地质学-第13章__变质作用与变质岩.ppt

第十三章变质作用及其所形成的宝玉石矿床
第一节变质作用概述
第二节变质作用中原岩的变化
第三节变质作用类型及其代表性岩石
第四节岩石的演变
第五节变质作用所形成的宝玉石矿床
第一节变质作用概述
一、变质作用概念
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,发生矿物成分、化学成分、岩石结构与构造变化的地质作用,称为变质作用(metamorphism)。
二、引起变质作用的因素

变质温度的基本来源有三个方面:
(1)地热;
(2)岩浆热;
(3)地壳岩石断裂。
(1)静压力(static pressure)
(2)流体压力(fluid pressure)
(3)定向压力(directional pressure)
pressive pressure)
剪切力(shear force)


主要是水和二氧化硅。
(1)岩石粒间孔隙及岩石裂隙中所含以水为主的液体。
(2)许多造岩矿物,尤其是沉积岩矿物,其结构中含有较多H2O或CO2等挥发性物质,在温度与压力的作用下,它们被分离出来。
(3)从岩浆中分泌和逃逸出来的成分。
(4)因温度与压力的变化,从地壳深部的物质中分泌出含有K、Na、SiO2等化学成分的热液。
第二节变质作用中原岩的变化
一、物质成分的变化
1、挥发性成分(含H2O、CO2、C等)的逃逸或获得,使其余的化学成分重新组合,形成新矿物。
如沉积岩中常见的粘土矿物脱水后可以变成红柱石和石英,其反应式如下:
Al4[Si4O10][OH]8 Al2[SiO4]O+2SiO2+4H2O
(高岭石) (红柱石) (石英)
这一反应在500℃左右的温度下即可发生。
高岭石红柱石
红柱石空晶石晶体中有十字图案
菊花石
湖南菊花石是由天青石(SrSO4)或方解石矿物组成花瓣,花瓣中心由近似圆形的燧石(SiO2)构成,活似盛放的菊花。
基质灰岩中还可见到蜓类、腕足类、珊瑚类等化石,给菊花石增添了生动情趣。
北京西山菊花石的菊花图案由红柱石晶体构成。
沉积岩中另一种常见矿物——方解石受热作用后可以释放CO2,剩余的CaO同岩石中的SiO2结合,形成新矿物——硅灰石,其反应式如下:
CaCO3+ SiO2 CaSiO3+ CO2 ↑
(方解石)(石英) (硅灰石)
这一反应在温度高于400℃时发生。