩石的结构岩石的结构是指造岩矿物的结晶程度、颗粒大小、形态以及它们之间的相互关系等特征,即矿物组合的特征。 岩浆岩的主要结构:(1)、按结晶程度全晶质结构(主要包括粒状结构、似斑状结构等)、玻璃质结构和半晶质结构(包括斑状结构等)。(2)、按颗粒大小a、绝对大小粗粒结构(5-10mm)、中粒结构(2-5mm)、细粒结构(0.2-2mm)、微粒结构(0.02-0.2mm)、隐晶结构(<0.02mm) 岩浆岩的主要结构:(2)、按颗粒大小b、相对大小等粒结构;不等粒结构;似斑状结构;斑状结构(包括斑晶和基质)。把粒径大于10mm的矿物,叫巨晶;大于30mm的矿物叫伟晶。(3)、按矿物的自形程度自形粒状结构;他形粒状结构;半自形粒状结构 秦岭粱 沙河湾 芬兰Wiborg 早期:细粒的石英+斜长石+黑云母+角闪石。晚期:为石英+碱性长石+斜长石+黑云母+角闪石 3、岩石的构造岩石的构造是指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其它部分之间的排列、充填或组合方式,即矿物集合体的组合特征。 岩浆岩常见的构造:块状构造斑杂构造带状构造流动构造流纹构造气孔构造杏仁构造晶洞构造等。 °侵入体形成的时间确定°侵入体与围岩的接触关系 第二节变质作用一、变质作用的因素与方式二、变质作用的基本类型三、变质岩主要特征 变质作用是指在地下特定的地质环境中,由于物理、化学条件的改变,使原有岩石基本上在固体状态下发生物质成分与结构、构造变化而形成新岩石的地质作用。由变质作用所形成的新岩石称为变质岩。一般,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。变质作用的高温界限大致为700~900℃。 一、变质作用的因素与方式引起变质作用的主要因素是温度、压力及化学活动性流体。温度往往是引起岩石变质的主导因素。变质作用的温度范围可由150~200℃直到700~900℃。 温度的作用:•它可以提供变质作用所需要的能量,使岩石中矿物的原子、离子或分子具有较强的活动性,促使一系列的化学反应和结晶作用得以进行;•温度增高还可使矿物的溶解度加大,使更多的矿物成分进入岩石空隙中的流体内,增强了流体的渗透性、扩散性及化学活动性,促进了变质作用的过程。•温度增高可以使岩石或矿物软化,增强矿物或岩石(韧性)变形程度。 导致岩石温度升高的主要原因有:导致岩石温度升高的主要原因有:①岩浆的侵入作用使其围岩温度①岩浆的侵入作用使其围岩温度升高;升高;②当地壳浅部的岩石进入更深部②当地壳浅部的岩石进入更深部时时,,由于地热增温使原岩的温度升高由于地热增温使原岩的温度升高;;③由深部热流上升所带来的热量③由深部热流上升所带来的热量使岩石的温度升高使岩石的温度升高;;④岩石遭受机械挤压或破裂错动④岩石遭受机械挤压或破裂错动时由机械能转化的热量使岩石的温度时由机械能转化的热量使岩石的温度升高,这种热量一般较小或较局限。升高,这种热量一般较小或较局限。 压力压力可分为静压力和动压力。可分为静压力和动压力。静压力静压力又称又称围压围压,是由上覆岩,是由上覆岩石的重量引起的压力。它具有均向性,石的重量引起的压力。它具有均向性,并且随着深度增加而增大。并且随着深度增加而增大。动压力动压力是由构造运动所产生的是由构造运动所产生的定向压力。由于动压力只存在于一定的定向压力。由于动压力只存在于一定的方向上,因而使得岩石在不同方向上产方向上,因而使得岩石在不同方向上产生了生了压力差压力差。。 压力的作用:静压力在于使岩石压缩,导致矿物中原子、分子或离子间的距离缩小,促使矿物内部结构改变,形成密度大、体积小的新矿物。动压力它可以引起矿物的压溶作用,导致原岩发生矿物的重新分异与聚集,造成矿物定向排列;也可以使原岩破碎或产生变形,从而改造了原岩的结构与构造。 T(C)30040050060070080090002红柱石)4bK叶腊石矽线石(P68蓝晶石10AlSiO的相变化25 化学活动性流体是指在变质作用过程中存在于岩石空隙中的一种具有很大的挥发性和活动性的流体。组分:以HO及CO为主,并包含有多种22其它易挥发物质及其溶解的矿物成分。状态:不稳定的气-液混合特征:物理化学活动性强。 化学活动性流体来源:•岩石空隙中原已存在的孔隙水•变质过程中从矿物结构中析出的HO2及CO等挥发性物质2•从岩浆中分离出的挥发性组分以及从地下深处分异上升的深部热液等。 化学活动性流体作用:•可以促使矿物组分的溶解和迁移,引起原岩物质成分的变化•这种流体作为固体与固体之间发生化学反应的媒介•流体本身参与变质作用的各种化学反应流体的存在还会大大降低岩石的重熔温度,使变质作用的高温界限变低。 变质作用的主要方式:(1)重结晶作用是指岩石在固态下,同种矿物经过有限的颗粒溶解、组分迁移,然后又重新结晶成粗大颗粒的作用,在这一过程中并未形成新矿物。 变质作用的主要方式:(2)变质结晶作用是指在变质作用的温度、压力范围内,在原岩总体化学成分基本保持不变的情况下(挥发分除外),原有矿物或矿物组合转变为新的矿物或矿物组合的作用。由于这种变化过程多数情况下涉及岩石中各种组分的重新组合,并以化学反应的方式完成,故又称重组合作用或变质反应。 变质反应:KAl(AlSiO)(OH)+SiO===231022白云母石英KAlSiO+AlSiO+HO38252钾长石矽线石或红柱石 3CaCO+3SiO=Ca[SiO]+3CO323392方解石石英硅灰石 (3)交代作用是指变质过程中,化学活动性流体与固体岩石之间发生的物质置换或交换作用,其结果不仅形成新矿物,而且岩石的总体化学成分发生改变。如:KAlSiO+Na+→NaAlSiO+K+3838(钾长石)(带入)(钠长石)(带出) 4(Mg,Fe)SiO+HO+CO→2422Ol(橄榄石)(Mg,Fe)SiO(OH)+5(Mg,Fe)CO341023Tc(滑石)Bre(铁菱镁矿) 交代作用的特点:在固态条件进行;交代前后岩石的总体积基本不变;原矿物的溶解和新矿物的形成几乎同时进行。交代作用在变质作用过程中是比较普遍的。 (4)变质分异作用指成分比较均一的原岩,经变质作用后,形成矿物成分不均匀分布的过程。常见的例子为在变质作用过程中,当具有定向压力作用时,原岩本身的某些矿物(如暗色与浅色矿物)经过变形、扩散作用、定向排列而不均匀地分别聚集起来,分别形成暗色矿物与浅色矿物的条带,形成片麻岩或片岩。 混合岩的条带状构造(左)和肠状构造(右) 二、变质作用的基本类型变质作用发生的地质条件是极其复杂多变质作用发生的地质条件是极其复杂多样的,一般根据变质作用发生的地质背景样的,一般根据变质作用发生的地质背景和物理、化学条件,分为以下四种主要类和物理、化学条件,分为以下四种主要类型:型:接触变质作用、动力变质作用、区域接触变质作用、动力变质作用、区域变质作用、混合岩化作用。变质作用、混合岩化作用。 接触变质作用是在岩浆侵入体与围岩的接触带上,主要由岩浆活动所带来的热量及挥发性流体所引起的一种变质作用。 接触变质作用的主要变质因素是温度及化学活动性流体,压力居比较次要的地位。接触变质作用的温度较高,一般为300~800℃,由于热量是由岩体向外逐渐传递和扩散的所以温度的平面分布为从岩体向外逐渐降低,直到与原岩温度过渡。 接触变质作用发生的接触变质作用发生的深度不大,通常在深度不大,通常在1010kmkm以以内内。。所以,所以,接触变质作用接触变质作用是发生在高温、低压的变是发生在高温、低压的变质环境之中质环境之中,发生接触变,发生接触变质的地区的地温梯度常达质的地区的地温梯度常达到到66℃℃/100/100mm以上。以上。 接触变质作用 接触变质过程中的主要变质作用方式为温度和化学活动性流体所引起的重结晶作用、变质结晶作用与交代作用。 接触变质作用围绕岩体周围发生,且离侵入体越近变质作用越强,远离侵入体则减弱直至完全没有变质现象,因而形成一个以岩体为中心、变质程度向外减弱的环带状接触变质带,称为变质晕。 变质晕的宽度一般为几米至1-2km,这种宽度的变化主要受侵入体的规模、产状、成分、温度以及围岩的性质等因素控制。 按引起接触变质的主导因素及变质作用方式的不同,接触变质作用可分为两种:(1)接触热变质作用(2)接触交代变质作用 接触热变质作用引起接触变质的主导因素是岩浆侵入造成的温度升高,变质作用的方式主要为重结晶作用和变质结晶作用,变质作用前后岩石的总体化学成分无显著改变。接触交代变质作用引起变质的因素除温度以外,从岩浆中分泌的挥发性物质所产生的交代作用具有重要意义。在这一过程中原岩有物质成分的带入和带出,因而变质前后原岩总体化学成分有显著变化,同时伴有大量新矿物产生。 当碳酸盐岩石与中、酸性侵入岩相接触时常形成矽卡岩。矽卡岩(钙质矽卡岩):主要由钙、镁硅酸盐组成的接触交代变质岩。我国大量中、小型含金的富铜、富铁矿床(如湖北铜绿山铜矿床、大冶铁矿床、安徽铜官山铜矿床)大多是与矽卡岩关系密切的金属矿床。 动力变质作用是指在构造运动所产生的定向压力作用下,岩石发生的破碎、变形以及伴随的重结晶等的作用。这种变质作用主要发生在构造运动使相邻的两个岩石块体之间发生相对运动时的接触带上,这种接触带被称为断裂带或断层带,所以,动力变质作用又被称为断裂(或断层)变质作用。 动力变质作用及其所形成的动力变质岩在平面上和剖面上均呈线性或带状分布,动力变质岩也称为断层岩,如碎裂岩和糜棱岩。动力变质带的宽度可从几厘米到几公里,大型的甚至可达几十公里;动力变质带的长度一般几公里到几百公里,大型的长达1000km以上。动力变质带的规模往往与其发育的历史长短及两侧岩块的相对运动强度、断层规模等有紧密关系。 断层带动力变质岩的剖面结构 区域变质作用是在广大范围内发生并由温度、压力及化学活动性流体等多种因素共同引起的一种变质作用。区域变质作用影响的范围可达数千至数万平方公里以上,影响深度可达30km以上。 区域变质作用的温度下限(最低)约200~300℃,上限(最高)约700~800℃,静压力随深度不同变化在几十到一千多兆帕斯卡之间。此外,还存在着较强的定向压力作用,它们在变质过程中常起着重要作用。区域变质作用的方式包括重结晶作用、变质结晶作用和交代作用等多种,其中尤其以变质结晶作用最为普遍。 图7-10变质作用与变质岩类型示意图1-动力变质作用;2-接触热变质作用;接触交代变质作用;3-区域变质作用;4-混合岩化作用 区域变质作用的发生常常和构造运动有关。(1)构造运动使岩石变形或变位。(2)浅层岩石沉入或卷入地下深处--增温和增压。(3)导致岩浆的活动---热量和化学物质。(4)导致深部热液的向上运移。(5)破裂---热能、化学能及化学活动性流体在变质区内传递、渗透的良好通道。 区域变质作用类型:1、低压区域变质作用发生的深度较浅,一般小于15km;压力较小,一般为200~400MPa;温度通常较高,可高达600℃以上;局部或暂时性的地温梯度很高,约25~60℃/km,通常属于高热流或地热异常区。可形成沸石岩、角岩、绿片岩、角闪石片岩等。 2、中压区域变质作用发生的深度较大,一般大于10km;压力也较大,一般300~800MPa;区域地温梯度中等,一般16~25℃/km,平均20℃/km;温度随深度不同而不同,一般为300~600℃。如:麻粒岩等 3、高压区域变质作用发生的深度大,一般大于10km;压力大,一般300~1000MPa,甚至可更高,并且伴有强的构造动压力作用;温度较低,一般只有200~400℃;局部或暂时性的地温梯度很低,一般7~16℃/km,平均只有10℃/km左右。代表性岩石为蓝闪石片岩与榴辉岩。 混合岩化作用是由变质作用向岩浆作用过渡的一种超深变质作用。主要特征是,原岩局部或部分重熔的熔体物质与尚未重熔的固态物质发生互相交插与混合,通常是区域变质作用在地热流增高条件下进一步发展的结果。混合岩化作用形成的岩石称混合岩。 混合岩化作用发生的深度较大,其温度通常很高,一般达600℃以上;压力一般中等;化学活动性流体或热液十分普遍,并起着十分重要的作用,如引起原岩中的一些组分熔点降低,导致交代作用等。混合岩一般由基体和脉体两部分组成。 基体脉体混合岩的条带状构造(左)和肠状构造(右) 不同原岩形成的代表性区域变质岩泥质岩→板岩、千枚岩、片岩、片麻岩麻粒岩等;中酸性的岩浆岩→片麻岩、麻粒岩等;偏基性的岩浆岩→片岩、角闪片岩等;石灰岩→大理岩;石英砂岩→石英岩。 PressureandTemperaturevs.DepthFig.8.1 MetamorphicGradeReferstotheintensityofmetamorphism.Highgrade:highT,PLowgrade:lowT,PFig.8.2 Howmuchcanarockchange?Theamountofchangeduringmetamorphismdependson:•gradeofmetamorphism•durationofmetamorphism•compositionoftherock PlateTectonicsandMetamorphismFig.8.3 Fig.8.16 三、变质岩的主要特征一、成分特征1、化学成分2、矿物成分二、结构特征三、构造特征 变质岩的结构、构造变质岩结构:变余结构变晶结构:粒状变晶鳞片变晶碎裂结构糜棱结构 变质岩的构造°变余构造°板状构造°千枚状构造°片状构造°片麻状构造°条带状构造°眼球状构造 °板状构造:为轻微变质的泥质、粉砂质和凝灰质岩石显示的一种板状劈理构造。新结晶的鳞片状矿物,如绢云母、绿泥石等在劈理面上平行定向排列,致使板理整齐、光滑。 °千枚状构造—千枚岩:其原岩与板岩相似,但变质程度高于板岩,呈薄片状或千枚状,具丝绢光泽。千枚岩重结晶程度高,新生云母、绿泥石等在放大镜下可以辩认,并彼此平行定向排列,构成细而薄的片理或皱纹状片理。 °片状构造:泥质、砂泥质、凝灰质及各种成份的火山岩变质后形成的片状岩石,具较强的珍珠光泽,主要造岩矿物肉眼可以鉴定。新生的片状、纤维状、柱状矿物平行定向排列,并常聚集成连续的薄层,沿片理容易剥离或击开。 °片麻状构造:是含较多粒状矿物的片状或片理构造。新生的粒状长石、石英和片状云母、柱状角闪石、辉石等各自集结成条纹状、条痕状并相间排列,构成不连续的不同色泽相间的片麻状构造。变质程度高于或相近于片岩。主要造岩矿物结晶较大,肉眼容易辩认。 片麻状构造 °条带状构造—岩石中成分、颜色、粒度,、不同的矿物颗粒分别集中,形成相间排列的条带。 °眼球状构造:在具有定向结构的岩石中,刚性的矿物颗粒或集合体成透镜状定向排列。 3、变质岩分类(1)变质作用类型分类(2)岩相学分类(3)其它 不同变质类型代表性岩石:°区域变质岩类:板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、麻粒岩等。°接触变质岩类:角岩、矽卡岩等°动力变质岩类:碎裂岩、糜棱岩等°混合岩化岩类:条带状混合岩、眼球状混合岩等 第三节地壳中三大类岩石的演变当原先形成的岩石,一旦改变其所处的环境,岩石将随之发生改造,可以转化为其它类型岩石。 三大岩类的相互转化

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