Скачать презентацию Метаморфизм Метаморфизм перекристаллизация горных Скачать презентацию Метаморфизм Метаморфизм перекристаллизация горных

Метаморфизм.ppt

  • Количество слайдов: 55

Метаморфизм Метаморфизм

• Метаморфизм – перекристаллизация горных пород в твердом состоянии или с весьма небольшим • Метаморфизм – перекристаллизация горных пород в твердом состоянии или с весьма небольшим участием расплава.

• • Главные факторы (агенты) эндогенное тепло давление химическое воздействие газов и флюидов. • • Главные факторы (агенты) эндогенное тепло давление химическое воздействие газов и флюидов. • региональный метаморфизм • локальный метаморфизм

• • две группы метаморфических процессов: изохимический. аллохимический. • Аллохимический процесс, который протекает • • две группы метаморфических процессов: изохимический. аллохимический. • Аллохимический процесс, который протекает без изменения объема, называется метасоматозом.

• Большинство минералов стабильны только в определенных диапазонах температуры и давления, что позволяет • Большинство минералов стабильны только в определенных диапазонах температуры и давления, что позволяет нам определить степень метаморфизма.

Линия на фазовой диаграмме разделяет поля устойчивости графита и алмаза. При давлении 1 атмосфера Линия на фазовой диаграмме разделяет поля устойчивости графита и алмаза. При давлении 1 атмосфера и температуре 700 градусов атомы углерода образуют структуру графита (красный кружок)

Если кристалл графита погрузить на глубину 130 км, он будет испытывать давление в 40 Если кристалл графита погрузить на глубину 130 км, он будет испытывать давление в 40 килобар. При большем увеличении давления структура графита станет неустойчивой и атомы углерода образуют более плотную структуру, структуру алмаза.

• Температура в значительной мере определяется геотермическим градиентом. • Тепловой поток складывается из: • Температура в значительной мере определяется геотермическим градиентом. • Тепловой поток складывается из: • энергии гравитационного сжатия, • тепла в результате распада радиоактивных элементов, • тепла магматических очагов, • тепла нагретых глубинных флюидов • тектонических процессов.

• • Температура ускоряет протекание химических реакций, способствует перекристаллизации вещества влияет на процессы • • Температура ускоряет протекание химических реакций, способствует перекристаллизации вещества влияет на процессы минералообразования. • Возрастание температуры приводит • к обезвоживанию (дегидратации) минералов • формированию более высокотемпературных минеральных ассоциаций, лишенных воды, • Обычно метаморфические преобразования начинаются при Т выше 300 o С, а прекращаются, когда Т достигает точки плавления развитых в данном месте горных пород.

• Литостатическое давление одинаковое во всех направлениях • Направленное (стрессовое) давление действует в • Литостатическое давление одинаковое во всех направлениях • Направленное (стрессовое) давление действует в определенном направлении и приводит к деформации горных пород

Литостатическое давление Литостатическое давление

Направленное давление Направленное давление

стрессовое давление проявляется в верхней части земной коры складчатых зон, с глубиной ослабевает, на стрессовое давление проявляется в верхней части земной коры складчатых зон, с глубиной ослабевает, на глубине свыше 10 км практически отсутствует.

• • • Флюиды – H 2 O, CO 2, CH 4, H • • • Флюиды – H 2 O, CO 2, CH 4, H 2 S, SO 2 и др. переносят тепло, растворяют минералы, переносят химические элементы, участвуют в химических реакциях играют роль катализаторов. • В <сухих системах>, т. е. лишенных флюидов, даже при наличии высоких давлений и температур метаморфические изменения почти не происходят.

Типы метаморфизма Типы метаморфизма

Региональный метаморфизм Верхняя часть океанической коры сложена базальтами, на которые залегают глубоководные осадки (глина) Региональный метаморфизм Верхняя часть океанической коры сложена базальтами, на которые залегают глубоководные осадки (глина)

На глубине 4 -5 км глина превращается в аргиллит – стадия катагенеза На глубине 4 -5 км глина превращается в аргиллит – стадия катагенеза

Метаморфизм низких ступеней на глубине 5 -10 км начинается перекристаллизация, аргиллит превращается в филлит, Метаморфизм низких ступеней на глубине 5 -10 км начинается перекристаллизация, аргиллит превращается в филлит, а базальт в зеленый сланец

На глубине 10 -20 км На глубине 10 -20 км

На глубине 20 км – гнейс, На глубине 40 км – глаукофановый сланец – На глубине 20 км – гнейс, На глубине 40 км – глаукофановый сланец – в эклогит

Еще глубже начинается частичное плавление Еще глубже начинается частичное плавление

Хлорит стабилен только в условиях низких ступеней, мусковит – низких и средних, биотит – Хлорит стабилен только в условиях низких ступеней, мусковит – низких и средних, биотит – средних, гранат – средних и высоких, ставролит – средних и высоких, силлиманит – средних и высоких

Если порода содержит кварц, полевой шпат, хлорит, мусковит, биотит, гранат – она испытала метаморфизм Если порода содержит кварц, полевой шпат, хлорит, мусковит, биотит, гранат – она испытала метаморфизм средних ступеней. А если кварц, полевой шпат, биотит, гранат, ставролит, силлиманит – средних-высоких

Контактовый метаморфизм Допустим, температура осадочных пород 150 градусов. В них внедряется магма с температурой Контактовый метаморфизм Допустим, температура осадочных пород 150 градусов. В них внедряется магма с температурой 800. Осадочные породы подвергаются метаморфизму (в пределах контактового ореола ). Увеличивается температура, а давление не меняется

Взаимодействие магмы с глинистыми и песчаными породами: контактово-термальный метаморфизм происходит главным образом под влиянием Взаимодействие магмы с глинистыми и песчаными породами: контактово-термальный метаморфизм происходит главным образом под влиянием прогрева пород рамы и не сопровождается существенным изменением их химического состава. Осуществляется одновременно с внедрением магматических масс.

Главная порода – контактовые роговики Главная порода – контактовые роговики

• Степень термального метаморфизма определяется глубиной формирования магматических тел. • Субвулканические образования – • Степень термального метаморфизма определяется глубиной формирования магматических тел. • Субвулканические образования – кратковременное воздействие на окружающие породы, • вызывают спекание, обжиг, мощность ореола незначительна. •

• гипабиссальные интрузии большого объема оказывают длительное температурное воздействие. Контактовые роговики имеют большую • гипабиссальные интрузии большого объема оказывают длительное температурное воздействие. Контактовые роговики имеют большую мощность. • В абиссальных условиях термальное воздействие опять меньше из-за небольшой разности температур и вмещающих пород.

Контактово-метасоматические изменения Температура + воздействие постмагматических растворов и эманаций меняется химический состав пород (как Контактово-метасоматические изменения Температура + воздействие постмагматических растворов и эманаций меняется химический состав пород (как рамы, так и внешней части магматического тела). Происходит уже в постмагматический период, после консолидации интрузивного тела.

Метасоматоз развивается по трещинам и ослабленным зонам, благоприятным для циркуляции флюидов. В отличие от Метасоматоз развивается по трещинам и ослабленным зонам, благоприятным для циркуляции флюидов. В отличие от роговиков, скарны и грейзены не образуют сплошного контактового ореола вокруг интрузии. условия низких температур и давлений постмагматические растворы воздействуют не только на вмещающие, но и на породы самого интрузивного тела.

В зонах разломов возникает резкое увеличение давления, происходит катаклаз (дробление) пород, не сопровождающийся, как В зонах разломов возникает резкое увеличение давления, происходит катаклаз (дробление) пород, не сопровождающийся, как правило, существенным повышением температуры низкотемпературные минералы - хлорит, серицит, тальк и др. Подобный метаморфизм называется динамометаморфизмом, стрессовым или дислокационным метаморфизмом.

Тектонические брекчии. Угловатые обломки различных размеров, сцементированные более тонким материалом. Катаклазит. Перетертая горная порода, Тектонические брекчии. Угловатые обломки различных размеров, сцементированные более тонким материалом. Катаклазит. Перетертая горная порода, состоящая из деформированных, раздробленных зерен минералов.

Милонит. тонко перетертая порода. Отличается линзовидно-полосчатой текстурой Милонит. тонко перетертая порода. Отличается линзовидно-полосчатой текстурой

Ударный метаморфизм при воздействии ударной волны, вызванной падением крупных метеоритов. породы разрушаются, дробятся, перемещаются, Ударный метаморфизм при воздействии ударной волны, вызванной падением крупных метеоритов. породы разрушаются, дробятся, перемещаются, плавятся и испаряются. Кратковременно создаются очень высокие температуры (10 000 o. С) и давления (до 1000 -10 000 кбар). высокобарические и высокотемпературные модификации кварца (коэсит и стишовит), а также алмаз.

Метаморфические горные породы Метаморфические горные породы

• первичная структура, текстура и минеральный состав пород изменились в соответствии с новой • первичная структура, текстура и минеральный состав пород изменились в соответствии с новой физико-химической обстановкой.

• Для метаморфических пород наиболее типичны ориентированные текстуры: • Сланцеватая • гнейсовая, или • Для метаморфических пород наиболее типичны ориентированные текстуры: • Сланцеватая • гнейсовая, или гнейсовидная: чередование полосок различного минерального состава;

• к названиям метаморфических пород, возникших по магматическим породам, прибавляется приставка • к названиям метаморфических пород, возникших по магматическим породам, прибавляется приставка "орто" (ортогнейсы), • к названиям метаморфических, первичноосадочных пород – приставка "пара" (парагнейсы).

• • Кроме кварца, полевых шпатов, слюд, амфиболов, пироксенов имеются минералы, характерные для • • Кроме кварца, полевых шпатов, слюд, амфиболов, пироксенов имеются минералы, характерные для метаморфических пород. • Тальк Хлорит Серпентин Серицит • Эпидот Гранат Актинолит Глаукофан • Ставролит Кианит

• очень характерны структуры • Гранобластовая • Лепидобластовая • Нематобластовая • Породы контактового • очень характерны структуры • Гранобластовая • Лепидобластовая • Нематобластовая • Породы контактового метаморфизма чаще всего обладают кристаллобластовыми структурами.

• Породы регионального метаморфизма. • Кварциты • мраморы • Породы регионального метаморфизма. • Кварциты • мраморы

• Фации метаморфизма. • Фации метаморфизма.

• Фация зеленых сланцев • Филлит (агрегат кварца, серицита, альбита, хлорит, часто графит). • Фация зеленых сланцев • Филлит (агрегат кварца, серицита, альбита, хлорит, часто графит). Структура гранолепидобластовая. • Кварц-серицитовый сланец. (кварц, серицит, альбит). Структура гранолепидобластовая. • Хлоритовый сланец. Хлорит, эпидот, актинолит, альбит и кварц. Структура гранолепидобластовая. • Тальковый сланец Структура лепидобластовая.

• Эпидот-амфиболитовая фация. • Слюдяной (кристаллический) сланец. Биотит, мусковит, кварц, полевые шпаты. Как • Эпидот-амфиболитовая фация. • Слюдяной (кристаллический) сланец. Биотит, мусковит, кварц, полевые шпаты. Как правило, порфиробласты гранатов, кианита, ставролита и др. • Структура лепидогранобластовая или гранолепидобластовая

• Амфиболитовая фация. • Гнейс - кварц, полевые шпаты, слюды; меньше амфиболы. Может • Амфиболитовая фация. • Гнейс - кварц, полевые шпаты, слюды; меньше амфиболы. Может присутствовать гранат, эпидот. • структура средне- и крупнозернистая (лепидогранобластовая) • текстура гнейсовая (полосчатая) • Амфиболит. Роговая обманка и плагиоклаз. В небольших количествах гранат, биотит, кварц. Исходные – основные магматические породы. • Структура нематобластовая или гранонематобластовая. Текстура внешне массивная.

• Ультраосновные породы преобразуются в серпентиниты и тальковые сланцы. Структура скрытокристаллическая, текстура массивная. • Ультраосновные породы преобразуются в серпентиниты и тальковые сланцы. Структура скрытокристаллическая, текстура массивная. • В ультраметаморфических условиях образуются гранулиты – кварц-полевошпатовые породы, содержащие значительные количества гранатов; структура мелко- и тонкозернистая, текстура гнейсовидная. • При большем давлении образуются эклогиты, состоящие преимущественно из граната и пироксена (омфацита).

• Локальный метаморфизм. • Продукты дислокационного метаморфизма. • Локальный метаморфизм. • Продукты дислокационного метаморфизма.

Тектонические брекчии. Угловатые обломки различных размеров, сцементированные более тонким материалом. Катаклазит. Перетертая горная порода, Тектонические брекчии. Угловатые обломки различных размеров, сцементированные более тонким материалом. Катаклазит. Перетертая горная порода, состоящая из деформированных, раздробленных зерен минералов.

Милонит. тонко перетертая порода. Отличается линзовидно-полосчатой текстурой Милонит. тонко перетертая порода. Отличается линзовидно-полосчатой текстурой

Кимберлит – в трубках взрыва: омфацит, пироп и алмаз. Кимберлит – в трубках взрыва: омфацит, пироп и алмаз.

• Продукты контактового метаморфизма и метасоматоза. • Роговики. Микрокристаллическая структура, различная окраска, массивная • Продукты контактового метаморфизма и метасоматоза. • Роговики. Микрокристаллическая структура, различная окраска, массивная текстура. Кварц, полевые шпаты, амфиболы, пироксены, гранаты.

• Скарны. Гранаты, кальцит, везувиан, эпидот. Часто магнетит. Структура гранобластовая. • Серпентиниты. • • Скарны. Гранаты, кальцит, везувиан, эпидот. Часто магнетит. Структура гранобластовая. • Серпентиниты. • Листвениты – кварц-карбонатная порода. Конечный продукт гидротермального преобразования ультраосновных пород: серпентинизация – карбонатизация – лиственитизация. Характерен пирит, содержащий золото.

• Березит – гидротермально измененные кислые магматические породы. Полевые шпаты замещены серицитом. Кварц • Березит – гидротермально измененные кислые магматические породы. Полевые шпаты замещены серицитом. Кварц и серицит с постоянной примесью пирита.