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变质作用(2)

时间:2013-10-04  归属:地球科学概论
二、变质作用的基本类型

变质作用发生的地质条件是极其复杂多样的,一般根据变质作用发生的地质背景和物理、化学条件,分为以下四种主要类型。

(一)接触变质作用

接触变质作用(contact  metamorphism)是在岩浆侵入体与围岩的接触带上,主要由岩浆活动所带来的热量及挥发性流体所引起的一种变质作用。

接触变质作用的主要变质因素是温度及化学活动性流体,压力居比较次要的地位。接触变质作用的温度较高,一般为300~800℃,由于热量是由岩体向外逐渐传递和扩散的,所以温度的平面分布为从岩体向外逐渐降低,直到与原岩温度过渡。接触变质作用发生的深度不大,通常在10km以内,这可能是因为在深部的围岩因地热增温本来就具有较高的温度,它与侵入体之间的温度反差较小,因而接触变质不明显。接触变质作用的动压力一般不明显,主要是静压力,但由于接触变质的深度小,故静压力较低,一般小于300MPa。所以,接触变质作用是发生在高温、低压的变质环境之中,发生接触变质的地区的地温梯度常达到  6℃/100m以上。

接触变质过程中的主要变质作用方式为温度和化学活动性流体所引起的重结晶作用、变质结晶作用与交代作用。接触变质作用围绕岩体周围发生,且离侵入体越近变质作用越强,远离侵入体则减弱直至完全没有变质现象,因而形成一个以岩体为中心、变质程度向外减弱的环带状接触变质带,称为变质晕。变质晕的宽度一般为几米至1~2km,这种宽度的变化主要受侵入体的规模、产状、成分、温度以及围岩的性质等因素控制。一般来说,侵入体规模大、温度高、围岩岩层产状平缓、富含挥发分且围岩对变质作用敏感(如泥质岩、碳酸盐岩等)时,形成的接触变质晕较宽;反之则较窄。

按引起接触变质的主导因素及变质作用方式的不同,接触变质作用可分为两种:

接触热变质作用  引起接触变质的主导因素是岩浆侵入造成的温度升高,变质作用的方式主要为重结晶作用和变质结晶作用,变质作用前后岩石的总体化学成分无显著改变。最常见的接触热变质的例子是泥质岩石变成各种角岩(如红柱石角岩)、石灰岩变成大理岩、石英砂岩变成石英岩等。

接触交代变质作用  引起变质的因素除温度以外,从岩浆中分泌的挥发性物质所产生的交代作用具有重要意义。在这一过程中原岩有物质成分的带入和带出,因而变质前后原岩总体化学成分有显著变化,同时伴有大量新矿物产生。最常见的接触交代变质的例子是碳酸盐岩(如石灰岩)与中、酸性岩浆岩相接触时所形成的夕卡岩。夕卡岩形成的过程中常伴有一些金属矿物的形成,它们可以聚集成为矿体,称为夕卡岩型矿床。其中常见的有磁铁矿、黄铜矿、闪锌矿、白钨矿等。如湖北的大冶铁矿、安徽的铜官山铜矿等。

上述两种接触变质作用都是伴随岩浆侵入而发生的,它们往往在接触变质带中联合作用,并不能绝然分开,但有时存在一定的主次关系,如在岩体的某处部位或围岩的某个层位上主要出现接触交代变质作用。

(二)动力变质作用

动力变质作用(dynamic  metamorphism)是指在构造运动所产生的定向压力作用下,岩石发生的破碎、变形以及伴随的重结晶等的作用。这种变质作用主要发生在构造运动使相邻的两个岩石块体之间发生相对运动时的接触带上,这种接触带被称为断裂带或断层带,所以,动力变质作用又被称为断裂(或断层)变质作用。动力变质作用及其所形成的动力变质岩在平面上和剖面上均呈线性或带状分布,动力变质岩也称为断层岩,如碎裂岩和糜棱岩。动力变质带的宽度可从几厘米到几公里,大型的甚至可达几十公里;动力变质带的长度一般几公里到几百公里,大型的长达1000km以上。动力变质带的规模往往与其发育的历史长短及两侧岩块的相对运动强度、断层规模等有紧密关系。

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