变质岩是在地球内力作用
变质岩 |
岩石简介编辑本段回目录
一般变质岩分为两大类,一类是变质作用作用于岩浆岩(火成岩),形成的变质岩成为正变质岩;另一类是作用于沉积岩,生成的变质岩为副变质岩。大面积变质的岩石为区域性的,但也有局部性的,局部性的如果是因为岩浆涌出造成周围岩石的变质称为接触变质岩;如果是因为地壳构造错动造成的岩石变质为动力变质岩。 原岩受变质作用的程度不同,变质情况也不同,一般分为低级变质、中级和高级变质。变质级别越高,变质程度越深。如沉积岩粘土质岩石在低级作用下,形成岩;在中级变质时形成云母片岩;在高级变质作用下形成片麻岩。岩石在变质过程中形成新的矿物,所以变质过程也是一种重要的成矿过程,中国鞍山的铁矿就是一种前寒武纪火成岩形成的一种变质岩,这种铁矿占全世界铁矿储量的70%。此外如锰钴铀共生矿、金铀共生矿、云母矿、石墨矿、石棉矿都是变质作用造成的。是组成地壳的主要岩石类型之一。
示意图 |
化学成分编辑本段回目录
与原岩的化学成分有密切关系,同时与变质
变质岩 |
矿物成分编辑本段回目录
除含有角闪石、碳酸盐
变质岩 |
①铝的硅酸盐矿物,如红柱石、蓝晶石、矽线石等;
②不含铁的镁硅酸盐矿物,如镁橄榄石等;
③钙镁锰铝硅酸盐矿物,如石榴子石类矿物等;
④铁镁铝的硅酸盐矿物如堇青石、十字石等;
⑤纯钙的硅酸盐矿物,如硅灰石等。变质岩的矿物成分主要取决于原岩的总的化学成分和变质作用程度,如主要成分为SiO2和CaCO3的硅质灰岩,在接触变质作用中,如压力为10Pa,温度低于470℃时形成石英和方解石,如温度高于470℃时则形成方解石和硅灰石或石英和硅灰石。
结构构造编辑本段回目录
变质岩的结构是指变质岩中矿物的粒度、形态及晶体之间的相互关系,而构造则指变质岩中各种矿物的空间分布和排列方式。变质岩结构按成因可划分为下列各类:①变余结构,是由于变质结晶和重结晶作用不彻底而保留下来的原岩结构的残余。用前缀“变余”命名,如变余砂状结构、变余辉绿结构、变余岩屑结构等,根据变余结构、可查明原岩的成因类型。②变晶结构,是岩石在变质结晶和重结晶作用过程中形成的结构,常用后缀“变晶”命名,如粒状变晶结构、鳞片变晶结构等。
变质岩 |
岩石分类编辑本段回目录
习惯上先按变质作用类型
探索岩石分类 |
主要岩石类型 可分为以下16类:
①板岩类。属低级变质产物,如碳质板岩、钙质板岩、黑色板岩等。
②千枚岩类。变质程度较板岩相对较高,如绢云母千枚岩、绿泥石千枚岩等。
③片岩类。属低至中高级变质产物,如云母片岩、阳起石片岩、绿泥石片岩等。
④片麻岩类。属低一高级变质产物,如富铝片麻岩、斜长片麻岩等。
⑤长英质粒岩类。可形成于不同的变质条件下,如变粒岩、浅粒岩等。
⑥石英岩类。主要由石英组成(石英含量大于75%),如纯石英岩、长石石英岩、磁铁石英岩等。
⑦斜长角闪岩类。形成于高绿片岩相到角闪岩相的变质条件,如石榴子石角闪岩、透辉石角闪岩等。
⑧麻粒岩类。属高温条件下形成的区域变质岩,如暗色麻粒岩、浅色麻粒岩等。⑨铁镁质暗色岩类(主要由辉石类、角闪石类、云母类、绿泥石类等组成)。如透辉石岩,石榴子石角闪石岩等。
⑩榴辉岩类(主要由绿辉石和富镁的石榴子石组成)。如镁质榴辉岩、铁质榴辉岩等。?
11.大理岩类(主要由方解石和白云石组成)。如白云质大理岩、硅灰石大理岩、透闪石大理岩等。?
12.矽卡岩类。主要由接触交代作用形成,如钙质矽卡岩、镁质矽卡岩等。? 13.角岩类。属热接触变质作用产物,如云母角岩、长英质角岩等。?
14.动力变质岩类。属各种岩石受动力变质作用的产物 ,如构造角砾岩、压碎角砾岩、糜棱岩等。?
15.气-液变质岩类。由气液变质作用形成,如蛇纹岩、青磐岩、云英岩等。
16.混合岩类。由混合岩化作用形成,如混合变质岩类、混合岩类和混合花岗岩类等。
常见岩种编辑本段回目录
各种变质岩的存在条件,几乎跟它们的变质作用的类型有密切关系,换句话说,如果在野外工作时,能识别出变质作用的类型,那么也就大体上能估计出其中有哪些具体的变质岩的种类了。 何谓变质作用的类型?主要是根据地质成因和变质作用的因素来考虑变质作用的格局,实际上,也包括了变质作用的规模。其类型大体上划分为四种,都是野外常遇到的。
①接触变质作用。这是由岩浆沿地壳的裂缝上升,停留在某个部位上,侵入到围岩之中,因为高温,发生热力变质作用,使围岩在化学成分基本不变的情况下,出现重结晶作用和化学交代作用。例如中性岩浆入侵到石灰岩地层中,使原来石灰岩中的碳酸钙熔融,发生重结晶作用,晶体变粗,颜色变白(或因其他矿物成分出现斑条),而形成大理岩。从石灰岩变为大理岩,化学成分没有变,而方解石的晶形发生变化,这就是接触变质作用最普通的例子,又如页岩变成角岩,也是接触变质造成的。它的分布范围局部,附近一定有侵入体。
②动力变质作用。这是由于地壳构造运动所引起的、使局部地带的岩石发生变质。特别是在断层带上经常可见此种变质作用。此类受变质的岩石主要是因为在强大的、定向的压力之下而造成的,所以产生的变质岩石也就破碎不堪,以破碎的程度而言,就有破碎角砾岩、碎裂岩、糜棱岩等等。好在这些岩石的原岩容易识别,故在岩石命名时就按原岩名称而定,如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。
③区域变质作用。分布面积很大,变质的因素多而且复杂,几乎所有的变质因素——温度、压力、化学活动性的流体等都参加了。凡寒武纪以前的古老地层出露的大面积变质岩及寒武纪以后“造山带”内所见到的变质岩分布区,均可归于区域变质作用类型。例如本章开头提到的泰山及五台山所见的变质岩,均为区域变质作用所产生。就岩石而言,包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。
④混合岩化作用。这是在区域变质的基础上,地壳内部的热流继续升高,于是在某些局部地段,熔融浆发生渗透、交代或贯入于变质岩系之中,形成一种深度变质的混合岩,是为混合岩化作用。也就是说,在区域变质作用所产生的千枚岩、片岩等,由于熔融浆的渗透贯入而成混合岩。 此外,尚有不大常见的气体化水热变质作用,复变质作用。 其实,对于野外地质旅行者来说,最常见的变质作用还是接触变质和区域变质两大类,其次是混合岩化作用。因此,熟悉变质岩的名称,也就围绕这些变质作用有关的变质岩就足够了,兹简述如下。
板岩:具板状构造的变质岩
板岩 |
千枚岩:具有千枚状构造的变质岩,原岩类型与板岩相似,在其片理面上闪耀着强烈的丝绢光泽,并往往有变质斑晶出现。
片岩:片理构造十分发育,原岩已全部重新结晶,由片状、柱状、粒状矿物组成,具鳞片、纤维、斑状变晶结构,常见的矿物有云母、绿泥石、滑石、角闪石、阳起石等。粒状矿物以石英为主,长石次之。片岩是区域变质岩系中最多的一类变质岩。 片岩的种类颇多,其命名则根据所含的变质矿物和片状矿物的显著分量而定,例如云母片岩、滑石片岩、角闪石片岩等等,另外,常用绿色片岩之名,系由中性和基性的火山岩、火山碎屑岩等变质而来。
片麻岩:具片麻状或条带状构造的变质岩。原岩不一定全是岩浆岩类,有黏土岩、粉砂岩、砂岩和酸性、中性的岩浆岩。具粗粒的鳞片状变晶结构。其矿物成分主要由长石、石英和黑云母、角闪石组成;次要的矿物成分则视原岩的化学成分而定,如红柱石、蓝晶石、阳起石、堇青石等等。片麻岩的进一步命名,根据矿物成分,如花岗片麻岩、黑云母片麻岩。 片麻岩是区域变质作用中颇为常见的变质岩。
角闪岩:主要由斜长石和角闪石组成的变质岩。其原岩是基性火成岩和富铁白云质泥岩。具粒状变晶结构,块状微显片理构造。
麻粒岩:是一种颗粒较粗、变质程度较深的岩石,基本上由浅色的石英、斜长石、铁铝榴石、辉石等矿物组成,无云母、角闪石。具粒状变晶结构,块状或条带状构造。
麻粒岩 |
石英岩:几乎整个岩石均由石英组成,浅色、粒状。一般作块状构造,粒状变晶结构。它是由较纯的砂岩或硅质岩类经区域变质作用,重新结晶而形成。有时,有人将沉积岩中由较纯净的石英颗粒组成的岩石也称石英岩,与变质岩类的石英岩混淆不清,虽然就化学成分或矿物成分来看,两者很难分开,但变质岩类的结构要致密些,称石英岩;而沉积成因者,颗粒清晰,致密程度稍差,故为了区别起见,称之为石英砂岩。
大理岩:碳酸盐岩石经重结晶作用变质而成,具粒状变晶结构。块状或条带状构造,由于它的原岩石灰岩含有少量的铁、镁、铝、硅等杂质,因而在不同条件下,形成不同特征的变质矿物,出现蛇纹石、绿帘石、符山石、橄榄石等,于是在洁白的质地上,衬托出幽雅柔和的色彩,构成天然的图案花纹,给人们想像出一幅又一幅诗情画意的图卷,文人墨客在它们的加工石面上取出许多逗人喜爱的景名——潇湘夜雨、千峰夕照、平沙落雁等等。因而大理石就成为高级的建筑石材,或成为高级家具的装饰性镶嵌材料。而洁白的细粒状的大理石,俗称汉白玉,也是工艺雕刻或富丽堂皇的建筑材料。大理岩见于区域变质的岩系中,也有不少见于侵入体与石灰岩的接触变质带中。
角岩:这是一类由泥质岩(以黏土矿物为主的页岩之类)在侵入体附近由接触变质作用而产生的变质岩。颜色呈深暗或灰色,硬度比原岩显著增加,故多有将角岩制成砚或其他工艺品,如在苏州灵岩山、寒山寺等旅游区出售的砚石,即利用产于灵岩山花岗岩体附近的角岩所制。
混合岩:由混合岩化作用形成的变质岩,其基本组成物质是由基体和脉体两部分组成。所谓基体,是指混合岩形成过程中残留的变质岩,如片麻岩、片岩等,具变晶结构、块状构造,颜色较深;所谓脉体,是指混合岩形成过程中新生的脉状矿物(或脉岩),贯穿其中,通常由花岗质、细晶岩或石英脉等构成,颜色比较浅淡。 混合岩具明显的条带状构造,并普遍可见交代现象,以此与区域变质作用形成的变质岩区别开来,但它是在区域变质的基础上发展起来的。混合岩由于混合岩化的程度不同,形成不同构造特点的混合岩,如网状混合岩、条带状混合岩、眼球状混合岩等等。
岩石分布编辑本段回目录
变质岩在地壳内分布很广,大陆
分布 |
岩石矿产编辑本段回目录
变质岩分布区矿产丰富,世界上发现的各种矿产,变质岩系中几乎都有,许多特大型,如金、铁、铬、镍、铜、铅、锌、等。主要分布于前寒武纪变质岩中,其成因大多与变质岩的形成有关。其他如与夕卡岩有关的铁矿床、铜铅锌等多金属矿床、与云英岩有关的钨锡钼铋铍钽矿床等,也与变质岩的形成有关。
开展工作编辑本段回目录
在认识变质作用的基础上,
仔细观察 |
(1)热接触变质岩区的工作。
热接触变质岩区也就是侵入体与围岩相接的地带。
在这里,首先要穿越接触带的剖面,也就是决定一条从侵入体到未变质围岩之间的路线,观察侵入体的岩石名称及其岩性;观察围岩受侵入体的接触变质的影响——出现何类变质岩,其岩性特点,变质矿物,有否成矿的条件和可能,接触带上有无断裂之类的构造控制?未变质岩石的名称及其岩性,围岩属于哪个地质时代?侵入体属于哪个地质时代?等等。 把这许多必须了解的内容,作沿途记录,作剖面示意图,采集有代表性的标本以及摄影或素描。 如果交通、人力、物力、时间条件允许的话,可作再详细一些的观察,诸如追索接触带在面上分布的范围,观察蚀变晕圈的发育情况。 再进一步,还可根据变质矿物的组合关系,划分出蚀变的相带——即内带、中带、外带。同时还可研究热变质岩石与原岩性质的关系,甚至注意多期变质的叠加作用,不同变质带上所赋存的矿产关系。
(2)区域变质区的工作。
由于区域变质作用而产生的变质岩分布面积广阔,岩石情况亦特别复杂,而且其间的褶皱、断裂等构造又十分发育,因此,在这里工作的难度也较大。 首先,根据地层走向选择剖面线以后,在旅途行进中,要像研究沉积岩层那样,注意各变质岩层的上下层序关系,即排除由于褶皱或断层的干扰,恢复其原来的正常层位。当然,这项工作往往不是穿越一条剖面就能“一次性”成功的,而要多几条剖面相互比较才能接近正确。 其次,在观察剖面过程中,要恢复原岩的性质——是沉积岩还是火成岩。如果确定为沉积岩,再进一步判断其原岩的名称,并运用研究沉积岩的办法,研究它们的沉积旋回、沉积建造的特征。注意地层间的不整合、假整合等有助于划分层序的接触关系。努力搜寻其中浅变质岩系(例如板岩)里的化石痕迹,一旦
采集工作 |
(3)混合岩化区的工作。
首先要注意混合岩的基体和脉岩的特点,形态特征,交代作用等。注意混合岩化的强度带及其与区域构造(断裂带和褶皱带)作用的关系,甚至可以了解混合岩化的期次问题。 一般而言,混合岩化区的观察工作并非单独进行的,它是在研究区域变质岩区内的附带工作,因此,诸如矿产之类的问题,也都跟研究区域变质岩同样地进行了。