變質(zhì)作用與變質(zhì)巖

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1、第五章　變質(zhì)作用與變質(zhì)巖第一節(jié)變質(zhì)作用基本特征第二節(jié)變質(zhì)作用中原巖的變化第三節(jié)變質(zhì)作用類型及其代表性巖石第四節(jié)巖石的演變引言分布:占地殼總體積的27.4%;主體在中、下地殼,地表較少大別山超高壓變質(zhì)礦物的發(fā)現(xiàn)，改寫了經(jīng)典板塊構(gòu)造論。研究目的：了解地球深部地質(zhì)過程（HP的藍(lán)閃石、紅簾石，UHP的柯石英、金剛石);恢復(fù)原巖;闡明變質(zhì)作用機制和過程;尋找礦產(chǎn)資源(“玉自變質(zhì)來”；各種名貴寶石，原料均來自變質(zhì)巖。多數(shù)金屬礦產(chǎn)，都經(jīng)歷過變質(zhì)，變質(zhì)使礦變富變大。前寒武紀(jì)含鐵石英巖型鐵礦占世界鐵儲量70%,我國的鞍山式鐵礦屬此類型。我國缺金銅鐵鈾)第五章　變質(zhì)作用與變質(zhì)巖第一節(jié)變質(zhì)作用基本特征第二

2、節(jié)變質(zhì)作用中原巖的變化第三節(jié)變質(zhì)作用類型及其代表性巖石第四節(jié)巖石的演變第一節(jié)變質(zhì)作用基本特征一、變質(zhì)作用:由于溫度（T）、壓力（P）的改變和化學(xué)活動性流體的作用，使固態(tài)巖石的礦物成分、化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造都發(fā)生了變化，這種地質(zhì)作用叫變質(zhì)作用。變質(zhì)作用主要發(fā)生在地殼深部，一般>10km。變質(zhì)三要素:T,P,流體,溫度最重要。但隕石撞擊及高壓變質(zhì)，主導(dǎo)因素則是壓力。第一節(jié)變質(zhì)作用基本特征一、變質(zhì)作用:熱源主要來自地球內(nèi)部（巖漿熱能與放射熱能）通過變質(zhì)作用形成的巖石叫變質(zhì)巖。正、副變質(zhì)巖原巖為火成巖的叫正變質(zhì)巖；原巖為沉積巖的叫副變質(zhì)巖。第一節(jié)變質(zhì)作用基本特征二、變質(zhì)作用的三大因素T、P、流

3、體1.溫度T變質(zhì)溫度:150°C-900°C低于150°C為常溫，高于900°C則地殼巖石熔化溫度的作用：非晶體→結(jié)晶體;結(jié)晶體→重結(jié)晶;物質(zhì)與結(jié)構(gòu)重組，一種礦物→另一種礦物溫度的來源：地?zé)嵩鰷兀?°C/33m）、構(gòu)造運動熱、巖漿熱、放射熱第一節(jié)變質(zhì)作用基本特征二、變質(zhì)作用的三大因素T、P、流體2.壓力P靜壓力（垂或側(cè)）:由上復(fù)巖石重量引起，隨埋藏深度增加而增加。靜壓力各向作用力相等第一節(jié)變質(zhì)作用基本特征二、變質(zhì)作用的三大因素T、P、流體2.壓力P封閉系統(tǒng)的流體壓力等于上復(fù)巖石的靜壓值;開放系統(tǒng)的流體壓力等于流體本身的重量.流體壓力:第一節(jié)變質(zhì)作用基本特征二、變質(zhì)作用的三大因素T、P

4、、流體2.壓力P定向壓力：作用于地殼巖石的側(cè)向擠壓力，具有方向性，且兩側(cè)的作用力相反。定向壓力壓力單位換算Bar(巴)Pa(帕斯卡)MPa兆帕GPa吉帕110510-110-41atm=101325Pasca≈105Pa=0.1Mpa（兆帕）1Gpa=103Mpa=10Kbar=109Pa1Mpa=106Pa,1Kb=100Mpa1巴≈1atm（100萬因達(dá)/cm2=0.986923標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）1Pa=1牛頓(≈100克/m2)=100克/10000cm2=0.01克/cm2第一節(jié)變質(zhì)作用基本特征藍(lán)片巖，藍(lán)閃石+鈉長石,產(chǎn)在地殼上部，但壓力很大,為LT/HP產(chǎn)物，為古俯沖-碰撞帶的重

5、要標(biāo)志。榴輝巖,鎂鋁榴石+綠輝石,產(chǎn)在地下40km±深,壓力為10Kb=10噸/cm2!（10Kb=109Pa=107克/cm2）超高壓巖，含柯石英、金剛石的榴輝巖,壓力更大,埋藏更深（30Kb,>100km);全世界只有中國大別山、法意邊境西阿.爾卑斯極少數(shù)地區(qū)被保存。誕生了大陸深俯沖的科學(xué)新理論。第一節(jié)變質(zhì)作用基本特征壓力作用的標(biāo)志藍(lán)片巖藍(lán)片巖藝術(shù)品榴輝巖榴輝巖藝術(shù)品第一節(jié)變質(zhì)作用基本特征二、變質(zhì)作用的三大因素T、P、流體3.具化學(xué)活動性的流體a.成分:以H2O、CO2為主，并含其它易揮發(fā)和易流動物質(zhì)b.流體分布:存在于巖石粒間或裂隙中的主要是H2O；礦物結(jié)構(gòu)中的是H2O、CO2

6、；從巖漿分逸出來的是K,Na,S,F,H2O,CO2,SiO2等.c.巖漿流體:深部巖漿上升至淺部,T、P降低,分逸出易揮發(fā)和易流動的物質(zhì)K、Na、S、F、H2O、CO2、SiO2等第五章　變質(zhì)作用與變質(zhì)巖第一節(jié)變質(zhì)作用基本特征第二節(jié)變質(zhì)作用中原巖的變化第三節(jié)變質(zhì)作用類型及其代表性巖石第四節(jié)巖石的演變第二節(jié)　變質(zhì)作用中原巖的變化一、化學(xué)成分的變化二、礦物的變化三、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)四、變質(zhì)巖的構(gòu)造1.T、P變化時形成新礦物:（1）分解巖石通過釋放或獲得某些揮發(fā)分而達(dá)到平衡，形成新的礦物.如:高嶺土(吸熱)→紅柱石+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

7、）一、化學(xué)成分的變化1.T、P變化時形成新礦物:一、化學(xué)成分的變化體積大、密度小的礦物變?yōu)轶w積小、密度大的礦物。(1)橄欖石+鈣長石→石榴子石42.6101.0119（分子體積）3.32.763.52（比重）(2)石英→（30Kbar）柯石英→(120Kbar)斯石英2.652.934.35(比重)2.交代作用：固態(tài)下，巖石中物質(zhì)成分交換作用。例:中酸性巖漿侵入冷的灰?guī)r時,其SiO2、Al2O3等熱流體就會進入灰?guī)r,并從灰?guī)r中將CaO、MgO帶出,于是在接