变质作用的概念:
由内力地质作用引起物理、化学条件的改变,从而使地壳中原有岩石的化学组分、矿物组成、结构构造等方面在原岩基本保持固态的情况下。
所发生的转化作用。变质作用与岩浆作用没有明显的界限(如混合岩化作用:低熔点的长英质物质被熔融形成液体相,与原岩中难熔组分相。
互作用混合形成一种新的岩石。),但两者不同的特点是:变质作用基本在固态进行。
影响变质作用的因素(相当于变质作用的物化条件)
温度:是变质作用最积极主要的因素,多数变质作用是在温度升高的情况下进行的。主要表现:
1、温度升高引起重结晶作用(如非晶质蛋白石变成石英、石灰岩重结晶变成大理岩、石英砂岩变成石英岩等)和矿物多型变体的形成。
低温石英变成高温石英、变质岩中的蓝晶石红柱石变成矽线石等)。
2、温度升高引起岩石中各种组分重新组合形成新矿物,且伴随结构水、结晶水等的脱出。如高岭石在温度升高下转变为红柱石和石英。
组成的红柱石角岩。【高岭石(吸热→)(放热)红柱石+石英+水】。白云母分解就形成硅线石+钾长石。【白云母+石英(吸热→)
←放热)硅线石+钾长石+石英】。
3、温度升高为变质反应提供能量,起到促进作用。
热源:1-岩浆熔融体带来的热。
2-地热:地壳恒温层以下,温度随深度而改变,愈深温度愈高,呈有规律的增加。但单纯的地热不足以引起变质作用。恒温层以。
下每向下增加100米所增加的温度数称为地热增温率(一般深度每增加100米温度平均增加3℃)
3-构造运动所产生的热,大规模推覆挤压由于摩擦产生大量的热能,可使岩石变成塑性状态,甚至发生局部熔融。
4-岩石中放射性元素蜕变放出能量。
5-地幔深部熔融体的重力分异,产生上升的热流,引起热液值的升高。
6-地壳中物质相转变释放出的热能等。
压力:根据压力性质和所起的作用划分。
1、负荷压力(pl):又称围压。是一种均向压力,一般指岩石在一定埋深所承受上覆岩层的重力,负荷压力是深度和上覆岩层比重的。
函数,主要表现如下。
使岩石孔隙减少,变得致密坚硬。如镁橄榄石+钙长石(负荷压力增大的情况)→石榴石。
促使化学反应的速度加快或减缓。
引起结构的改变。如重结晶。
2、流体压力(pf):存在于岩石的粒间、显微裂隙及毛细孔隙中的流体物质(主要是水、二氧化碳等)对周围物质所产生的压力。如。
果流体相在饱和封闭状态下,固体岩石所承受的压力能全部传导给流体相,所以(pf)=(pl)。如果流体相在地。
壳较浅部且自由流通状态下,(pf)=流体相重力<(pl)。
3、定向压力:构造运动或岩浆侵入围岩时所产生的侧向挤压应力,主要发生在地壳表层,随深度增加而减弱。
化学活动性流体:通常指气态或液态的水溶液,由于压力差或浓度差引起流动,便对周围岩石发生交代作用,造成岩石中组分的带出带入,形成与原岩性质截然不同的变质岩石。如:
绢云母+绿泥石(脱水,温度升高→)(水化,温度降低)黑云母+水。
白云母+石英(脱水,温度升高→)(水化,温度降低)钾长石+硅线石+水。
蛇纹石+水镁石(脱水,温度升高→)(水化,温度降低)镁橄榄石+水。
方解石+石英(去碳酸盐化→)(碳酸盐化)硅灰石+二氧化碳。
变质岩的概念:由变质作用形成的岩石称为变质岩。
根据原岩类型划分为:
正变质岩:由岩浆岩经变质作用形成的变质岩。
副变质岩:由沉积岩经变质作用形成的变质岩。
简述对变质作用和变质岩的研究具有什么意义:
对变质作用和变质岩的研究可重塑一个地区地壳发展和演化的规律。
由变质作用所形成的矿床分布广泛,矿种众多。