变质作用基本概念课件.ppt

变质作用的基本概念;图17-9 P259 1--白云母花岗岩在过量水条件下的固相线 2--白云母花岗岩在过量水条件下的液相线 3--白云母花岗岩在无水添加条件下的固相线 4--白云母花岗岩在无水添加条件下的液相线 5--拉斑玄武岩在过量水条件下的固相线 6--拉斑玄武岩在过量水条件下的液相线 7--拉斑玄武岩在无水添加条件下的固相线 8--拉斑玄武岩在无水添加条件下的液相线;图17-9 P259 1--白云母花岗岩在过量水条件下的固相线 2--白云母花岗岩在过量水条件下的液相线 3--白云母花岗岩在无水添加条件下的固相线 4--白云母花岗岩在无水添加条件下的液相线 5--拉斑玄武岩在过量水条件下的固相线 6--拉斑玄武岩在过量水条件下的液相线 7--拉斑玄武岩在无水添加条件下的固相线 8--拉斑玄武岩在无水添加条件下的液相线;图17-9 P259 可见 ：1）流体的加入可以显著降低部分熔融的起始温度 2）在流体的作用下岩浆作用与变质作用之间的界线将显著 偏向低温方向;图17-9 P259 可见 ：1）基性岩的部分熔融和完全熔融均难于酸性岩 2）流体作用异常显著地降低了基性岩的熔融温度;一、变质作用 ;二、变质作用方式 ;变质作用的方式 1.变质结晶（metamorphic cryatallization） 2.变形(deformation ) 3.变质分异(metamorphic differentiation ) ;1．1 重结晶作用 ;只涉及矿物形状、大小、空间位置变化而无新矿物的生成. 重新组合使得同种矿物颗粒粒度增大，相对大小均匀，颗粒外形规则。 在理想的单矿物岩石中，三连点结构，即相邻颗粒间的晶面夹角为120o，是结构最稳态的表现，也是化学平衡的表现。;Fig.2 含石英大理岩的结构随温度的演化 a.低温下Cc+Q平衡结构； b. 温度超越Cc+Q=Wo+ CO2↑反应温度时，粒度增大的同时Q与Cc反应，形成Wo反应边。在Wo集合体内有少量Q残留，不平衡结构； c. 反应完全，粒度进一步增大，形成新的高温条件下稳定的矿物组合Cc+Wo和平衡结构 ;补充一： 变质反应的基本类型: ;补充二 ：连续反应和不连续反应; 硬玉+石英=钠长石 ;1. 2 交代作用 （metasomatism / replacement） ;二、变质作用方?? ;晶内塑性变形 晶界塑性变形 恢复作用 动态重结晶作用 静态重结晶作用 ;Figure 23-27. Proposed mechanisms for the development of foliations. After Passchier and Trouw (1996) Microtectonics. Springer-Verlag.; ; 变质分异作用实质上是微观尺度的离子扩散。 不同元素离子的迁移能力存在差异，从而导致在空间上元素结合和矿物成核生长能力的差异。 扩散的发生可以发生在: 化学上不相容的两种岩石之间（浓度梯度自发引起) 一个均匀岩石中由于温度梯度产生的粒间溶液中活动组分化学位梯度引起。 局部应力场（如剪切）控制的物质溶解和再沉淀（扩散流动）。;三、变质作用因素 ;1.温度(T )和压力(P ) ;变质作用温压范围 ;1.2 压力(P) 压力的标准国际单位为Pa(帕斯卡)、GPa(=109Pa)，地质上也常用bar(巴)和Kbar(=103bar)。它们之间的关系为：1bar=105Pa,1Kbar=0.1GPa. ;概念 静水压力(hydrostatic pressure) 负荷压力 (lithostatic pressure) 定向压力 (directed pressure) 流体压力 (fluid pressure) ;1km厚的岩石柱产生的压力增值估算： 花岗岩：P=2700kg m-3·9.8m s-2·1000m =264×105Pa=264bar 玄武岩：P=3000kg m-3·9.8m s-2·1000m =294×105Pa=294bar 橄榄岩：P=3300kg m-3·9.8m s-2·1000m =323×105Pa=323bar 洋壳（以5km厚计）底部的负荷压力约为0.15GPa。