CHƯƠNG 9 ĐÁ BIẾN CHẤT

CHƯƠNG ĐÁ BIẾN CHẤT Khái niệm Các yếu tố biến chất Các kiểu biến chất Thành phần vật chất Đặc điểm kết tinh Cấu tạo – Kiến trúc Phân loại Mô tả Khái niệm • Thành tạo từ biến đổi đá có trước điều kiện sau:  Ở trạng thái cứng  Nằm phần sâu vỏ trái đất  Các yếu tố nội lực (nhiệt độ, áp suất, dung dịch biến chất…) → Đá có trước bị thay đổi thành phần, kiến trúc, cấu tạo So sánh điều kiện thành tạo Đá magma Đá biến chất Lỏng Cứng T & P T & P Yếu tố nội lực Yếu tố nội lực Đá trầm tích T & P thường bình Yếu tố ngoại lực ‐ T từ 300 → 1.000o C ‐ P từ 250 – 300 bar → 15 – 20 Kbar ‐ Độ sâu nằm dưới đới phong hoá và đới trầm tích Các yếu tố biến chất     Nhiệt độ Áp suất Dung dịch biến chất Thời gian biến chất Nhiệt độ  Tác dụng  Gây nên phản ứng hoá học vật chất tạo đá  Thúc đẩy tác dụng vật lý dung dịch tuần hoàn đá  Làm thay đổi tính chất vật lý đá  Nhiệt độ cao, ion nguyên tử di chuyển làm xếp lại tinh thể Nhiệt độ  Nguồn gốc • • ◦ ◦ Hoạt động Mm, gần khối Mm hay gần họng núi lửa có lượng nhiệt lớn nhiệt độ cao Gradient địa nhiệt Biến đổi theo chiều sâu chiều ngang cấu trúc ĐC vùng Trong vỏ TĐ, xuống sâu nhiệt độ tăng, trung bình 300/Km (10/33m) Vùng núi lửa hoạt động: 350/Km Nhiệt độ  Nguồn gốc • • • Do chuyển động kiến tạo, hệ thống đứt gẫy dịch chuyển theo mặt trượt Sự tập trung vật chất phóng xạ với nồng độ cao có liên quan tới dòng nhiệt, làm nhiệt độ gia tăng Theo thời gian ĐC, gradient địa nhiệt trước Cambri (Arkezoi – Thái cổ) cao ngày nhiều Áp suất  Phức tạp, với nhiều dạng P khác nhau: áp suất thủy tĩnh, áp suất định hướng, áp suất dung dịch khí hay nước tuần hoàn đá → áp suất tổng Áp suất • Áp suất thủy tĩnh (Pl) ◦ ◦ ◦ ◦ Còn gọi áp suất địa tĩnh, áp suất tải trọng Do tác dụng trọng lượng lớp đá nằm lớp đá nằm sâu Phổ biến độ sâu lớn (tăng theo độ sâu) Pl làm nâng cao nhiệt độ kết tinh KV Áp suất • Áp suất định hướng (Ps) ◦ ◦ ◦ ◦ Do hoạt động kiến tạo tồn vật liệu rắn Xảy chủ yếu phần nông vỏ TĐ Càng xuống sâu Ps giảm, Pl tăng Phá vỡ đá làm thay đổi CT, KT đá (bị vỡ vụn) 10 Mô tả đá biến chất A ‐ Đá biến chất động lực (cà nát)  Đặc điểm phân bố đá cà nát • Dọc theo phá hủy kiến tạo • Kích thước thay đổi từ cm tới hàng trăm m • Chiều dài phụ thuộc vào kéo dài phá hủy kiến tạo • Trong phạm vi diện lộ, lát mỏng có phân bố không sản phẩm cà nát 58 Mô tả đá biến chất A ‐ Đá biến chất động lực ‐ Dăm kết kiến tạo  Đá bị cà nát ở mức độ thấp  Thành phần khoáng vật hoàn toàn giống với đá  nguyên thuỷ  Cấu tạo khối  Kiến trúc dạng dăm thô  Các mảnh vụn có kích thước không đều, sắc  cạnh, mảnh vụn có kích thước lớn chiếm ưu thế 59 Mô tả đá biến chất A ‐ Đá biến chất động lực ‐ Dăm kết kiến tạo  Trong các khe nứt, lỗ hổng có thể được lấp đầy  bởi các khoáng vật thứ sinh  Đá granit, đá vôi, quartzit,… dễ bị cà nát thành  dăm kết kiến tạo  Có thể nhận biết bằng mắt thường  Phân biệt dăm kết kiến tạo, dăm kết trầm tích,  dăm kết núi lửa   Gọi tên đá bằng cách thêm tên đá nguyên thuỷ  vào sau tên đá biến chất 60 Mô tả đá biến chất A ‐ Đá biến chất động lực ‐ Dăm kết kiến tạo Dăm kết kiến tạo 61 Mô tả đá biến chất A ‐ Đá biến chất động lực ‐ Cataclasite  Đá bị cà nát mức độ cao dăm kết kiến tạo  Thành phần khoáng vật hoàn toàn giống đá nguyên thủy gặp khoáng vật thành tạo đồng thời với trình cà nát  Kiến trúc dạng dăm mịn cataclasit, gồm mảnh vụn có kích thước lớn, thường không sắc cạnh gắn kết mảnh vụn có kích thước nhỏ có thành phần Tỉ lệ mảnh vụn lớn nhỏ không cố định 62 Mô tả đá biến chất A ‐ Đá biến chất động lực ‐ Cataclasite  Cấu tạo khối phân phiến mờ  Quan sát chuyển tiếp cataclasite với mylonite  Gọi tên cách thêm tên đá nguyên thủy vào phía sau cataclasite_  Phân biệt dăm kết kiến tạo cataclasite ◦ ◦ ◦ ◦ Mức độ cà nát Khả quan sát Độ sắc cạnh Số lượng hạt lớn 63 Mô tả đá biến chất A ‐ Đá biến chất động lực ‐ Cataclasite Cataclasite 64 Mô tả đá biến chất A ‐ Đá biến chất động lực ‐ Mylonite  Bị cà nát mức độ cao cataclasite  Thành phần khoáng vật tương tự đá nguyên thủy; gặp khoáng vật epidote, chlorite, sericite,  Kiến trúc mylonite thô → mịn  Cấu tạo phân phiến điển hình hay phân dãy song song 65 Mô tả đá biến chất A ‐ Đá biến chất động lực ‐ Mylonite Mylonite 66 Mô tả đá biến chất Đá biến chất tiếp xúc nhiệt  Tác dụng nhiệt thoát từ khối magma kết tinh  Phân bố quanh khối magma xâm nhập lớn, độ sâu khác với thời gian tương đối ngắn so với dạng biến chất khác  Biến đổi kiến trúc, cấu tạo, thành phần khoáng vật không biến đổi thành phần hóa học 67 Mô tả đá biến chất Đá biến chất tiếp xúc nhiệt  Kiến trúc hạt mịn là chủ yếu  Cấu tạo khối  Bề dày phụ thuộc vào • • • • Thành phần của magma acid/mafic Bề mặt tiếp xúc Đá vây quanh Kích thuớc của khối magma 68 Mô tả đá biến chất Đá biến chất tiếp xúc nhiệt  Phân loại dựa vào • Cấu tạo • Thành phần của đá nguyên thủy 69 Mô tả đá biến chất Đá biến chất tiếp xúc nhiệt  Phân loại dựa vào mức độ biến chất • • • • Đá phiến đốm vết và đá phiến đốm sần: cấu tạo  phân phiến và đá nguyên thủy là đá sét.  Đá sừng: cấu tạo khối hạt mịn và đá nguyên thủy  là đá sét, đá thạch anh – feldspar, đá magma siêu  mafic và mafic.  Đá hoa: cấu tạo khối hạt lớn và đá nguyên thủy là  đá vôi hoặc dolomit.  Quartzit: cấu tạo khối và đá nguyên thủy là cát  kết thạch anh, đá trầm tích silic 70 Mô tả đá biến chất Đá biến chất tiếp xúc nhiệt ‐ Đá hoa (marble)  Nguồn gốc từ đá vôi, dolomit  Thành phần khoáng vật chủ yếu: calcit; có thể gặp  dolomit, tremolit, talc, sericit,  Kiến trúc hạt mịn ‐ vừa.   Cấu tạo khối  Thường sáng màu, nếu có tạp chất thì sẫm màu  Thường gặp đá hoa đi cùng với đá phiến đốm vết  và đốm sần trong các vành biến chất tiếp xúc ngoài  rìa của các xâm nhập granitoid 71 Mô tả đá biến chất Đá biến chất tiếp xúc nhiệt ‐ Quartzite  Từ cát kết thạch anh, trầm tích silic  Thành phần khoáng vật chủ yếu thạch anh (> 80%); gặp sericit, feldspat,  Kiến trúc hạt biến tinh, mịn hạt, sáng màu  Cấu tạo khối cấu tạo sót đá nguyên thủy gặp 72 [...]... là biến chất trao đổi khu vực; nếu xảy ra tên một phạm vi nhỏ như quanh khối xâm nhập thì gọi là biến chất tiếp xúc trao đổi 19 3 Các kiểu biến chất Siêu biến chất • • Do tác dụng của nhiệt độ, áp suất và dung dịch biến chất Đây là dạng biến chất đặc biệt (phần biến chất cao) của biến chất nhiệt động (biến chất khu vực) làm tái nóng chảy từng phần của đá Biến chất phức • Một khu vực gồm nhiều dạng biến. .. biến chất nằm chồng lên nhau và hoàn toàn độc lập 20 3 Các kiểu biến chất Biến chất giật lùi (tự biến chất) • Nhiệt độ, áp suất hạ thấp → các đá biến chất được thành tạo ở mức độ cao → các đá biến chất ở mức độ thấp • Do tác dụng của dung dịch sau magma cùng nguồn và xảy ra bên trong khối magmna kết tinh • Các quá trình biến đổi thứ sinh (hoặc khí thành nhiệt dịch), quá trình đá phun trào kiểu mới bị biến. .. thành đá phun trào kiểu cũ cũng thuộc nhóm tự biến chất 21 22 Tướng biến chất Tướng biến chất là sự thể hiện một trình độ biến chất tương ứng với một giới hạn nhất định về điều kiện nhiệt độ và áp suất Các đá được thành tạo trong một điều kiện nhiệt độ, áp suất nhất định được gọi là những đá có cùng một tướng biến chất 23 4 Thành phần vật chất Thành phần hóa học  Các hợp phần hóa học chủ yếu tạo đá biến. .. (như miền địa máng) → biến chất khu vực; • Xảy ra trong phạm vi nhỏ (như dọc theo các đứt gẫy) → biến chất địa phương 17 3 Các kiểu biến chất Biến chất nhiệt  (biến chất tiếp xúc nhiệt ) • Có liên quan tới hoạt động của các khối xâm nhập do lượng nhiệt thoát ra từ khối magma đang kết tinh • Phân bố ở nơi tiếp xúc giữa đá magma xâm nhập và đá vây quanh  đới biến chất tiếp xúc • Biến đổi về thành phần... Các kiểu biến chất Dạng biến chất trao đổi (biến chất sau Mm) • • • Do tác dụng chủ chủ yếu của dung dịch biến chất được thoát ra từ khối magma đã kết tinh (dung dịch sau magma vừa mới kết tinh xong) Các đá bị biến đổi nằm ở hai bên tiếp xúc và có thành phần hóa học hoàn toàn khác với đá ban đầu vì có sự thay đổi các nguyên tố hóa học giữa khối xâm nhập và đá vây quanh Nếu qúa trình biến chất xảy ra... đá biến chất cũng tương tự như trong đá magma nhưng không mang tính quy luật Thành phần KV  Các đá biến chất chứa khá nhiều KV khác nhau, hầu như không gặp trong các đá Mm ◦ Khoáng vật chính >=5% ◦ Khoáng vật phụ =5% • Khoáng vật phụ