[科普中國]-巖化作用

釋義

巖化作用指新近沉積的未固結(jié)的沉積物轉(zhuǎn)變?yōu)閹r石的復(fù)雜的過程。巖化作用可發(fā)生在沉積物沉積的時候，或者是在沉積之后。膠結(jié)作用是一種主要的巖化作用，對于砂巖和礫巖來說尤為如此。此外，在沉積物內(nèi)各種礦物之間以及礦物與孔隙中的液體之間要發(fā)生各種反應(yīng)，這些反應(yīng)總稱之為自生作用，可以在沉積物中形成新的礦物，或者是加入其他已經(jīng)存在的礦物中去。礦物可以被溶解，并被重新分配到團塊及其他結(jié)核中去，而且礦物溶解后，流到其他地區(qū)的沉積物中，或沉積下來，或與已經(jīng)存在的礦物發(fā)生反應(yīng)。沉積物在壓力下由于顆粒的重新排列而被壓實，減少孔隙空間，排出隙間流體。1

作用方式在巖化作用過程中，由于地質(zhì)構(gòu)造、物理化學(xué)條件不同，可出現(xiàn)下列幾種方式。

注入作用指外來物質(zhì)（巖漿、巖汁、流體）沿變質(zhì)巖的葉理或裂隙等注入，并同巖石發(fā)生交代反應(yīng)的作用。

深熔作用又稱重熔作用。指區(qū)域變質(zhì)作用后期在沒有外來物質(zhì)的參與下，固體巖石發(fā)生選擇性熔（溶）融，其中具低共熔點的長石和石英首先開始熔化成為液相的作用。由此產(chǎn)生的巖漿稱為深熔巖漿。從這種漿質(zhì)體的形成、演化特點考慮又稱再生作用或再造作用。由于這種作用往往是由區(qū)域變質(zhì)作用演變而形成，故長期以來又稱超變質(zhì)作用。

交代作用指在一定的溫度、壓力條件下，外來流體中的一些物質(zhì)同原有變質(zhì)巖中的某些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。其結(jié)果往往在混合巖中形成更多的堿性長石（奧長石、鈉長石、鉀長石等），暗色礦物則被交代。在化學(xué)成分上表現(xiàn)為鉀、鈉、硅增加和鐵、鎂、鈣等相應(yīng)減少。

深流作用指混合巖化作用的后期，巖石流態(tài)組分大量增加，巖石的可塑性和熔融程度增大而具有明顯流動性的作用。在一定的構(gòu)造活動環(huán)境中，它可使新形成的再生漿質(zhì)體離開其產(chǎn)生的位置進入其他巖石或巖層中。有人認(rèn)為深流作用與深熔作用相似。1

階段劃分巖化作用一般分為四個階段：同生階段、成巖階段、后生階段和表生成巖階段。

（1）同生階段

是指沉積物沉積下來與底水脫離接觸之前；介質(zhì)一般為中-酸性，氧化條件；形成海綠石、鈣十字沸石、鐵錳結(jié)核等礦物。還可以形成底棲生物鉆孔、生物擾動及變形結(jié)構(gòu)。

（2）成巖階段

是指沉積物與底水脫離接觸，但粒間水可以自由運動的時期；介質(zhì)呈弱堿性-堿性，還原條件。形成球狀黃鐵礦、玉髓、粘土礦物結(jié)晶等組合。形成成巖結(jié)核。

（3）后生階段

是指沉積物已經(jīng)固結(jié)成堅硬巖石，粒間水已成為囚水，直至巖石變質(zhì)之前；介質(zhì)呈堿性，弱還原條件。形成自生長石、石英。形成后生結(jié)核。

（4）表生成巖階段

是指巖石被抬升至地表潛水面以下，在滲透水和淺部地下水的影響下發(fā)生變化的時期。介質(zhì)成弱酸性-酸性，氧化-弱還原條件，具溶蝕、交代、以及重結(jié)晶結(jié)構(gòu)。形成粘土和硅質(zhì)礦物、氧化礦物、碳酸鹽、硫酸鹽礦物。以及表生結(jié)核、細(xì)脈等。2