第四章 变质岩
20244变质岩PPT课件
4变质岩PPT课件•变质岩概述•变质岩矿物与结构特征•接触变质岩类及其特征•区域变质岩类及其特征目•混合岩化作用和混合岩类•动力变质岩类及其特征录01变质岩概述变质岩定义与特点定义变质岩是指原有岩石在地壳内部高温、高压和化学活动性流体的作用下，发生矿物成分、结构和构造上的变化后形成的新岩石。
特点具有新的矿物组合和结构构造，常呈片理、片麻理或块状构造，岩石硬度较大，密度较高。
变质作用及类型变质作用指岩石在高温、高压和化学活动性流体作用下发生的变质过程。
变质类型根据变质作用因素和变质程度不同，可分为区域变质作用、接触变质作用、动力变质作用和交代变质作用等类型。
变质岩在地壳中分布与意义分布变质岩在地壳中分布广泛，尤其在造山带和古老地盾区更为集中。
意义变质岩的研究对于了解地壳演化、地质历史和矿产资源分布等具有重要意义。
同时，变质岩也是重要的建筑材料和装饰材料来源。
02变质岩矿物与结构特征常见变质矿物介绍变质岩中最常见的矿物，化学成分为SiO2，常呈粒状、他形粒状集合体。
包括钾长石、斜长石等，是变质岩中的重要矿物成分，常呈板状、柱状。
如黑云母、白云母等，常呈片状、鳞片状，具有良好的解理和绝缘性能。
包括普通角闪石、透闪石等，常呈长柱状、针状，具有较高的硬度和耐磨性。
石英长石云母类矿物角闪石类矿物变余结构变晶结构交代结构碎裂结构变质岩结构构造分析01020304指变质岩中残留的原岩结构，如变余砂状结构、变余斑状结构等。
指变质岩中矿物重新结晶所形成的结构，如粒状变晶结构、鳞片状变晶结构等。
指变质过程中原有矿物被新矿物交代所形成的结构，如交代残余结构、交代假象结构等。
指岩石在变质过程中受到应力作用而发生碎裂所形成的结构。
变质相指变质岩在形成过程中所处的温度、压力等物理化学条件及其对应的矿物组合。
常见的变质相有绿片岩相、角闪岩相、麻粒岩相等。
矿物组合不同变质岩中矿物组合不同，反映了原岩成分和变质作用的差异。
变质带指在一定区域内，由于温度和压力等条件的变化而形成的具有不同变质程度和变质相的变质岩带。
中国海洋大学 基础地质学II(第04章-2)岩石学总论：变质岩石学
1． 交代蚕蚀结构
交代矿物以不规则的外形伸入被交代的矿物之中
2． 交代残留结构
交代作用进一步加强，被交代矿物被分割成零星孤立的残留体 包在新的矿物中
3． 交代假象结构
原来矿物被新生的交代矿物完全取代，但仍保持原来矿物的形 态、晶形。
4． 交代蠕虫结构
由交代作用形成的蠕虫结构，如当斜长石交代钾长石，常见接 触处的斜长石中有蠕虫状石英 。
与岩浆岩、沉积岩相比，变质岩的矿物成分更为复杂多样。 原岩的成分是变质岩矿物成分的物质基础。变质岩矿物有几点 较为突出的特征： 1、变质岩中广泛发育 纤维状、片状、长柱状和针状矿物， 如透闪石、阳起石、云母类、石墨、夕线石、角闪石等；
2、变质岩中常出现 相对密度大 、 分子体积小 的矿物，如石 榴石、硬玉等； 3、变质岩中同质异像(多形)矿物发育，如红柱石、蓝晶石和 硅线石，其化学组成 (Al2SiO5)相同，但矿物稳定的压力 —温度 (p—t)范围很狭小。 4、常温常压条件下稳定的矿物，如：粘土矿物、石膏、蛋 白石等在变质岩中难以存在。
6．块状构造
岩石中矿物成分和结构都很均匀，不显示定向 排列。
混合岩构造
混合岩中基体和脉体两种组成的构造表现形式，是混合岩分类的主要依据。
角砾构造
条带状构造 皱纹状构造
脉状构造
5.常见变质岩
• • • •
区域变质岩类 接触变质岩类 动力变质岩类 混合岩类
一、区域变质岩类
（1）板岩；（2）千枚岩； （3）片岩；（4）片麻岩； （5）变粒岩； （6）石英岩； （7）大理岩
1．碎裂结构
矿物颗粒发生裂隙、裂开并在颗粒的接触处和裂开处被碎裂成许 多小颗粒（也称碎边），因而矿物颗粒的外形都呈不规则的棱角状、 据齿状，粒间则为粒化作用形成的细小碎粒和粉末。
4-变质作用与变质岩
第二节 变质岩的特征
• 变质岩的特征： – 一是岩石中的矿物重结晶明显。 – 二是岩石具有特定的结构和构造，特别是片理构造。
• 变质岩和岩浆岩的区别： – 变质岩往往有典
• 变质岩和沉积岩的区别： – 沉积岩具层理构造，常含化石；而变质岩则无。 – 沉积岩中一般不具结晶粒状结构；而变质岩大部分是重 结晶的岩石，只是结晶程度不同。
H4Al2Si2O9→Al2SiO5＋SiO2＋2H2O
高岭石
红柱石 石英
又如硅质石灰岩在高温下，其中SiO2和CaCO3可重结晶成硅灰 石：
重组合作用不仅改变了原岩的结构、构造，而且也改 变了矿物成分，但岩石总的化学成分基本上未发生变化。
二、变质作用的因素
（一）温度
温度升高除使原岩发生重结晶作用和重组 合作用外，还可使矿物发生部分熔融。熔融部 分主要是低熔点的长英质组分，并形成流体而 进一步促进变质作用的发展。
菱镁矿 热水
滑石
–又如，石灰岩在挥发组分作用下，可形成钙铁石榴子 石，等等。
–三种变质因素在变质作用过程中具有相互联系， 同时存在的，但在具体条件下，往往仅有其中 的一种或两种因素起主导作用，且各因素持续 时间的长短也会影响变质作用的进行。
–在相同的变质因素作用下，不同岩石的变质程 度会有明显差异。
– 重结晶作用——温度影响，使岩石中矿物晶体内，质点的活力增强， 重新排列，晶粒变粗。
例如： 石灰岩——重结晶——大理岩（化学成分和矿物成分基本不变）。
二、变质作用的因素
（一）温度
• 温度作用的结果：
–产生新矿物（重组合）——岩石受热，矿物成分间化学反 应，重新组合结晶，形成新的矿物。
例如，高岭石高温下形成红柱石和石英。
变质岩复习资料整理
变质岩石学各章要点：第一章：变质岩与变质作用；变质作用方式第二章：变质反响的种类；变质要素对变质反响的限制；脱水、脱碳酸反响；连续反响与不连续反响第三章：变质原理和成分—共生图解观点；ＡＣＦ、ＡＫＦ、ＡＦＭ图；变质相第四章：变质岩的化学成分、矿物成分特色；等物理、化学系列差异，变质岩种类的区分第五章：变质岩的结构、结构种类第六章：接触变质岩定义,形成物理化学条件；接触变质岩主要结构 , 结构，矿物组合特色；接触变质晕定义 ,形成的影响要素第七章：交代作用；气-液变质作用以及基本特色；主要气-液变质岩；巴尔特“氧”法第九章：变质相、变质带、变质相系观点, 差异；地区变质岩主要种类第十章：混淆岩定义；脉体、基体定义；混淆岩分类第十一章：原岩恢复第一章：绪论1、变质岩 : 在地壳发展演化过程中，已存在的各样岩石，因为地壳构造运动、岩浆活动，地热流的变化等内力地质作用，使本来岩石所处的地质环境及物理化学条件发生改变，为了适应这类变化，在基本保持固态的状况下，岩石的结构结构、物质成发散生变化而形成的一种新的岩石。
这一使岩石发生变化的地质过程就总称变质作用。
2、变质作用：在地壳形成和演化过程中，因为地球内力的变化，使已存的地壳岩石，在基本保持固态的条件下，从原岩的化学成分、矿物构成和结构结构等方面进行了调整，在特别状况下，还可产生重熔或重溶，形成部分流体相的各样作用的总和。
3、变质作用的影响要素：温度：温度是系统的热状态的直接标记。
热状态的改变是致使变质作用发生的最重要的要素之一。
温度范围： 150℃-250 ℃～ 650 ℃-1100 ℃指示矿物：浊沸石、蓝闪石、硬柱石、叶腊石引发热状态改变的原由：（1）地热增温（2）上地幔热流的运动（3）岩浆活动带来的热能（ 4）摩擦作用产生的热能（ 5）放射性元素衰变开释热能的累积压力 :1). 静压力：（1）负荷压力（ 2）流体压力2). 应力：（1）可更新应力（ 2）不行更新应力。
第4讲-变质岩的成分特征
成分特征
变质岩的化学成分
1. 变质岩的化学成分特征
在变质岩的分类研究，岩石的物质成分是基础。 在变质岩的分类研究，岩石的物质成分是基础。
等化学系列：是指具有同一原始化学成分的所 等化学系列：是指具有同一原始化学成分的所
有岩石，其中矿物组合不同是由变质作用类型 有岩石， 和强度决定的。 和强度决定的。
成分特征
1. 变质岩的化学成分特征
变质岩的化学类型划分 ５大类变质岩特征： 大类变质岩特征： 泥质和基性岩石＞ 温压敏感性 ：泥质和基性岩石＞富钙和镁质 岩石＞ 岩石＞长英质岩石 ； 岩石强度：镁质＞基性＞长英质＞钙质＞ 岩石强度：镁质＞基性＞长英质＞钙质＞泥 质 原岩性质：泥质、钙质、镁质易确定， 原岩性质：泥质、钙质、镁质易确定，而长英 基性很复杂。 质、基性很复杂。
成分特征
2. 变质岩的化学成分特征
变质岩的矿物成分的影响因素 变质岩矿物成分首先取决于原岩化学成分
如硅质灰岩，主要成分为CaCO 如硅质灰岩，主要成分为CaCO3和SiO2，经变质后可出现石 英、 方解石 、 硅灰石等碳酸盐和钙硅酸盐矿物，而不会出现 方解石、硅灰石等碳酸盐和钙硅酸盐矿物， 红柱石、蓝晶石、夕线石等富铝矿物。成分为纯SiO 红柱石、蓝晶石、夕线石等富铝矿物。成分为纯SiO2的硅质 在变质作用过程中仅出现石英，形成纯的石英岩。 岩， 在变质作用过程中仅出现石英，形成纯的石英岩。因此 如不伴随明显的交代作用，则一定化学类型的变质岩与一定 如不伴随明显的交代作用， 矿物成分相对应。这意味着， 矿物成分相对应。这意味着， 研究岩石的矿物成分可推断岩 石的化学类型。 石的化学类型。
成分特征
2. 变质岩的化学成分特征
变质岩的矿物成分的影响因素-Al 变质岩的矿物成分的影响因素 2O3,K2O
大地构造学 第四章 变质、变形作用与大地构造环境
第四章 变质、变形作用与大地构造环境变质岩全部是次生的，有正变质、副变质岩。
所有的变质岩都发生了一定的重结晶，重定向，出现大量新生矿物，面每种矿物和岩石在一定的物理、化学环境下保持稳定，所以变质岩反映了温度、压力及流体状态等物理化学条件的变化，因而变质矿物组合和结构的研空对区域构造分析具有重要意义。
第一节 变质作用与大地构造环境一 变质相带变质带是Barrow在苏格兰东南部的达拉德多（Dalradian）中首次证实卫区域变质作用的递增性质。
1893年Barrow（巴罗式变质带）提出递增变质带：绿泥石带――黑云母带――石榴石――十字石带――蓝晶石带――夕线石带变质带的分界线是古变质面与地表的交线（图1）。
图1 变质带变质带的划分是根据单个变质矿物的出现为标志的，但单一矿物的出现可以在较宽的P －T条件下，这样就难以记变质矿物形成时的P－T环境，如：钾长石，矽线石，石榴石各自具有较宽的P－T稳定区，但是正长石＋矽线石＋铁铝榴石组合确实只在最高级的变质作用中出现，因此，爱斯科拉提出了变质相的概念。
变质相――是变质岩中一套在空间上多次出现的变质矿物组合。
它的矿物成分和化学成分之间存在着恒定的和可以预测的关系，爱斯科拉共提出了八个变质相（图2）。
其中警戒变质有5个：1蓝片岩相：高压－低温条件蓝闪石＋硬玉蓝闪石＋绿辉石蓝闪石＋硬玉＋石英2 绿片岩相：低级变质钠长石＋绿帘石白云母＋绿泥石＋或－榍石（泥质岩）阳起石＋绿泥石＋硬绿泥石（基性岩）3 绿帘石－角闪岩相：介于绿片岩相与角闪岩相之间绿泥石＋绿帘石＋角闪石＋钠长石4 角闪岩相：中高级变质石英＋白云母＋黑云母＋矽线石（泥质）角闪石＋斜长石＋和（epsod）+矽线石（基性）方解石＋透闪石＋和方解石＋石榴石＋帘石（钙质）透闪石＋镁橄栏石和＋蛇纹石等（镁质）5 麻粒岩相：高温变质石英＋钾长石＋矽线石＋石榴石（泥质）方解石＋透辉石＋镁橄栏石（方柱石、刚玉）（钙质）镁橄栏石＋顽火辉石＋尖晶石（镁质）图2变质相二 变质带1变质相系变质相系：压力控制或影响变质矿物组合。
变质岩石学第四章 质岩的主要类型热接触变质岩类
纯粹的碳酸盐岩在温度的作用下，主要发生重结 晶形成各种大理岩。含SiO2时，则形成石英大理岩； 含MgO、SiO2、Al2O3、FeO等时，可以形成各种新生 矿物，如：方镁石（易水化成水镁石）、透闪石、符 山石、镁橄榄石、钙铝榴石；高温时可出现硅灰石、 方柱石、透辉石等。根据不同的次要变晶矿物给予岩 石详细命名。
3. 碳酸盐岩类
透闪石
透辉石
透闪石大理岩
透辉石大理岩
3. 碳酸盐岩类
+
条
带
符
状
山
符
石
山
透
石
辉
透
石
辉
石
大
理
岩
3. 碳酸盐岩类
透 闪 石 大 理 岩
透闪石
3. 碳酸盐岩类
当原岩成分显著不纯，以致重结晶后的岩石中方 解石的含量很少，甚至没有，而主要由钙硅酸盐和铝 硅酸盐矿物组成，则称为钙硅酸盐角岩。如透辉石岩、 透闪石岩、绿帘石岩、钙铝榴石符山石岩、方柱石钙 铝榴石岩等。
4.3.3 主要的热接触变质岩
1. 泥质岩类
在较低温度时，非晶质的褐铁矿变成磁铁矿；有 机质变成石墨，还可出现
红柱石、堇青石雏晶。这
些矿物微粒聚集构成斑点
状，因此称之为斑点板岩。
随着温度的升高，红柱石
等呈变斑晶出现，可称为
红柱石板岩，等。
红柱石板岩
1. 泥质岩类
温度继续升高，变质程度进一步加深，岩石全部 重结晶和变质结晶，形成各种角岩，如堇青石黑云母 角岩、红柱石黑云母角岩 等。在高级热接触变质条 件下，重结晶更完善，矿 物组合上也发生变化，白 云母消失，出现矽线石、 正长石、铁铝榴石等，构 成粒度较大的角岩或片岩、 片麻岩。
第4章 岩石ppt
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第四章 岩石
气 孔 状 构 造
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第四章 岩石
浮 岩 或 浮 石
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第四章 岩石
杏 仁 状 构 造
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第四章 岩石
5)晶洞构造。侵入岩中由于岩浆冷凝 时体积收缩或因气体逸出而形成的浑圆 或椭圆形的孔洞，孔洞大小不一。晶洞 中常有发育完好的晶体，形成晶簇，常 见于花岗岩中。
4
第四章 岩石
熔融的岩浆可以在上地幔或地壳深处运移， 并沿深部的断裂向上入侵。当岩浆向上运移， 由于温度和压力的降低，岩浆逐渐冷凝而未 到达地表，称为岩浆的侵入作用。由侵入作 用所形成的岩石称为侵入岩。侵入岩是被周 围原有岩石封闭起来的三维空间的实体，故 又称为侵入体。包围侵入体的原有岩石称为 围岩。按形成深度可分深成侵入体（＞5km） 和浅成侵入体（＜5km）。一般深成侵入体 规模大，浅成侵入体规模小。
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第四章 岩石
按SiO2的含量可将岩浆岩分为以下四类： 1)酸性岩。SiO2＞65%。 2)中性岩。SiO2含量为52％～65%。 3)基性岩。SiO2含量为45％～52%。 4)超基性岩。SiO2含量＜45%。 从酸性岩到超基性岩，SiO2、K2O和Na2O 含量逐渐减少，FeO、MgO含量逐渐增加。
斑 状 结 构
玻璃基质
斑晶
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第四章 岩石
3．岩浆岩的构造 岩浆岩的构造是指岩石中矿物在空间的分 布、集合体的形态和充填方式，常见有： 1)块状构造。矿物晶粒在岩石中分布均匀， 无定向排列，结构均一，是岩浆岩中常见的 构造。 2)流纹构造。岩浆在地表流动过程中，由 于颜色不同的矿物、玻璃质和被拉长的气孔 相间平行排列，称为流纹构造，常见于酸性 喷出岩，尤以流纹岩为典型。2Βιβλιοθήκη 四章 岩石岩浆岩沉积岩
变质岩知识点总结
变质岩知识点总结一、基本概念变质岩：是经过来自地球内部的能量对早先形成的岩石进行改造使其结构构造发生变化的作用而形成的岩石。
变质作用：原岩在新的物理，化学，环境下为建立新的平衡以达到相对稳定的自然现象。
二、变质作用的外部因素温度：是主要因素：表现在：温度升高，岩石内部质点的活动能力升高，促进物质成分迁移，从而形成新的矿物。
如高岭石经过高温吸热形成红柱石和石英的作用，并且可以促进重结晶压力：静水压力、定向压力、粒间流体压力挥发物质的作用：除水的作用外，还有CO2, 、F、Cl、S、P等挥发物质的影响，分布于矿物的溶液中，称间隙溶液三、变质作用的方式：重结晶作用：在高温下，矿物在固态的情况下，重新生长的过程，或是岩石中的化学组分重新分配形成新矿物的过程。
变质结晶作用：是指在变质作用的温度、压力范围内，原岩基本保持固态条件下，新矿物相的形成过程，同时还有相应的原有矿物质相消失。
由于这种作用常常造成岩石中各种组分的重新组合，所以又称为重组合作用交代作用：是指变质条件下，由变质原岩以外的物质的带入和带出，而造成的一种矿物被另外一种化学成分上与其不同的矿物所置换的过程变质分异作用变质分异作用是指在岩石总成分不变的前提下，造成矿物组合不均匀的一种变质作用。
变形和碎裂作用变形和碎裂作用是动力变质作用过程中岩石变质的主要方式。
各种岩石在应力作用下，当应力超过弹性极限时，就会出现塑性变形或破裂现象。
在较高的温度和静压力条件下，岩石应变以塑性变形为主，此过程岩石保持着连续性和整体性。
在地壳浅部低温低压条件下，多数岩石具有较大脆性。
当其受应力超过弹性限度时，就会出现碎裂现象。
四、变质岩的特征及分类变质岩的物质成分主要由SiO2 、 Al2O3 、 Fe2O3 、MgO 、 FeO 、 MnO 、CaO 、Na2O 、K2O、H 2O、 CO2和TiO2、 P2O5 等氧化物组成根据原岩的化学组成在变质作用过程中是否发生改变，把变质作用分为两类：一类是等化学变质作用，另一类是异化学变质作用。
第四章变质岩区野外调查要点
第四章变质岩区野外调查要点第四章变质岩野外调查要点一、常见区域变质岩分类常用的区域变质岩分类见表4-1。
表4-1 常见区域变质岩分类表84续表4-1二、区域变质岩描述要点1.变质岩结构构造1）变余结构、构造：在低级、极低级变质岩中，甚至在部分中高级变质岩中，保留原岩的结构特点，如变质侵入岩中的变余辉绿结构、变余花岗结构、变余块状构造；变质火山岩中的变余岩屑结构、变余晶屑结构、变余斑状结构、变余气孔结构、变余流纹构造、变余枕状构造；变质沉积岩中的变余砂状结构、变余层理构造。
然而，在强烈变形作用下可产生类似85于层理的成分层构造、类似于砾岩的石香肠、构造透镜体构造，应注意区分。
2）变晶结构：由变质作用过程中产生的矿物称做变晶。
由变晶形态、大小、相互关系反映的结构称作变质结构。
变晶按粒度分为：粗粒（≥2mm）、中粒（2~1 mm）、细粒（1~0.1mm）、微粒（<0.1mm）。
变晶结构进一步可分为变斑状结构、鳞片变晶结构、纤状变晶结构、粒状变晶结构等。
3）变质构造，包括以下几种：（1）板状构造（板劈理）：由肉眼难以辨别的微晶—隐晶质变质矿物组成，沿密集的板片状板劈理裂开平整光滑、色泽暗淡的面状构造。
（2）千枚状构造：由肉眼难以分辨的片状、粒状微晶变质变余矿物组成，有强烈的丝绢光泽的面状构造。
（3）片状构造：由肉眼可以识别的片状、针柱状及粒状变质矿物组成的面状构造。
千枚状构造与片状构造又称为片理。
（4）片麻状构造：由粒状、板片状中粗粒变质矿物组成，板片状矿物在粒状变质矿物中断续定向分布构成的构造。
（5）其余还有线状构造（线理）、块状构造、斑点构造、眼球状构造、阴影状构造、条痕状构造、条带状构造等。
2．基本岩石名称(1) 变质轻微仍保持原岩特点的岩石称“变××86岩”、“变质××岩”。
(2) 以岩石构造为基本名称，如板岩（板状构造）、千枚岩（千枚状构造）、片岩(片状构造)、片麻岩（片麻状构造）。