变质岩MetamorphicRock变质岩MetamorphicRock第七章交代作用和气液变质岩第一页，共五十五页。授课内容交代作用气液变质岩的基本特征主要气液变质岩气液变质作用第二页，共五十五页。1.交代作用成分特征成分特征交代作用过程中组分迁移方式实验表明，在干的系统中交代作用很难大规模进行，流体相(溶液)是组分带入带出的媒介。只有在溶液的帮助下，交代作用才有地质意义。在岩石-溶液系统中，溶液有两种性状：一种溶液赋存在裂隙中，能整体自由流通，称为裂隙溶液。另一种溶液分布在颗粒之间，围绕矿物表面或停滞在粒隙之中，不能自由流动，称为间隙溶液。两种溶液中组分迁移方式不同。第三页，共五十五页。1.交代作用成分特征成分特征渗透作用渗透作用是指组分随介质一起迁移的一种物质迁移方式。压力差是迁移的驱动力。渗透速度还与溶液本身的密度、粘度及通道的宽度和形态有关。扩散作用扩散作用是指组分呈单个原子、离子或分子状态在溶液中通过的一种迁移运动形式。溶液本身不发生运动。引起组分迁移的驱动力是它们在不同部位的浓度差。扩散速度还与温度有关。第四页，共五十五页。1.交代作用成分特征成分特征渗透作用是组分迁移的主要方式，能较远距离大量搬运组分，引起大规模的交代作用。扩散作用虽在自然界较常见，但只能形成小规模的交代岩，在渗透交代作用过程中起次要的辅助作用。交代作用过程中，渗透和扩散同时存在、互相配合。在整个岩石-溶液系统中，各种组分在裂隙溶液和间隙溶液之间可通过扩散方式互相交换，同时又通过裂隙溶液的流通过程与外界交换．第五页，共五十五页。1.交代作用成分特征成分特征CaO，MgO，CO2SiO2，K2O，Na2O接触扩散交代作用接触渗滤交代作用第六页，共五十五页。成分特征成分特征交代作用是伴随有物质从系统中带入带出的复杂的物质置换作用。物质的置换是通过特定的交代反应实现的。交代作用过程中，原矿物分解消失和新矿物形成生长基本同时，新矿物形成一般也经过结晶中心的形成及晶体逐渐增长的过程，称为交代结晶作用交代反应过程中，组分从原矿物转入溶液中，主要决定于它们各自在溶液中的饱和程度。1.交代作用第七页，共五十五页。成分特征成分特征影响因素温度、压力、溶液中被带入带出组分的化学位或活度。以白云母和石英为组成的岩石，若为封闭系统，白云母稳定性由变质反应：KAl3Si3O10(OH)2+SiO2→KAlSi3O8+Al2SiO52+H2O白云母石英钾长石1.交代作用第八页，共五十五页。成分特征成分特征若为开放系统，白云母带入K+可生成钾长石，白云母或钾长石带出K+则可生成矽线石。反应式为：KAl3Si3O10(OH)2+6SiO2十2K+===3KAlSi3O8+2H+白云母石英钾长石KAl3Si3O10(OH)2+2H+==3Al2SiO5+3SiO2+2K++3H2O白云母矽线石石英2KAlSi3O8+2H+===Al2SiO5+5SiO2十2K++H2O钾长石矽线石石英上述交代反应平衡，除了T、PH2O外，钾和氢离子的活度亦是重要的影响因素1.交代作用第九页，共五十五页。成分特征成分特征1.交代作用第十页，共五十五页。成分特征成分特征尤格斯特研究并用图解表示了上述平衡，白云母、石英、钾长石及A12SiO5矿物与T、PH2O、αK+、αH+（由pH反应，pH=-logαH+）的平衡关系：1）在与钾长石平衡的溶液中，αK+、pH减少，都可使钾长石通过交代反应为白云母代替2）PH2O、αK+、PH的增加、T降低，利于A12SiO3多形变体反应发生白云母化，这是泥质变质岩中最常见的蚀变。1.交代作用第十一页，共五十五页。2.气液变质作用成分特征成分特征概念：热的气体及溶液(气水热液)作用于已形成的岩石，使其发生矿物成分，化学成分及结构构造的变化形成新的岩石，这种交代作用称为气液变质作用。交代作用包括的范围广泛，气-液变质作用不包括交代成因的混合岩化作用。气-液变质作用通常沿构造破碎带及矿脉两侧发育，故又称围岩蚀变，气-液变质岩又称为蚀变岩。与接触热变质伴生、产于侵入体与围岩接触带的气-液变质又称为接触交代变质。第十二页，共五十五页。2.气液变质作用成分特征成分特征气-液变质作用温度变化范围广（几十至800℃）压力通常较低(小于0.4GPa)。气水热液是以水为主要成分的化学性质活泼的流体，其成分除H2O外，尚含有CO2...
