第三节
变质作用分类简表
变质作用类型
分类依据: 分布规模 / 地质背景或物化条件
局部变质作用
1.接触变质作用. :
区域变质作用
1. 造山变质作用
2.动力变质作用
3.冲击变质作用 4. 交代变质作用
2. 洋底变质作用:
3. 埋藏变质作用: 4. 混合岩化作用:
第三节
1. 接触变质作用：
变质作用类型
分布于岩浆侵入体与围岩接触带，主要由岩浆热导 致的变质作用。主要因素是温度，压力较低，应力不明 显。变质机制以静态重结晶或静态变质结晶为主。
变质作用（Metamorphism）一词是由法国学者Boue (1820)年首次 提出来的，后来由英国学者C. Lyell(1833) 在他的名著《地质学原理》 中比较系统地进行了论述 。系指在地壳形成和发展的过程中，由于物 理化学条 件的改变，早先形成的岩石(包括岩浆岩和沉积岩）在固态条 件下所发生的矿物成分、结构构造的变化，称变质作用。
2. 动力变质作用:
分布于断裂带，由构造作用导致的变质作用。主要 控制因素是应力，通常具较高的P/T比。变质机制以变 形和动态重结晶或动态变质结晶为主
第三节
3. 冲击变质作用:
变质作用类型
陨石冲击地表产生强大的冲击波所导致的变质作用。 主要因素是瞬时高压和高温。变质机制以变形和伴随的 部分熔融为主。
第一节
变质作用的现代概念
关于变质作用的概念应强调以下几点:
（1）变质作用是一种改造作用，这种改造发生在风化带和胶结带以下， 原岩经过改造后在固态下转变为一种新的岩石。如果原岩为沉积岩，变 质后的岩石称为副变质岩；如果原岩为岩浆岩，变质后的岩石称为正变 质岩。 （2）变质过程中岩石基本上保持固态，并且强调温度的递增过程， 这一点与岩浆作用不同。后者强调的是矿物从硅酸盐熔融体中结晶，所 涉及的是晶体－液态的平衡，并强调温度的下降过程。当变质作用温度 较高时，岩石可发生部分熔融，出现一定数量的熔体，这些熔体与固态 残余物之间可发生混合岩化作用。当熔体数量较多时转变为典型的岩浆 作用。广义的变质作用概念包括岩石在固态下的变质作用和有部分熔体 出现的混合岩化作用。
变质作用的影响因素
一种侧向压力（各方向压力不等）
应变：岩石遭受应力作用所产生的反应。 （弹性变形、永久变形） 分类：张应力、压应力、剪应力（图） 作用
1. 机械改造。是岩石优选组构的主要因素。
2. 影响变质反应、重结晶作用、流体活性。 3. 产生构造超压，增加静压力。
第二节
四、流 体
变质作用的影响因素
（1）很低级变质: 特征是变质基性岩中出现浊沸石,硬柱 石, 葡萄石, 绿纤石等矿物的出现为标志, 温度区间为 200-3500C. （2）低级变质: 以变质基性岩中硬柱石, 葡萄石,绿纤 石等矿物反应形成黝帘石和阳起石为标志,温度区间为 350-5500C
第一节 变质岩的化学成分
三. 等化学系列概念和类型
（二）等化学系列类型
按变质岩化学成分特点可分为五个等化学系列： 1. 富铝系列：化学成分特征是富铝; 贫钙; 铁, 镁低; 钾 > 钠. 原 岩是泥质岩石（泥岩、页岩）或火山凝灰岩.
2. 长英质系列：化学成分特征是富硅; 贫钙, 铁, 镁;铝含量也较低.
第三节
6. 洋底变质作用:
变质作用类型
在大洋中脊附近，洋壳岩石在上升的热流和海水的作用 下发生的规模巨大的变质作用. 变质因素主要是温度、 流体及活动组分化学位，P/T比低。变质机制是变质（重） 结晶作用和交代作用。产物的面理和线理不发育。
7. 埋藏变质作用:
一套巨厚的岩层被快速埋藏到地下深处所发生的大规模 的很低级且无明显变形的变质作用。它是成岩作用与变 质作用的过度类型，独立分布于强烈坳陷盆地的沉积底 部或造山变质、洋底变质的很低级部分。产物变质程度 低且面理和线理不发育。
铝榴石、红柱石、蓝晶石、矽线石、硅灰石等.
3、与岩浆岩中的矿物相比, 变质岩中的矿物在内部结构 和结晶习性等方面, 有如下特点:
第二节 变质岩的矿物成分
一. 变质岩矿物成分一般特征
1) 层状和链状晶格的矿物较普遍, 其延展性也较大. 2) 出现一些分子排列紧密，分子体积小, 密度大的高压 矿物. 3) 出现红柱石, 蓝晶石, 矽线石等同质异相矿物. 4) 矿物的变形现象发育. 5) 斜长石的环带结构在变质岩中少见.
质白云质泥灰岩; 基性岩屑砂岩等.
5. 超铁镁质系列：化学成分特征是 富铁, 镁; 贫钙,铝, 硅. 原岩是超 基性侵入岩; 超基性火山岩和极富镁的沉积岩
第二节 变质岩的矿物成分
一. 变质岩矿物成分一般特征
1、三大岩类常见的主要造岩矿物都是长石, 石英, 云母, 角闪石, 辉石等. 2、变质岩中特有矿物：硬绿泥石、十字石、堇青石、 铁
第二节 变质作用的影响因素
原岩化学成分； 地质条件； 物理化学环境
一、 温 度 一、 温 度
1. 温度范围: 200 - 8000 C， 超高压可达10000 C。
2. 变化原因: 岩浆；深部热流；地壳放射热；机械摩擦；地
热增温（正常情况 25-30 C / km)。
3. 主要作用：可导致重结晶、变质反应、重熔；增加流体活 性； 改变岩石变形性质等。 它是变质作用的主导因素.
第二节 变质岩的矿物成分
二.矿物成分与原岩化学成分的关系
1. 富铝系列: 硬绿泥石、十字石、堇青石、铁铝榴石、 红柱石、蓝晶石、矽线石。 2. 长英质系列: 极少出现富铝系列特征变质矿物. 3. 碳酸盐系列:方解石、白云石、滑石、蛇纹石、镁橄榄 石、透辉石、透闪石、硅灰石、金云母、钙铝榴石。 4. 铁镁质系列:辉石、角闪石、绿泥石、阳起石、绿帘石, 等大量铁镁矿物。 5. 超铁镁质系列:滑石、蛇纹石、透闪石、橄榄石、镁铝 榴石、尖晶石、辉石、镁铁闪石等。
第二节
变质作用的影响因素
二、压 力 (静压力和流体压力)
1. 静 压 力
作 用: （1）控制变质反应方向，影响变质反应温度
（2）有利于形成分子体积小、密度大的矿物
（3）改变岩石的熔点
CaCO3 + SiO2
105Pa, 4700C 108pa, 6700C
CaSiO3 + CO2
第二节
变质作用的影响因素
第一节 变质岩的化学成分
三. 等化学系列概念和类型
（一）等化学系列概念
指原始总化学成分特征相同的所有变质岩。同一化学系列变质 岩中矿物组合的不同，只取决于变质作用的物理化学条件。 图 1-1. 等化学系列概念说明图解 辉长-辉绿岩 玄武岩 铁质白云质灰岩 基性凝灰质砂岩 低级变质作用 绿 片 岩 高级变质作用 中级变质作用 基性麻粒岩 斜长角闪岩
4. 交代变质作用:
分布于侵入体接触带及其附近和火山活动区，主要 由岩浆热液引起的异化学变质作用。主要因素是流体活 动组分化学位。变质机制主要为交代作用。
第三节
5. 造山变质作用：
变质作用类型
（区域动热变质作用或狭义的区域变质作用） 与造山作用密切相关，大规模分布于前寒武纪结晶基底 （面状）和显生宙造山带（带状）的变质作用。变质因 素复杂，P/T比范围宽（三种压力类型）并与构造环境 密切相关，变质机制为变质（重）结晶和变形。形成的 变质岩常见面理和线理构造。
变质岩
第一章 变质作用概述
1.变质作用的现代概念 2.变质作用的影响因素 3.变质作用的类型 4.变质作用的研究范畴
第一节 变质作用的现代概念
1). 是与地壳形成和发展密切相关的一种地质作用。
2). 地壳已存岩石在基本保持固态条件下的转变过程.
3). 在特殊条件下，还可以产生重熔（溶），形成部 分流体相（岩浆） 4). 变质作用是一个动态过程。
2. 大多数亲铜元素（Cu\Pb\ZnAg\As\Te\Sb\Hg\Rb\Sr\Ba）
等随温度升高活动性增大，被变质热液带出带入。 3. 一些亲铁元素（Fe\Cr\Co\Ni）稳定性较大，而一些难
溶的铂族元素（Pt\Pa）稳定性更大。
4. 主要造岩氧化物含量在一般变质作用中无明显变化， 基本上可视为等化学过程。
原岩是含长石的各种砂岩, 粉砂岩和酸性—中酸性火山岩, 花岗岩. 3. 碳酸盐系列：化学成分特征是富钙, 镁; 铝, 铁, 硅含量较低且变
化范围大. 原岩为石灰岩和白云岩.
第一节 变质岩的化学成分
三. 等化学系列概念和类型
（二）等化学系列类型
按变质岩化学成分特点可分为五个等化学系列： 4. 铁镁质系列： 化学成分特征是贫硅; 富铁, 镁, 钙; 钠 > 钾；含 一定量的铝. 原岩是基性火山岩; 火山碎屑岩; 辉长-辉绿岩; 铁
第二节 变质岩的矿物成分
三.矿物成分与变质条件的关系--等物理系列
(一）等物解 基性系列的原岩
中级变质
斜长角闪岩
富铝系列的原岩
云母片岩
第二节 变质岩的矿物成分
三.矿物成分与变质条件的关系--等物理系列
(一）等物理系列的划分
Winkler (1974) 按温度将变质强度划分为四个变质级(等物理系列) : 很低级, 低级, 中级, 高级
700-900oC
混合岩化作用 migmatism 埋藏变质作用 burial metamorphism
150-200oC
第二章 变质岩的基本特征和分类命名
主要内容: 化学成分 矿物成分 结构构造 影响因素: 原岩特点 变质作用的物化条件 基本特征：两重性----继承性和独特性.
图 1. 变质岩形成的框架图
第三节
8. 混合岩化作用:
变质作用类型
在高级区域变质地区，由部分熔融产生的低熔物质（新 成体）与变质岩基体（古成体）混合形成混合岩的过程。 它是变质作用向岩浆作用的过度类型,又称超变质作用