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工程地質(zhì)

基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)中關(guān)于變質(zhì)作用的原理

  一. 變質(zhì)作用的概念
 
  變質(zhì)作用是指在地球內(nèi)力作用下，早先形成的各種巖石(沉積巖、巖漿巖、變質(zhì)巖) 基本上在固態(tài)下發(fā)生礦物成分和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的變化而變成一種新巖石的過程。
 
  變質(zhì)作用形成的巖石稱為變質(zhì)巖。  變質(zhì)巖是自然界最主要的巖石類型之一，它與巖漿巖、沉積巖一起構(gòu)成固態(tài)巖石圈。
 
  二．變質(zhì)作用的控制因素
 
  1．溫度： 當(dāng)溫度升高到150-250℃時,巖石中開始有變質(zhì)礦物形成。因此，該溫度區(qū)間 可以作為變質(zhì)作用溫度的下限。當(dāng)溫度升高到650℃，部分巖石中的易熔組分（如長英質(zhì)礦物）開始發(fā)生熔融，促使巖石向混合巖轉(zhuǎn)化。
 
  2．壓力：通常情況下，對變質(zhì)作用具有影響的壓力分為靜巖壓力（上覆巖石的負荷壓力）、流體壓力（巖石中揮發(fā)份在負荷壓力下形成的壓力）、應(yīng)力（構(gòu)造活動產(chǎn)生的、具有方向性的內(nèi)力）。
 
  變質(zhì)作用的最小靜巖壓力是1×108 Pa，最大靜巖壓力是10×108 Pa，按照靜巖壓力每公里深度增加0.3×108 Pa計算，變質(zhì)作用發(fā)生深度范圍約為4～35km。
 
  3．化學(xué)活性流體：促進組分的溶解與遷移，降低巖石熔融溫度。
 
  4．時間
 
  三．變質(zhì)作用的方式
 
  1．重結(jié)晶作用
 
  是指巖石在變質(zhì)過程中，同種礦物顆粒不斷增大，相對大小逐漸均勻 化，顆粒外形變得較規(guī)則的變化過程。
 
  2．變質(zhì)結(jié)晶作用
 
  在原巖基本保持固態(tài)且總的化學(xué)成分（除揮發(fā)分外）不變的條件下， 部分原有礦物通過發(fā)生特定的化學(xué)反應(yīng)（主要是與粒間孔隙溶液作用）而趨于消失，同時形成新的穩(wěn)定礦物的過程。
 
  3．交代作用
 
  在變質(zhì)過程中，當(dāng)存在大量化學(xué)活性流體時，通過部分變質(zhì)原巖物質(zhì)的帶 出和外來物質(zhì)的帶入，從而造成原巖中某種礦物被另一種化學(xué)成分不同的新礦物所置換的作用，成為交代作用。
 
  4．變形與碎裂作用  (應(yīng)力、彈性變形、塑性變、脆性變形)