《工程地質(zhì)》變質(zhì)巖

1、2.2.32.2.3變質(zhì)巖變質(zhì)巖一、一、變質(zhì)巖的形成過程變質(zhì)巖的形成過程二、二、變質(zhì)巖的地質(zhì)特性變質(zhì)巖的地質(zhì)特性三、三、變質(zhì)巖分類及常見變質(zhì)巖變質(zhì)巖分類及常見變質(zhì)巖的鑒定特征的鑒定特征 一、變質(zhì)巖的形成過程一、變質(zhì)巖的形成過程變質(zhì)作用變質(zhì)作用指指原巖原巖基本上在基本上在固態(tài)固態(tài)下，主要下，主要由于由于溫度溫度、壓力壓力及及化學(xué)活動(dòng)性流體化學(xué)活動(dòng)性流體的作用，而使的作用，而使其其成分成分、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造構(gòu)造等發(fā)生變化的地質(zhì)作用。等發(fā)生變化的地質(zhì)作用。原原 巖巖 變質(zhì)巖變質(zhì)巖巖漿巖巖漿巖 正變質(zhì)巖正變質(zhì)巖沉積巖沉積巖 副變質(zhì)巖副變質(zhì)巖 由變質(zhì)作用形成的巖石由變質(zhì)作用形成的巖石變質(zhì)巖變質(zhì)巖變質(zhì)作用變

2、質(zhì)作用溫度溫度 一般在一般在150900壓力壓力上百上百GPaGPa到上千到上千GPaGPa化學(xué)活潑性流體化學(xué)活潑性流體發(fā)生化學(xué)交替或分解作發(fā)生化學(xué)交替或分解作用，形成新礦物用，形成新礦物靜壓力靜壓力動(dòng)壓力動(dòng)壓力如：如：AlAl4 4SiSi4 4O O1010(OH)(OH)8 8 2Al 2Al2 2SiOSiO4 4O + 2SiOO + 2SiO2 2 + 4H + 4H2 2O O高嶺石高嶺石紅柱石紅柱石 石英石英吸熱吸熱放熱放熱溫度的影響溫度的影響靜壓力靜壓力靜壓力是靜壓力是各向同性各向同性的，作用結(jié)果是使巖石的，作用結(jié)果是使巖石中的礦物變?yōu)橹械牡V物變?yōu)槊芏却竺芏却?、體積小體積小的

3、新礦物。的新礦物。動(dòng)壓力動(dòng)壓力動(dòng)壓力具有動(dòng)壓力具有方向性方向性，作用結(jié)果是使巖石中，作用結(jié)果是使巖石中的片狀、柱狀礦物發(fā)生的片狀、柱狀礦物發(fā)生定向排列定向排列。應(yīng)該指出，在變質(zhì)過程中，應(yīng)該指出，在變質(zhì)過程中，溫度、壓力、溫度、壓力、化學(xué)活潑性流體化學(xué)活潑性流體通常都是通常都是同時(shí)存在同時(shí)存在的，的，互相互相配合配合，相互制約相互制約的。而在不同的地質(zhì)條件下，的。而在不同的地質(zhì)條件下，主導(dǎo)因素不同主導(dǎo)因素不同，在變質(zhì)過程中體現(xiàn)出來的變，在變質(zhì)過程中體現(xiàn)出來的變質(zhì)特征也不同，所形成的質(zhì)特征也不同，所形成的變質(zhì)巖變質(zhì)巖也是十分也是十分不不同同的。的。接觸變質(zhì)作用接觸變質(zhì)作用交代變質(zhì)作用交代變質(zhì)作用動(dòng)

4、力變質(zhì)作用動(dòng)力變質(zhì)作用區(qū)域變質(zhì)作用區(qū)域變質(zhì)作用接觸變質(zhì)作用接觸變質(zhì)作用發(fā)在巖漿巖體與圍巖發(fā)在巖漿巖體與圍巖接觸帶上，主要由巖漿接觸帶上，主要由巖漿活動(dòng)所帶來的熱量及活活動(dòng)所帶來的熱量及活潑潑性流體所性流體所引起的變質(zhì)引起的變質(zhì)作用。主要作用。主要是使原巖是使原巖結(jié)結(jié)構(gòu)特征構(gòu)特征發(fā)生發(fā)生改變。改變。接觸變質(zhì)暈接觸變質(zhì)暈交代變質(zhì)作用交代變質(zhì)作用交代作用的特點(diǎn)：在固態(tài)條交代作用的特點(diǎn)：在固態(tài)條件下進(jìn)行；交代前后巖石的總體件下進(jìn)行；交代前后巖石的總體積幾乎不變；原礦物的溶解和新積幾乎不變；原礦物的溶解和新礦物的形成幾乎同時(shí)進(jìn)行。交代礦物的形成幾乎同時(shí)進(jìn)行。交代作用在變質(zhì)作用過程中是比較普作用在變質(zhì)作用

5、過程中是比較普遍的。遍的。KAlSi3O8+Na+ Na AlSi3O8+K+ 鉀長(zhǎng)石鉀長(zhǎng)石 鈉長(zhǎng)石鈉長(zhǎng)石具有化學(xué)活動(dòng)性的氣態(tài)或液態(tài)溶液，對(duì)巖石進(jìn)具有化學(xué)活動(dòng)性的氣態(tài)或液態(tài)溶液，對(duì)巖石進(jìn)行交代而使巖石發(fā)生變質(zhì)的一種作用。主要使原巖行交代而使巖石發(fā)生變質(zhì)的一種作用。主要使原巖礦物和結(jié)構(gòu)特征礦物和結(jié)構(gòu)特征發(fā)生改變。發(fā)生改變。動(dòng)力變質(zhì)作用動(dòng)力變質(zhì)作用在沒有應(yīng)力的作用下，巖石中礦物呈任意分布在沒有應(yīng)力的作用下，巖石中礦物呈任意分布B B、C C在定向壓力或剪切力的作用下，巖石中礦物呈定向分布在定向壓力或剪切力的作用下，巖石中礦物呈定向分布指在指在構(gòu)造變形、變位過程中構(gòu)造變形、變位過程中所產(chǎn)生的所產(chǎn)生的

6、定向壓力定向壓力的作用的作用下，使巖石發(fā)生下，使巖石發(fā)生變形變形、破碎破碎以及伴隨的以及伴隨的重結(jié)晶重結(jié)晶等作用。等作用。主要使原主要使原巖巖結(jié)構(gòu)和構(gòu)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征造特征發(fā)生發(fā)生改變，特別改變，特別是產(chǎn)生了變是產(chǎn)生了變質(zhì)巖特有的質(zhì)巖特有的片理構(gòu)造片理構(gòu)造。巖石圈洋殼大陸殼低溫高壓帶高溫低壓帶高溫高壓帶區(qū)域變質(zhì)作用在大區(qū)域范圍內(nèi)發(fā)生，并由溫度、壓力及化學(xué)活潑動(dòng)性很強(qiáng)的流體等多種因素，共同引起的一種變質(zhì)作用。區(qū)域變質(zhì)作用影響的范圍可達(dá)數(shù)千至數(shù)萬(wàn)km以上，影響深度可達(dá)30km以上，溫度在200-800之間。二、變質(zhì)巖的地質(zhì)特性（一）（一）變質(zhì)巖的礦物成分變質(zhì)巖的礦物成分（二）（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)變質(zhì)巖

7、的結(jié)構(gòu) （三）（三）變質(zhì)巖的構(gòu)造變質(zhì)巖的構(gòu)造 變質(zhì)巖中常見礦物有：變質(zhì)巖中常見礦物有：石英石英、長(zhǎng)長(zhǎng)石石、黑黑云母云母、角閃石角閃石、輝輝石石、方解石方解石、白云石白云石等等這些礦物也在其他類巖石中分布這些礦物也在其他類巖石中分布（一）變質(zhì)巖的礦物成分（一）變質(zhì)巖的礦物成分變質(zhì)巖的特征礦物如：變質(zhì)巖的特征礦物如：絹云母絹云母、紅柱石紅柱石、藍(lán)晶石藍(lán)晶石、夕線石夕線石、十字石十字石、陽(yáng)起石陽(yáng)起石、透閃石透閃石、滑石滑石、葉蠟石葉蠟石、蛇紋石蛇紋石、綠泥石綠泥石、方柱石方柱石、硅灰石硅灰石、符山石符山石、石榴子石石榴子石、石墨石墨等，只在等，只在變質(zhì)巖中分布。如果這些礦物在巖石中較多變質(zhì)巖中分布。

8、如果這些礦物在巖石中較多出現(xiàn)，反映了原巖已經(jīng)變質(zhì)，應(yīng)歸屬變質(zhì)巖出現(xiàn)，反映了原巖已經(jīng)變質(zhì)，應(yīng)歸屬變質(zhì)巖類。類。（一）變質(zhì)巖的礦物成分（一）變質(zhì)巖的礦物成分（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)壓碎結(jié)構(gòu)壓碎結(jié)構(gòu)變晶結(jié)構(gòu)變晶結(jié)構(gòu)變質(zhì)程度較變質(zhì)程度較深深，礦物重結(jié)晶，礦物重結(jié)晶較好較好，基本，基本為顯晶，是多數(shù)變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)特征。為顯晶，是多數(shù)變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)特征。變余結(jié)構(gòu)變余結(jié)構(gòu)變質(zhì)程度變質(zhì)程度淺淺，重結(jié)晶作用，重結(jié)晶作用不完全不完全，原巖，原巖的結(jié)構(gòu)特征，可部分殘留下來。的結(jié)構(gòu)特征，可部分殘留下來。碎裂結(jié)構(gòu)碎裂結(jié)構(gòu) 低低碎斑結(jié)構(gòu)碎斑結(jié)構(gòu) 糜棱結(jié)構(gòu)糜棱結(jié)構(gòu) 高高變晶結(jié)構(gòu)變晶結(jié)構(gòu)石英砂巖石英砂巖 石英巖石英巖

9、 石灰?guī)r石灰?guī)r 大理巖大理巖（三）變質(zhì)巖的構(gòu)造（三）變質(zhì)巖的構(gòu)造片理構(gòu)造片理構(gòu)造塊狀構(gòu)造塊狀構(gòu)造板狀構(gòu)造板狀構(gòu)造千枚狀構(gòu)造千枚狀構(gòu)造片狀構(gòu)造片狀構(gòu)造片麻狀構(gòu)造片麻狀構(gòu)造斑點(diǎn)狀、條帶狀等斑點(diǎn)狀、條帶狀等板巖板巖片麻巖片麻巖片巖片巖千枚巖千枚巖片麻狀構(gòu)造三、變質(zhì)巖分類及常見變質(zhì)巖 （一）（一）變質(zhì)巖的分類變質(zhì)巖的分類 （二）（二）常見變質(zhì)巖常見變質(zhì)巖變質(zhì)巖分類變質(zhì)巖分類動(dòng)力變質(zhì)巖類動(dòng)力變質(zhì)巖類接觸變質(zhì)巖類接觸變質(zhì)巖類區(qū)域變質(zhì)巖類區(qū)域變質(zhì)巖類交代變質(zhì)巖類交代變質(zhì)巖類泥質(zhì)巖泥質(zhì)巖板巖板巖千枚巖千枚巖片巖片巖片麻巖片麻巖麻粒巖麻粒巖變質(zhì)程度變質(zhì)程度中酸性的巖漿巖中酸性的巖漿巖片麻巖、麻粒巖片麻巖、麻粒巖

10、偏基性的巖漿巖偏基性的巖漿巖片巖、角閃片巖片巖、角閃片巖變質(zhì)序列不明顯變質(zhì)序列不明顯淺淺深深石灰?guī)r、石英砂巖石灰?guī)r、石英砂巖大理巖或石英巖大理巖或石英巖常見的變質(zhì)巖序序號(hào)號(hào)巖石巖石名稱名稱變質(zhì)變質(zhì)作用作用結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 構(gòu)造構(gòu)造主要主要礦物成份礦物成份圖片圖片 1 1板巖板巖區(qū)域區(qū)域變質(zhì)變質(zhì)變余變余 板狀板狀粘土礦物、云粘土礦物、云母、綠泥石、母、綠泥石、石英、長(zhǎng)石等石英、長(zhǎng)石等2 2千枚巖千枚巖區(qū)域區(qū)域變質(zhì)變質(zhì)變余變余千枚千枚狀狀絹云母、粘土絹云母、粘土礦物及新生細(xì)礦物及新生細(xì)小的石英、綠小的石英、綠泥石、角閃石泥石、角閃石礦物顆粒礦物顆粒序序號(hào)號(hào)巖石巖石名稱名稱變質(zhì)變質(zhì)作用作用結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 構(gòu)造構(gòu)造

11、主要主要礦物成份礦物成份圖片圖片 3 3片巖片巖區(qū)域區(qū)域變質(zhì)變質(zhì)變晶變晶 片狀片狀云母、角閃石、云母、角閃石、綠泥石、石墨、綠泥石、石墨、滑石等滑石等4 4片麻巖片麻巖區(qū)域區(qū)域變質(zhì)變質(zhì)變晶變晶片麻片麻狀狀石英、長(zhǎng)石、云石英、長(zhǎng)石、云母、角閃石、輝母、角閃石、輝石等石等5 5混合巖混合巖區(qū)域區(qū)域變質(zhì)變質(zhì)變晶變晶角礫角礫狀狀石英、長(zhǎng)石、云石英、長(zhǎng)石、云母、角閃石、輝母、角閃石、輝石等石等序序號(hào)號(hào)巖石巖石名稱名稱變質(zhì)變質(zhì)作用作用結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 構(gòu)造構(gòu)造主要主要礦物成份礦物成份圖片圖片 6 6大理巖大理巖熱力熱力或區(qū)域或區(qū)域變質(zhì)變質(zhì)等粒等粒變晶變晶塊狀塊狀 方解石、方解石、白云石白云石7 7石英巖石英巖熱力熱力或或區(qū)域區(qū)域變質(zhì)變質(zhì)等粒等粒變晶變晶塊狀塊狀石英石英8 8云英巖云英巖交代交代變質(zhì)變質(zhì)等粒等粒變晶變晶塊狀塊狀 石英和白云母石英和白云母序序號(hào)號(hào)巖石巖石名稱名稱變質(zhì)變質(zhì)作用作用結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 構(gòu)造構(gòu)造主要主要礦物成份礦物成份圖片圖片 9 9蛇紋巖蛇紋巖交代交代變質(zhì)變質(zhì)隱晶隱晶質(zhì)質(zhì)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)塊狀塊狀蛇紋石蛇紋石1010構(gòu)造角礫巖構(gòu)造角礫巖動(dòng)力動(dòng)力變質(zhì)變質(zhì)角礫角礫壓碎壓碎狀狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)塊狀塊狀 巖石、礦物碎屑巖石、礦物碎屑1111糜棱巖糜棱巖動(dòng)力動(dòng)力變質(zhì)變質(zhì)糜棱糜棱結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)塊狀塊狀石英、長(zhǎng)石、綠