(二)变质作用的方式

在温度、压力及化学活动性流体的作用下,原岩可发生物质成分和结构、构造的变化。但是,这一变化是如何得以完成的呢?了解变质作用的方式有助于我们了解变质作用的过程。变质作用的方式极其复杂多样,其主要的方式有以下几种。

  1. 重结晶作用(recrystallization)

重结晶作用是指岩石在固态下,同种矿物经过有限的颗粒溶解、组分迁移,然后又重新结晶成粗大颗粒的作用,在这一过程中并未形成新矿物。最典型的例子是隐晶质的石灰岩经重结晶作用后变成颗粒粗大的大理岩(主要矿物成分均为方解石)。重结晶作用在成岩作用中已经出现,但在变质作用中则表现得更加强烈和普遍。重结晶作用对原岩的改造主要是使其粒度加大、颗粒相对大小均一化、颗粒外形变得较规则。

  1. 变质结晶作用(metacrystallization)

变质结晶作用是指在变质作用的温度、压力范围内,在原岩总体化学成分基本保持不变的情况下(挥发分除外),原有矿物或矿物组合转变为新的矿物或矿物组合的作用。由于这种变化过程多数情况下涉及岩石中各种组分的重新组合,并以化学反应的方式完成,故又称重组合作用或变质反应。变质结晶作用的主要特点是有新矿物的形成和原矿物的消失,并且在反应前后岩石的总体化学成分基本不变。

  1. 交代作用(metasomatism)

交代作用是指变质过程中,化学活动性流体与固体岩石之间发生的物质置换或交换作用,其结果不仅形成新矿物,而且岩石的总体化学成分发生改变。例如,含 Na+的流体与钾长石发生交代作用而置换出 K+,形成新矿物钠长石(斜长石的一种):

KAlSi3O8+Na+→NaAlSi3O8+K+

(钾长石) (带入) (钠长石) (带出)

交代作用的特点是:在固态下进行;交代前后岩石的总体积基本保持不变;原矿物的溶解和新矿物的形成几乎同时进行;交代作用是在开放系统中进行的,反应前后岩石的总体化学成分发生改变。交代作用在变质过程中是比较普遍的,凡有化学活动性流体参加的情况下,总会有不同程度的交代作用发生。