变质作用和变质岩的概念

变质作用和变质岩的概念变质作用的概念：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。