第四节变质岩

1、教 案 用 纸学科路基路面工程第二章 主要造岩矿物与岩石第四节 变 质 岩审批签字授课时数授课方法教 具授课班级教学目的1、 了解变质岩的成因及变质作用的类型2、 掌握沉积岩的主要特征、常见类型及三大岩类的区别教学重点和难点1、 变质岩的成因及变质作用的类型2、 沉积岩的主要特征、常见类型及三大岩类的区别复习提问1、简述沉积岩的形成过程。 2、简述沉积岩的主要特征。3、常见的沉积岩分为哪几大类？教学内容、方法和过程附记一、变质岩的成因：原岩（岩浆岩、沉积岩、早期的变质岩）在地壳中受到高温、高压及化学成分加入的影响，在固体状态下发生矿物成分及结构、构造变化后形成的新的岩石称为变质岩；形成变质岩的

2、作用叫变质作用；由岩浆岩形成的变质岩为正变质岩，由沉积岩形成的变质岩为副变质岩。二、变质作用的主要类型：分为接触变质作用、动力变质作用、区域变质作用三类。 1、接触变质作用：又称热力接触变质作用，是由于岩浆的活动散发出的热量和析出的气态或液态溶液引起的变质作用。主要发生在岩浆体周围接触带的围岩中。以热力（高温）作用为主。2、动力变质作用：又称“碎裂变质作用”或“错动变质作用1”。是在构造运动所产生的定向压力作用下，岩石所发生的变质作用。3、区域变质作用：是在地壳运动和岩浆活动下所引起的大范围内受温度、压力、化学活动性流体影响的一种变质作用。变质方式以重结晶、重组合为主。区域变质岩的岩性在一定范

3、围内比较均匀一致，其结构和成分决定其强度。三、变质岩的主要特征 1、变质岩的矿物成分：包括原岩的残留矿物（如石英、长石、云母、角闪石、辉石、磁铁矿以及方解石、白云石等）和原岩变质后的变质矿物（如石榴子石、蓝闪石、绢云母、绿泥石、红柱石、阳起石、透闪石、滑石、硅灰石、蛇纹石、石墨等）两大类。教 案 用 纸 附 页教学内容、方法和过程附记2、变质岩的结构：是指岩石组分的形状、大小和相互关系等所反映的岩石构成方式。它着重于矿物个体的性质和特征。根据成因，可将变质岩结构分为三大类：变晶结构、变余结构、碎裂结构。 1）变晶结构：是原岩重结晶而成的岩石，具有结晶质结构，这种结构统称为变晶结构。根据矿物颗粒

4、大小和形态，可以把变晶结构分为粒状变晶结构、斑状变晶结构、鳞片状变晶结构等。2）变余结构：指变质岩中残留的原来岩石的结构，如变余斑状结构、变余砾状结构等。根据这种结构可以帮助恢复变质前是哪种岩石。 3）碎裂结构：岩石受到机械破坏而产生的结构称碎裂结构。如压碎角砾结构、碎裂结构、碎斑结构、糜棱结构等。 3、变质岩的构造：是指由岩石组分在空间上的排列和分布所反映的岩石构成方式，着重于矿物集合体的空间分布特征。常见的变质岩的构造有片理构造、块状构造、变余构造。 1）片理构造：是指岩石中板状、针状、片状和柱状矿物受定向压力作用重新组合，呈相互平行排列的现象。它分为板状构造、千枚状构造、片状构造和片麻状

5、构造。矿物平行排列所成的面称片理面，它可以是平直的面，也可以是波状的曲面。 （1）板状构造：指岩石中由微小晶体定向排列所成的板状劈理构造。板理面平整而光滑，并微有丝绢光泽，沿着劈理可形成均匀薄板。 （2）千枚状构造：由细小片状矿物定向排列所成的构造，它和片状构造相似，但晶粒微细，不容易肉眼辨别矿物成分，片理面上常具丝绢光泽。如各种千枚岩具此构造。 （3）片状构造：相当于狭义的片理构造。岩石主要由粒度较粗的柱状或片状矿物（如云母、绿泥石、滑石、石墨等）组成，它们平行排列，形成连续的片理构造，片理面常微有波状起伏。如各种片岩具此构造。 （4）片麻状构造：主要由较粗的粒状矿物（如长石、石英）组成，但

6、又有一定数量的柱状、片状矿物（如角闪石、黑云母、白云母）在粒状矿物中定向排列教 案 用 纸 附 页教学内容、方法和过程附记和不均匀分布，形成断续条带状构造。如果是暗色柱状、片状矿物分布于浅色粒状矿物中，则黑白相间的片麻构造更加明显。各种片麻岩具此构造。2）块状构造：岩石中矿物颗粒无定向排列所表现的均一构造。如有一部分大理岩、石英岩等具此构造。 3）变余构造：又称残留构造，为变质作用后保留下来的原岩构造。特别是在浅变质岩中可以见到变余层理构造、变余气孔构造、变余杏仁构造、变余波痕构造等，这些构造是恢复原岩和产状的重要标志。四、常见的变质岩：变质岩根据其构造特征分为片理状岩类和块状岩石类，如表2-

7、6所示。板岩 1、片理状岩类 1）片麻岩：变质程度深，麻状构造或条带状构造，粒状变晶结构，晶粒粗大，其主要矿物是石英、长石等，其次是云母、角闪石、辉石等。其强度较高，可作各种建筑材料。 2）片岩：中、深变质岩，片理构造，鳞片状、纤维状和斑状变晶结构，常见的矿物有云母、绿泥石、滑石、石墨、角闪石等。片理发育、片状矿物含量高、强度低、抗风化能力差、极易风化剥落、甚至发生滑塌。 3）千枚岩：浅变质岩，千枚状构造，变晶结构，常见矿物有绢云母、绿泥石、石英、钠长石等。其质地松软、强度低、易风化剥落、易沿片里面滑动。 4）板岩：浅变质岩，板状构造，变余结构，矿物颗粒细小，呈致密状，颜色多种，击之发出清脆的

8、石板声，由粘土岩、粉砂岩等浅变质岩而形成。 2、块状岩类 1）大理岩：由碳酸盐岩经区域变质作用或接触变质作用形成，主要矿物成分为方解石、白云石，此外还含有硅灰石、滑石、透闪石、透辉石、斜长石、石英、方镁石等，具粒状、斑状变晶结构，块状（有时为条带状）构造，通常为白色和灰色大理岩居多。因云南大理所产最为有名，即由此得名。 2）石英岩：由石英砂岩和硅质岩经变质而成。其主要的化学成分是石英，一般为块状构造，呈粒状变晶结构，颜色也很丰富，常见颜色有绿色、灰色、教 案 用 纸 附 页教学内容、方法和过程附记黄色、褐色、橙红色、白色、蓝色、紫色、红色等。其岩石坚硬、吸水性低、抗风化能力强，可作良好的建筑物

9、地基、建筑材料、工艺品雕刻用石、工业原材料等。五、三大岩类的区分 1、结构的比较 1）岩浆岩：是由地壳内部上升的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的，具有明显的晶质结构特征，它反映矿物的先后的冷凝结晶的顺序性。 2）沉积岩：是地面即成岩石在外力作用下，经过风化、搬运、沉积固结等沉积而成，具有明显的物质沉积规律的结构特征（碎屑结构、泥质结构生物化学结构）。它反映成岩的过程即时间的先后顺序。 3）变质岩：是岩浆岩或沉积岩在变质作用下形成的一类新岩石，在结构上既有继承性又有独特的变异性，而呈变晶、变余、碎裂等结构。它反映成岩重结晶的定向性。 2、构造的比较：1）岩浆岩：侵入岩具块状及粒状构造；喷出岩常具

10、有流动构造、气孔、杏仁及致密块状构造。2）沉积岩：具有层状构造及层理构造，厚层的生物化学岩可视为块状构造。3）变质岩：构造比较复杂，如片岩具有片状构造、板岩具板状构造等等。六、小结本次课主要学习了变质岩的成因、主要特征、常见类型及变质作用的类型、三大岩类的区别；通过学习我们要了解变质岩的成因及变质作用的类型，掌握沉积岩的主要特征、常见类型及三大岩类的区别，为与、土工程性质的认识、分析奠定一定的基础。七、作业布置1、分析变质岩在其矿物成分和结构上有何特性。2、分析三大岩类在成因上的关系。3、如何区别三大岩类？一、火成岩：火成岩又称岩浆岩，它是因地壳变动，熔融的岩浆由地壳内部上升后冷却而成。火成岩

11、是组成地壳的主要岩石，占地壳总质量的89%。火成岩根据岩浆冷却条件的不同，又分为深成岩、喷出岩和火山岩三种。1.深成岩：深成岩是岩浆在地壳深处，在很大的覆盖压力下缓慢冷却而成的岩石，其特性是：构造致密，容重大，抗压强度高，吸水率小，抗冻性好、耐磨性和耐久性好。例如，花岗岩、正长岩、辉长岩、闪长岩、檄揽岩等。2.喷出岩：喷出岩是熔融的岩浆喷出地表后，在压力降低、迅速冷却的条件下形成的岩石，如建筑上使用的玄武岩、安山岩等。当喷出岩形成较厚的岩层时，其结构致密特性近似深成岩，若形成的岩层较薄时，则形成的岩石常呈多孔结构，近于火山岩。3.火山岩：火山岩又称火山碎屑岩。火山岩是火山爆发时，岩浆被喷到空中

12、，经急速冷却后落下而形成的碎屑岩石，如火山灰、浮石等。火山岩都是轻质多孔结构的材料，其中火山灰被大量用作水泥的混合材，而浮石可用作轻质骨料，以配制轻骨料混凝土用作墙体材料。二、沉积岩：沉积岩又称水成岩。沉积岩是由原来的母岩风化后，经过风吹搬迁、流水冲移而沉积和再造岩等作用，在离地表不太深处形成的岩石。沉积岩为层状构造，其各层的成分、结构、颜色、层厚等均不相同，与火成岩相比，其特性是：结构致密性较差，容重较小，孔隙率及吸水率均较大，强度较低，耐久性也较差。 1.机械沉积岩：风化后的岩石碎屑在流水、风、冰川等作用下，经搬迁、沉积、固结(多为自然胶结物固结)而成。如常用的砂岩、砾岩、火山凝灰岩、粘土岩等。此外，还有砂、卵石等(未经固结)。2.化学沉积岩 ：由岩石风化后溶于水而形成的溶液、胶体经搬迁沉淀而成。如常用的石膏、菱镁矿、某些石灰岩等。3.生物沉积岩 ：由海水或淡水中的生物残骸沉积而成。常用约有石灰岩、硅藻土等。沉积岩虽仅占地壳总质量的5%，但在地球上分布极广，约占地壳表面积的75%，加之藏于地表不太深处，故易于开采。沉积岩用途广泛，其中