资源描述:
第四章岩石第三节变质岩变质作用和变质岩地壳中原已生成的岩石(无论是岩浆岩、沉积岩或早已生成的变质岩),由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理化学条件的变化,使其成分、结构、构造发生一系列的改变(改造和转变),这种促使岩石发生改变的作用,称变质作用。由变质作用形成的新的岩石称作变质岩。变质作用属于内力地质作用,它通过固态岩石在压力下的重结晶作用(使矿物重新成长长大)、物质成分的迁移(形成新矿物)、和重新排列(形成新的结构、构造)以及部分岩石的重熔进行。变质岩在我国和世界上都有广泛的分布,前寒武纪地层大部分都已经变质,古生代以后的岩层,在各期的火山侵入和喷发体周围、断裂挤压带(如板块边缘的雅鲁藏布江谷地、太平洋岛弧带)也均有变质岩分布。变质岩是地壳演化发展的产物,研究变质作用与变质岩,对于追溯地球的历史是有作用的。变质作用也是重要的成矿作用,在变质过程中既能改造原有的矿床,又能形成新的矿床。,二.变质作用的因素及其在变质过程中的作用温度(热力)温度是热力的量度,变质作用的的热的来源1)地热,当地壳下沉,使岩层接近深处时,受到主要来源于放射性元素的蜕变热;2)岩浆热,当岩浆侵入围岩时,岩石受到岩浆热能的影响;3)构造运动所产生的摩擦热。根据岩石熔融温度资料变质作用的高温界限,大概在700~900℃。岩石在高温的作用下,可以引起两方面的变化(1)重结晶作用岩石在高温下,使内部质点的活力增强,导致指点重新排列,使晶粒变粗,称重结晶作用。例1碳酸盐岩(石灰岩、白云岩)矿物(方解石、白云石)在高温高压下由原来的细晶质、隐晶质、灰白色致密块状集合体,变成透明、无色、玻璃光泽的显晶质大理石矿物集合体(大理岩)。石灰岩→大理岩又如,石英砂岩在高温作用下变成石英岩石英砂岩→石英岩(2)促成矿物成分间的化学反应,产生新的高温变质矿物,使岩石的矿物成分组合发生改变。例2硅质石灰岩在高温下,SiO2和CaCO3化合,形成硅灰石,其反应如下,高温,高温,,550℃,方解石(石灰岩)硅灰石(硅卡岩),例如3页岩在高温下,高岭石和其他粘土矿物可以变为红柱石,,高岭土红柱石石英,2.压力(1)静压力(围压)上覆岩石荷重引起静压力,深度增加,静压力也愈大。岩石在静压力作用下,可以生成一些体积小而比重增大的新矿物。例如4辉长岩中的钙长石(比重2.76)和橄榄石(比重3.3)在高温下可以生成石榴子石(3.5~4.3),反应如下,,钙长石橄榄石石榴子石,上述三种矿物的分子体积(分子体积=分子量/比重)如下钙长石﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍101.1橄榄石﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍43.9石榴子石﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍121差数﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍24,(2)定向压力主要有构造运动或岩浆活动所引起的有方向性的压力。在定向压力作用下,一方面可以使岩石发生柔性变形(定向压力超过岩石弹性限度,发生如肠状褶皱、云母扭折等)和破碎(定向压力超过岩石强度时,发生如石英被压碎、岩石发生裂隙等)。一方面在重结晶过程中,可使岩石中片状或柱状矿物在垂直于压力方向进行定向排列,从而使岩石具有片理构造。3.化学性质活泼的气体和液体化学性质活泼的气体(包括水汽和各种挥发组分)和热水溶液是引起变质作用的化学因素。这些物质主要是从岩浆中分异出来的。这种水溶液中产含有二氧化碳、硼酸、盐酸、氢氟酸等和其他的挥发成分,因而大大增加了它的化学活动性。当其渗入围岩中,在适当的温度和压力条件下,即可与围岩发生一系列化学反应,产生多种新的变质矿物,其中包括特有的如石榴子石、含有OH的矿物如滑石、绿泥石、绿帘石、(绢)云母等以及有用矿物如铁矿和有色金属矿等。例如4白云岩在中酸性岩浆侵入过程中的热液交代变质作用,,白云石滑石方解石,又如5以方解石为例,说明石灰岩在侵入岩接触带的交代接触变质作用,其化学反应式如下,菱镁矿热水滑石,或菱镁矿,石灰岩挥发成分钙铁石榴子石,(1)与氧化硅的交代,(2)与挥发成分的交代,,(注1,,2,硅卡岩矿物以石榴子石与辉石(透辉石)为主,次为硅灰石、透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石、电气石、方柱石、符山石、金云母等组成。),方解石(石灰岩)硅灰石(硅卡岩),石灰岩挥发成分镜铁矿,例5以橄榄石、辉石为例,超基性、基性岩矿物气成热液变质作用的化学反应式如下,,橄榄石蛇纹石菱镁矿,由于热气热液这些化学物质参与变质作用,变质岩不仅矿物成分发生变化,而且化学成分也发生了变化。,三.变质岩的矿物组成、结构和构造变质岩的矿物变质岩的矿物成分决定于原岩的化学成分和岩石形成时的物理化学条件。组成变质岩的矿物种类很多,一部分是和岩浆岩、沉积岩共有的矿物,而另一部分是变质岩中新生矿物(变质(晶)矿物),这些矿物是在特定的环境下产生的稳定矿物,可以作为鉴别变质岩的标志。(1)最常见的具有特征性的变质矿物有石榴子石、蓝闪石、绢云母、绿泥石、红柱石、阳起石、透闪石、滑石、硅灰石、石墨、蛇纹石等。其中蓝闪石(Na2Mg,Fe3【Al2Si8O22】OH2)是钠、镁和铝的硅酸盐矿物(与普通角闪石比较Ca2NaMg2,Fe24Fe3,Al3[Al,Si4O11]2OH2),晶体呈柱状、针状或纤维状,也常见集结成细粒块状和石棉状,无双晶;多作淡蓝、紫蓝到深蓝或黑色含铁愈多时,颜色愈暗;条痕白至淡蓝色;透明度半透明;比重3.1-3.4;硬度6;解理在面有完全的解理,解理面交互成56度和124度;断口贝壳状至不平坦状;脆性或韧性具脆性。蓝闪石仅能生成于高压低温的变质岩内,也是板块构造俯冲带靠近大洋一侧低温高压变质带的特征矿物。在地表受风化作用后可变化为绿泥石、菱铁矿和褐铁矿。,蓝闪石,普通角闪石,蓝闪石片岩为一种粗粒而致密的岩石,它含有斑状变晶的黑色角闪石,岩基为粉红色细粒的柘榴石、绿帘石及石英所组成。各成分体积百分比如下;蓝闪石55、柘榴子石17、绿帘石13、石英12、白云母1.5、绿泥石0.7、榍石0.6。,透闪石和阳起石透闪石Ca2Mg5[Si8O22]OH)2是角闪石变种,它是由白云石和石英混合沉积后形成的变质岩,晶体常辐射状或柱状排列。,透闪石阳起石,鉴定特征玻璃光泽或丝绢光泽;具有细长柱状或纤维状的晶态,良好的柱状解理。解理角度的不同,可以和辉石区别;颜色比较淡,可以和普通角闪石区别。斜方柱晶类;晶体常呈细柱状、纤维状,集合体常呈柱状或放射状;常见单形为斜方柱,平行双面。成因产状透闪石可以是不纯灰岩或白云岩遭受接触变质的产物。在区域变质作用中,也可由不纯灰岩、基性岩或硬砂岩等变质形成。在热液蚀变过程中,也可形成阳起石,是称阳起石化作用;,阳起石Ca2Mg,Fe5[Si8O22][OH]2..透闪石和阳起石都是角闪石类矿物。含Fe者为阳起石,不含或少含Fe者为透闪石。它们都是花岗岩等和石灰岩的接触带的典型变质矿物。,物理性质硬度5-6比重2.9-3.2g/cm3解理两组完全解理,交角为56,有时可见100裂理,集合体不显示解理,断口参差状断口,颜色无色、白色至浅灰色,粉红色、浅绿色、褐色、淡紫色。条痕无色透明度透明光泽玻璃光泽,纤维状者呈丝绢光泽,绢云母化学成分KAl2[AlSi3O10][OH]2,或(SiO2(43.1349.04)Al2O3(27.9337.44)K2ONa2O(911)H2O(4.136.12))。绢云母(Sericite)是一种天然细粒白云母,绢云母的晶体为鳞片状,晶体集合体呈块状,显灰色、紫玫瑰色、白色等,具丝绢光泽。,(2)在变质岩和其他岩石中都能稳定存在的矿物,主要有石英、长石、云母、角闪石、辉石、磁铁矿以及碳酸盐类矿物,如方解石、白云石等。这些矿物可能是在贬值严重保留下来的原岩中的稳定矿物,如一部分石英,又称原生矿物;也可能是原岩中的不稳定矿物,又叫残余矿物,如一部分长石;也有些是在编制过程中新城的矿物。,变质岩中的矿物大都是在一定的定向压力条件下重结晶的,所以一般都能辨认其矿物成分,它们往往具有片状或延长的形状,如绿泥石、云母、滑石、石墨等都是按一定方向排列的片状矿物,而角闪石、阳起石等则具有显著的延长性。2.变质岩的结构变质岩的结构主要指变质岩矿物组分的形状、大小和相互关系。(1)变晶结构变质岩是已生成岩石在固态下重结晶的岩石,这种作用也叫变晶作用。由变晶作用所形成的结构叫变晶结构。是晶质结构的一种成因类型。由于变晶生长几乎是同时进行,所以变晶多为他形晶或半自形晶。矿物自形成度不反应结晶的先后顺序,而反应结晶力的强弱。结晶力强的矿物,自形成度较好,如石榴子石、红柱石等;结晶力弱的矿物,自形成度较差,如石英、长石、方解石等。变质岩的变晶结构有①等粒变晶结构矿物颗粒大小相等,多呈他形,互相镶嵌很紧,不具定向排列。如大理岩、石英岩等。根据变晶颗粒粗细可分粗粒(>3mm)、中粒(3~1mm)细粒(<1mm)及显微结构。,②斑状变晶结构在细粒的基质中分布着一些较大的晶体--变斑晶。如某些片麻岩和片岩常具有这种结构。变斑晶自形成度较好,是结晶力较强的矿物。③鳞片状变晶结构片状矿物(云母、绿泥石等)定向排列。如各种片岩。(2)变余结构由于变质作用进行的不彻底,在变质岩的个别部分残留着原岩的结构。如变余斑状结构、变余砾状结构等。此外还有压碎结构、交代结构等。3.变质岩的构造变质岩的构造是指岩石中矿物排列和分布的特点。(1)片理构造片理构造是变质岩中最常见的构造,也是野外鉴定某些变质岩的重要特征标志。片理构造是指岩石中所含大量的片状、板状和柱状矿物在定向压力作用下,平行排列形成的片状排列分布形态。岩石极易沿片理劈开。结合矿物组合和结晶程度,片理构造分为以下几类①片麻构造岩石中由显晶鳞片状变晶矿物、柱状变晶矿物(黑云母、白云母、绢云母、绿泥石、角闪石等)和粒状变晶矿物(长石、石英等)相间定向排列形成的断续条带状构造。称片麻构造。,②片状构造岩石中大量显晶鳞片状变晶矿物(云母、绿泥石、滑石、石墨等)定向排列和分布形成的薄层片状构造,具有沿片理可劈成不平整薄板的特征。这是片岩特有的构造。③千枚构造岩石中细小片状变晶矿物定向排列所形成的构造,极似片状构造,但结晶细微,片理面上具丝绢光泽,换可见小挠曲小皱纹。这是千枚岩特有的构造。④板状构造岩石中由显微变晶矿物定向排列所形成的具有平整板状劈理的构造。沿着劈理极易劈成薄板,板面微具光泽。这是板岩特有的构造。(2)块状构造岩石中变晶矿物颗粒物定向排列所表现的均一构造。大理岩和石英岩所具有。(3)条带状构造由不同的变晶矿物成分和结构交替而成的或宽或窄的条带构造。极似片麻构造,但条带边界清楚,并具有较好的连续性。条带构造成因有的是原来的沉积岩的层理残留而成,有的是深色片状构造岩石被浅色岩浆顺层灌入而成。后者是混合岩的特征。(4)变余构造,四.变质作用的类型和主要的变质岩动力变质作用及其产生的岩石动力变质作用的主要变质因素是由构造运动所产生的局部定向压力。通常位于构造错动带上的岩石,受到这种定向压力的影响产生变形、破碎、以及轻微的重结晶现象(由机械能转变为热能)。动力变质作用只出现于地壳上层,它生成变质程度较浅的岩石。但在断裂带附近有时也会产生变质较深的岩石。(1)断层角砾岩岩石碎屑,具棱角,由更微细碎屑和溶液沉淀物胶结。(2)碎裂岩主要由矿物碎屑组成,矿物颗粒常具裂缝或机械破碎,往往边缘破碎使边界不清楚。有些片状或住状况无可以弯曲扭折,石英往往被压扁成透镜状并被细粒碎基围绕。可见少量新矿物,如绢云母、绿泥石、绿帘石、方解石等;多呈块状构造,但也有粗细粒相间的条带构造;是断层带常见的岩石。根据原岩性质,可称为碎裂花岗岩、碎裂石英岩等。(3)糜棱岩断层带强力挤压使岩石研磨粉碎而成。原岩的结构、构造已全部破坏,粒度细小,外貌致密质地均一。2.接触变质作用及其产生的岩石当地壳深部的岩浆上升侵入围岩时,围岩受到岩浆高温的影响,或受到岩浆中分离出来的,挥发组分及热液向外扩散的影响而发生变质,称接触变质作用。(1)热接触变质岩浆高温引起温度因素的变化,使围岩发生重结晶的作用,称热接触变质作用。此类接触变质,围岩的化学成分一般没有变化,例1石灰岩→大理岩砂岩→石英岩如果岩石中含有某些杂质,也可能产生某些新矿物,例2硅质石灰岩→硅质大理岩(出现硅灰石)镁质或硅质石灰岩→蛇纹石大理岩(出现蛇纹石)铁质砂岩→铁质石英岩(出现磁铁矿)(2)接触交代变质熔浆组分,特别是是热气、热液与围岩接触时,发生置换反应,称接触交代变质作用。接触交代变质作用使围岩的化学和矿物成分都发生变化,产生很多新变质矿物。交代作用的方式是等体积交换,新矿物代替原有矿物,围岩中不留下任何空隙,同时引起岩石结构和构造的变化改变。接触交代主要发生在酸性、中性侵入岩与石灰岩的接触带,形成多种钙的硅酸盐矿物,如石榴子石、硅灰石、绿帘石等。这种硅酸钙代替碳酸钙的做用也称矽卡岩化作用。,接触变质作用产生的岩石①大理岩是由碳酸盐类岩石(石灰岩、白云岩)经过重结晶作用变质而成。具等粒(细粒、中粒或粗粒)变晶结构,白、浅灰、浅红、浅蓝等各种颜色。如果石灰岩中含有各种杂质,重结晶后可以形成若干新矿物,从而使其具有各种颜色。如含有机质,可以形成石墨大理岩;含硅质可以形成硅灰石大理岩;含镁质可以形成蛇纹石大理岩②石英岩---由石英砂岩变质而成。石英砂岩化学性质稳定,但其胶结物受热极易重结晶,形成空隙少,质地坚硬的岩石。石英岩的矿物成分除石英外,间有少量白云母;纯粹的石英岩颜色洁白、含铁质氧化物,则常呈红色。具等粒变晶结构,块状构造。③斑点板岩---板岩通常是区域变质中泥质岩重结晶的一种变质岩,但在热接触变质作用中,围岩外围温度较低的情况下,出现少量的新生矿物雏晶,如,胶体蛋白石脱水变成石英,非晶质褐铁矿变成磁铁矿,有机质变成石墨等,这些矿物雏晶微粒聚集构成斑点,称斑点板岩。,白云石橄榄石,蛇纹石,④角岩---成因热接触变质作用形成的,变质矿物呈散布状或其他非定向排列、块状构造的岩石。粒状结构(粗粒、细粒或隐晶质)。原岩可以是泥质、粉沙质和砾质沉积岩,也可以少火山岩或火山碎屑岩;矿物成分由于原岩成分不同,角岩矿物成分也不同,常见的有石英、长石、云母、以及石榴子石、红柱石、硅灰石等。常见由页岩等泥质岩受热变质而成的角岩最为常见;颜色一般呈暗灰、灰黑甚至黑色。是一种致密块状微晶质岩石,硬度较大,无片离构造。特例有时呈斑状变晶结构,变斑晶常为红柱石等,是为红柱石角岩,其中红柱石晶体呈放射状,俗称菊花石。⑤矽卡岩成因酸、中性侵入体与石灰岩接触交代所产生的岩石。岩浆中的Si、Al、Fe成分进入石灰岩内,而把石灰岩中的CO2带出,形成大量的钙、铁、铝硅酸盐矿物,这些矿物组成了矽卡岩。主要矿物成分有石榴子石、绿帘石、辉石、透辉石等。此外还有少量的硅灰石、电气石、阳起石、绿泥石、萤石、石英、磷灰石、镜铁矿等;有时出现黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等多种金属矿物。结构粗粒或中粒变晶结构,晶形完整,颗粒一般比较粗大;构造块状构造;颜色一般呈红褐、浅黄、或灰绿色。比重较大。,气液变质作用及其产生的岩石是纯粹热的气体和溶液使接触的岩石发生的交代反应,使原岩的化学成分和矿物成分发生显著的改变。又称围岩蚀变作用。引起这种交代作用的气、液来源,包括岩浆作用后期从岩浆分异出来的的挥发性成分以及热液、循环于地壳中的区域性热水、以及岩石变质过程中岩石脱水所形成的气、液。又分气成变质作用和热液变质作用。气-液变质作用通常见于岩浆岩本身和其接触地带。如果发生在接触带,如前述矽卡岩的形成即属交代变质作用,也可归为气-液变质作用范畴。岩浆冷凝以后,又受到从岩浆本身分异出来的高温挥发成分(如B、F、Cl、CO2等)和热液的作用,使岩石发生变质,这种方式叫自变质作用。气-液往往沿着构造破碎带或矿脉边缘发生交代作用,引起围岩变化,气-液变质作用形成某种岩石和矿物,通常以蚀变后生成的岩石和矿物来命名,称某某岩化或某某石化,如蛇纹石化、云英岩化、绿泥石化、绢云母化等。围岩蚀变生寻找多种金属矿床的标志。气液变质作用形成的岩石有①蛇纹岩---一种黑绿色、黄绿色的致密岩石。主要是超基性岩中的橄榄石、辉石受岩浆期后热液的作用(主要生水溶液)而形成的。叫蛇纹石化,镁橄榄石蛇纹石,玩火辉石蛇纹石,组成矿物主要由蛇纹石和少量磁铁矿或石棉、滑石组成。颜色色调不均一,呈斑驳色纹状;光泽具腊状光泽及滑感;蛇纹石化是超基性岩最典型的水热变质作用。新鲜的橄榄岩体极为少见。在蛇纹岩中常有温石棉、滑石、菱镁矿特别是Cr、Ni、Co、Pt等出现,可以形成有价值的矿床。我国内蒙、祁连山、西藏、云南、四川等省区皆有大量蛇纹岩或蛇纹岩化岩石分布。②云英岩---一种淡色、粒状变晶结构(中到细粒)、块状构造岩石,和花岗岩相似,但主要矿物成分为石英和白云母。云英岩主要是花岗岩受到岩浆后期的挥发成分和高温热液的作用,使长石发生分解,形成白云母和石英的集合体。此外还常含有萤石、电气石等。长石中的钙与挥发成分的氟形成萤石(氟石CaF2),镁铁成分与挥发成分的氟、硼、水等形成电气石(Na(Mg、Fe、Mn、Li、Al)3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4)。,橄榄石蛇纹石菱镁矿,云英岩常伴有钨、锡、钼、铋及稀土元素等矿床,使重要的找矿标志。我国江西、广西、湖南等省区有广泛的分布。4.区域变质作用及其产生的岩石(1)区域变质作用的概念通常认为,地史上的构造运动强烈而范围广大,同时伴随广泛而猛烈的的岩浆活动。在这样的地质环境下,岩石变质的范围往往达数百至数千平方公里。所以把由构造运动和岩浆活动共同引起的,并发生在广大地区的变质作用,叫区域变质作用。但鉴于在地壳发展的不同阶段和不同地区,区域变质情况很不相同,如前寒武纪和寒武纪以后不同,大洋壳和大陆壳不同,应该认识到,区域变质虽和一定地区的构造运动和岩浆活动密切相关,但不能简单地就归结为是岩浆活动和构造运动的产物,它应该是与地壳发生和发展密切相关的一种地质作用。必须把区域变质作用和地壳演化历史背景有机地结合起来,才能加深对它的认识。我国的泰山、五台山、嵩山都是区域变质作用造成的古老变质岩组成的山地。(2)区域变质作用产生的岩石的特征a.区域变质带的岩石,受高温的影响重结晶作用显著;b.又因为有强大的定向压力,致使组成岩石的矿物颗粒多作定向排列,因而形成明显的片理构造;c.再加上岩浆活动的影响,岩石的化学成分和矿物成分也有很大的变化。,所以这种变质作用实际上是各种变质因素综合作用的结果。(3)变质相变质岩组成矿物具有共生组合规律,这种共生组合规律是与一定的物理化学条件相联系的,所谓变质相,是指变质作用过程中同时形成的一套矿物的共生组合,及其形成时的物化条件。以变质矿物的共生组合规律为基础,可以划分若干个变质相,然后通过分析和实验,查明变质作用的物化条件及其变化特点。每一个变质相是根据在一定温度压力区间所出现的特征岩石类型或特征矿物来命名的。特纳(1966)共划分了11个变质相,如氟石相、绿片岩相、角闪岩相、麻粒岩相、蓝片岩相、榴辉岩相等。蓝片岩相的特征矿物,是常在基性变质岩中出现蓝闪石、硬玉、霰石等矿物,属于高压(3~5千巴到10千巴以上)低温(200~450℃)相;角闪岩相是在基性岩中以普通角闪石和斜长石为特征组合,属于中高压(4~8千巴)中高温(575~700℃)相。(4)区域变质作用生成的岩石①板岩---是由泥质岩石(如页岩)、粉砂质岩石和一部分中酸性凝灰质岩石在地壳浅处受区域变质或动力变质而成的低级变质岩。,结构和岩性重结晶现象微弱,新生矿物很少,以隐晶质为主,均匀致密,能敲出响声;构造具有密集劈理和明显板状构造(片理构造的一种),可能具有层理变余构造;光泽板理面上微具光泽;颜色灰、黑、灰绿、紫红等多种颜色;板岩与页岩相似,但页岩较软,没有板状构造,不能劈开来做石板和瓦片;②千枚岩---由页岩、粉砂岩和中基性喷出岩等变质而成。属于低温和较强应力下的低级变质产物,比板岩变质略深。结构细粒、显微鳞片状变晶结构;构造千枚构造,片理面呈丝绢光泽;颜色红、灰、黄、绿、黑等色;矿物成分绢云母、石英、钠长石、绿泥石等③片岩---原岩比较复杂,可以是超基性岩、基性岩、各种火山凝灰岩、也可以是砂岩、泥质岩、粘土岩等。是中级变质程度的变质岩。结构具显晶鳞片状变晶结构;,构造片状构造;矿物云母、绿泥石、滑石、石墨、角闪石等片状或柱状矿物,以及粒状矿物石英、长石等组成,有时含有石榴子石、电气石等。根据矿物成分,片岩可分云母片岩由云母类矿物及部分石英、长石组成;由粘土岩或酸性喷出岩变质而成,含石榴子石、电气石等变质矿物,形成变斑晶。绿片岩主要由绿泥石、绿帘石、阳起石、以及钠长石、石英等组成;绿至黑绿色,具滑感;常含八面体形状的磁铁矿变斑晶。绿片岩属低级区域变质作用产物,是绿泥岩相中常见的典型岩石。多由基性或超基性岩变质而成。绿片岩在我国祁连山、秦岭、五台山等地广泛出露。滑石片岩和蛇纹石片岩主要由滑石、蛇纹石等组成,呈白、浅绿、浅黄以及黑绿色;硬度小,有滑感。常与菱镁矿共生;多由超基性岩、基性岩和其他含镁岩石变质而成;是低级区域变质产物。石墨片岩石英片岩石英、长石(二者之和>50%)组成,原岩为粉砂岩、凝灰岩。,蓝闪石片岩(蓝片岩)主要成分为蓝闪石、白云母、绿泥石、绿帘石、石英、钠长石、以及含钠的角闪石和辉石等。主要分布于大陆边缘或岛弧向海沟的一侧,地质时代较新,是典型的高压低温变质产物。④片麻岩---原岩为粘土岩、粉砂岩、砂岩和中酸性岩浆岩等的中高级变质产物,编制的温度、压力范围很宽。片麻岩分布很广,在区域变质带可以大面积出露。结构晶粒较粗、多为中粗粒鳞片粒状变晶结构;构造片麻构造;矿物长石、石英(二者之和>50%)、云母、角闪石等,此外还有少量的石榴子石、硅线石、石墨等典型变质矿物;片麻岩中的长石以斜长石为主;⑤变粒岩---一种片理不发育的具明显粒状变晶结构的区域变质岩。常为细粒等粒它形变晶结构;主要由长石、石英等浅色矿物组成,有时含黑云母、白云母、角闪石;变质矿物有石榴子石、硅线石等;变粒岩多由凝灰岩、粉砂岩、和粘土成分的砂岩经区域变质作用而成。变粒岩是片麻岩形成中,片状矿物如云母太少导致的无片理构造变质岩。⑥角闪岩---由基性岩、中性岩及富铁白云质泥灰岩的中高温区域变质产物,分布不广,常夹于片麻岩和片岩中。黑绿或黑色,片理不清楚,呈块状构造;有角闪石和斜长石组成。,⑦麻粒岩---和片麻岩相当,但具粒状结构,而不太显片麻构造;变质程度较深、矿物颗粒较粗;为基性斜长石、紫苏辉石、透辉石、十六字石等,没有含水矿物(如云母、角闪石)。⑧榴辉岩---主要由浅红色石榴子石和鲜绿色绿辉石组成;有时含蓝晶石、顽火辉石、角闪石等;粗粒不等粒变晶结构;块状构造;颜色较深;密度较大一般认为是基性、超基性岩在极大压力条件下形成的深度变质岩,从低温到高温皆可形成,但以高温为主;榴辉岩是麻粒岩相的主要代表岩石。5.混合岩化作用及其产生的岩石(1)混合岩化作用的概念昰介于变质作用和岩浆作用之间的一种地质作用和造岩作用。一般认为,当发生大规模区域变质作用时,在地下深处温度较高的地方,区域变质岩常伴随“流体相物质的大量渗透、注入、重结晶和混合交代等复杂的变质过程,从而使岩石的矿物组成、结构、构造发生是深刻的改变,生成一系列特殊类型的岩石,总称混合岩。形成混合岩的作用,称为混合岩化作用。(2)混合岩化作用的成因一种看法认为,混合岩由深部上升的“岩汁”和原岩交代而形成的,这种岩汁具有高度的化学活性和渗透性,性质介于岩浆和溶液之间;一种认为,流体相物质主要是硅铝壳中因选择性重熔而形成的重熔岩浆。即当地下温度升高到一定程度(700℃),一部分低熔点矿物,如石英、长石等,首先开始重熔,形成重熔岩浆。因此混合岩是选择性重熔作用的产物。,(3)混合岩的组成混合岩由两部分组成,原来的变质岩残留部分,称为“基体”,颜色较深;混入的成分(花岗质、细晶质、伟晶质)称为“脉体”,颜色较浅。(4)花岗岩化作用混合岩化作用,无论哪种观点,最终地壳中固态岩石都可不经岩浆阶段,即可原地转变为花岗岩类岩石(即混合花岗岩)。这种作用称作“花岗岩化作用”。在一定程度上讲,“混合岩化作用”是近似“花岗岩化作用”的同义语。(5)主要的混合岩混合岩的形态多种多样,成分、结构、构造的变化也很大,说明混合演的形成条件是复杂多样的。①条带状混合岩---是脉体平行于基体的片理分布的混合岩。脉体条带红或白色,基体条带灰或黑色;使岩石形成黑白相间或深浅相间的条带状。混合岩化程度中等或较浅,原岩的片麻构造或片状构造较发育,一般多为黑云母片麻岩、角闪片麻岩、云母片岩等,是混合岩中常见的类型。②眼球状混合岩---脉体呈眼球状或透镜状,顺基体片理分布的混合岩。眼球多为纺锤形的单独的长石(多为钾长石)晶体或石英长石的集合体。眼球状混合岩是以钾质交代作用为主的混合岩化作用的产物,对原来的岩石,有明显的选择性交代,此类岩石一般为角闪质和黑云母质。混合化程度高。,③角砾状混合岩---脉体是角砾状含镁铁矿物的变质岩碎块,如斜长角闪岩和辉石岩等。砾块大小不一,一般为十几厘米、几十厘米,有时可达几米;④阴影状混合岩---又称雾迷岩、云雾岩。基体中有残留分布不均匀的颜色较深的小团块和小斑点,基体和脉体的界限不清,整个岩石的矿物成分有逐渐过渡为花岗质或细晶质的趋势。此类岩石一般是块状或厚层状岩石经过高度混合岩化作用的产物。⑤肠状混合岩---花岗质、细晶质或石英质的脉体形成一种肠状褶皱,并和基体的片理大多数为整合接触,脉体的厚度一般为数厘米至数十厘米;肠状褶皱的规模比超过几米。可以单独或成组出现;肠状褶皱的成因可能与塑性状态下遭到挤压有关。⑥混合花岗岩---是混合岩化作用的最后产物,基体与脉体已无法分辨;岩石总的矿物成分相当于花岗岩或花岗闪长岩,特称混合花岗岩、混合花岗闪长岩,以区别于正常岩浆岩。本类岩石只在区域混合岩化作用的中心,花岗岩化很强烈的地段才有广泛分布。,
展开阅读全文