Các quá trình địa chất nội sinh bài 3 hoạt động biến chất

Modul 1: Cỏc quỏ trỡnh a cht ni sinh
Bi 3: Hot ng bin cht
1. Khỏi nim chung
1.1. nh ngha.
Bin cht l quỏ trỡnh chuyn húa ca mt loi ỏ cú trc (trm tớch hoc
magma, vn trng thỏi rn) khi gp nhng iu kin nhit v ỏp sut cao trong
lũng t.
Quỏ trỡnh bin cht ỏ trm tớch bt u ngay t khi nhng iu kin nhit v
ỏp sut khỏc i so vi nhng iu kin khi thnh ỏ. Thụng thng s thnh ỏ
(diagenesis) xa nay c coi l tp hp nhng quỏ trỡnh bin cht lm chuyn húa
(gn kt v ụng rn) cỏc sn phm trm tớch thnh mt th ỏ bn chc. Khi ỏp sut
v nhit tng , mi loi ỏ u núng chy magma granit ra i sm s kt hp
vi cỏc khoỏng vt sút; nhng khoỏng vt y s b bin cht ngay trng thỏi rn v
cng s núng chy khi ỏp sut v nhit tng. Nh th, ng cong xut hin
magma granit phõn cỏch dung th khi vựng bin cht (H. 1).
Mc v tớnh cht kt tinh th hin cỏc kiu kin trỳc: ht bin tinh, vy
bin tinh, granulit, mylonit v.v

Biến chất
Phong hoá
Thành đá
10
5
500 1000
Kb
T
o
V
ù
n
g

t
r
ắ
n
g
Đ

ờ

n
g

r
ắ
n

c
ủ
a

g
r
a
n
i
t

c
h
ứ
a

H
2
O
Hỡnh 1.
Biu ỏp sut v nhit (P - T) ca quỏ trỡnh bin cht tỏch
bit (v phớa trỏi) vi quỏ tỡnh phong hoỏ v thnh ỏ, vi quỏ
trỡnh granit hoỏ (v phớa phi)

1.2. Các yếu tố biến chất
- Nhiệt độ cao: do đá bị chìm sâu trong lòng đất hoặc bị ma sát do các khối
dịch chuyển ngược chiều.
- Áp suất: do đá bị vùi lấp chất chồng. Một lớp đá nằm trong lòng đất chịu tải
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.
- Thời gian: có ý nghĩa lớn trong quá trình biến chất. Thời gian càng lâu càng
tạo điều kiện biến chất sâu hơn.
- Chất lưu: Chất lưu đóng vai trò quyết định như chất xúc tác trong các phản
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
.
Ki
ến trúc hạt biến tinh của quartzit


vảy (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

dụng 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
Kiểu biến chất

Điều kiện biến chất Các đá đặc trưng
Biến chất
khu vực
Nhi
ệt độ và áp suất thay đổi, tùy thu
ộc
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 tr

ò
th
ứ 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,