《變質(zhì)巖識別附》課件

變質(zhì)巖識別概述變質(zhì)巖是在高溫高壓環(huán)境下經(jīng)歷復(fù)雜地質(zhì)過程而形成的一種特殊的巖石類型。了解變質(zhì)巖的基本特征和識別方法對于地質(zhì)勘探和科學(xué)研究都很重要。c什么是變質(zhì)巖自然界的變質(zhì)巖變質(zhì)巖是由原有的巖石在高溫、高壓等條件下發(fā)生化學(xué)和礦物成分的重新結(jié)晶而形成的一類特殊的巖石。它們往往呈現(xiàn)出特有的礦物組合和構(gòu)造特征。變質(zhì)作用的過程變質(zhì)作用指的是在高溫高壓環(huán)境下,原巖經(jīng)歷化學(xué)和礦物成分的重新調(diào)整和結(jié)晶過程。這個過程會改變巖石的礦物組成、構(gòu)造和化學(xué)成分。變質(zhì)巖的特征具有明顯的定向構(gòu)造,如片理、褶皺等礦物組合復(fù)雜,通常以變質(zhì)礦物為特征化學(xué)成分有所改變,通常以硅、鋁等主量元素為特征變質(zhì)作用的基本概念何為變質(zhì)作用變質(zhì)作用是指在溫度、壓力和流體的影響下，原有巖石礦物的化學(xué)和/或結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的過程。變質(zhì)作用的條件變質(zhì)作用需要溫度升高、壓力增大以及化學(xué)成分的變化。這些因素共同作用促使礦物發(fā)生重新結(jié)晶。變質(zhì)作用的結(jié)果變質(zhì)作用會導(dǎo)致巖石的礦物組合、紋理和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,形成新的變質(zhì)礦物和變質(zhì)巖。變質(zhì)作用的影響因素溫度溫度是影響變質(zhì)作用最重要的因素。高溫可加速礦物的重結(jié)晶和化學(xué)反應(yīng),從而引發(fā)礦物組合的改變。壓力地球內(nèi)部的壓力能夠改變物質(zhì)的性質(zhì),從而導(dǎo)致礦物發(fā)生變化?？傮w來說,壓力越大,變質(zhì)作用越劇烈。流體流經(jīng)巖石的地下流體,如水和二氧化碳等,可以帶來新的化學(xué)成分,促進(jìn)變質(zhì)反應(yīng)的進(jìn)行。時間變質(zhì)作用需要足夠長的時間才能完成。時間越長,變質(zhì)程度就越高,礦物組合也會更加穩(wěn)定。變質(zhì)礦物的形成化學(xué)反應(yīng)變質(zhì)礦物形成基于高溫高壓條件下的化學(xué)反應(yīng)。這些反應(yīng)改變了礦物的化學(xué)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。原料來源變質(zhì)礦物主要由原有巖石中的礦物成分經(jīng)過重新組合而形成,同時還可能來自外部物質(zhì)的引入。多階段形成變質(zhì)礦物的形成通常是一個多階段的過程,反映了變質(zhì)作用的歷史演化。變質(zhì)礦物的鑒定11.礦物化學(xué)成分通過化學(xué)成分的分析,可以確定礦物的種類及其結(jié)構(gòu)特征。這是進(jìn)行礦物鑒定的基礎(chǔ)。22.物理性質(zhì)觀察礦物的顏色、形狀、光澤、硬度等物理特性,有助于判斷其礦物種類。33.顯微觀察在顯微鏡下觀察礦物的結(jié)構(gòu)、夾雜物、干涉色等細(xì)節(jié),可以更精確地進(jìn)行鑒定。44.綜合分析結(jié)合礦物的化學(xué)成分、物理性質(zhì)和顯微特征,綜合判斷并確定礦物種類。變質(zhì)巖的分類礦物組成根據(jù)主要礦物組成,變質(zhì)巖可分為長英質(zhì)、鎂鐵質(zhì)和碳質(zhì)等類型。這反映了巖石的化學(xué)成分和形成條件。結(jié)構(gòu)構(gòu)造變質(zhì)巖可按發(fā)育的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征,分為片理巖、條帶巖和粒狀巖等。這反映了變質(zhì)作用的強(qiáng)度和方向性。變質(zhì)度根據(jù)變質(zhì)度的高低,變質(zhì)巖可分為低級、中級和高級等變質(zhì)巖類型。這反映了溫壓條件的強(qiáng)弱。成因過程變質(zhì)巖可按形成過程分為區(qū)域變質(zhì)巖、接觸變質(zhì)巖和動力變質(zhì)巖。這反映了變質(zhì)作用的不同類型。變質(zhì)度的判斷1礦物組合通過變質(zhì)礦物的種類和含量來判斷巖石的變質(zhì)程度。2礦物化學(xué)成分分析變質(zhì)礦物的化學(xué)組成可反映其形成條件。3變質(zhì)構(gòu)造特征頁理、片理等構(gòu)造發(fā)育程度可反映變質(zhì)強(qiáng)度。4變質(zhì)緩/破壞度巖石原有特征被改造的程度也可判斷其變質(zhì)強(qiáng)度。頁理及其形成1應(yīng)力作用地殼運(yùn)動造成的應(yīng)力作用2礦物定向礦物沿應(yīng)力方向排列3頁理形成礦物定向排列形成頁理面頁理是變質(zhì)巖中最常見的構(gòu)造特征之一。在地殼運(yùn)動的過程中,地層會受到各種方向的作用力,從而使礦物顆粒在一定的應(yīng)力作用下發(fā)生定向排列,最終形成具有明顯層理的頁理面。這種頁理面是變質(zhì)巖中最重要的構(gòu)造特征之一。褶皺及其形成1壓縮由于地殼上下層之間的擠壓作用而形成2錯動地殼上下層相互滑動造成斷層運(yùn)動3褶曲在壓力作用下地層產(chǎn)生波浪狀曲折變形褶皺是地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動過程中常見的一種變形現(xiàn)象。由于地殼水平方向上的擠壓作用，使得地層發(fā)生垂直方向的彎曲變形,形成起伏不平的褶皺構(gòu)造。這一過程經(jīng)歷了地層壓縮、錯動和最終褶曲三個階段。剪切構(gòu)造及其形成1應(yīng)力作用當(dāng)巖石遭受外部作用力時,會發(fā)生位移和變形,并在其內(nèi)部形成剪切應(yīng)力。2局部流動受剪切應(yīng)力影響,巖石會發(fā)生局部的塑性流動,逐步形成剪切面和剪切帶。3結(jié)構(gòu)發(fā)育在持續(xù)的應(yīng)力作用下,剪切面和剪切帶會漸趨發(fā)育,形成明顯的剪切構(gòu)造。泥板理及其形成應(yīng)力作用變質(zhì)過程中的壓力和剪切應(yīng)力會導(dǎo)致礦物顆粒的定向排列。礦物變形在應(yīng)力作用下,礦物晶體會發(fā)生屈曲、拉伸或錯切變形。板狀礦物生長板狀礦物如云母和綠簾石會沿著應(yīng)力方向生長和排列。層理形成礦物的定向排列形成平行的薄層,即泥板理構(gòu)造。片理及其形成1應(yīng)力作用地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動給巖石施加壓力和剪切應(yīng)力。2礦物變向礦物在應(yīng)力作用下發(fā)生定向排列。3片理形成礦物定向排列形成平行的片狀構(gòu)造。片理是變質(zhì)巖最典型的構(gòu)造特征之一。在變質(zhì)作用過程中，巖石遭受強(qiáng)烈的壓力和剪切應(yīng)力,礦物顆粒發(fā)生定向排列,形成平行的片狀構(gòu)造,即片理。片理反映了巖石在變質(zhì)過程中受到的主應(yīng)力方向。片麻理及其形成片麻理是一種常見的變質(zhì)巖構(gòu)造,表現(xiàn)為規(guī)則有序的平行片狀或鱗片狀構(gòu)造。它形成于等溫等壓變質(zhì)作用條件下,主要由相同取向的長石和石英礦物組成。1層狀排列礦物顆粒沿同一方向排列,形成有特定走向的薄層2礦物定向長石和石英等礦物顆粒呈現(xiàn)規(guī)則的取向排列3晶粒變形礦物顆粒受壓縮變形,長石和石英呈扁平狀片麻理的形成是由于在變質(zhì)作用過程中,礦物顆粒在偏壓應(yīng)力環(huán)境下發(fā)生定向排列,并出現(xiàn)不同程度的變形,從而形成特征明顯的層狀構(gòu)造。長英片麻巖及其特征礦物組成長英片麻巖主要由石英、長石和黑云母或白云母組成。結(jié)構(gòu)構(gòu)造顯著的片麻理構(gòu)造,礦物沿片麻理定向排列,呈現(xiàn)明顯的條帶狀。成因長英片麻巖通常由花崗巖或花崗質(zhì)巖石在高溫高壓條件下發(fā)生變質(zhì)作用形成。變質(zhì)火山巖及其特征成因多樣變質(zhì)火山巖可由原始火山巖或火山碎屑巖在變質(zhì)過程中形成,具有復(fù)雜的生成機(jī)制。礦物組成豐富包括石英、長石、黑云母、角閃石、柘榴石等,礦物種類及其含量反映變質(zhì)程度的差異。構(gòu)造特征明顯通常呈現(xiàn)出明顯的片理、頁理或糜棱構(gòu)造,反映了變質(zhì)作用下的應(yīng)變變形過程。色澤各異從暗綠色、暗灰色到淺綠色、淺灰色等,顏色取決于礦物組成和變質(zhì)程度。變質(zhì)沉積巖及其特征成因多樣變質(zhì)沉積巖源自各種沉積巖,可形成于變質(zhì)作用過程中,如板巖、大理巖、片巖等。礦物組成豐富根據(jù)不同變質(zhì)作用條件,變質(zhì)沉積巖可富含石英、長石、云母等變質(zhì)礦物。結(jié)構(gòu)紋理特征表現(xiàn)為層狀、片理或頁理,體現(xiàn)了原始沉積結(jié)構(gòu)的改造。工程地質(zhì)價(jià)值作為區(qū)域地質(zhì)和工程地質(zhì)研究的重要對象,為資源開發(fā)利用提供基礎(chǔ)信息。變粒礦物及其特征變粒礦物變粒礦物是由變質(zhì)作用導(dǎo)致的礦物顆粒大小和形狀的變化,呈現(xiàn)出不規(guī)則的顆粒形態(tài)。這是由于礦物在受到高溫高壓條件下發(fā)生重結(jié)晶和再生長而產(chǎn)生的特征。變粒石英變粒石英是變粒礦物中最常見的代表,呈現(xiàn)不規(guī)則的粒狀或晶體形態(tài)。其大小和形狀的變化反映了變質(zhì)強(qiáng)度的程度。變粒長石變粒長石也是常見的變粒礦物之一,其顆粒大小和形狀的變化同樣反映了變質(zhì)作用的程度。長石在高溫高壓下發(fā)生重結(jié)晶,形成不規(guī)則的顆粒。定向礦物及其特征定向礦物的形成在變質(zhì)過程中,礦物晶體會在應(yīng)力作用下發(fā)生優(yōu)先取向,形成沿特定方向排列的定向礦物。這反映了巖石經(jīng)歷的變質(zhì)環(huán)境和作用機(jī)制。定向礦物的鑒定通過觀察定向礦物的取向方向和排列方式,我們可以確定變質(zhì)巖石所經(jīng)歷的應(yīng)力方向和變質(zhì)程度。這為解析巖石的變質(zhì)歷史提供了重要依據(jù)。定向礦物的類型常見的定向礦物包括長石、石英、云母等。它們在變質(zhì)過程中會沿著特定的晶面方向呈現(xiàn)排列,形成具有特征性的礦物構(gòu)造。斑狀礦物及其特征斑狀結(jié)構(gòu)斑狀礦物通常具有明顯的斑狀結(jié)構(gòu),即大顆粒狀體嵌埋在基質(zhì)當(dāng)中形成的特征結(jié)構(gòu)。礦物成分多樣斑狀礦物可以是石英、長石、角閃石等多種不同的礦物成分,具有豐富的成分組合。形成過程復(fù)雜斑狀礦物的形成與巖石的成因、變質(zhì)作用等過程密切相關(guān),反映了巖石的成因歷史。交代變質(zhì)礦物及其特征成因獨(dú)特交代變質(zhì)礦物是在原有礦物遭到部分或全部溶解的基礎(chǔ)上,以化學(xué)反應(yīng)的方式新生成的礦物。它們的成因過程復(fù)雜多樣,往往反映了變質(zhì)環(huán)境的獨(dú)特性。形態(tài)特征交代變質(zhì)礦物通常具有自形的晶體形態(tài),并可能出現(xiàn)包裹體、外形不規(guī)則等特點(diǎn),這些特征都與其獨(dú)特的成因過程有關(guān)。成分多樣交代變質(zhì)礦物的化學(xué)成分可以在較寬的范圍內(nèi)變化,反映了變質(zhì)作用環(huán)境的復(fù)雜性。應(yīng)用價(jià)值交代變質(zhì)礦物的研究對于揭示變質(zhì)作用的機(jī)理和過程具有重要意義,同時也為找礦工作提供了有價(jià)值的信息。等溫變質(zhì)及其特征溫度恒定在等溫變質(zhì)過程中,溫度保持恒定,而壓力和流體組分發(fā)生變化。這種變質(zhì)作用通常發(fā)生在巖漿侵入或地?zé)峄顒訁^(qū)域。壓力變化相比溫度,壓力在等溫變質(zhì)中起到更重要的作用。壓力的變化會導(dǎo)致礦物組合的改變,從而產(chǎn)生不同的變質(zhì)巖類型。流體活動等溫變質(zhì)過程中,水、二氧化碳等流體的組分和活動性會產(chǎn)生顯著影響,引起礦物的再結(jié)晶和化學(xué)成分的變化。等壓變質(zhì)及其特征1溫度和壓力平衡等壓變質(zhì)作用中,溫度和壓力保持相對穩(wěn)定,而變化不大。這種條件下,變質(zhì)礦物的組合特征更為穩(wěn)定。2礦物組合簡單由于溫壓條件相對單一,形成的變質(zhì)礦物種類較少,礦物組合相對簡單,呈現(xiàn)出明顯的特征性。3構(gòu)造特征明顯等壓變質(zhì)作用通常伴隨著明顯的變形構(gòu)造,如片理、頁理等,能清晰反映變質(zhì)過程中的應(yīng)力方向。4礦物化學(xué)組成穩(wěn)定在等壓條件下,礦物的化學(xué)組成相對穩(wěn)定,不會出現(xiàn)大的變化,有利于礦物的準(zhǔn)確鑒定。差變質(zhì)及其特征溫度差異差變質(zhì)的主要特征是在同一地區(qū)內(nèi)溫度梯度較大,形成不同程度的變質(zhì)作用。壓力差異與等壓變質(zhì)不同,差變質(zhì)區(qū)內(nèi)部存在明顯的壓力差異,導(dǎo)致礦物組合的變化。變質(zhì)礦物帶在差變質(zhì)區(qū)內(nèi),不同程度的變質(zhì)作用會形成明顯的變質(zhì)礦物帶分布特征。差變質(zhì)作用是由于同一地區(qū)內(nèi)部存在溫度和壓力的明顯差異而導(dǎo)致的。這種差異會造成局部性的變質(zhì)作用強(qiáng)度不同,從而形成明顯的變質(zhì)礦物帶分布特征。這種分帶特征可以為探索和勘查提供重要依據(jù)。變質(zhì)相及其特征定義變質(zhì)相指在特定溫度和壓力條件下穩(wěn)定存在的一組礦物組合。它們反映了變質(zhì)作用的強(qiáng)度和環(huán)境。主要種類最常見的變質(zhì)相包括綠片巖相、角閃巖相、麻粒巖相和藍(lán)片巖相等。每種相都有獨(dú)特的礦物組合。特征變質(zhì)相從低溫低壓到高溫高壓不等,反映了變質(zhì)作用的強(qiáng)度和環(huán)境。它們?yōu)榕袛嘧冑|(zhì)度和構(gòu)造歷史提供依據(jù)。應(yīng)用通過識別變質(zhì)相可以推斷巖石的形成條件,為探礦、地質(zhì)構(gòu)造分析等工作提供重要依據(jù)。變質(zhì)作用的分期及其意義變質(zhì)作用的分期依據(jù)變質(zhì)礦物組合和變質(zhì)程度的差異,可將變質(zhì)作用劃分為早期、中期和后期三個階段。早期變質(zhì)階段特點(diǎn)是低度變質(zhì),主要形成綠片巖相和蘭博長石-綠窗角閃巖相的礦物組合。中期變質(zhì)階段特點(diǎn)是中度變質(zhì),主要形成角閃巖相和麻粒巖相的礦物組合。后期變質(zhì)階段特點(diǎn)是高度變質(zhì),主要形成麻粒巖相和片麻巖相的礦物組合。變質(zhì)巖的工程地質(zhì)意義建筑基礎(chǔ)變質(zhì)巖具有較高的強(qiáng)度和抗壓性,在建筑工程中常被用作基礎(chǔ)材料,能夠有效支撐各種建筑物。隧道及地下工程變質(zhì)巖堅(jiān)硬、穩(wěn)定,可用于隧道及地下工程的開挖和支撐,為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供重要支撐。礦產(chǎn)資源開采變質(zhì)巖廣泛存在于地表及地下,是重要的礦產(chǎn)資源,可用于開采生產(chǎn)建筑材料、裝飾品等。變質(zhì)巖鑒定的應(yīng)用實(shí)例變質(zhì)巖鑒定在地質(zhì)勘探、工程地質(zhì)和礦產(chǎn)資源開發(fā)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。例如在水電站建設(shè)中,準(zhǔn)確識別周圍變質(zhì)巖類型和性質(zhì)對評估巖體穩(wěn)定性至關(guān)重要。在基建工程和采礦作業(yè)中,變質(zhì)巖的識別和分析有助于優(yōu)化開采和施工方案。此外,變質(zhì)巖鑒定還應(yīng)用于礦產(chǎn)勘探,有助于發(fā)現(xiàn)和評估變質(zhì)巖型礦產(chǎn)資源的開采潛力。在地質(zhì)測繪中,變質(zhì)巖的分布和相關(guān)構(gòu)造信息也是重要的地質(zhì)數(shù)據(jù)。變質(zhì)巖識別的關(guān)鍵要點(diǎn)1礦物組合特征通過分析巖石中礦物的種類、比例和結(jié)構(gòu)特征來判斷其變質(zhì)度和變質(zhì)類型。