变质作用

变质作用的基本概述
更新时间:2019-12-08 11:31 浏览:59 关闭窗口 打印此页

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  变质作用绝大多数与地壳演化进程中地球内部的热流变化、构造应力或负荷压力等密切有关,少数是由陨石冲击月球和地球的表面岩石所产生。变质作用是在岩石基本上保持固体状态下进行的。地表的风化作用和其他外生作用引起岩石的变化,不属于变质作用。

  促使沉积物转变成为沉积岩的成岩作用,通常也是在地下一定深度和一定的温度、压力等条件下进行的,它与变质作用有相似之处,但成岩作用所要求的深度、压力和温度都较小,在作用的过程中物质发生的变化不十分明显;而变质作用所要求的温度与压力较高、深度较大,在作用过程中原岩变化显著。一般来说,成岩作用的温度小于150~200℃,围压低于100~200MPa;而变质作用则要高于这一数值。因此,可以说成岩作用与变质作用具有过渡关系。变质作用虽与温度有重要关系,但温度并未使原岩熔融,即原岩基本上在固态下发生变质,一旦温度高到使原岩熔融,那么,就进入到了岩浆作用的范畴,因此变质作用与岩浆作用从发展上来看也是有联系的。对于大多数岩石来说,变质作用的高温界限大致为700~900℃。

  早在十九世纪六十年代,欧洲的一些地质学家就发现有些沉积岩逐渐过渡为矿物成分和结构构造都不同于原来岩石的地质现象。在野外观察,发现沉积形成页岩变成了云母片岩,原来的黏土矿物变成了新生成的白云母和绿泥石。但是在这些被改变的岩石中,还可以找到原来岩石残余的一些特征,比如有层理、甚至可以见到化石残片。于是,1883年英国学者莱伊尔在他的著作《地质学原理》一书中,首创“Metamorphism”一词,提出了变质作用的概念,泛指人们观察到的岩石变质现象。

  Metamorphism 由两个希腊词根构成,meta意为变化,morph意为形状、结构。总体含义意为结构形式发生了变化,但成分基本不变。

  在地壳形成发展过程中,早先形成的岩石,包括岩浆岩、沉积岩和先形成的变质岩,为了适应新的地质环境和物理化学条件的变化,在固态情况下发生矿物成分、结构构造的重新组合,甚至包括化学成分的改变,这个变化过程称为变质作用。当然,由于变质作用形成的岩石就称为变质岩。

  从早太古宙至现代,都有变质作用发生。在非洲和前苏联测得侵入变质岩中的岩浆岩的年龄为35亿年,在中国的冀东地区测得斜长角闪岩的年龄为35亿年,在格陵兰测得变质岩的年龄为38亿年,说明在早太古宙时期,已有变质作用发生。在现代岛弧底部和大洋中脊,由于有较高的地热梯度,也正在发生变质作用。

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