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变质岩的分类哪些变质岩有哪些花花世界

来源:常州新闻网   时间: 2019-11-21

变质岩的结构按成因分为四类:变余结构、变晶结构、交代结构和构造变形结构(波洛文金娜,1958),其中构造变形结构将在第六章动力变质岩中叙述(表1-4),它们的特征分述如下。

(一)变余结构

变质作用后,仍部分或大部分保留了原岩结构和矿物的特征,形成变余结构(palimpsest texture)或称残余结构(relict texture)。变余结构是恢复变质岩原岩类型很重要的岩相学依据。变余结构的命名是:

变余+原岩结构名称

如变余斑状结构和变余砂状结构。

1.变质沉积岩的变余结构

原岩为泥质岩只有在轻微变质岩石中才能保存部分泥质结构,有部分粘土矿物经变晶作用可形成细小的绢云母、绿泥石和雏晶黑云母等少量新生变质矿物。变余泥质结构(blastopelitic texture)大多分布于泥质板岩和低级接触变质的泥质岩石中(照片1-1,5-4,5,6)。此类变质岩的外貌大多为致密、细腻的岩石。

原沉积岩中的碎屑结构(砾状、角砾状、砂状、粉砂状)经变质作用后,在变质岩石中尚能观察到原岩的砾石、角砾、砂粒和粉砂粒的形态,而分布于这些砂、砾间隙中的胶结物和杂基,经变晶作用和重结晶作用形成新生的变质矿物。如主要由粘土质胶结物经变质作用可形成绢云母、白云母(照片1-2)、黑云母、绿泥石,有时还可形成红柱石等矿物(照片1-3,3-57);如胶结物主要是碳酸盐矿物和硅质,经变质作用可形成方解石、白云石、石英、透闪石、透辉石等矿物(照片1-13,3-55,56);硅质胶结物与杂基矿物一起形成石英(照片1-4)。这些新生的变质矿物大多分布在砾石、砂粒等碎屑矿物之间,也有的细小石英、长石生长在砂粒的边缘,使砂粒形成凹凸不平的边界,改变了原先圆滑的砂粒外形特征(照片1-4)。在构造变形作用下,砾石和砂粒被压扁、拉长,其长轴与碎屑之间的新生矿物集合体定向排列,形成片状、片麻状构造。岩石中砾石和砂粒的外形轮廓虽经部分改造,但其主要的形态特征仍较清晰,形成变余砾状结构(blastopsephitic texture)(照片1-6)、变余角砾结构(blastobreccia texture)、变余砂状结构(blastopsammitic texture)(照片1-2,3,4,3-54,55,56,57,58)及变余粉砂结构(blastoaleuritic texture)(照片1-5,3-59)。

沉积岩中含有生物化石或生物碎屑,在较轻微的变质岩石中尚有部分保存,形成变余生物碎屑结构(blastobioclastic texture)。

2.变质火成岩的变余结构

变质火成岩中常见的变余结构分述如下。

(1)变余斑状结构(blastoporphyritic texture)具有斑状结构的变质浅成火成岩和火山熔岩中最常见的是变余斑状结构。变余斑晶的矿物大多是石英和长石,也经常有黑云母、角闪石、辉石和橄榄石等。经变质作用后,最常见的是石英和长石的斑晶大多被保存下来,形成变余斑状结构(照片1-7,3-60,61,62,63,64,65,66,67),有的石英斑晶中呈港湾状的熔蚀现象仍很明显,形成变余熔蚀结构(blastoresorption crystal texture)(照片1-12,3-67)。但暗色矿物(如黑云母、角闪石、辉石、橄榄石)的斑晶经常被绿泥石、绿帘石、阳起石、蛇纹石等矿物或矿物集合体所置换,形成假象。

上述变余的斑晶矿物在构造应力作用下,经常产生显微裂纹(照片6-43),晶体和双晶弯曲,晶体扭折、变形纹、变形带(照片6-7)及波状消光等显微变形结构。原岩中的基质矿物大多发生变晶作用和重结晶作用,原隐晶质、显微晶质矿物的粒径变粗,形成显微晶质或细粒的新生变质矿物,有时它们定向排列,形成片状或片麻状构造(照片1-7,3-65)。

(2)变余辉绿结构(blastodiabasic texture,blastophitic texture)在变质辉绿岩中,长板状斜长石组成的格架所形成的辉绿结构仍可辨认,但由于基质中细小斜长石在变质过程中生长在长板状斜长石的边缘,致使其边界形成凹凸不平状。原辉绿岩中单斜辉石大多已退化变质为角闪石类矿物(照片1-8,3-156),但在中、高级变质时可形成斜长石、单斜辉石、石榴子石的组合(照片3-157)。在野外变质辉绿岩脉的风化面上,白色长板状的斜长石分布在暗色矿物之中,构成三角形和多边形的格架所组成的变余辉绿结构十分清晰。

(3)变余辉长辉绿结构(blastogabbro-diabasic texture)变余辉长辉绿结构的特征与变余辉绿结构相似,但岩石中矿物粒径较粗,长板状斜长石的自形程度比暗色矿物(多已转变为角闪石)的要好(照片1-9,3-158)。

(4)变余半自形粒状结构(blastohypidiomorphic granular texture)原侵入岩的半自形粒状结构经变质作用后,仍能保留原岩中斜长石呈自形、半自形的晶形,而岩石中的钾长石、石英等矿物多为半自形成他形,暗色矿物的黑云母,角闪石大多具有明显的定向排列,形成片麻状构造(照片1-10,3-68,69)。

(5)变余交织结构(blastopilotaxitic texture)也称变余安山结构。在变质安山岩基质中细小的板条状斜长石晶体定向分布在由绿泥石、阳起石、白云母(或绢云母)组成的矿物集合体中,形成变余交织结构(照片1-11)。有时原安山岩中斜长石和暗色矿物的斑晶仍能保存,也可具有变余斑状结构(照片3-65)。

(6)变余火山碎屑结构(blastopyroclastic texture)火山碎屑岩中的玻屑经变质作用形成新生变质矿物,而岩石中的晶屑和岩屑形成变余晶屑和岩屑。部分晶屑的晶形十分完整和变余斑晶十分相似,但有些晶屑呈尖锐的三角形和多边形的矿物晶屑仍能显示原火山碎屑岩的晶屑特征,形成变余晶屑结构(blastocrystalloclastic texture)(照片1-14,3-70)。

在鉴定原岩是火成岩的变余结构时,应重点观察长石的形态特征(陈曼云,1990)。其原因之一是,长石作为主要矿物(其含量一般都大于50%)广泛分布在多数火成岩中;之二是,变质成因的长石晶形与火成岩的有明显差别。由变质作用形成的长石大多呈他形粒状的晶形(除由交代作用形成的部分长石斑晶以外),在变质岩石中长石与其他矿物多呈平直、圆滑的接触界线,有时长石之间的接触边界呈120°,形成镶嵌粒状平衡结构(照片3-111)。在低级(或部分中级)变质火成岩的长石多呈自形、半自形的板状、长板状晶形,有时还能观察到斜长石中的环带状结构(照片3-68)。综上所述,利用长石晶形特征常可帮助我们判断哪些是变晶作用形成的长石,哪些是火成岩中变余的长石。至于在变质岩石中发现火成岩特有的斑状、熔蚀、辉绿、交织等变余结构更是为恢复变质岩的原岩类型是火成岩提供了十分确切的岩相学依据。

变质沉积岩和变质火成岩中的各种变余结构,大多保存在低级变质岩或很低级变质岩石中,但在部分中、高级的变质岩石中也会有少量变余结构残存(照片3-157),可能是因某些组构的特征不易被改造。这些变质岩中的变余结构,是中、深变质地体中恢复该变质岩的原岩类型很重要的证据。

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吉林通化地区的透闪透辉变质石英砂岩中的石英,具有石英砂粒的外形。其原岩应是胶结物为白云质碳酸盐和硅质的石英砂岩,经中级变质作用形成透闪石和透辉石及少量细小石英,其中透闪石和透辉石分布在石英砂粒的间隙,而细小石英生长在石英砂粒的边缘上,部分改变了石英砂粒的外形特征(照片1-13)。

河北迁西太平寨地区的紫苏花岗质片麻岩中有辉绿岩脉侵入,该岩脉中的矿物除了单斜辉石和长板状的斜长石以外,尚有石榴子石,半自形长板状斜长石组成格架的变余辉绿结构清晰可见。辉绿岩脉在高级变质缺少水的流体相的条件下,大部分保持了原岩矿物和结构的特征(照片3-157)。

(二)变晶结构

变晶结构(blastic texture,crystalloblastic texture)是原岩在变质作用过程中经重结晶和变质结晶作用形成的结构,也是变质岩最主要结构类型。变晶结构可分为下列几种:

1.变质岩主要矿物的相对粒径的大小

(1)等粒变晶结构(equigranular blastic texture)变质岩主要矿物的粒径大致相近的变晶结构。据主要矿物粒径的绝对大小可划分为:

粗粒变晶结构(coarse grained blastic texture)岩石中主要矿物的粒径>3 mm。

中粒变晶结构(medium grained blastic texture)岩石中主要矿物的粒径在3~1 mm。

细粒变晶结构(fine grained blastic texture)岩石中主要矿物的粒径在1~0.1 mm。

显微晶质变晶结构(microcrystalloblastic texture)岩石中主要矿物的粒径在 0.1~0.01 mm。

隐晶质变晶结构(cryptocrystalline blastic texture)岩石中主要矿物的粒径<0.01 mm。

其中粗粒、中粒和细粒变晶结构的岩石在肉眼(可借助放大镜)分辨矿物;显微晶质变晶结构的岩石只能在显微镜下鉴别矿物;而隐晶质变晶结构的岩石,即使在显微镜下也不易鉴别矿物。

除上述变晶结构外,还有些过渡型的结构,如中粗粒变晶结构(岩石中主要矿物粒径部分在1~3 mm,也有部分>3 mm),中细粒变晶结构(粒径在0.1~3 mm范围内)。

(2)不等粒变晶结构(inequigranular blastic texture)变质岩主要矿物粒径从细到粗呈连续变化,中间没有明显间断,也称为系列变晶结构和连续不等粒变晶结构(seriate inequigranular blastic texture)(照片7-5,22,35)。

(3)斑状变晶结构(porphyroblastic texture)称为变斑晶(porphyroblast)的较大矿物晶体分布在称为基质(matrix)的细小矿物集合体中(照片1-15)。其特征与火成岩的斑状结构相似,两者的区别是斑晶的成因和矿物不同,变斑晶是经变质作用形成的,其矿物常是石榴子石、红柱石、蓝晶石、十字石、堇青石、硬绿泥石、钠长石等变质矿物;而火成岩中的斑晶是在岩浆中先结晶的矿物晶体,斑晶的矿物常是长石、石英、黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等火成岩的主要矿物;此外,在变斑晶中常有基质矿物的包裹体,无熔蚀和暗化边等结构特征。

2.矿物的结晶习性和晶形特征

(1)粒状变晶结构(granoblastic texture,granular blastic texture)变质岩石主要由粒状矿物(石英、长石、方解石等)组成。如石英岩(照片3-71)、大理岩(照片3-123)等变质岩石都具有粒状变晶结构。

按粒状矿物的外形轮廓及其边缘界线的特征又可分为镶嵌粒状变晶结构和齿状粒状变晶结构。

镶嵌粒状变晶结构(mosaic granoblastic texture,cyclopean granular blastic texture)粒状矿物呈多边形和圆滑状,彼此之间的接触界线较平直和圆滑(照片1-16),有时同种矿物三个颗粒之间的两面角呈120°接触(照片3-71,123,9-4)。这些结构特征,显示了晶体生长的最低表面能,也是岩石中矿物达到稳定平衡的结构型式(据 Vernon,1974)。

齿状粒状变晶结构(serrate granular blastic texture)也称缝合线粒状变晶结构(sutured granular blastic texture)粒状矿物之间接触界线极不规范,呈锯齿状和缝合线状(照片3-72)。

英汉地质词典(2002)将granoblastic texture译为花岗变晶结构和粒状变晶结构,在我国很多文献著作中都使用花岗变晶结构这一译名。由于火成岩中的花岗结构和变质岩中的花岗变晶结构,在部分矿物、矿物的结晶次序和岩石中不同矿物自形程度等方面迥然不同,但两者在字义上很易混淆。尽管花岗岩的主要矿物是由粒状的石英、长石组成,但火成岩中花岗结构的含义是花岗岩中的暗色矿物结晶早,且其自形程度高,然后晶出的是斜长石(其晶形多呈半自形,个别为自形),继而是钾长石(多呈半自形及他形),最后结晶的是他形的石英。而变质岩中具有粒状变晶结构的岩石不一定是花岗质成分(如石英岩和大理岩),而且岩石中并不存在矿物先后结晶的次序及不同矿物自形程度的差异(照片1-16,3-71,111)。可见,粒状变晶结构只是显示变质岩主要由粒状矿物组成,而与花岗岩的成分和花岗结构并无关联。为了不与花岗结构的含义相混淆,本手册将这一译名采用粒状变晶结构,用以表示变质岩中主要矿物的结晶习性和晶形特征是粒状矿物组成的结构特征。

(2)鳞片(或片状)变晶结构(lepidoblastic or schistose blastic texture)变质岩石中主要由层状硅酸盐矿物(如云母、绿泥石、蛇纹石、滑石等片状矿物)组成的结构(照片1-17,3-16)。在无应力条件下,云母等片状矿物以无方向的相互交错生长,称为交叉结构(decussate texture)(照片1-17)。这是不同晶核向外生长时因晶面互相妨碍所致,是变质岩中片状或柱状矿物之间达到平衡的一种结构(据Vernon,1974)。

(3)柱状变晶结构(nematoblastic texture)变质岩主要由柱状矿物(如闪石类矿物、符山石、硅灰石等)组成的结构(照片1-18,19)。柱状矿物在岩石中以无方向的相互交叉生长,也形成交叉结构(照片9-5)。

(4)纤状变晶结构(fibroblastic texture)变质岩石主要由纤维状矿物(如纤维状矽线石、石棉等)组成的结构(照片1-23)。

在变质岩石中柱状及纤维状矿物集合体经常形成放射状、束状、扇形排列,形成放射状、束状及扇形变晶结构。

放射状变晶结构(radial blastic texture)由柱状及纤维状矿物集合体围绕一个中心,向四周生长的一种结构(照片1-20)。

束状变晶结构 由柱状及纤维状矿物集合体围绕一个中心向一侧或两端撒开,形成蒿草束状(照片1-21)。

扇形变晶结构(fan-shaped blastic texture)由柱状、纤维状矿癫痫治得好吗物从一个中心向外侧排列形成扇形(照片1-22)。

放射状、束状、扇形变晶结构,显示这些柱状、纤维状矿物是在无定向应力作用环境中形成的。

(5)角岩结构(hornfelsic texture)是一种细粒或显微晶质等粒变晶结构。岩石中矿物主要由石英、长石、云母、辉石、角闪石组成,矿物之间紧密镶嵌,一般不呈定向排列。是在无应力条件下经变质结晶和重结晶作用形成的。它是接触变质作用形成角岩的特征结构(照片1-24,5-7,8,9,13,14,16)。

在大多数变质岩石中,经常是由不同的结晶习性和晶形特征的矿物(如粒状的石英、长石和片状的云母)组成的。在描述变质岩石的主要结构时,以岩石中主要矿物的晶体形态按前少后多的次序排列,如粒状片状变晶结构、片状柱状变晶结构。

变晶结构描述时,首先要在低倍镜下较全面观察岩石中主要矿物的相对粒径是等粒、不等粒还是斑状变晶结构。对于等粒变晶结构,应测算(通过显微镜中的目镜微尺)主要矿物的粒径大小,以确定其所属的粗粒、中粗粒、中粒、中细粒、细粒、显微晶质和隐晶质等粒级的范围;其后观察岩石中主要矿物和次要矿物的晶形特征(如粒状、片状、柱状等),并按它们在岩石中的含量以前少后多的次序排列。变晶结构的描述内容是:

等粒变晶结构的岩石:粒径+矿物晶形特征(前少后多)+变晶结构 如:中细粒粒状片状变晶结构。

不等粒变晶结构的岩石:不等粒+矿物晶形特征(前少后多)+变晶结构 如:不等粒柱状粒状变晶结构。

具有变斑晶的岩石:斑状变晶结构,基质结构:粒径+矿物晶形特征(前少后多)+变晶结构 如:斑状变晶结构,基质结构:细粒片状粒状变晶结构;也可简写为:斑状+粒径+矿物晶形特征(前少后多)+变晶结构 如:斑状细粒片状粒状变晶结构。

例如在某一变质岩石中,有石榴子石变斑晶矿物,基质矿物主要由云母组成,次要矿物是石英和斜长石,它们的粒径在0.3~1.5 mm。据此变质岩的结构描述为:斑状变晶结构,基质结构:中细粒粒状片状变晶结构,或简写为斑状中细粒粒状片状变晶结构。

在变质岩结构描述中,经常存在下述错误。其一是,常把粒径大小和粒状这两个不同的含义相混淆。如在上述实例中常将基质结构描述为中细粒片状变晶结构,显示岩石中不含粒状矿物,这是与实际情况不符的错误描述。中细粒是指基质矿物粒径在0.3~1.5 mm范围,而粒状是指基质矿物中有少量粒状矿物(石英和斜长石),这是两种不同的含义,所以这个粒状不能省略;其二是,在描述结构时,常把“变晶”两字遗漏,而仅描述为斑状结构或中细粒结构,致使将变质岩结构与火成岩结构相混淆。

3.变质岩矿物之间的包含和穿插关系

变质岩石中变质矿物之间关系的结构有:包含变晶结构和矿物之间相互穿插结构,现分述如下。

(1)包含变晶结构(included blastic texture)也称变嵌晶结构(poikiloblastic texture) 是在一个大的矿物晶体(变斑晶)内,包含有细粒的矿物包裹体,大的矿物晶体称为主晶(host),其中的细小矿物包裹体称为客晶(chadacryst)。按主晶中矿物包裹体的数量多少及其是否有定向排列,可分为下列四种。

包含嵌晶变晶结构(included poikiloblastic texture)矿物包裹体数量较少,呈不规则无方向分布于变斑晶矿物中(照片1-25)。

筛状变晶结构(diablastic texture)变斑晶矿物中矿物包裹体很多,无方向分布,形如筛网状(照片1-26)。

残缕结构(helicitic texture)变斑晶矿物中矿物包裹体定向排列,断续分布(照片1-27)。

旋转结构或雪球结构(rotary texture,rotated texture or snowball texture)变斑晶矿物中的矿物包裹体的排列呈“S”或反“S”形或旋转状分布(照片1-28,29)。

据残缕结构和旋转结构中矿物包裹体的排列方向与岩石中基质叶理方向之间的关系,可以帮助判别变斑晶矿物与构造变形之间的先后序次。

(2)穿插变晶结构(interpenetration blastic texture)两种矿物相互穿插,组成嵌晶体,它们分别有其各自的光性特征(如颜色、干涉色和消光位等)(照片1-30,31)。

4.变质反应边结构

变质岩中矿物之间的变质反应不彻底,在早期的被反应矿物的周围,有晚期的反应生成矿物。这类结构称为变质反应边结构(metamorphic reaction rim texture),也称反应边结构(reaction rim texture),有的文献统称为冠状结构(corona texture)。主要有以下几种:

环状(collar)结构也称环礁状结构(atoll texture)和护城河状(moat)结构 早期被反应的矿物几乎完全被晚期一种生成矿物所包围的反应边结构(照片9-15,17,18)。

冠状结构(corona texture)被反应早期矿物的周围有两种或两种以上的晚期生成矿物呈环状分布的反应边结构(照片1-32)。

后成合晶结构(symplectic texture)被反应的早期矿物周围,有两种或两种以上的晚期细小的生成矿物呈密切交生状生长的反应边结构,也称为后成合晶交生(symplectic intergrowth)(照片1-33,34)。

由于变质反应边结构不仅有早期被反应矿物的残留,还有晚期经变质反应形成的矿物围绕其生长,是变质岩石经受不同变质条件改造的依据,也是该变质地体中变质作用的部分演化历史的记录。

上述包含变晶结构和变质反应边结构只发育在变质岩的矿物之间,在多数情况下通常只是在描述矿物时作为变质岩石局部结构来叙述,一般不作为变质岩的主要结构。只有在特殊情况下,如榴辉岩中的绿辉石和石榴子石大部分或全部被晚期的闪石类矿物和斜长石呈蠕虫状交生所置换,形成后成合晶结构时,才作为变质岩石的主要结构。

(三)交代结构

交代结构(metasomatic texture)是指岩石中的一种矿物或矿物集合体被另外的矿物或矿物集合体取代,在取代过程中有物质成分的交换和结构的改组。常见的交代结构有以下几种。

1.交代残余结构

交代残余结构(metasomatic relict texture)也称交代残留结构。在交代过程中,变质岩中原先矿物的一部分,被另一矿物或矿物集合体取代。这些原先的矿物呈零星不规则状晶体,残留在晚期的新矿物之中,这些残留的矿物还保持着同一光性特征和解理(照片1-35,39)。

2.交代假象结构

交代假象结构(metasomatic pseudomorphic texture)当交代作用较彻底时,原先的矿物全部被新的矿物或矿物集合体所取代,但仍保留原矿物的晶形,有的还保留原先矿物的解理痕迹(照片1-36,37,38)。

3.交代蠕虫结构

交代蠕虫结构(metasomatic myrmekitic texture)在交代作用中形成的新矿物在原云南哪家医院可以看癫痫先矿物晶体中呈细小的蠕虫状嵌晶产出。最常见的是在斜长石和钾长石接触带附近的斜长石晶体的边缘带中,有石英呈细小蠕虫状嵌晶,这些细小的石英嵌晶具有相同的干涉色和消光位。也称为交代蠕英结构(照片1-40,41)。

4.交代条纹结构

交代条纹结构(metasomatic perthitic texture)交代条纹是在钾长石晶体中包裹了细小的不规则状的斜长石晶体,两者呈交生产出,它们都具有各自的光性特征。有时这些不规则的斜长石条纹还与被交代的斜长石残余晶体相连。这是晚期钾长石交代早期斜长石形成的交代残留的条纹长石(照片1-43,44)。但也有的交代条纹长石是晚期的斜长石沿着早期的钾长石的解理、缝隙方向进行交代的结果。

5.交代反条纹结构

交代反条纹结构(metasomatic antiperthitic texture)其特征与交代条纹长石相似,两者的区别是斜长石晶体中包裹了细小不规则的钾长石条纹(照片1-45)。

6.交代蚕蚀结构

交代蚕蚀结构(metasomatic corrosion texture)具有交代关系的两种矿物之间的接触界线很不规则,呈锯齿状或港湾状,故也称交代港湾结构。通常接触界线的尖角指向被交代的早期矿物。在钾长石交代斜长石时,经常出现这种结构,它标志着轻度的交代作用。

7.交代净边结构

交代净边结构(metasomatic edulcoration border texture)在与钾长石相接触的蚀变较强烈的斜长石边缘,有一条清洁的边称为净边(照片1-42)。干净边缘部分的斜长石的折光率比中心部分的要低,干涉色稍高,可能是含有较多的钠长石或钾长石分子。

8.交代环边(镶边)结构

经交代作用新生成的矿物环绕原矿物的边缘生长,形成交代环边结构(metasomatic ring-border texture),也称交代镶边结构(metasomatic rimmed texture,照片3-244)。

9.交代网状(网脉状)结构

新生成的矿物沿原矿物的边界、解理和裂缝交代生长,将原矿物阻隔成不规则的棱角状或圆滑状的残留碎块,形成交代网状结构(metasomatic netted texture),也称交代网脉结构(metasomatic network texture,照片3-248)。

在同一块变质岩石中,可能有多种交代结构同时存在,如交代残留和交代假象结构,交代净边、交代蚕蚀、交代条纹和交代蠕虫等交代结构经常在同一岩石中出现。在气液变质岩中经常发育各种交代结构。

主要结构和局部(或次要)结构在不同的变质岩石中也不相同。在变质的沉积岩和火成岩中主要结构是各种变余结构,它是各类变质的沉积岩和火成岩基本名称的主要依据之一,但岩石中也会有变晶结构,应属于局部(或次要)结构。在大多数变质岩石中,主要结构是变晶结构,是按矿物粒径,晶形特征(按前少后多)的次序排列命名的,在这些岩石中出现的少量变余结构(如砂粒、变余斑晶等)、矿物之间包裹关系的结构、变质反应结构及交代结构,显微变形结构等,大多都属局部(或次要)结构。在具有碎裂结构、糜棱结构和交代结构的碎裂岩类、糜棱岩类和气液变质岩类中,还应注意观察原岩结构的保留程度,如变形作用和交代作用较轻,原岩结构保留较多时,则以原岩结构为岩石的主要结构,而碎裂和交代等结构成为局部结构。如变形作用或交代作用较强,形成碎裂岩、糜棱岩和××化岩时,则岩石中残余的原岩结构,属于局部结构。

综上所述,变质岩的主要结构和局部(或次要)结构的判别,要依据变质岩中的具体特征而确定。但变质岩石的部分局部结构中,经常提供原岩类型、矿物形成的先后次序、变质作用温度和压力变化、变质矿物与变形作用等有关信息,这些局部结构是研究变质岩成因和演化历史的岩相学依据,应加以重视。

变质岩是指由变质作用所形成的岩石。按原岩类型来分,变质岩可分为两大类:1、原岩为岩浆岩经变质作用后形成的变质岩为正变质岩;2、原岩为沉积岩经变质作用后形成的变质岩为负变质岩。以变质作用产物的特征(变质岩的矿物组成、含量和结构构造)对变质岩进行分类,将成为今后的主要趋势。

变质岩的分类一般以变质作用的类型进行分类,主要有:①区域变质岩类,由区域变质作用所形成,如斜长角闪岩等;②热接触变质岩类,由热接触变质作用所形成,如大理岩等;③接触交代变质岩类,由接触交代变质作用所形成;④动力变质岩类,由动力变质作用所形成,如压碎角砾岩、碎裂岩、碎斑岩等;⑤气液变质岩类,由气液变质作用形成,如云英岩、次生石英岩、蛇纹岩等;⑥冲击变质岩类,由冲击变质作用所形成;⑦超变质岩类,由超变质作用形成,如混合岩、混合花岗岩。在每一大类变质岩中可按等化学系列和等物理系列的原则,再作进一步划分。可以从原岩的物质成分与类型出发,再依次按变质作用过程中发生的变化与生成的岩石进行分类,如区域变质岩中的低级变质岩、中级变质岩等。

变质岩的构造按成因分为变余构造、变成构造和混合岩构造(表1-5)。其中混合岩构造将在第四章混合岩中叙述。

(一)变余构造变余构造(palimpsest structure)是在变质岩中部分保留原沉积岩和火成岩构造的特征。变余构造的观察和研究,主要是在野外露头和标本上,有时岩层中的变余显微层理、变余杏仁、变余流纹构造也能在显微镜下观察到。变余构造的命名是:

变余+原岩构造

如变余层理构造和变余杏仁构造。

1.变质沉积岩的变余构造

变质沉积岩中最常见的是变余层理构造(blastobedding structure)。由于原沉积岩的矿物不同和矿物粒径粗细的差异,显示在岩层内部形成的层状形迹,经变质作用后仍被保留的层理构造的特征(照片1-46,47,48,49)。如在野外观察到石英岩-云母石英片岩-云母片岩呈层状渐变过渡,反映原沉积岩为石英砂岩 泥质石英砂岩-泥质岩呈层状分布。有的变质岩中由矿物组合不同而形成的条带状构造,在野外条带延伸较稳定,这些条带也可能是原岩细薄层理的残留。变质沉积岩中的变余层理构造,不仅在低级变质岩石中十分常见,在中、高级变质岩中也能部分保留。

此外,还有变余粒序层理构造(blasto graded bedding structure),也称变余递变层理构造,是构成岩层碎屑颗粒的粗细在其垂直方向上的连续递变。这种碎屑矿物粒径递变现象,大多只有在野外露头上经仔细观察才能辨认。

有的变质沉积岩中还保留有交错层理、斜层理构造及波痕、泥裂、生物遗迹等层面构造,而形成变余交错层理、变余斜层理(blasto diagonal bedding structure,blasto inclined bedding structure,照片1-51)、变余波痕、变余泥裂和变余生物遗迹构造。变质沉积岩的上述各种变余构造,主要是在野外露头上,有时在手标本中可观察到。

变质岩中的变余层理和片理之间的关系有两类。其一是片理(S1)与层理(S0)一致,即片理平行层理(S1∥S0)(照片1-46);其二是片理与层理斜交(照片1-47,48,10 1)。有时可以从原岩残留的层理(如碳质物的成层排列或癫痫病能请确认昆明軍海砂质、粉砂质较多的薄层)中,显示原岩层理与片理斜交(照片1-50,10-1)或平行的关系。

2.变质火成岩的变余构造

变质中基性火山熔岩中较常见变余杏仁构造(blasto amygdaloidal structure),组成杏仁体的矿物主要有石英、钠长石、碳酸盐矿物、绿帘石、阳起石、葡萄石、绿纤石、绿泥石等矿物或矿物集合体(照片1-52)。如内蒙古地区的变质玄武岩的杏仁体中矿物是由绿纤石和葡萄石组成(照片3-154),反映原玄武岩已经受葡萄石-绿纤石相变质作用。而变余气孔构造(blasto vesicular structure)和变余流纹构造是在变质火山熔岩中仍保留原岩的气孔构造和流纹构造(照片1-53)。

在变质岩石中常根据残留的变余构造作为恢复其原岩类型最主要的依据之一。

(二)变成构造变成构造(metamorphic structure)是岩石经变质作用形成的构造,也是变质岩石中最主要的构造类型。有些变质岩石的名称如片岩、片麻岩等就是以岩石中具有片状、片麻状构造作为命名的依据。常见的变成构造有下列几种。

1.板状构造

原岩为泥质岩、凝灰岩等柔性岩石,在应力作用下,出现一组平行的破裂面(也称劈理)。劈理面平直、光滑、整齐,岩石沿劈理面形成板状构造(slaty structure)。少量新生的变质矿物绢云母和绿泥石平行排列,使劈理面上呈弱的丝绢光泽。板状构造是在应力强、温度低的条件下形成的。由接触变质作用形成板岩,其板状构造有时是原岩的层理,而不是由应力作用形成的板状劈理,也有可能是接触变质作用叠加在板岩上形成的。

2.千枚状构造

千枚岩中主要矿物为粒径<0.1 mm的绢云母和绿泥石等细小片状矿物组成,它们在岩石中连续定向排列,使片理面上具有强烈的丝绢光泽形成千枚状构造(phyllitic structure)。绢云母和绿泥石的粒径细小,肉眼不能分辨(照片1-55,3-4,5)。有的片理面上还有一系列密集的小皱纹,形成皱纹状构造(plicated structure)(照片3-6)。

3.片状构造

岩石中的片状矿物(如云母、绿泥石等)或柱状矿物(如闪石类)连续定向排列而形成片状构造(schistose structure),也称片理(schistosity)。组成片理的矿物粒径>0.1 mm,肉眼已能辨认(照片1-56,57)。片理面有的平直,有的呈波状弯曲。当变质岩中的石英、长石和碳酸盐等粒状矿物,在较强的定向应力作用下,被拉长呈连续定向排列,也可形成片状构造(照片3-73,74,3-124,125)。

片状构造与千枚状构造的区别是前者粒度较粗(>0.1 mm),岩石中矿物已能用肉眼辨认(可借助放大镜)。

4.片麻状构造

变质岩石主要由粒状矿物组成,而数量较少的片、柱状矿物呈断续定向排列而形成片麻状构造(gneissic structure),又称片麻理(gneissosity)(照片1-58)。有时粒状的长英质矿物也会在定向应力的作用下被拉长,形成片麻状构造。

片状构造与片麻状构造的主要区别是:前者片、柱状矿物含量较多,在岩石中呈连续定向排列;而后者的片、柱状矿物呈不连续定向排列,且粒状矿物的数量也较多。

5.条带状构造

变质岩石中不同矿物分别集中,形成矿物或颜色不同的条带,以一定宽度呈互层状产出的称条带状构造(banded structure,striped structure)(照片1-54)。

6.条纹状构造

变质岩石中暗色矿物与浅色矿物呈细薄层相间,互层状产出的称条纹状构造(streaky structure)。

条带状构造中的条带较宽、向两侧延伸较稳定;而条纹较细、延续性较差、经常向两侧尖灭,在露头及手标本上常呈断续状。

7.块状构造

是指变质岩中的矿物或矿物集合体,无定向均匀分布的称块状构造(massive structure)。若变质岩石主要由无定向分布的粒状矿物(石英、长石、石榴子石、辉石)和矿物集合体组成的构造,也称为粒块状构造(granofelsic structure),这类变质岩称为granofels(是指由上述粒状矿物组成块状构造的粒状变质岩)。

8.斑点状构造

在轻微接触变质岩石中,由碳质、铁质等组分和空晶石、堇青石、云母等矿物的雏晶,形成细小斑点状,分布于致密的基质中,形成斑点状构造(spotted structure)(照片1-59,60)。当这些雏晶矿物经变晶作用和重结晶作用后晶体或集合体变粗,在岩石表面呈小粒豆状突起,形成瘤状构造(nodular structure)。岩石中的基质多呈致密状的变余泥质结构或显微晶质变晶结构。斑点状和瘤状构造是接触变质岩中轻微变质岩石的特征构造。

沉积岩:

1,砾岩:

是粗碎屑含量大于30% 的岩石。绝大部分砾岩由粒度相差悬殊的岩屑组成,砾石或角砾大者可达1米以上,填隙物颗粒也相对比较粗。具有大型斜层理和递变层理构造。

2,砂岩:

在沉积岩中分布仅次于黏土岩。它是由粒度在2~0.1毫米范围内的碎屑物质组成的岩石。在砂岩中,砂含量通常大于50%,其余是基质和胶结物。碎屑成分以石英、长石为主,其次为各种岩屑以及云母、绿泥石等矿物碎屑。

3,粉砂岩:

岩中,0.1~0.01mm粒级的碎屑颗粒超过50%,以石英为主,常含较多的白云母,钾长石和酸性斜长石含量较少,岩屑极少见到。黏土基质含量较高。

4,黏土岩

黏土岩是沉积岩中分布最广的一类岩石。其中,黏土矿物的含量通常大于50%,粒度在0.005~0.0039mm范围以下。主要由高岭石族、多水高岭石族、蒙脱石族、水云母族和绿泥石族矿物组成。

5,碎屑岩

碎屑岩也称火山碎屑岩,是火山碎屑物质的含量占90%以上的岩石,火山碎屑物质主要有岩屑、晶屑和玻屑,因为火山碎屑没有经过长距离搬运,基本上是就地堆积,因此,颗粒分选和磨圆度都很差。

变质岩:

1,糜棱岩。动力变质岩,浅灰、灰绿或灰色,糜棱结构,碎裂构造,主要矿物为石英、长石、绿泥石;

2,大理岩。接触热变质岩,白、灰绿、黄或浅蓝色,等粒或变晶结构,块状构造,主要矿物为方解石、白云石;次要矿物为透闪石、透辉石;

3,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;

4,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;

5,板岩。区域变质岩,灰至黑色,隐晶质变晶结构,板状构造,主要矿物为石英、粘土、绢云母;

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