2011-10-16 *
普通地质学
第十六章 变质作用 与 变质岩
江西应用技术职业学院 谢文伟 谢宇飞 制作
16.
1











变质作用 —— 地壳中 已经形成 的岩石在基本上处于
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 和 构造 变化 的地质
作用。
脱水 吸热
蛋白石 石英 高岭石 红柱石 +石英 +水
2.形成新的矿物 —— 使岩石内部物质 重新组合, 非晶质 变为
结晶质,形成 新的 矿物。
石灰岩 大理岩;泥质岩 角岩;石英砂岩 石英岩。
1,重结晶作用 —— 使晶粒 细小的 岩石变成晶粒 粗大的 岩石。
主要有来自地球 内部 的热能(地热、岩浆热、岩石断裂
产生的高温等),不同区域,不同深度,热能也不同。 温度
升高 增加了岩石 内部质点 的 活动性,因而使岩石产生物理化
学 变化,
一,温度
第一节 变质作用的因素
16.
1











钙长石 橄榄石 石榴子石
1.静压力 ( 均衡压力 或 围压 ) —— 由 上覆 岩层的 重力 引起的。静压力使岩石的
变的致密坚硬,并形成 新的 矿物。如
二,压力
压力增大往往 伴随着 温度升高,因此在温度、压力的 共
同作用下,也会产生 重结晶 并形成 新的 矿物。如,泥质岩
板岩、千枚岩、片岩
2.定向压力 ( 侧压力、动压力、应力 )
由构造运动或岩浆活动引起的
挤压力,使岩石中 矿物 垂直于压
力方向 排列,产生 片理构造 片麻
状构造 等。同时还能形成 新的 矿
物,石英,云母,绿泥石,石墨
等。
CaAl2SiO8+(Mg*Fe)2SiO4 Ca(Mg*Fe)2Al2(SiO4)2
16.
1
















三,具有化学活动性的流体
1.来源,主要来自岩浆和深层 热水溶液,也可以是 原来 的岩
石中的流体。
2.成分,主要是 水、二氧化碳 以及 氧、氟、氯、硼、磷 等 易挥
发性 组分。
3.作用方式,流体与温度、压力等 共同作用,活动在岩石的 破
碎带、接触带 以及矿物颗粒间的 空隙中,与周围物质进行一
系列 反应,将岩石中的一些元素 熔滤出来,引起岩石物质成
分的 变化 。如,
橄榄石 蛇纹石;辉石 绿泥石、绢云母;
黑云母 绿泥石、绢云母
上述三种因素 相互联系,相互影响,共同作用,只是在
一定的地质条件下,某种因素 起 主要作用 而已。
16.
2










变质岩的特征,最主要的有 两点,一是岩石 重结晶 明显,
二是岩石具有 一定的 结构和构造,特别是在一定压力下矿物
重结晶形成的 片理构造 。
一,变质岩的矿物
一部分矿物是在 其它岩石 中也 存在的
矿物,如 石英、长石、云母、角闪石、辉
石、磁铁矿 以及 方解石、白云石 等。
还有一部分矿物是在 变质过程中 产生的
新矿物,如 石榴子石、蓝闪石、绢云母、绿
泥石、红柱石、阳起石、透闪石、滑石、硅
灰石、蛇纹石、石墨 等 变质矿物 。这些矿物
是在 特定 环境下 形成的 稳定 矿物,是 鉴别 变
质岩的 标志矿物 。
第二节 变质岩的特征
16.
2










② 变晶结构 —— 原岩在 固态下 发生重结晶、
变质结晶作用,形成的 结晶质结构 。如:
粒状变晶结构 (石英岩、大理岩),鳞片
变晶结构 (千枚岩、云母片岩)等。
二,变质岩的 结构
变质岩 —— 地壳中原来 已经存在 的各种
岩石,在 温度、压力 和 化学活动性流体 的作
用下,使原来的岩石在 结构、构造 或 物质成
分 上发生 变化 而形成的 新岩石 。
① 变余结构 —— 变质程度 较
低,重结晶和变质结晶 不完全,
保留有 原岩的结构 。 如:
变余泥质结构 (板岩),变余
斑状结构 等。
16.
2










三,变质岩的 构造
① 变余构造 —— 岩石变质后仍保留 原岩的构造 特征。如,变
余层理构造、变余波痕构造、变余气孔构造 等。














② 变成构造 —— 原岩通过 重结晶、变质结晶 形成的构造。如:
斑点构造 (斑点板岩),板状构造 (板岩),千枚状构造
(千枚岩),片状构造 (片岩),片麻状构造 (片麻岩)等。
16.
3




























第三节 变质作用类型及代表岩石
根据 变质因素 和 地质条件 的不同分为四种类型,
一,接触变质作用 —— 岩浆侵入与围岩接触的地带,由于温
度增高和气水热液与围岩发生的作用。
1.接触 热 变质作用 —— 以 温度增高 为主,
岩石 受热 后发生矿物的 重结晶 。
2.接触 交代 变质作用 —— 除温度以外,
来自岩浆的挥发性物质( 气水热液 )与
围岩 发生 交代作用,使岩石发生复杂的
化学变化,并产生 新的 矿物。最典型的
代表 是,酸性岩浆 与 碳酸盐岩石 接触交
代,形成 矽卡岩,并且常形成 矽卡岩矿
床 。
泥质岩 斑点板岩、角岩
石灰岩 大理岩
石英砂岩 石英岩
16.
3

















—— 构造运动使岩石产生 破碎、
变形、重结晶 的一种变质作用。主要
出现在 断裂带 附近,常形成特有的 构
造岩、碎裂岩、角砾岩,和 糜棱岩 等。
二,动力变质作用 ( 破裂变质作用 )
16.
3

















—— 是在 广大范围 内发生,并由 温度、压力 以及 化学活
动性流体 等 多种 因素引起的变质作用。
区域变质作用 影响范围 可达 数千 至 数万 平方公里,影响
深度 可达 20KM以上,常 与 强烈的构造运动 有关, 与 一定区域
范围内的 构造变形、岩浆活动 等 同时 出现。往往表现出一定
的 带状分布 。
三,区域变质作用
变质带 变质因素 变质作用 变质岩
浅变质带
(低级变质)
温度、静压力不
太高 定向压力强
岩石破碎
重结晶
板岩、千枝岩,
片岩、石英岩
中变质带
(中级变质)
温度、定向压力
较强、化学活动
性流体较强 静压
力不很强
重结晶 显著 片岩、大理岩,
片麻岩
深变质带
(高级变质)
温度、静压力很
高 定向压力不一
定很强
重结晶 极为完

片麻岩、麻粒
岩、榴辉岩
16.
3

















这是变质作用 向 岩浆作用 转变 的 过渡
性 地质作用。如果热流量 继续 升高则 转变
为 花岗岩化作用,形成地壳 深熔型花岗岩 。
—— 区域变质作用 进一步 发展,由于地壳内部 热流量 的
增大 和 动力作用 的 增强,产生 深部热液 和 重熔岩浆,它们广
泛 渗透、扩散、交代,并 注入 围岩 中,形成 变质岩 基体 和 长
英质 脉体 组成的 混合岩 。
四,混合岩化作用 ( 超深变质作用 )
16.
4
















一,变质岩的分类
第四节 变质岩的分类及常见变质岩
动力变质岩
接触变质岩
区域变质岩
混合岩类
碎裂岩
构造角砾岩
糜棱岩
斑点板岩
角岩
大理岩
石英岩
矽卡岩
板岩
千枚岩
片岩
片麻岩
麻粒岩
混合岩化变质岩
混合岩
混合花岗岩
16.
4











岩(






白色、灰白色或
各种彩色。主要
由 方解石、白云
石 ( >50%)重结
晶所组成,具 粒
状变晶 结构,块
状或 条带状 构造。
白色、灰白色,
粒状变晶 结构,
块状构造。由硅
质成分的原岩
( 石英砂岩、硅
质岩 )经变质作
用重结晶形成。
石英含量 >85%,
具 变余 泥质结构,板
状构造 。板理面上可
见有绢云母、绿泥石。
原岩主要是 泥质岩、
泥质粉砂岩 等,重结
晶不明显。
二,常见变质岩
① 大理岩 ② 石英岩
③ 板岩
16.
4











岩(






具 显微变晶 结构,
千枚状构造,片理
面具强丝绢光泽。
原岩类型与板岩相
似,但基本上 已重
结晶 。矿物组分为
绢云母、绿泥石、
石英、纳长石 等。
具 变晶 结构,片状
构造 。原岩已 全部
重结晶。常见矿物
有 云母、绿泥石、
角闪石、石英、斜
长石 等。
具 鳞片粒状变晶
结构,片麻状构
造 或条带状构造。
主要由 长石、石
英、黑云母、角
闪石 或 辉石 等构
成。
是由较强烈的 混合岩
化作用 形成的,由 基
体 和 脉体 组成,脉体
约含 15-50%,以 注入
作用 为主,交代作用
不太强烈,基体与脉
体的 界线 一般较清楚
④ 千枚岩 ⑤ 片岩
⑦ 混合岩 ⑥ 片麻岩
16.
5




第五节 变质矿床
变质矿床 —— 在变质作用过程中、各种 有用物质 聚集 起
来形成的矿床。
一,沉积变质矿床 ( 受变质矿床 )
—— 沉积岩 在变质作用过程中。各种 有用组分聚集 起来
形成的矿床。
如:鞍山 沉积变质铁 矿床、新海
连市 沉积变质磷 矿床
二,变质矿床 ( 变成矿床 )
—— 原来 不一定 是矿或原来是别
的矿,在变质过程中形成 新的 变
质矿床。
如,石墨矿、石棉矿、刚玉、蓝晶石、矽线石、透辉石 等矿
床以及 滑石矿、蛇纹石矿、大理石矿 等。
16.
6






地幔岩浆侵入
地幔岩浆 岩浆岩
沉积岩
沉积物 变质岩
地壳岩浆侵入
风化剥蚀搬运作用
成岩作用
变质作用
变质作用
地壳重熔
结晶作用
结晶作用
风化剥蚀搬运作用
第六节 地质作用小结
1.动力能源 来自地球 内部,作用 范围 包括整个 岩石圈 。
构造运动 主
导下,内外
力 地质作用
的 相互关系
以及 岩石的
循环
2.以 构造运动 为 主导, 互相联系,只是在某一区域某一时期以 某种 内力地
质 作用 为主 。
3.内力 地质作用不但 促使 地壳内部物质 运动,而且 改造、控制 地表形态
(总的 轮廓 和 海陆变迁 )。
侵入作用








二,内、外力地质作用的相互关系 (岩石的循环)
各种地质作用是 相对独立的,又是 相互依存的,是 对立的 又是 统一的 。
对地球既产生 破坏 作用,同时也产生 建造 作用。
一,内力地质作用小结









了解 变质作用 的 概念、因素、类型 及 有关矿产 ;初
步掌握 变质岩 的 一般特征 和 常见变质岩 ;掌握 内、外
力 地质作用在 地壳演变 中的 作用 及它们之间的 关系 。
学习重点,
重点是变质作用的 因素、类型 和促使地壳演变的
内、外力 地质作用 关系 。
作业及思考题,
1.变质作用的 因素 有哪些?它们是如何使岩石 变
质 的?
2.,变质岩有哪些 结构、构造?
本章学习要求
3.变质作用有哪些 类型?并列出 1-2种 代表岩石 。
4.图示 三大类岩石的 形成 与 演化关系 。