主要的区域变质岩

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-16
区域变质岩类型

区域变质岩类较多,按原岩不同主要可分为变质泥质岩类、变质碎屑岩类、变质火山碎屑岩类、变质火山岩类和变质碳酸盐岩类。岩石类型有板岩、千枚岩、片岩、变质砾岩、变质细砂岩、变质粉砂岩、变余凝灰岩、变余沉凝灰岩、大理岩、变超基性-基性岩及变基性火山岩等。
区域变质岩的变质矿物主要有石英、绢云母、白云母、绿泥石、黑云母、方解石等。对于变泥质岩,其标志的矿物共生组合是:绢云母+石英、石英+绢(白)云母+绿泥石+黑云母、石英+黑云母+绿泥石、绿泥石+绢云母+石英。与长英质岩石的变质矿物组合没有差别,岩石中变余砂状结构和变余泥质结构比较清晰。钙质岩的变质矿物组合主要是:方解石+绢云母+石英+绿泥石。
根据区域变质岩出现的新生变矿物组合,按每一种新变质矿物的第一次出现为标志来划分变质带的原则,可分为黑云母带、二云母带和绿泥石-绢云母带。黑云母带与二云母带分界线不明显,二云母带与绿泥石-绢云母带的分带界线大致在中、新元古代之间。
区域变质的P-T条件以X射线粉晶衍射方法确定矿物的结构特征、研究区四堡岩群和下江群泥质变质岩的白云母结晶度以及b0值的大小。四堡群的白云母b0为0.9048~0.9050,而下江群甲路组的稍微小一点,为0.9037,白云母均为2M1型。白云母的b0值与变质地体的压力具有统计学上的正相关关系,根据不同的压力类型变质地体白云母b0值的实验数据,Sassi等(1973)和Guidotti等(1982)提出了白云母压力计,并以b0值把压力分为以下几个系列:b0<9.000nm为低压相,0.9000nm<b0<0.9040nm为中压相,b0>0.9040nm为高压相。四堡群属于高压型,而下江群甲路组属于中压型。根据矿物组合和白云母的结晶指数,估计四堡群的变质温度为350~400℃,下江群甲路组的变质温度为300~350℃。
早古生代地层已出现区域变质现象,区域上赣湘粤桂地区出现加里东变质岩带,由青白口系、震旦系和下古生界浅变质岩系组成,属中压区域低温动力变质作用低绿片岩相(程裕淇,1994)。

在程裕淇等(1963)和贺同兴等(1980,1988)区域变质岩分类表的基础上,作者以四类变质级变质岩、物质成分(六种化学类型变质岩类和矿物)及以构造为主的组构特征等变质岩分类三要素为基础,编制了“主要区域变质岩分类表”(表3-3)。与前人的分类表相比增加了组构、很低变质级变质岩及在变质岩框格中的主要矿物和特征变质矿物。根据“主要区域变质岩分类表”,确立了撰写区域变质岩的次序和内容,也成为鉴定区域变质岩石的总框架。
本手册的“主要区域变质岩分类表”中,纵向左侧第一列是化学类型变质岩类(泥质变质岩类、长英质变质岩类、钙质变质岩类和钙镁硅酸盐变质岩类、镁铁质(基性)变质岩类、镁质(超镁铁质)变质岩类),纵向左侧第二列是上述变质岩类相应的矿物。分类表横向第一行是按温克勒的变质级以温度递增由左向右依次为很低级变质岩、低级变质岩、中级变质岩和高级变质岩,它们之间以实线分隔。在每一变质级的岩石中按变质岩组构特征划分为,具有明显定向组构的片状、片麻状(在很低级和低级变质岩中还有板状和千枚状)构造,弱定向或不定向的弱片麻状和块状构造。在很低级和低级的变质岩石中,还列入了变余组构(有的变余组构在中级变质岩,个别甚至在高级变质岩石中仍有残留),在同一变质级岩石中,不同组构之间用虚线分隔。据变质岩石中矿物共生组合判别其变质程度,并结合岩石的组构特征和矿物可在分类表该变质级岩石中、找到相应框格所限定的变质岩的名称,在有的变质岩的下方还标有可能存在的矿物名称。考虑到榴辉岩形成的温度范围很宽,故将榴辉岩分别列入很低级、低级、中级和高级变质岩的框格中。在自然界中,由于温度升高,部分蓝闪石转变为阳起石,形成蓝闪片岩向绿片岩渐变过渡(照片3-179,180),故在镁铁质变质岩类的很低级变质岩和低级变质岩之间以虚线分隔,显示两者之间的这种关系。
综上所述,本手册编制的主要区域变质岩分类表的特点是:
(1)分类表中包括了化学类型变质岩类、变质级变质岩、矿物和组构特征等变质岩分类的主要基础。
(2)分类表中加入了很低级变质岩和具有变余组构的变质岩石,使区域变质岩分类表的内容更完善。
(3)在高压变质条件下形成的蓝闪片岩和榴辉岩在分类表中都有其相应的位置。
(4)分类表中包含了自然界中主要的区域变质岩石。

1.板岩(slate)

具板状(结晶劈理)构造的岩石。原岩主要是泥质岩、泥质粉砂岩和中酸性凝灰岩等。重结晶不明显或极轻微,板理面上可见少量绢云母、绿泥石等,具变余泥质结构。板岩是区域变质作用的低级产物,温度和负荷压力都不高,主要受应力作用的影响。根据颜色及杂质可进一步定名。例如四川南江火地垭群中的炭质板岩、灰色硅质板岩,川西高原西康群的深灰色炭质粉砂质板岩。

2.千枚岩(phyllite)

具千枚状构造的岩石。其原岩类型与板岩相似,重结晶程度比板岩高,基本已重结晶和(或)变质结晶,矿物组分主要是绢云母、绿泥石、石英、钠长石等。当原岩中含FeO较多时,可出现硬绿泥石、黑云母。显微变晶结构,片理面具明显的丝绢光泽。千枚岩中有时可见到很薄的“分结条带”,系由长英质条带和云母质条带相间构成,平行片理分布。

千枚岩根据特征变质矿物(往往呈变斑晶出现)、主要矿物和颜色等可进一步命名。如硬绿泥石千枚岩、灰绿色绿泥石千枚岩。板岩与千枚岩之间的过渡类型,可以称之为千枚状板岩或板状千枚岩。

3.片岩(schist)

其特征是具片状构造,是常见的区域变质岩石。原岩已全部重结晶和变质结晶,由片状、柱状和粒状矿物组成。一般为(粒状)鳞片变晶结构、纤状变晶结构和斑状变晶结构。常见矿物有云母、绿泥石、滑石、角闪石、阳起石等,含量>30%;粒状矿物以石英为主,长石次之(长石<25%)。其命名可根据特征变质矿物和主要片、柱状矿物,如十字石石榴子石黑云母片岩。当石英含量达50%以上时,称为石英片岩,如白云母石英片岩。

主要的片岩类型有:

云母片岩 其原岩主要为泥质岩和中酸性火山岩、钙质砂页岩等。矿物成分以云母为主,其次有石英、斜长石、石榴子石、蓝晶石、十字石等(图9-10)。根据两种云母的含量关系可定出岩石的基本名称,见表9-4。

表9-4 按云母种类的云母片岩分类

云母片岩分布较广泛,在区域变质岩分布地区经常可见。例如山西繁峙可见石榴子石云母片岩 ( 图 9 -10) ,岩石具斑状变晶结构。

绿片岩 也称绿色片岩,原岩一般为中性至基性的火山岩、火山碎屑岩和泥灰岩等,经低级区域变质作用形成,是绿片岩相中常见的典型岩石。矿物成分主要有绿泥石、绿帘石、阳起石、钠长石、石英、方解石、白云母,副矿物有磁铁矿、榍石、磷灰石等。根据矿物组合情况,可命名为绿帘钠长绿泥石片岩、阳起绿帘绿泥石片岩、绿帘钠长阳起片岩和绿泥钠长阳起片岩等。

绿片岩在我国分布广泛,如祁连山、秦岭、龙门山等地都有广泛出露。山西繁峙产有绿泥石片岩,主要由斜绿泥石和少量滑石组成; 四川青川、彭州产有绿帘钠长阳起片岩和绿泥钠长阳起片岩。

滑石片岩和蛇纹石片岩 由超基性岩和含铁镁的白云质泥灰岩在温度较低的情况下变质而成。主要由滑石和蛇纹石组成,也含阳起石、绿泥石等。

角闪石片岩 原岩成分与绿片岩相似,由基性岩和泥灰岩在温度较高的情况下变质形成。主要矿物为普通角闪石,其次为石英、斜长石。

蓝片岩 即蓝闪石片岩,其蓝闪石片岩的特点是含有富钠的角闪石和辉石 ( 硬玉) ,其他常见矿物有黑硬绿泥石、白云母、绿泥石、绿帘石、阳起石、石榴子石、石英、钠长石等,还可见硬柱石、霰石等高压矿物,可出现红帘石。主要由基性岩和硬砂岩变来。自从板块构造学说提出以后,蓝片岩受到重视,大多认为蓝片岩是高压低温变质的产物,分布于深海沟中岩石圈俯冲带。造山带中蓝片岩的存在可表明在某一地质时代那里曾发生过两个板块相撞,一个俯冲,一个仰冲,是划分两板块边界的重要依据之一。例如西藏日喀则一带,沿雅鲁藏布江分布的蛇绿岩中的蓝片岩,其岩石类型有蓝闪阳起绿泥片岩、黑硬绿泥蓝闪绿泥片岩、蓝闪绿泥绢云片岩等。其他如祁连山的加里东期变质地带,扬子地台北缘新元古代变质地带等都见有蓝片岩。王嘉荫 ( 1978) 认为: 蓝闪石的形成与压扭性应力有关,例如陕西商南秦岭断裂带中的细粒蓝闪石石英片岩,可见蓝闪石是由更长石交代而成。总之,蓝闪石的出现应与较高应力有关。

图 9 -10 石榴子石云母片岩( 山西繁峙,单偏光,d =2. 8mm)由铁铝榴石、白云母、黑云母、石英及少量斜长石组成; 变斑晶石榴子石具残缕结构

图 9 -11 石榴子石二长片麻岩 ( 单偏光, ×18)( 据 A. 哈克尔,1939)由石榴子石、白云母、黑云母、正长石、斜长石、石英组成

4. 片麻岩 ( gneiss)

一般具片麻状构造或条带状构造。原岩为泥质岩、粉砂岩、砂岩和酸性、中酸性岩浆岩或火山碎屑岩; 具中粗粒鳞片粒状变晶结构。片麻岩主要由长石、石英、黑云母、角闪石或辉石等组成,其中长石含量 > 25%,片柱状矿物 < 30%; 当长石含量减少,石英增加,则过渡为片岩。原岩富铝时可有红柱石、蓝晶石、矽线石、十字石、刚玉、铁铝 - 镁铝石榴子石、堇青石等 ( 图 9 -11) 。原岩富钙时则可形成透辉石、阳起石、帘石、方柱石、钙铝榴石等。片麻岩的命名首先是根据长石的种类定出基本名称 ( 表 9 -5) ; 进一步命名根据片状、柱状矿物和特征变质矿物,如: 黑云母角闪斜长片麻岩、矽线石白云钾长片麻岩等。

表 9 -5 按长石种类的片麻岩分类

片麻岩的分布很广泛,在区域变质岩地区经常出现。如四川丹巴有矽线石黑云母钾长片麻岩,河北建屏产有刚玉矽线石钾长片麻岩。片麻岩形成的温度、压力范围也较宽,但主要是在温度中等至较高的条件下形成。

5. 变粒岩 ( granulitite)

是一种片理不发育、常具细粒粒状变晶结构的中 - 低级变质程度的区域变质岩。其原岩主要是粉砂岩、硅质页岩、复成分砂岩、中酸性火山岩和火山碎屑岩等。矿物成分主要是长石和石英 ( 长石 + 石英含量常 >70%) ,有时含有黑云母、白云母、角闪石,其总量不超过 30%。当片状、柱状矿物含量较多时,可具弱片麻状构造。变粒岩的进一步命名可根据主要的片状、柱状矿物,如: 黑云母变粒岩、角闪石变粒岩等。当深色矿物含量 <10% 时称浅粒岩

云南哀牢山群变质岩中见有黑云更长变粒岩和透辉石变粒岩呈互层产出; 喜马拉雅地区也有较多黑云斜长变粒岩产出。

图 9 -12 斜长角闪岩( 四川丹巴,单偏光,d =5mm)由普通角闪石、中性斜长石及少量榍石、石英组成

6. 斜长角闪岩 ( amphibolite)

主要由角闪石和斜长石组成的岩石,是角闪岩相的典型代表。由基性岩 ( 侵入岩、火山岩、火山碎屑岩) 和富铁白云质泥灰岩在中至高温区域变质条件下形成。矿物成分除角闪石和斜长石外,常见铁铝榴石、绿帘石、黝帘石和少量黑云母、透辉石等; 具粒状变晶结构,其中角闪石多呈短柱状,斜长石为中酸性斜长石或中性斜长石,呈粒状; 块状构造或微显片理构造( 图 9 -12) 。

其命名主要根据角闪石和斜长石的相对含量: 当角闪石 <50%,称角闪斜长片麻岩; 当角闪石 > 50%,称斜长角闪岩; 当角闪石含量 >85%,称角闪岩。

斜长角闪岩的分布也很广泛,在区域变质岩发育地区,常见它与片岩、片麻岩伴生一起。例如四川丹巴—康定、新疆北山的斜长角闪岩。

7.麻粒岩(granulite)

是一种变质程度较深(高温)的岩石,具粒状变晶结构,块状、片麻状、条带状构造。矿物成分以含紫苏辉石为特征,常有单斜辉石(透辉石-钙铁辉石)、铁铝-镁铝榴石等;长石、石英含量不定。此外还常见矽线石、堇青石,含TiO2矿物金红石、钛铁矿等。含水矿物(角闪石、黑云母等)较少且为退变质形成。麻粒岩的原岩可有基性、中基性岩浆岩、火山碎屑岩、铁镁钙质沉积岩和碎屑岩等。根据矿物共生组合和暗色矿物含量,可分以下类型:

深色麻粒岩 暗色矿物含量>70%,以紫苏辉石为主;浅色矿物以斜长石(中长石-培长石)为主;可含少量角闪石、黑云母、石英(图9-13)。

麻粒岩 暗色矿物占30%~70%;斜长石为中-更长石。例如:紫苏斜长麻粒岩。

浅色麻粒岩 暗色矿物含量<30%;碱性长石常为条纹长石,还可含矽线石、蓝晶石等;石英有时呈压扁状集合体作弱定向排列,称为麻粒结构。例如:矽线石榴长英麻粒岩。

河北遵化、迁安一带有深色紫苏麻粒岩、紫苏斜长麻粒岩、浅色麻粒岩等;安徽金寨大别山区有二辉铁铝榴石斜长麻粒岩、紫苏辉石铁铝榴石麻粒岩等产出。

8.榴辉岩(eclogite)

主要由浅红色的石榴子石(钙铝-铁铝-镁铝榴石)和鲜绿色绿辉石组成,有时含蓝晶石(或矽线石)、顽火辉石、金红石、石英和角闪石(蓝闪石、蓝绿钠闪石、钛角闪石等)。此外常见次生的角闪石和斜长石取代石榴子石、绿辉石(图9-14)。榴辉岩的颜色一般较深,相对密度较大,可达3.6~3.9,是变质岩中密度最大的岩石。其产状多样,因而对榴辉岩的成因看法不一。一般认为它是基性-超基性岩浆岩在极大的压力条件下变质形成的,而温度变化范围较宽。榴辉岩在河北承德,山东威海、荣城、日照,江苏海州,河南大别山等地均有分布。

图9-13 紫苏深色麻粒岩(河北迁安,单偏光,d=2.8mm)由紫苏辉石、斜长石及少量石英组成

图9-14 榴辉岩(单偏光,×23)(据A.哈克尔,1939)主要由石榴子石和绿辉石组成,变晶副矿物有金红石

9.石英岩(quartzite)

主要由石英(>70%)组成的浅色粒状岩石,一般为块状构造,粒状变晶结构。由石英砂岩和硅质岩经区域变质作用重结晶形成。如原岩中有钙、铁、泥质和碳质等杂质存在时,则这些化学组分在不同的变质相条件下就会出现反映该变质相条件的变质矿物。例如:低温条件下出现绢云母、绿泥石,中温条件下出现白云母、黑云母、角闪石,高温条件下出现辉石等。其命名也就以这些矿物作修饰词,冠于基本名称之前。

硅质成分的原岩受热接触变质作用也可形成石英岩。其岩石外貌特征与区域变质作用形成的石英岩难以区别。通常依野外产状、空间分布特征和岩石组合予以判别。

10.大理岩(marble)

主要由碳酸盐类矿物方解石、白云石等(>50%)组成,具粒状变晶结构,块状或条带状构造。根据方解石、白云石的相对含量,可分为四种基本类型(表9-6)。大理岩由钙、镁碳酸盐类沉积岩变质形成,可在不同的变质作用和变质相条件下出现。由于常含少量Fe、Mg、Al、Si等杂质,因而在不同变质条件下,可形成不同的特征变质矿物。例如低温变质条件下出现蛇纹石、滑石、绿帘石、透闪石、阳起石;中温变质条件下出现符山石、钙铝榴石;高温变质条件下出现镁橄榄石、透辉石等。

大理岩分布广泛,云南大理市点苍山以盛产美丽花纹的大理岩而闻名。其他如北京房山、广东云浮、湖北大悟、四川雅安、山东莱阳等地都有。洁白的细粒大理岩(汉白玉等)和带有各种花纹的大理岩(因含蛇纹石、透闪石等)常用作建筑材料和各种装饰石材等。

表9-6 根据方解石、白云石含量的大理岩分类



  • 区域变质岩的主要岩石类型
    答:依据区域变质岩中的主要构造、结构与矿物组合特征相结合的原则作为命名的基本依据较为合适。因此,首先根据岩石的构造特征将岩石分为两大类,即具面理构造的区域变质岩和无(弱)面理构造的区域变质岩。具面理构造的区域变质岩,按面理构造的特征划分出板岩类、千枚岩类、片岩类、片麻岩类,无(弱)面理...
  • 变质岩都有哪些,怎么分类?
    答:(一)、区域变质岩 (1) 板岩类 (2) 千枚岩类 (3) 片岩类 (4) 片麻岩灰 (5) 各种粒状变质岩(基性到酸性,角闪岩相到麻粒岩相)(6) 各种特殊岩性的变质岩(大理岩,铁质岩)(二)动力变质岩 碎裂岩系列 靡棱岩系列 (三)混合岩的分类 混合岩分类主要是根据其脉体(长英质)和...
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    答: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...
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  • (二)本手册推荐的主要区域变质岩分类表方案
    答:变质级变质岩、矿物和组构特征等变质岩分类的主要基础。(2)分类表中加入了很低级变质岩和具有变余组构的变质岩石,使区域变质岩分类表的内容更完善。(3)在高压变质条件下形成的蓝闪片岩和榴辉岩在分类表中都有其相应的位置。(4)分类表中包含了自然界中主要的区域变质岩石。
  • 变质岩的岩石学
    答:区域变质岩主要岩石类型包括板岩、千枚岩、变质砂岩 ( 砾岩) 、变玄武岩和火山碎屑岩、片岩、大理岩和各种糜棱岩等。岩石的原岩是华北克拉通盖层的沉积岩和部分火山岩及火山碎屑岩,这些盖层岩系包括中元古界的蓟县系 ( Jx) ,新元古界的青白口系 ( Qb) ,古生界的寒武系 (## ) 及下奥陶统 ( O1) ...
  • 区域变质岩分类有哪些?
    答:以富含MgO为特征蛇纹片岩、滑石片岩、滑菱片岩、直闪绿泥片岩(片状)角闪石岩、直闪片岩及榴闪片岩等辉石岩角闪石岩橄榄石岩(据贺同兴等,1980,1988)(据贺同兴等,1980,1988) (二)本手册推荐的主要区域变质岩分类表方案在程裕淇等(1963)和贺同兴等(1980,1988)区域变质岩分类表的基础上,作者以四类变质级变质岩、...
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  • 变质岩类型
    答:矽卡岩。接触交代变质岩,颜色不定,结构为粒状微晶,块状构造,主要矿物为石榴子石、绿帘石、透辉石;次要矿物为铁、镁、钙硅酸盐;蛇纹岩。接触交代变质岩,灰绿-黄绿色,隐晶质变晶结构,块状构造,主要矿物为蛇纹石;次要矿物为磁铁矿、钛铁矿;板岩。区域变质岩,灰至黑色,隐晶质变晶结构,板状...
  • 区域变质岩解译
    答:其中角闪片岩,还在1.4μm附近出现羟基离子的倍频带。蛇纹大理岩谱中出现羟基的1.4μm的吸收带及其附近的1.37μm处和1.3μm处的吸收带,它们与1.4μm的水吸收带相重叠,从而使1.4μm处的谱带为强吸收的锐带。图7-10 几种变质岩的反射波谱特性曲线 区域变质岩主要解译标志有:①变质岩石的微...