第 6 讲 变质岩 一、变质作用 二、变质岩 三、 常见变质岩 四、三大岩类之间的关系

一、变质作用 1. 变质作用， metamorphism ①在构造运动、岩浆活动或地壳内热流变化 等内动力的影响下， ②地壳中岩石的矿 物成分、化学成分和结构构造发生变化， 这种变化总称为变质作用。

2. 岩石变质的条件 1 ）化学活泼性流体 ： CO 2 ， H 2 O 2 ）温度 ℃ ~ ℃，热量来源？ 3 ） 压力 （ 1 ）静岩压力（均向压力）：每公里厚的岩石压力约为 275bar ，地下 10km 深约 2750bar ，地下 20km 深约 5500bar 。 结果：形成密度大、体积小的新矿物。 （ 2 ）构造压力（定向压力）：使岩石中片状矿物、柱状矿 物定向排列。

局部变质作用 接触变质作用 热接触 接触交代 动力变质作用：糜棱岩 冲击变质作用：冲击岩（斯石英） 区域变质作用 混合岩化作用：混合岩 变质作用浅变质作用：板岩 → 千枚岩 中变质作用：片岩、角闪岩、片麻岩 深变质作用：麻粒岩 3. 变质作用类型

变质作用

主要的变质作用 1 ）区域变质作用：构造作用 + 岩浆作用，数百 ~ 数千平方千米。 2 ）热接触：大理岩、石英岩、角岩 3 ）接触交代：矽卡岩、蛇纹岩

区域变质作用

热接触变质作用 热接触：大理岩、石英岩、角岩

热接触变质作用示意图

接触交代变质作用

矽卡岩矿床的产出位置 1— 花岗闪长岩； 2— 石灰岩； 3— 含矿矽卡岩； 4— 矿体； 5— 无矿矽卡岩

二、变质岩 由变质作用形成的岩石称为变质岩。 正变质岩： ortho-metamorphic rock 副变质岩： para-metamorphic rock

1. 变质矿物 晶体形态：片状、柱状和针状 矿物种类：红柱石、矽线石、硅灰石、透闪石、阳起 石、蛇纹石、蓝晶石、石 墨、绿泥石、 滑石、石榴石等 CaCO 3 + SiO 2 → CaSiO 3 + CO 2 ↑ 特点：延长方向多半平行于片理，常形成束状、放射 状、纤维状等。

2. 结构 1 ）变晶结构 等 粒 变 晶等 粒 变 晶 不等粒变晶－斑状变晶（相差悬殊） 粗粒 > 3mm 中粒 3 ~ 1mm 细粒 1 ~ 0.1mm 显微 < 0.1mm 按变晶大小 按变晶结晶程度：他形、半自形 按变晶形状：粒状、磷片状、纤维状等 命名：结构类型＋ “ 变晶结构 ”

2 ）变余结构： “ 变余 ” ＋原来结构名称 3 ）碎裂结构 碎裂结构 碎斑结构 糜棱结构 岩石中变晶结构和变余结构经常并存！！ 4 ）交代结构

3. 构造 片理构造：板状、千枚状、片状、片麻状 条带状构造： 变余构造： “ 变余 ” ＋原来构造名称 块状构造

片理构造（板状构造）

三、常见变质岩 1. 板岩， slate 原岩为页岩、粉砂岩、凝灰岩等。 2. 千枚岩， phillite 绢云母 + 石英 + 绿泥石，富泥质岩形成。 3. 片岩， schist 全结晶，云母 + 绿泥石 + 角闪石。

板岩

磬石

4. 大理岩， marble 等粒变晶结构。 5. 石英岩， quartzite 等粒变晶结构。 6. 角岩， hornfels 富泥质岩形成，无片理，长石 + 石英 + 云母 + 堇青石 + 红柱石。

大理岩，等粒变晶结构

嵩山，石英岩

7. 蛇纹岩， serpentinite 含赤铁矿细脉、石棉脉等。 3Mg 2 SiO 4 + 4H 2 O + SiO 2 → 2Mg 3 [Si 2 O 5 ](OH) 4 8. 片麻岩， gneiss 石英 + 长石 + 云母 + 角闪石 + 辉石等。 9. 混合岩， migmatite 超高级变质作用形成。

江苏东海，蛇纹岩

蛇纹岩

翡翠 形成条件：低温高压变质作用

泰山，混合岩 泰山的彩石

四、三大岩类之间的相互关系 空间关系 成因联系 垂直分布关系 水平分布关系

1. 三大岩类的空间关系

三大岩类的分布状况（％） 岩浆岩变质岩沉积岩 占岩石圈表层总面积 占陆地总面积 占岩石圈表层大陆及其邻近海域 总面积 占岩石圈总体积 占地壳体积

2. 三大岩类的成因联系

三大类岩石的相互转化

花岗岩 片麻岩粘土 紫苏花岗岩酸性麻粒岩 泥岩泥质板岩 千枚岩 结晶片岩 混合岩

3. 变质岩与岩浆岩、沉积岩的的区别 1 ）岩浆岩与沉积岩、变质岩的主要区别在于： （ 1 ）岩浆岩大部分为块状的结晶质岩石，部分为玻璃质岩石。玻璃质的岩 石一般是岩浆岩。 （ 2 ）岩浆岩中有一些特有的矿物，如橄榄石、霞石、白榴石等。 （ 3 ）岩浆岩中有一些特有的结构构造，如气孔构造和杏仁构造等。 （ 4 ）岩浆岩体与围岩间一般都有明显的界线，有的平行、有的切穿围岩的 层理或片理。 （ 5 ）岩体中常含有围岩碎块（捕虏体），围岩和这些被捕虏的围岩碎块常 遭受热变质作用。 （ 6 ）岩浆岩中一般没有生物化石。

2 ）沉积岩的主要特点 （ 1 ）层理构造是沉积岩所特有的构造。 （ 2 ）沉积岩中常见生物化石。 （ 3 ）常有特殊的矿物 — 表生矿物，如粘土矿物、 石盐、石膏等。 3 ）变质岩的主要特点 （ 1 ）片理构造是变质岩所特有的构造类型。 （ 2 ）变质矿物－滑石、石墨、石榴子石。

变质岩、岩浆岩及沉积岩的主要区别 岩浆岩变质岩沉积岩 产状侵入、喷出随原岩产状而定层状 形成环境降温降压升温升压常温常压 化学成分 Na 2 O > K 2 O, Fe 2+ > Fe 3+ Na 2 O < K 2 O, Fe 2+ < Fe 3+ ， H 2 O 和 CO 2 充 分 特征矿物橄榄石、霞石、白榴石 等 滑石、石墨、石 榴子石 粘土矿物、石盐、石 膏等 结构大部分为结晶质，少部 分为隐晶质和玻璃质 变晶和变余结构碎屑、化学、生物结 构 构造多为块状，喷出岩有气 孔、杏仁、流纹状、枕 状构造以及柱状节理等 片理层理 其他不含生物化石，一般与 围岩有明显的界线 可有化石（副变 质岩） 多含生物化石，与围 岩的界线不很清楚