● 热源主要来自地球内部（岩浆热能与放射热能） ● 通过变质作用形成的岩石叫变质岩。
●正、副变质岩原岩为火成岩的叫正变质岩；原岩为沉积岩的叫副变质岩。 二.变质作用的三大因素1.温度
● 变质温度:150°C-900°C低于150°C为常温，高于900°C则地壳岩石熔化
● 温度的作用：非晶体→结晶体;结晶体→重结晶;物质与结构重组，一种矿物→另一种矿物
● 变质温度四来源：
地热增温（1°C/33m）、构造运动热、岩浆热、放射热 2.压力
●静压力(垂或侧):由上复岩石重量引起，随深度增加而增加
●流体压力:封闭系统的流体压力等于上复岩石的静压值；开放系统的流体压力等于流体本身的重量.流体是物质成分进行交换的自由市场。 ●压力单位换算 Bar (巴)
Pa(帕斯卡) Mpa兆帕 GPa吉帕
10-4
1 105 10-1
1atm=101325Pasca≈105Pa=0.1Mpa（兆帕）
1Gpa=103Mpa=10Kbar=109Pa, 1Mpa=106Pa, 1Kb=100Mpa 1巴≈1atm（100万因达/cm2=0．986923标准大气压） 1Pa=1牛顿（≈100克/m2）=100克/10000 cm2=0.01克/ cm2
●蓝片岩，蓝闪石+钠长石,产在地壳上部，但压力很大,为LT/HP产物，为古俯冲-碰撞带的重要标志。
●榴辉岩,镁铝榴石+绿辉石,产在地下40km±深,压力为10Kb=10吨/cm2!（参见P.124, Hamblin;10Kb=109Pa=107克/cm2）
●超高压岩，含柯石英、金刚石的榴辉岩,压力更大,埋藏更深（30Kb,>100km);全世界只有中国大别山、法意边境西阿尔卑斯极少数地区被保存。诞生了大陆深俯冲的科学新理论。 3.具化学活动性的流体a.成分:以H2O、CO2为主，并含其它易挥发和易流动物质 b.流体分布:存在于岩石粒间或裂隙中的主要是H2O；矿物结构中的是H2O、CO2；从岩浆分逸出来的是K,Na,S,F,H2O,CO2,SiO2等.
C.岩浆流体:深部岩浆上升至浅部,T、P降低,分逸出易挥发和易流动的物质K、Na、S、F、H2O、CO2、SiO2等
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第二节 变质作用中原岩的变化
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一.化学成分的变化 1. T、P变化时
● 岩石通过释放或获得某些挥发分而达到平衡，形成新的矿物.如 高岭土(吸热)→红柱石+石英+水（高岭土脱水）方解石+石英(吸热)→硅灰石（放射状）+CO2↑(脱碳酸） ● 体积大、密度小的矿物变为体积小、密度大的矿物。 (1)橄榄石 + 钙长石→石榴子石
42.6 3.3
101.0 119 （分子体积） 2.76 3.52 （比重）
(2)石英→（30Kbar）柯石英→(120Kbar)斯石英 2.65 2.93 4.35 (比重)
2.交代作用：固态下，岩石中物质成分进出的交换作用。例:中酸性岩浆侵入冷的灰岩时,其SiO2、Al2O3等热流体就会进入灰岩,并从灰岩中将CaO、MgO带出,于是在接触带形成矽卡岩
3.重结晶作用 Recystalization定义：小晶体在温度升高的情况下长成更大晶体的作用。 ● 石灰岩CaCO3→大理岩CaCO3（质纯、洁白的称汉白玉） ● 石英砂岩(加温)→石英岩
4.变质分异：岩石从均匀构造到不均匀条带构造的变质。
5.韧性剪切作用：发生在地壳中深部位较高温度和定向应力条件下的一种变质变形作用。 ●其结果是矿物在被软化的塑性状态下发生不对称旋转和剪切,形成新的岩石和组构。其岩石称糜棱岩。
●最终可形成大型韧性剪切带，盛产大中型糜棱岩型金矿。
●韧性剪切带定义：由高度应变过的岩石构成的线性变质变形带。从该带一侧进入另一侧,岩石被扭曲,两侧岩块发生了明显剪切位移,但无明显断面。透入性构造贯穿全带(拉伸线理、剪切面理、组构)。
二. 矿物的变化 片理和变质矿物是变质岩的两大重要特征！ 变质矿物：在变质作用过程中形成的独有矿物.
主要有:兰闪石、红帘石、红柱石、蓝晶石、矽线石、十字石、堇青石、硅灰石、柯石英、金刚石(罕见)
三.变质岩的结构指矿物、变斑晶自身特征、形态、大小,与邻近颗粒的关系
1.变晶结构：原岩发生重结晶或交代作用而形成新矿物的结构（前者有大理岩;后者有石榴石片岩(有新生矿物石榴石)
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2.变余结构：尚残留部分原岩结构者称之，为浅变质结构（如板岩特有的变余泥质结构、砂质结构）
四.变质岩的构造：指矿物之间的关系、空间展布方式
1．变成构造：原岩构造（如层理）消失，形成变质岩特有的构造.如片理、片麻理等 随变质程度加深: 斑点状(spotted)→板状构造(slate)→千枚状构造（phyllite）→片状构造（schist）→片麻状构造（gneiss）→块状构造(quartzite，矿物无明显定向) 2.变余构造：变质岩中残留有原岩的构造。如变余层状、气孔、条带构造等
第三节 变质作用类型及其代表性岩石
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（类型：接触交代、区域、动力、混合岩化）一.接触变质（包括接触交代、接触热变质） 定义：火成岩侵入围岩而造成的变质作用,形成新岩石。 如砂岩→石英岩;石灰岩→大理岩;
泥岩→角岩（Hornstone,灰黑坚硬致密;苏州灵山）
●矽卡岩：发生在中酸性岩浆与冷围岩之间,通过流体交代、物质成分的交换而形成的变质岩。
●变质矿物: 硅灰石、石榴石、黄铜矿、闪锌矿、白钨矿 ●外带：碳酸钙高,有方解石；内带：二氧化硅高,有石英 二.区域变质
1．定义:在T、P、流体的综合作用下,区域范围内发生的变质
2.代表性岩石：板岩（赣北浙西瓦板岩）→千枚岩→片岩→斜长角闪岩→片麻岩→麻粒岩→榴辉岩
3. 代表性矿物：
超高压、高温: C→金刚石diamond
高压、低温:角闪石、钠长石→兰闪石glaucophane 高温、低压:黏土矿物→红柱石(Al2SiO5 )Andalousite 高温、高压:黏土矿物→矽线石(Al2SiO5 )Sillimanite 中温、中压:黏土矿物→兰晶石(Al2SiO5 )Disthene 4.变质程度：不同的变质岩，原岩可能是同一个,称等化学系
如 黏土岩或页岩→板岩→千枚岩→片岩→片麻岩 (世界著名的巴罗变质带) 三.混合岩化作用 migmatization and migmatite
●定义:区域高级变质岩进一步变质，发生高温部分熔融（酸化）现象，形成基体+脉体的特
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殊变质岩石（混合岩）
●基体：变质岩(暗色)；脉体：熔融体（长石,石英，浅色） ●原岩经彻底改造→花岗岩(称混合花岗岩),具复杂扭曲构造 如闽北蒲城县，新疆青河县, 极其典型 ●如交代不彻底：基体>脉体→肠状、条带状；
脉体>基体→浅色>深色,混合岩化花岗岩 四.韧性剪切变形-动力变质岩：80年代形成的科学新理论
●定义: 伴随构造活动而产生的变质作用(构造角砾岩不是动力变质岩），以韧性剪切变质变形为代表。
●糜棱岩 Mylonite：韧性剪切变形条件下形成的变质岩。
本质是位错 Dislocation。 片理发育，强波状消光，细粒化、核幔构造，不对称组构、亚颗粒（矿物边界发生迁移而成，而非研磨粉碎）。 本章图像24个
第六章 地质年代
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● 地质学家的任务之一：确定地质事件的发生时间、岩石与地层的形成时间（上下顺序、新老关系） ●有二种定时方法： (1)按先后顺序-相对年龄, (2)按距今时间-绝对年龄 ●两件最轰动全世界的科学新发现
第一件 云南澄江县发现举世闻名的“澄江动物群”（张文堂、侯先光，1985；舒德干等，1993），证实了早寒武世生命大爆炸的科学命题。
澄江距昆明市区南55公里。昆明地区地球早期生命演化研究历史悠久。可分三个阶段：1）1909-1910年，法人J. Deprat 和 H. Mansuy 最早研究该区地质和古生物 (Mansuy, 1912)。2）30-40年代，国人王曰伦、王鸿祯、王竹泉、卢衍豪、何春荪在此区开展系统剖面和化石研究，创立了下寒武统的筇竹寺组，沧浪铺组，龙王庙组（卢衍豪，1941），很长时间被用作地层细分和整个莱德利基虫系的对比标准。3）70年代以来，新发现达到高潮，震惊全球。在澄江动物群中首次出现的类群有：①裂肢动物, ②叶足动物, ③奇虾类, ④水母状动物, ⑤触手冠动物及内肛动物, ⑥鳃曳动物和其它蠕形动物, ⑦脊索动物与脊椎动
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物, ⑧古虫动物门,⑨其它少量和分类位置不定类群, 代表寒武纪生命辐射的最高潮时期。
第二件 鸟的祖先“中华龙鸟”
在辽宁北票上园乡四合屯的下白垩世义县组凝灰岩下部首次发现鸟的祖先“中华龙鸟”(季强,1996),是恐龙与原始祖鸟之间的过渡生物属种；继之又于2002年在锦州义县下白垩世九佛堂组中首次发现原始鸟类的新属新种“中华吉祥鸟” 及 “中华神州鸟”(初鸟类;季强, 2002a, 2002b).
这两项重大的科学成果确立了中国古生物学界在全球的领导地位，带动了全球古生物学界的迅猛发展。人类对龙和鸟的研究历史：
恐龙类，1842年→兽脚龙类(恐龙) ，1881年→虚骨龙类(恐龙)，1914年→手盗龙类(恐龙) ，1986年→始祖鸟，1870年→初鸟类，1986年→中华龙鸟，1996年→中华神州鸟，2002年→中华吉祥，2002年→孔子鸟
● 地球形成于60亿年前,而原始地壳才形成在38亿年左右。 ●在地质作用下,地壳遭受破坏,完整的地壳变得支离破碎。
(Condie K.C., 1996,Plate Tectonics and Crustal Evolution.(The 4th edition), Pergamon Press.
第一节 相对年代的确定
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1. 基本概念
岩层:成层的岩石. 层序:岩层形成的先后关系. 地层:一定时期内形成的岩层的总称.具时间概念.
古生物：文字记载前（12000年)就已生活在地球上的生物.
古生物化石：岩层中已经被石化的古生物遗体和遗迹; 猛犸象于1710年在西伯利亚冻土中被发现.
生物演化规律：低等→高等；简单→复杂；不可逆！ 2.层序建立的三原则：
① 地层由下而上形成；②原始产状是水平的；③岩层形成后只经历过整体上下运动,岩层倾斜必须<90.
3.地层层序律（仅适用于沉积岩）:下老上新
4.生物层序律: ①生物简单而原始,反映所在地层较老;生物复杂而高级,反映所在地层较新.②同一地区,相同时期的地层化石类型和组合应相同,不同时期的则不同. 5. 标准化石：演化快、数量多、分布广、特征明显,能可靠的确定岩层的时代.
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