變質(zhì)巖的野外認(rèn)識(shí)標(biāo)本圖片

1、變質(zhì)作用和變質(zhì)巖變質(zhì)作用變質(zhì)作用(metamorphism)(metamorphism)這一詞是 BoueBoue(1820)(1820)第一個(gè)使用。但變質(zhì)作用的定義是LyellLyell(1833)(1833)比較系統(tǒng)地提出的。變質(zhì)作用是指與地殼形成和發(fā)展密切相關(guān)的一種地質(zhì)作用，是在地殼形成和演化地過(guò)程中，由于地球內(nèi)力的變化，使已存在的地殼巖石在基本保持固態(tài)的條件下，原巖的總體化學(xué)保持不變，形成新礦物組合和結(jié)構(gòu)構(gòu)造。變質(zhì)作用和沉積作用、巖漿作用之間存在一定的區(qū)別和聯(lián)系。變質(zhì)作用與巖漿作用之間比較容易區(qū)別，它們之間的界線是熔融，而和沉積成巖作用之間的重要標(biāo)志是礦物組合的變化，一般認(rèn)為以濁沸石開(kāi)

2、始出現(xiàn)為標(biāo)志。200400600800變質(zhì)作用-控制因素溫度溫度是控制和影響變質(zhì)作用的重要因素之一。多數(shù)變質(zhì)作用是隨f溫度升高而進(jìn)行的。溫度升高可使原來(lái)巖石中的一些礦物重結(jié)晶，更重要的是會(huì)使各種原始組分重新組合成新礦物。首先要確定變質(zhì)作用發(fā)生的溫度范圍，既起始溫度和終止溫度。按研究者目前的共同認(rèn)識(shí)，變質(zhì)作用不包括風(fēng)化作用和沉積巖的成巖作用。而是以濁沸石、藍(lán)閃石、硬柱石、鈉云母、葉臘石等變質(zhì)礦物的首次出現(xiàn)，作為變質(zhì)作用的開(kāi)始。這些礦物出現(xiàn)時(shí)的溫度范圍為是在 150c150c250C250C 之間。這就是變質(zhì)作用發(fā)生的起始溫度。而由于變質(zhì)作用不包括原巖的大規(guī)模的熔融，終止溫度就是原巖發(fā)生大規(guī)模熔融

3、時(shí)的溫度，現(xiàn)確定為為650650100C100C 之間。其次是關(guān)于溫度變化的原因，導(dǎo)致溫度變化的地質(zhì)因素和熱源具有多樣性。主要有下列幾種因素：地?zé)嵩鰷兀簬r石隨埋葬深度的增加，而溫度逐漸增高，但其幅度一般不大，按地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境有所不同，從每千米十幾度到一百多度，然而其空間范圍較大。地質(zhì)工作者稱此種變化為地?zé)嵩鰷芈驶虻販靥荻?。放射性元素衰釋放的熱量：具特點(diǎn)是總量大，不均勻，有時(shí)也極可觀。巖漿活動(dòng)帶來(lái)的熱能：具強(qiáng)度和巖漿活動(dòng)的規(guī)模有關(guān)，有時(shí)范圍很小，僅限接觸帶，即是所謂的接觸變質(zhì)，有時(shí)也可能影響一個(gè)區(qū)域。應(yīng)力作用下的摩擦熱：具較為局部，如斷裂帶。壓力變質(zhì)作用均在一定的壓力環(huán)境下進(jìn)行，所以壓力是控制變

4、質(zhì)作用的重要物理因素。按壓力的性質(zhì)可分為二大類：靜壓力：是指巖石在地殼內(nèi)一定深度時(shí)，所承受的重力，其大小隨埋藏深度的增加而增加，上覆巖層厚度的增加而增加，增加的速率是 25-30Xl06Pa/KM25-30Xl06Pa/KM 不同類型變質(zhì)作用的壓力變化很大， 一般接觸變質(zhì)和動(dòng)力變化發(fā)生在地表3-5k3-5km m范圍內(nèi)， 故壓力不超過(guò)0.1GPa0.1GPa。區(qū)域變質(zhì)作用的壓力范圍為 0.1GPa0.1GPa0.8GPa0.8GPa。應(yīng)力：當(dāng)物體遭受定向外力作用，其內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生一種抵抗力，稱為應(yīng)力。應(yīng)力通常和地殼活動(dòng)帶的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān)。應(yīng)力是引起巖石變質(zhì)和變形的重要因素。地殼中巖石變形、板狀流劈

5、理和碎裂構(gòu)造都和應(yīng)力有關(guān)，而且它能增加變質(zhì)反應(yīng)和重結(jié)晶的速度，促使變質(zhì)作用的進(jìn)行。介質(zhì)條件在變質(zhì)作用過(guò)程中，雖然巖石保持完整的固態(tài)，但其中仍有少量流體相。流體相存在于礦物粒隙之間或巖石的裂隙中，成分以水和 CO2CO2 還可含有其它揮發(fā)份。它們?cè)谳^高的溫度和壓力條件下，具有較大的活性。變質(zhì)作用-變質(zhì)級(jí)由于許多變質(zhì)礦物可以在不同溫度、壓力條件下，由不同變質(zhì)反應(yīng)形成，因而由標(biāo)志礦物劃定的等變線往往不是等變質(zhì)條件的。因此溫克勒提出，根據(jù)常見(jiàn)巖石中，反映礦物共生組合重要變質(zhì)變化的特定礦物反應(yīng)來(lái)劃分變質(zhì)帶，成為變質(zhì)級(jí)。溫克勒講整個(gè)變質(zhì)作用區(qū)間分為四個(gè)變質(zhì)級(jí)：很低級(jí)變質(zhì)：具低限以基性巖中濁沸石開(kāi)始出現(xiàn)為標(biāo)

6、志，其溫度界限在 200c200c 左右，它與低級(jí)變質(zhì)之間的界限是基性巖中綠纖石或葡萄石和綠泥石的反應(yīng)形成黝簾石和陽(yáng)起石，臨界溫度在 350c350c 左右或稍局；低級(jí)變質(zhì)：溫度范圍在 350-550C350-550C 左右，和中級(jí)變質(zhì)的界限是泥質(zhì)巖石中十字石的出現(xiàn)或黑云母存在時(shí)，堇青石的形成；中級(jí)變質(zhì)：溫度在 550-650C550-650C 左右，和高級(jí)變質(zhì)的界限是白云母和石英反應(yīng)形成矽線石+鉀長(zhǎng)石的組合；高級(jí)變質(zhì)：溫度650C650C 時(shí)，屬于高級(jí)變質(zhì)，上限可達(dá) 800c800c 左右。變質(zhì)作用-變質(zhì)相變質(zhì)相的概念是由 P.P.愛(ài)斯科拉最先提出。所謂變質(zhì)相，是指反映多種原巖成分，在一定的

7、p,Tp,T 條件下，與變質(zhì)礦物組合之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。P.P.愛(ài)斯科拉認(rèn)為“在特定的溫度和壓力條件下，經(jīng)過(guò)變質(zhì)作用，并達(dá)到化學(xué)平衡，其所形成的任一種變質(zhì)巖的礦物成分，僅受化學(xué)成分控制”。即一個(gè)變質(zhì)相包括了在一定物化條件下形成的，代表多種原巖化學(xué)成分的變質(zhì)礦物組合。P.P.愛(ài)斯科拉最初劃分了八個(gè)變質(zhì)相，隨著對(duì)變質(zhì)作用的深入研究與發(fā)展。在此基礎(chǔ)上共劃分了十一個(gè)變質(zhì)相，每個(gè)變質(zhì)相都有一定的溫度、壓力范圍，大致可見(jiàn)示意圖。Gded0J0.2040J0.204IOIO3 3O O2 20 0IOIOO O6 6O O7 70 0O O8 80 0變質(zhì)巖變質(zhì)巖，英文名稱為 metamophicrockmet

8、amophicrock, ,是一種轉(zhuǎn)化的巖石。地殼中已經(jīng)存在的巖石（可以是沉積巖，火成巖，乃至早先已形成的變質(zhì)巖），因溫度、壓力及介質(zhì)條件的變化，在沒(méi)有顯著熔融和溶解的固體狀態(tài)下而形成的一種新的巖石。此種巖石具有與新的物理-化學(xué)環(huán)境相平衡的新的化學(xué)成分、礦物成分和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。任何變質(zhì)巖都包含其原巖形成的歷史和變質(zhì)作用的歷史。1.21.2Q0Q020030040020030040050(150(1600700600700蛛1 190090010M10M110110。T T(D(D口國(guó)化和慢迎作用變質(zhì)巖-化學(xué)成分由于變質(zhì)巖是一種轉(zhuǎn)化巖石，所以其成分與原巖的總化學(xué)成分和變質(zhì)作用的類型、強(qiáng)度戚戚相關(guān)。

9、在變質(zhì)巖中的主要造巖氧化物仍為 SiO2,A12O3,Fe2O3SiO2,A12O3,Fe2O3FeQMnOCaOK2QNa2QH2OFeQMnOCaOK2QNa2QH2O 以及 P2O5?,P2O5?,但在不同的變質(zhì)巖中其含量變化很大。當(dāng)原巖是火成巖時(shí)，常稱其為正變質(zhì)巖，原巖是沉積巖時(shí)，常稱其為副變質(zhì)巖。組成它們的主要成分特征如下：SiO2:SiO2:正變質(zhì)巖為 34-80%,34-80%,副變質(zhì)巖為 0-95%;0-95%;A12O3:A12O3:正變質(zhì)巖為40%40%副變質(zhì)巖從四分之一到 9090 姒上；Fe2OFe2O 邵口 FeQFeQ 正變質(zhì)巖一般15%15%副變質(zhì)巖可高達(dá) 303

10、0 犯上;MnOMnO 正變質(zhì)巖含量很低，2%2%副變質(zhì)巖可高達(dá) 2020 犯上；在海洋中和大陸上沉積喀巖后哪共出晶財(cái)唱CaOCaO 正變質(zhì)巖一般不超過(guò) 23%23%副變質(zhì)巖可高達(dá) 50%U50%U 上;K2O/Na2OK2O/Na2O 正變質(zhì)巖通常1%1%副變質(zhì)巖幾乎總是1%1%達(dá)到 2-3%;2-3%;P2O5P2O5 正變質(zhì)巖通常3%3%副變質(zhì)巖可達(dá) 16%16%甚至超過(guò) 40%40%對(duì)變質(zhì)巖的化學(xué)成分進(jìn)行研究，是恢復(fù)變質(zhì)巖原巖性質(zhì)的重要依據(jù)。變質(zhì)巖-礦物成分變質(zhì)巖的礦物成分，既決定于原巖性質(zhì)，還與變質(zhì)作用的性質(zhì)、強(qiáng)度密切相關(guān)，因此變質(zhì)巖具有自己的礦物成分特點(diǎn)，又和火成巖、沉積巖有一定聯(lián)系，且比它們更復(fù)雜多樣。主要造巖礦物在三大類巖石中分布情況列入下表：主要在巖漿巖中出現(xiàn)的礦物主要在沉積巖中出現(xiàn)的礦物 主要在父質(zhì)巖中出現(xiàn)的礦物三大類巖石均肩的礦物鱗后英蛋白石剛玉，石墨石英土長(zhǎng)石玉髓紅柱石, 藍(lán)晶石， 矽堿性長(zhǎng)石白榴石水鋁石線石斜長(zhǎng)石類方鈉石粘土礦物葉臘石,青石十字后， 堇白云母，黑云黝方石海綠石濁母藍(lán)力石鹽類礦物硬綠泥石，硬玉，沸石角 M,M,輝石方柱石, 鈉云母,絹橄欖石玄武角閃石鹵化物