工程地质培训讲义-变质岩.pptx

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1、变质岩变质岩一、变质岩的形成二、变质岩的物质组成三、变质岩的结构和构造四、变质岩的分类五、常见的变质岩3一、变质岩的形成 变质岩：由原岩石（岩浆岩、沉积岩或变质岩）在地壳中受到高温、高压或化学成分的渗入，在基本保持固态的情况下使岩石的结构、构造或矿物成分发生变化，形成新的岩石。变质岩不仅具有自身独特的特点,而且还常保留着原来岩石的某些特征。变质岩的形成 变质岩占地壳总量略逊于岩浆岩，但变质岩的家族非常庞大，其种类远多于岩浆岩和沉积岩。变质岩中的主要矿产与接触变质岩有关的矿产：铁、铜、铅、锌、钼、铍、石棉等。如：湖北铁矿，湖南的铅锌矿，云南的锡矿等。与区域变质有关的矿产有：铁、石墨、菱镁矿、刚玉

2、及磷矿等。如：鞍山的铁矿、山东的滑石矿。变质岩的形成 变质岩的用途：建筑及装饰材料，如板岩、汉白玉等工艺品原料，如大理石、翡翠等非金属工业原料，如石英岩、石墨、刚玉、石棉等变质岩中直接产出金属矿产，如金、银、铜、铅、锌、铁及稀有、稀土等矿产，其中变质岩中的铁矿床占全世界铁矿总储量的80%以上6二、变质岩的物质组成 组成变质岩的矿物继承矿物（原生矿物）：在其它岩石中也存在的矿物，如石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石、白云石等。新矿物（变质矿物）：在变质过程中产生的新矿物，如石榴子石、绢云母、绿泥石、红柱石、阳起石、透闪石、滑石、硅灰石、蛇纹石等。这 些 变 质 矿 物 可 以 作 为 鉴 别

3、 变 质 岩 的 标 志 矿 物。变质岩中矿物因压力的影响，排列往往具有定向性，矿物形态具有延长性。变质岩的物质组成 变质岩和岩浆岩的区别：变质岩往往有典型的变质矿物，有些变质岩具有片理构造，而岩浆岩则无。变质岩和沉积岩的区别：沉积岩具层理构造，常含化石；而变质岩则无。沉积岩中一般不具结晶粒状结构；而变质岩大部分是重结晶的岩石，只是结晶程度不同。三、变质岩的结构和构造 变质岩的结构变余结构碎裂结构变晶结构 变质岩的构造片理构造块状构造变质岩的结构-变余结构 变余结构：在变质过程中，由于变质程度较浅，重结晶作用不完全，仍保留一些原岩的结构、构造特征。变质岩的原岩是砂岩或泥岩等沉积岩，则可能会出现

4、变余砂状结构或变余泥状结构；变质岩的原岩是岩浆岩，则可能会有变余斑状结构等。变余结构对于判别原岩的性质类型有重要意义。变余结构变余砾状结构（标本光面）变余粉砂结构变质岩的结构-碎裂结构 碎裂结构：岩石在应力作用下，其中的矿物颗粒破碎，又被粘结在一起形成的结构。颗粒外形形成不规则的带棱角的碎屑，碎屑边缘常呈锯齿状，并常有裂隙及扭曲变形等现象。它是动力变质岩常有的一种结构，主要发生在构造破碎带。山区公路建设中，碎裂结构岩体边坡常常需要采用锚索加固的方法。14变质岩的结构-变晶结构 变晶结构：岩石在变质作用过程中，由重结晶作用、变质结晶作用等方式形成的变晶矿物所组成的结构。变晶结构与沉积岩中的结晶结

5、构都主要由矿物晶粒组成，十分相似，但存在以下区别：变晶结构是在固态下重结晶和重组合的产物，各种矿物几乎同时结晶。具变晶结构的岩石为全晶质的（极少数为隐晶质），没有玻璃质。岩石中柱状、针状、片状和放射状矿物较发育，且常呈定向分布。变晶结构 分类依据：变晶矿物粒度绝对大小粗粒变晶结构：矿物颗粒平均直径3mm。中粒变晶结构：矿物颗粒平均直径31mm。细粒变晶结构：矿物颗粒平均直径1mm。变晶结构 分类依据：变晶矿物颗粒的相对大小等粒变晶结构：岩石中大部分主要变晶矿物颗粒大小大致相等。如大理岩、石英岩。不等粒变晶结构：主要变晶矿物颗粒大小不等但呈连续变化。斑状变晶结构：矿物颗粒直径大小相差悬殊，在较细

6、粒的变质基质中，有较大的变晶矿物。如片岩、片麻岩。变晶结构等粒变晶结构不等粒变晶结构斑状变晶结构变质岩的构造 片理构造：岩石中矿物在定向压力作用下，发生平行排列而形成的构造，是变质岩中最常见的、特征性的构造。片理构造是变质岩所特有的，是从构造上区别于其他岩石的一个显著标志。分类依据：矿物的组合和重结晶程度板状构造千枚状构造片状构造片麻状构造20变质岩的构造-板状构造 板状构造：在变质过程中，泥岩或页岩等柔性岩石受应力作用达到一定限度后，常出现一组互相平行的破裂面，也称劈理构造。由于岩石基本未重结晶，故肉眼不能分辨颗粒，劈理面平整光滑，并微有丝绢光泽。沿劈理可形成均匀薄板。板状构造是在低温而应力

7、较强的变质条件下形成的。变质岩的构造-千枚状构造 千枚状构造：变质重结晶程度不高，由细小片状矿物（绢云母、绿泥石）呈定向密集平行排列所成的构造。与片状构造相似，但晶粒微细，不易肉眼辨别矿物成分，片理面上常具丝绢光泽。变质岩的构造-片状构造 片状构造：显晶质变晶结构，由云母、绿泥石、滑石、角闪石等片柱状矿物作定向平行排列成片理。岩石重结晶较明显；片理面可以是平直的，也可以波状弯曲。变质岩的构造-片麻状构造 片麻状构造：显晶质变晶结构，主要由粒状变晶矿物（长石、石英等）组成，岩石中暗色矿物与浅色矿物相间呈条带状分布而成的一种构造。在区域变质岩的片麻岩中常见片麻状构造。片理构造变质岩的构造-块状构造

8、 块状构造：岩石中矿物颗粒无定向排列所表现的均一构造。部分大理岩、石英岩等具此构造。26四、变质岩的分类变质岩的分类五、常见的变质岩板岩千枚岩片岩片麻岩石英岩大理岩29板岩 粘土岩、粉砂岩轻微变质而成的浅变质岩。具板状构造，矿物基本没有重结晶或只有部分重结晶，外表呈致密隐晶质，肉眼难以鉴别。据颜色和杂质，分别称为黑色炭质板岩、灰绿色钙质板岩等。板岩可劈开成板，作为屋瓦、铺路等建筑材料。30板岩31千枚岩 岩石重结晶程度不高，劈理面上有某些矿物（绢云母、绿泥石）呈定向密集平行排列，具明显的丝绢光泽，有时还见有一些小皱纹。粘土岩-硬绿泥石千枚岩 粉砂岩-石英千枚岩 酸性凝灰岩-绢云母千枚岩 中基性

9、凝灰岩-绿泥石千枚岩 结晶程度比板岩好，晶粒极细，肉眼不能直接辨别。外表常呈黄绿、褐红、灰黑等色。片岩 具鳞片状变晶结构和片状构造的岩石。由片状或柱状矿物如云母、滑石、石墨、等组成，并呈定向排列；间有石英、长石等粒状矿物。属于中级变质岩石，变质程度比千枚岩高。根据片岩的主要矿物可分为：云母片岩、绿泥片岩、滑石片岩、蛇纹石片岩、角闪片岩、石英片岩、蓝闪石片岩等。33云母片岩蓝闪石片岩角闪石片岩片麻岩 具典型的片麻状构造，变晶或变余结构，因发生重结晶，一般晶粒粗大，肉眼可以辨识。片麻岩可以由岩浆岩变质而成，也可由沉积岩变质形成。主要矿物为石英和长石，其次有云母、角闪石、辉石等。此外有时还含有少量石

10、榴子石等变质矿物。35大理岩 由石灰岩或白云岩经重结晶变质而成，等粒变晶结构，块状构造。主要矿物成分为方解石，遇稀盐酸强烈起泡，可与其他浅色岩石相区别。大理岩常呈白色、浅红色、淡绿色、深灰色以及其他各种颜色，常因含有其他带色杂质而呈现出美丽的花纹。大理岩强度中等，易于开采加工，色泽美丽，是优质装饰石材和建材，纯白大理岩称汉白玉。36大理岩37大理岩 石灰岩：沉积岩，矿物成分主要为方解石。有致密状、结晶粒状、生物碎屑等结构。大理岩：变质岩，由碳酸盐岩经区域变质作用或接触变质作用形成。主要由方解石和白云石组成。粒状变晶结构或变余结构。块状构造。石灰岩的颗粒很细，肉眼难于辨别；比较光滑；滴稀盐酸后剧

11、烈冒泡。大理岩颗粒要粗一些，颗粒比较晶莹；表面不光滑；滴稀盐酸后冒泡情况不如石灰岩。38石英岩 结构和构造与大理岩相似。一般由较纯的石英砂岩变质而成。常呈白色，因含杂质，可出现灰白色、灰色、黄褐色或浅紫红色。强度很高，抵抗风化的能力很强，是良好的建筑石料。但硬度很高，开采加工相当困难。39三大类岩石之间的关系 三大类岩石都是在特定的地质条件下形成的，但在成因上又是紧密联系的：在地球形成的早期，岩浆活动十分强烈，地壳中首先出现的岩石是由岩浆凝固而成的。自出现了大气圈和水圈以来，各种外力因素开始对地表岩石一方面进行破坏，一方面又进行建造，出现了沉积岩。任何岩石都不能回避自然界的改造，因此在一定条件

12、下又出现了变质岩。41岩类特征岩浆岩沉积岩变质岩矿物成分均为原生矿物，其成分复杂，但较稳定，常见的有：石英、长石、角闪石、辉石、橄榄石和黑云母等。次生矿物占相当数量，矿物成分简单，但一般多不固定，常见的有：石英、正长石、白云母、方解石、白云石、高岭石、绿泥石和海绿石等。除具有原岩的矿物成分外，尚有典型的变质矿物，如石榴子石、透辉石、矽线石、蓝晶石、十字石、红柱石、阳起石、符山石等。结构以粒状、斑状结构为特征，还可以是隐晶质、玻璃质结构以碎屑、泥质及生物碎屑结构为其特征以变晶、变余、压碎结构为其特征构造具流纹、气孔及块状构造多具层理构造多具片理构造产状多以侵入体出现，少数喷出岩呈不规则状产出层状或大透镜状随原岩的产状而定分布以花岗岩、玄武岩分布最广粘土岩分布最广，次为砂岩，再次为石灰岩以区域变质岩分布最广42 沉积岩砾岩砂岩石英砂岩长石砂岩粉砂岩粘土岩泥岩页岩石灰岩白云岩 变质岩板岩千枚岩片岩片麻岩石英岩大理岩 岩浆岩橄榄岩辉长岩玄武岩闪长岩花岗岩伟晶岩