Biến chất là quỏ trỡnh chuyển húa của một loại đỏ cú trước trầm tớch hoặc magma, vốn ở trạng thỏi rắn khi gặp những điều kiện nhiệt độ và ỏp suất cao trong lũng đất.. Quỏ trỡnh biến chấ
Trang 1Modul 1: Cỏc quỏ trỡnh địa chất nội sinh
Bài 3: Hoạt động biến chất
1 Khỏi niệm chung
1.1 Định nghĩa
Biến chất là quỏ trỡnh chuyển húa của một loại đỏ cú trước (trầm tớch hoặc
magma, vốn ở trạng thỏi rắn) khi gặp những điều kiện nhiệt độ và ỏp suất cao trong lũng đất
Quỏ trỡnh biến chất đỏ trầm tớch bắt đầu ngay từ khi những điều kiện nhiệt độ và
ỏp suất khỏc đi so với những điều kiện khi thành đỏ Thụng thường sự thành đỏ (diagenesis) xưa nay được coi là tập hợp những quỏ trỡnh biến chất làm chuyển húa (gắn kết và đụng rắn) cỏc sản phẩm trầm tớch thành một thứ đỏ bền chắc Khi ỏp suất
và nhiệt độ tăng đủ, mọi loại đỏ đều núng chảy – magma granit ra đời sớm sẽ kết hợp với cỏc khoỏng vật sút; những khoỏng vật ấy sẽ bị biến chất ngay ở trạng thỏi rắn và cũng sẽ núng chảy khi ỏp suất và nhiệt độ tăng Như thế, đường cong xuất hiện magma granit phõn cỏch dung thể khỏi vựng biến chất (H 1)
Mức độ và tớnh chất kết tinh thể hiện ở cỏc kiểu kiến trỳc: hạt biến tinh, vảy biến tinh, granulit, mylonit v.v
Biến chất
Phong hoá
Thành đá
10
5
500 1000
Kb
T o
Đ
ư ờ n g
rắ n
củ a g
ran
it c hứ
Hỡnh 1
Biểu đồ ỏp suất và nhiệt độ (P - T) của quỏ trỡnh biến chất tỏch
biệt (về phớa trỏi) với quỏ tỡnh phong hoỏ và thành đỏ, với quỏ
trỡnh granit hoỏ (về phớa phải)
Trang 21.2 Các yếu tố biến chất
dịch chuyển ngược chiều
trọng từ phía trên Tải trọng đồng đều ấy gọi là áp suất thạch tĩnh Sự tăng áp suất
cũng liên quan với hoạt động kiến tạo (áp suất kiến tạo), gây ra biến dạng ở các mức
độ khác nhau
tạo điều kiện biến chất sâu hơn
ứng biến chất Chất lưu (nước) làm giảm nhiệt độ nóng chảy của đá
1.3 Một số kiến trúc của đá biến chất
3.2 Kiến trúc, cấu tạo, tướng của đá biến chất Cách gọi tên đá
- Kiến trúc
Đá biến chất có ba kiểu kiến trúc được gọi tên là kiến trúc sót; kiến trúc cà nát
và kiến trúc biến tinh
Kiến trúc sót là kiến trúc còn giữ những đặc điểm kiến trúc của đá nguyên thủy Kiến trúc cà nát được thành tạo khi đá chịu tác dụng đập vỡ do chuyển động kiến
tạo Kiến trúc xi măng là dạng kiến trúc cà nát hạt không đều, hạt lớn chiếm ưu thế Kiến trúc mylonit (nát nhừ) là dạng kiến trúc cà nát hạt tương đối đều, trong đó hạt cỡ nhỏ sắp thành chuỗi song song chiếm ưu thế
Kiến trúc biến tinh được hình thành khi
các thành phần của đá được tái kết tinh
trong điều kiện thể rắn Theo hình dạng của
các hạt khoáng vật và mối tương quan sắp
xếp giữa chúng người ta phân ra các loại
kiến trúc sau đây
Kiến trúc hạt biến tinh khi các hạt tương đối đều và đẳng thước, tha hình (Hình 2) Kiến trúc vảy hạt biến tinh (H 3) là dạng kiến trúc chủ yếu gồm những hạt tấm
Hình 2 Kiến trúc hạt biến tinh của quartzit
Trang 3vảy (tha hình) Kiến trúc que biến tinh là dạng kiến trúc gồm những hạt hình trụ, que, gần song song Kiến trúc ban biến tinh khi có những tinh thể khá tự hình đạt kích
thước lớn trên nền hạt biến tinh hay vảy biến tinh
- Cấu tạo
Có hai kiểu cấu tạo là cấu tạo sót và cấu tạo biến chất
Cấu tạo sót là dạng kế thừa những nét cấu tạo của đá nguyên thủy Thí dụ, đá
biến chất nguồn gốc trầm tích vẫn giữ được đặc tính phân lớp
2 Các kiểu biến chất
2.1 Biến chất khu vực
Biến chất khu vực là quá trình biến chất xảy ra trong một khu vực rộng lớn, dưới tác động đồng thời của sự biến đổi nhiệt độ và áp suất Trong quá trình này hình thành một số nhóm đá biến chất tiêu biểu
2.2 Biến chất động lực
Biến chất động lực là quá trình biến chất xảy ra chủ yếu dưới tác dụng của áp suất định hướng, ở những phần tương đối nông của vỏ Trái Đất Dạng biến chất này liên quan với những chuyển động phá huỷ kiến tạo
2.3 Biến chất nhiệt tiếp xúc
Biến chất nhiệt tiếp xúc là quá trình biến chất xảy ra tại vành tiếp xúc xung quanh các khối magma Đá được hình thành chủ yếu tác dụng của nhiệt thoát ra từ khối magma đang kết tinh
2.4 Biến chất tiếp xúc trao đổi
Biến chất tiếp xúc trao đổi là quá trình biến chất xảy ra tại nơi tiếp xúc của khối magma với đá vây quanh không cùng thành phần với khối magma dưới tác
Hình 3 Kiến trúc vảy hạt biến tinh
Trang 4dụng chủ yếu của các dung dịch sau magma Các đá biến chất nằm ở đới tiếp xúc và
có sự trao đổi chất trong quá trình thành tạo
Bảng 1 Bảng tổng hợp các kiểu biến chất
Biến chất
khu vực
Nhiệt độ và áp suất thay đổi, tùy thuộc vào bối cảnh địa chất
- Đá phiến sét, philit, đá phiến clorit, đá phiến talc, đá phiến lục v.v
- Đá phiến mica, gneis, quartzit, đá hoa, amphibolit
Biến chất
động lực
Áp suất thay đổi, nhiệt độ đóng vai trò thứ yếu
Cataclasit, mylonit
Biến chất
tiếp xúc
Chỉ có tác dụng của nhiệt độ
Áp suất không thay đổi
Đá phiến đốm, đá phiến sừng, quartzit
Biến chất tiếp
xúc trao đổi
Dưới sự tác dụng của nhiệt độ và sự khác nhau về thành phần hóa học giữa
đá vây quanh và khối magma xâm nhập
Skarn, greisen,
