变质作用概述
变质作用与变质岩
三大岩类之间的演变：
原已形成的岩石(火成岩、沉积岩、变质岩)通
过风化、剥蚀而破坏，破坏产物经过搬运、堆积
而形成沉积岩；
沉积岩、变质岩经过高温融熔而转变为(岩浆，
冷凝后形成)火成岩；
火成岩、沉积岩遭受变质作用转变为变质岩。
三大岩类不断相互转化。
三、动力变质作用(dynamic metamorphism) 又
称破裂变质作用(cataclastic metamorphism)。
形成与地壳发生断裂有关，出现在断裂带两
侧，在地壳的不同深度有不同的表现：在地壳的
浅部，表现为岩石的破碎，形成构造角砾岩；在
地壳的深部，在较高温度和静压力条件下，矿物
可产生塑性变形、重结晶以及出现新矿物，形成 糜棱岩。
第三节 变质作用类型及其代表性岩石
变质作用类型 区域变质作用 接触变质作用 动力变质作用 混合岩化作用
一、区域变质作用(regional metamorphism) 在广大范围内发生，由温度、压力以及化学活 动性流体等多种因素引起的变质作用。影响范围 几千－几万km2 ，深度达20km以上。200－800℃， 1×108－14×108Pa。 其发生常常与构造运动有关，伴随岩石变形。 形成的岩石以具有鳞片变晶结构及片理构造、片 麻状构造为特征。
动压力－剪切力
静压力
在最大压力方向上物质的熔点将降低从而发生 溶解，并在最小压力方向上沉淀。因此，岩石在 定向压力作用下，其中的矿物便在平行压力方向 溶解而沿垂直压力方向迁移并沉淀。 矿物在这种定向压力下重新结晶，新生成的片 状、柱状矿物的长轴便垂直压力方向而排列，于 是形成了岩石的片理构造。
三、具有化学活动性的流体
片麻岩－片麻状，变晶结构。长石、石英、云 母、角闪石、辉石。长石含量大于30%。由砂岩、 花岗岩等变质而成。 大理岩－块状构造，粒状变晶结构。方解石、 白长石。由碳酸盐岩变质而成。得名于云南大理。 洁白者称汉白玉。 石英岩－块状构造，变晶结构。石英，少量长 石、白云母。由砂岩或硅质岩变质而成。 矽卡岩－石榴石、绿帘石、磁铁矿。伴生矿床 Fe，Cu，Pb，Zn.
1 第一章变质作用概述
动力变质作用和接触变质作用多在5 km 范围内，压 力低于0.1GPa；
区域变质作用 深度大于5 km，压力高于0.1GPa，按 压力大小分为不同的压力型（低压、中压、高压、超 高压）
第二节
变质作用的影响因素
二、压 力 (静压力和流体压力)
2. 流 体 压 力
岩石系统中常存在少量的流体相, 它们所具有的内压称流 体压力。对变质作用的影响分两种情况: (1). 流体压力与静压力相等：流体压力不构成独立的控 制因素； (2). 流体压力与静压力不相等：流体压力则构成独立的 控制因素。
岩浆作用强调矿物从硅酸盐熔融体中结晶，是晶体-液态的平衡， 并强调温度下降过程。当变质作用温度较高时，岩石可发生部分 熔融，出现一定数量的熔体，这些熔体与固态残余物之间可发生 混合岩化作用。当熔体数量较多时转变为典型的岩浆作用。
广义的变质作用：包括岩石在固态下的变质作用和有部分熔体出 现的混合岩化作用。
流体压力
流体——指存在于岩石的颗粒间、显微裂隙和毛细孔隙中的流体， 包括水、CO2，O2等。 流体对其存在的空间壁会有一定的压力，即粒间流体压力。其总压 力为各组分分压之和。 P流体＝PH2O＋PO2＋………
流体压力的作用： (1) 对有流体参与的变质反应的温度有影响， 例如： CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑
热接触变质作用 接触交代变质作用
变质机制以静态重结晶或 静态变质结晶为主。
二、动力变质作用
在构造运动产生的压力下，使岩石发生破碎 的变质作用 分布位置：断层，破碎带 导致结果：使岩石发生变形、破碎，还有轻 微的重结晶现象 正断层
变质机制以变形和动态重结晶 或动态变变质反应
在变质作用的温度、压力范围内，在原岩基本 保持固态条件下使旧矿物消失、新矿物形成的 变质方式，一般通过特定的化学反应来实现， 这种化学反应称为变质反应。 包括同质多象转变和形成新的矿物组合。
变质作用名词解释
变质作用名词解释变质作用指的是由于热、化学或生物因素而引起的有机质的一种化学反应。
例如：蛋白质在空气中长时间放置，表面的氨基酸就会和空气中的氮结合，这样它的分子量增加了，成为一种有鲜味的物质。
二氧化碳在常温下，本来是一种没有颜色、没有气味的气体。
但是，在高温下，由于受热不均，可能部分碳被烧掉了，或者是反应物中其他杂质(如水蒸汽)溶入了碳，碳原子被“玷污”了，从而使二氧化碳呈现出浅灰色，并且有刺激性气味。
如果把这种气体装入钢瓶里，很快就会在瓶壁上结一层白霜。
同样，冰块长期暴露在空气中，其内部的水分也会因逐渐蒸发而变成冰晶，积累起来就会成为我们所说的冰霜。
(1)化学变化:酸性的物质与碱性的物质发生的反应。
(2)物理变化:一切物质发生的形态变化。
如分子分成原子，原子重新组合成新的分子，这叫做物理变化。
在化学上，常把物理变化叫做“化学变化”。
如糖类在淀粉酶的作用下分解为葡萄糖;有机物在人工培养基上经过一系列复杂的变化后，产生出酵母菌等微生物。
当食品或食品原料进入人体后，人体的消化系统首先要使这些食品原料适应胃液、胆汁、胰液和小肠液等多种消化液，并改变这些食品原料的外形，使之成为一定的大小和结构，以利于消化道各器官的协调活动，促进各器官功能的正常发挥。
这个过程称为消化。
消化是消化系统的主要功能。
人体所需营养物质主要通过消化系统获得。
(1)物理变化:一切物质发生的形态变化。
如分子分成原子，原子重新组合成新的分子，这叫做物理变化。
(2)化学变化:一切物质发生的形态变化。
如糖类在淀粉酶的作用下分解为葡萄糖;有机物在人工培养基上经过一系列复杂的变化后，产生出酵母菌等微生物。
当食品或食品原料进入人体后，人体的消化系统首先要使这些食品原料适应胃液、胆汁、胰液和小肠液等多种消化液，并改变这些食品原料的外形，使之成为一定的大小和结构，以利于消化道各器官的协调活动，促进各器官功能的正常发挥。
这个过程称为消化。
消化是消化系统的主要功能。
变质作用文档
变质作用什么是变质作用？变质作用是指在一定的温度、压力和化学环境条件下，岩石发生物理和化学改变的过程。
这种改变可能涉及岩石中的矿物组成、矿物结构、岩石的物理性质和化学性质等方面。
变质作用的分类根据变质作用的不同特点和机制，可以将其分为以下几类：1.温度变质：温度变质是指岩石在高温条件下发生的变质作用。
高温可以改变岩石中的矿物结构和矿物组成，使其发生相互转化或融化。
常见的高温变质包括火山喷发过程中的岩浆生成、火山岩的结晶变质等。
2.压力变质：压力变质是指岩石在高压力条件下发生的变质作用。
高压可以使岩石中的矿物发生相变或形成新矿物。
例如，当岩石处于深部地下时，由于上覆岩石的压力作用，岩石中的矿物可能会发生变化。
3.流体作用：流体作用是指岩石中的流体（如水、热液等）对岩石的变质作用。
流体作用可以改变岩石中的矿物组成、溶解矿物、形成新矿物、溶解岩石等。
4.化学作用：化学作用是指岩石中的化学反应对其产生的变质作用。
化学作用可以改变岩石中的矿物组成、矿物结构、岩石的物理性质和化学性质等。
例如，当硫酸盐溶液溶解岩石时，岩石中的矿物可能会发生溶解和沉淀，形成新的矿物。
变质作用的影响因素变质作用的发生受到多种因素的影响，包括：1.温度：温度是影响岩石变质作用的重要因素之一。
温度的升高可以改变矿物的结构，使其发生相互转化或融化。
岩石的温度一般是由地壳深部的热流、岩浆活动等因素决定的。
2.压力：压力也是岩石变质作用的重要因素之一。
压力的增大可以使岩石中的矿物发生相变或形成新矿物。
压力的来源包括上覆岩石的压力、地壳运动等。
3.流体：流体是岩石变质作用的重要参与者之一。
流体可以通过与岩石的相互作用，改变其矿物组成、形成新的矿物、溶解岩石等。
流体的来源包括地下水、热液等。
4.时间：变质作用的过程需要一定的时间。
时间的长短决定了变质作用的程度和岩石的变质程度。
5.化学环境：岩石的化学环境也会对变质作用产生影响。
例如，特定的化学成分可能促进或抑制一些变质反应的发生。
变质作用影响因素
影响变质作用的因素
温度
低温会减缓变质 作用，使岩石变 质程度更低
温度是影响变质 作用的重要因素 之一
高温会加速变质 作用，使岩石变 质程度更高
温度变化会影响 变质作用的速度 和方向
压力
01
压力是影响变质作用的重要因素之一
02
高压环境可以加速变质作用，如高温高压变 质作用
C
B
监测地质环境的变化，提 前发现地质灾害的征兆
D
提高公众的地质灾害防范 意识，减少灾害损失
地球科学研究
01
岩石学：研究 变质作用对岩 石的成因、演 化和分类的影 响
02
地层学：研究 变质作用对地 层形成、演化 和分类的影响
03
构造地质学： 研究变质作用 对构造运动、 地壳变形和地 质灾害的影响
04
地球化学：研 究变质作用对 地球化学元素 迁移、富集和 分异的影响
谢谢
Hale Waihona Puke 变质作用的实例区域变质作用
区域变质作用是指在一定区域内发生的变质作用， 如地壳中的高温高压环境。
区域变质作用可以导致岩石的变质，如将沉积岩 变为变质岩。
区域变质作用的影响因素包括温度、压力、时间 和流体等。
区域变质作用可以形成不同类型的变质岩，如板 岩、片岩和千枚岩等。
接触变质作用
1
形成条件：岩 石与外来物质
03
低压环境可以减缓变质作用，如低温低压变 质作用
04
压力的变化可以影响变质作用的方向和程度， 如压力变化导致变质作用的逆转或停止
流体
1 流体类型：包括水、油、气等 2 流体压力：影响岩石的变形和破裂 3 流体温度：影响岩石的物理性质和化学反应 4 流体成分：影响化学反应速度和产物类型 5 流体流动：影响岩石的变形和破裂 6 流体与岩石的相互作用：影响岩石的物理性质和化学反应
普通地质学第六章 变质作用与变质岩
粘土矿物 蛋白石 玉髓 海绿石 水铝石 褐铁矿 石膏 硬石膏 盐类矿物 有机碳质
红柱石 蓝晶石 硅线石 硅灰石 绿帘石 符山石 透闪石 透辉石 阳起石 硬绿泥石 蛇纹石 滑石 石墨 十字石 镁橄榄石 石榴石 刚玉
二、变质岩的结构
——指岩石中矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体形态 以及颗粒之间的关系。常见的结构有： 千枚岩
颗 粒 定 向
挤压力 方向
挤压力 方向
具片理构造的变质岩
➢千枚状构造：岩石矿物颗粒细小且片里面上出现丝绢 光泽与细小细纹（千枚岩）
➢片状构造：矿物颗粒较粗肉眼可识别（片岩）
千枚岩
片岩
泥岩 片岩
片岩中矿物的定向排列（薄片）
（4）片麻状构造：组成岩石的矿物是以长石为主的 粒状矿物，还有部分平行定向排列的片状、柱状矿 物，后者在前者中成断续的带状分布。（片麻岩）
灰岩的接触
变质作用－ 形成矽卡岩
方解石－白云石 －镁橄榄石
钙硅石－石榴石－ 透辉石
碳酸盐大理石
方解石－蛇纹石 －绿泥石
温度降低
花岗岩侵入体
2.接触交代变质作用——除温 度以外，来自岩浆的挥发性物 质（气水热液）与围岩发生交 代作用，使岩石发生复杂的化 学变化，并产生新的矿物。最 典型的代表是：酸性岩浆与碳 酸盐岩石接触交代，形成矽卡 岩，并且常形成矽卡岩矿床 （某些金属矿物沉淀）。
第六章 变质作用
与 变质岩
变质作用概念
变质作用概述 变质作用影响因素
变质作用后原岩物质
变质岩的特征 成分的变化
变质作用类型
常见变质岩
第一节 变质作用概述
一、变质作用概念
变质作用——地壳中已经形成的岩石在基本上 处于固体状态下，受到温度、压力及化学活动性 流体的作用，发生岩石结构、构造和物质成分变 化的地质作用。
变质作用的名词解释
变质作用的名词解释一、变质作用变质作用是指空间上物质穿越或演变的一种自然气候作用，是形成地质结构的基本因素之一。
它是影响地球表面的动力之一，也是地球演变的重要方式之一。
二、变质作用的分类1. 冲刷作用：是指水流流过河床，悬移物磨蚀岩床，从而塑造一些地表结构的作用。
2. 气蚀作用：是指沙尘、冰雹、雨滴等空气中气体和空气分子与岩石完全或部分反应，从而形成各种地质单元的作用。
3. 热蚀作用：是指大气温度变化和潮汐作用等导致岩石表面发生变化的作用。
4. 化蚀作用：是指地表水中的离子（如硫酸根、氯离子、硫离子和硝酸根）与岩石的反应，使其发生变质的作用。
5. 淋滤作用：是指水流经过地表孔洞或田，淋湿岩石后，将含有水溶解物质的水沉积在岩石表面，从而改变岩石的结构的作用。
6. 气固变质：是指在高压、高温条件下，矿物中的原子重新构建，使矿物形成新的结构，形成变质作用的一种类型。
三、变质作用机制1. 冲刷作用：当水流经过岩石，可能携带着碎片或矿物等研磨物，研磨岩石表面，从而形成不同岩性的地质作用。
2. 气蚀作用：气蚀作用可以改变岩石的化学和物理性质，改变岩石的形貌，降低岩石的硬度，让岩石易于磨蚀。
3. 热蚀作用：热蚀作用通常是指岩石与空气中气体直接反应，形成气体与岩石表面所形成的熔岩固液固、岩石形变、分层裂蚀等作用。
4. 化蚀作用：岩石在海洋或地表环境中，可被离子和酸性水溶解、分解，从而改变岩石的结构和形状。
5. 淋滤作用：淋滤作用通常是指岩石在水流的冲刷和渗透作用下，溶解离子由岩石淘洗出去，形成水溶物质的沉积作用。
6. 气固变质：当岩石受到压力、温度的变化，矿物的结构会发生变化，出现新的矿物。
变质作用P-T-t轨迹
低温低压变质作用
定义
低温低压变质作用是指在低温、低压条件下发生的变质作用，通常 与地壳的抬升和剥露过程有关。
特征
低温低压变质作用通常涉及岩石的矿物组成和结构的轻度改变，如 粘土化、绿泥石化和绢云母化等，同时伴随着岩石的脆性变形。
实例
常见的低温低压变质岩有板岩、页岩和片岩等。
高温高压变质作用
01
定义
变质作用p-t-t轨迹
目录
• 变质作用概述 • p-t-t轨迹的原理 • p-t-t轨迹的分类 • p-t-t轨迹的应用 • p-t-t轨迹的研究展望
01 变质作用概述
变质作用的定义
01
变质作用是指在地下高温高压条 件下，岩石通过化学反应和物理 变化转化为另一种岩石的过程。
02
这个过程通常涉及到矿物成分、 结构和构造的变化，以及岩石中 气液体的释放和充填。
高温高压变质作用是指在高温、高压条件下发生的变质作用，通常与地
壳的深俯冲和折返过程有关。
02
特征
高温高压变质作用通常导致岩石的矿物组成和结构的显著改变，如榴辉
岩化、蓝闪石片岩化和硬玉化等，同时伴随着岩石的塑性变形。
03
实例
常见的榴辉岩、蓝闪石片岩和硬玉等都是高温高压变质作用的产物。
04 p-t-t轨迹的应用
地质学研究
确定地壳中变质作用的类型和分布
通过分析p-t-t轨迹，可以了解地壳中不同变质作用的发生条件和分布规律，有 助于研究地壳的演化历史和构造活动。
揭示地壳热结构和地温梯度
p-t-t轨迹可以反映地壳的温度变化和热流分布，进而揭示地壳的热结构，为研 究地温梯度和地热资源的形成提供重要依据。
矿产资源开发
通过模拟实验和数值模拟，探究p-t-t轨迹对地质灾害发生、发展和演化过程的影 响，为地质灾害的预测和防治提供科学依据。