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[原创]变质岩区的地质旅行 [复制链接]

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离线郭海军
 

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H_vOZ0  
变质岩区的地质旅行 @H1pPr  
)?I1*(1{A  
一、泰山的启示 u <D&RT  
  泰山,五岳之首。古迹名胜,久闻天下。每当列车途经泰安,旅客们总是凭窗远眺, #CHsH{d  
以倾慕崇敬的心情注视着一座座黝黑而雄伟的峰峦。中外旅游者认为有机会登泰山、上 WI](a8bm  
南天门,一览齐鲁壮观乃平生快事。 u23^* -  
  五台山,誉称北岳,为我国著名的佛教圣地之一,古刹名园,比比皆是;青峰翠峦, qW $IpuK  
逶迤不绝。欲朝山进香的善男信女们固然希望到此顶礼膜拜以如愿,就是一般游客,又 6>SP5|GG  
何尝不思慕此间的高峰绝境而登临寻幽呢! g9'50<|J  
  说来也巧,从地质学角度看,这“两岳”都是由变质岩系构成的山势。早在上世纪 )Xl/|YD  
末至本世纪初,就吸引了一些外国地质学家,他们怀着猎奇的心情,在游山玩水中登跋 Y-gjX$qGo  
泰山、五台山等地考察地质,他们在这些地质构造复杂、岩石性质多变的地层间发现了 -Ufd+(   
这“两岳”原是中国最古老的地层所在地,或者说,是我国大陆的核心部分,属于地球 y3c]zDjV  
历史早期的大古代和元古代的产物。从此以后,要研究变质岩的岩石学家、要研究地质 <y(>z*T;  
发展史的地层学家、要研究变质岩系中特殊地质构造的构造地质学家们,都纷纷登上泰 tJbOn$]2"  
山和五台山,发掘研究课题,开辟研究领域,提出地质上的许多新发现或新见解,丰富 (#X/sZQh  
了地质学的内容。一直到今天,这“两岳”仍然是研究变质岩地质的理想之地,每年吸 CPF d 3 3  
引不少自教授专家至青年学生们络绎不绝地来“朝觐”。其中也就包括了怀着不同目的 X -w#E3  
的地质旅行者在内,可见在变质岩地区的地质考察也是地质旅行的重要内容之一。 -O^b  
    !`)-seTm  
二、变质岩的基本概念 I6{}S6  
  既然变质岩是指沉积岩、火成岩或已变质过的岩石经过变质作用而来的岩石,那么, cC&R~h]|  
什么叫“变质作用”呢?这是由于地球内部的高温、高压,在新的物理和化学条件下会 M+ 8!#n  
使岩石中的矿物成分和结构、构造等方面改造和转变。或者说,地球的内力使岩石改造 6wIv7@Y  
并发生变化,称为变质作用。这种变质作用的具体特点,主要是通过岩石中所含矿物的 Yg<o 9x$  
变化,比如重新结晶、物质成分的迁移或重新组合,结构和构造的变化等等而表现出来。 kHm1aE<  
因此,凡经过变质作用而形成的岩石,就称为变质岩。至于另一种由于岩石暴露地表, `c(,_o a{  
发生风化作用,使岩石中的某些矿物发生变化(包括成分的改变),这类岩石不能称为 9\R:J"X  
变质岩。 .e"De-u  
  正因为变质岩的主要原岩来自沉积岩和火成岩两大类,因此变质岩也就划分为两大 2AzF@Pi^z  
类型,由沉积岩经变质作用而形成的变质岩称为副变质岩;而由火成岩经变质作用而形 b4S7 Q"g  
成的变质岩称为正变质岩。 .LN&EfMenF  
  怎样认识变质岩? W>bhSKV%  
  首先要从岩石的矿物成分中认识有无变质矿物的存在,常见的变质矿物(若干则通 +, p  
过显微镜鉴定)有以下几种: !+JSguy  
  ①富铝矿物:刚玉。 zp,f}  
  ②富含铝的硅酸盐矿物:红柱石、蓝晶石、硅线石、叶蜡石、十字石、硬绿泥石、 %* vYX0W"  
硬玉。 cQ1oy-paD  
  ③碱质或钙质铝硅酸盐矿物:浊沸石、方柱石、钠云母、绢云母。 bx!Sy0PUJ  
  ④钙铝质硅酸盐矿物:帘石类、符山石、葡萄石、硬柱石等。 ce 1KUwo]  
  ⑤含铝的铁镁质硅酸盐和铁镁质铝硅酸盐矿物:铝石榴石、绿泥石、蓝闪石等。  ZRsDn  
  ⑥铁镁质硅酸盐矿物:滑石、蛇纹石、硅镁石等。 x4 4)o:  
  ⑦钙镁质和钙质硅酸盐矿物:透闪石、阳起石、硅灰石等。 $9M>B<]  
  ⑧碳质矿物:石墨。 %Kd8ZNv  
  必须说明,上述各种矿物主要是存在于变质岩中,但沉积岩与火成岩中也可能存在, 6V*@ {  
只是存在于变质岩中的这些矿物,有如下特点:①数量显著增加;②广泛地发育成纤维 S-Ryt>G  
状、鳞片状、长柱状、针状等,并有规律地作定向排列;③变质岩中所含的石英和长石 4US8B=jk  
有些具有较为发育的裂纹,而沉积岩或火成岩中的石英和长石无此种现象。 z,I7 PY& G  
  其次,要从变质岩的结构和构造去认识,也就是观察变质岩组分的形状、大小和其 V0c*M>V  
相互关系,以及它们在空间排列和分布上所反映的岩石构成方式,着重于矿物个体在方 "Yq-s$yBi  
向和分布上的特征。 8!4=j  
  变质岩的结构基本上有4种情况: q~_Nv5r%O  
  ①破碎结构:当原岩在定向压力作用下,持续到超过弹性极限时,使矿物发生弯曲、 &CCB;Oi%  
变形。如压力再增加,超过其强度极限,则发生破裂。根据其破碎程度,从颗粒裂碎到 CZxQz  
粉末均有,不过太小的粉粒,肉眼是无法辨认了。 CNM/}|N^Si  
  ②变晶结构:在高温、高压之下,矿物发生重新结晶,其表现的特点是:晶体不完 no)Spo'  
整或严重变形。 >.\G/'\?  
  ③残余结构:重结晶作用不完全时,可以保留部分原岩的结构。 c{V0]A9VF  
  ④交代结构:原岩中的矿物被新矿物取代。 >p}d:t/  
  不过,在以上四种变质结构中,前两种可以肉眼观察;后两种多在显微镜下观察, \02j~r`o  
不宜野外运用。 o8H<{D13  
  至于变质岩的构造,就其重要意义来说,是野外识别变质岩的关键手段之一,或者 s|"V$/X(W  
说,是认识变质岩的重要标志,野外工作时,务必熟练掌握。其基本特征与类型有以下 Cdot l$'  
几种: "|.>pD#0&  
  ①变余构造:原岩虽经变质,但仍有一部分未受“变质”,保存原岩的构造特点。 D0us<9q  
例如熔岩中的气孔构造、流纹构造;沉积岩中的层理构造、波痕构造等。 ZgZ}^x  
  ②变质构造:岩石经过变质作用以后而生成的特殊构造。这是识别变质岩最重要、 D0~WK stl  
最常见的一种构造,有以下几类: Bwn9ZYu#r  
  A.斑点状构造:受变质的岩石中,由于某些成分的局部聚集,产生2毫米左右大小 mQ('X~l  
的斑点。这些成分有碳质、硅质、铁质或某些变质矿物(如红柱石、堇青石等)。如果 fn&gM\<-+(  
变质程度增高,则此类斑点经重结晶而变成斑晶,若其形体增大时,可在岩石中形成瘤 -TjYQ  
状构造。B.板状构造:岩石在经受变质时,由于应力作用,出现一组平行的裂开面,使 1;080| ,s  
整块岩石如木板覆叠。每个裂开面上,平整光滑,如板岩所见(图6.1)。C.千枚状构 eLL> ThMyW  
造:岩石内的矿物发生重结晶作用,一方面可见这些矿物具有定向排列,另一方面又使 "7l p|0I  
整块岩石呈现出薄片状构造,在片理面上,平整光滑并发出丝绢状的光泽。有时,在千 yL_-w/a  
枚状构造的岩石上可见小型的挠曲或褶皱现象。一般来说,千枚状构造比板状构造的变 q'hMf?_  
质程度要深一些,如千枚岩(图6.2)。D.片状构造:岩石内的矿物具有明显的变质晶 $6Nm`[V  
体,形成鳞片状、柱状,并作定向排列和分布,沿片理面劈削成薄板状特征。其变质程 * 8kg6v%  
度又较千枚岩深一步,如片岩(图6.3)。E.片麻状构造:岩石具有显晶质的变晶结构, Bl3G_Ep   
以粒状变晶矿物为主,间以鳞片状、柱状的变晶矿物,作断断续续的定向排列和分布, 4~ZQsw `  
故在块体的标本上可见片理特点,它往往是由侵入岩变质而来。最典型的就是片麻岩 =_D82`p  
(图6.4)。F.条带状构造:岩石由不同矿物,不同结构,或其他不同部分的成分形成 #W~5M ?+  
条带状分布,如暗色矿物形成的条带状大理岩(图6.5)、条带状的磁铁石英岩等。 ! |}J{  
   8Rc4+g  
   k_-=:(Z  
   FWq 6e,  
   'g|%Ro/  
   0r_8/|N#  
   gE`G3kgn{  
   ^$`xUKp`pn  
   v>~ottQ|  
   Rr|VGtg  
   lk2F]@_kJH  
  在上述构造中,特别是板状、千枚状、片状、片麻状这几种外貌特征是变质岩中最 #HJF==  
多、野外也最容易识别的构造。总之,变质岩的构造是认识变质岩的最重要标志。 FOM~Uj  
    F, %qG,  
三、最常见的几种变质岩 v}+axu/?  
  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 A WMR0I  
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 :BC 0f9  
的变质岩的种类了。 }sd-X`lZ  
  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 G5kM0vs6L  
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。 OzX\ s=  
  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 R^f~aLl  
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 `P)1RTVx  
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 nw Or  
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 w`c9_V  
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 <E&1HeP  
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 p! zC  
部,附近一定有侵入体。 Iwize,J~X  
  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。 D 7 [n^WtL  
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 9K Ih}Q@P  
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 hG2btmBht  
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 gmj a2F,  
按原岩名称而定,如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。 |\XjA4j  
  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— c zL[W2l   
—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 4ME8NEE  
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。 kIiId8l  
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  C!Y|k.`p  
言,包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。 JUF[Y^C  
   V4l`Alr\L  
   7iLm_#M  
  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 [WRs1$5  
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 gt';_  
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 [j 'Ogm7"  
融浆的渗透贯入而成混合岩。 9c=Y+=<  
  此外,尚有不大常见的气体化水热变质作用,复变质作用。 Zo-E0[9  
  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 8}{';k  
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 ^.nvX{H8~=  
质岩就足够了,兹简述如下。 gupB8 .!  
  板岩:具板状构造的变质岩,由黏土岩类、黏土质粉砂岩和中酸性凝灰岩变质而来。 7$8z}2  
属于区域变质作用中的轻度变质的岩石。 `$nMTx]Y  
  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 N+"Y@X yg  
烈的丝绢光泽,并往往有变质斑晶出现。 yodJGGAzk  
  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, #CW]70H`  
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。 +r2E5s   
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。 eW1$;.^  
  片岩的种类颇多,其命名则根据所含的变质矿物和片状矿物的显著分量而定,例如 f8lBxK  
云母片岩、滑石片岩、角闪石片岩等等,另外,常用绿色片岩之名,系由中性和基性的 e ! 6SJ7xC  
火山岩、火山碎屑岩等变质而来。 HP3~.1Sp  
  片麻岩:具片麻状或条带状构造的变质岩。原岩不一定全是岩浆岩类,有黏土岩、 F,11 \j  
粉砂岩、砂岩和酸性、中性的岩浆岩。具粗粒的鳞片状变晶结构。其矿物成分主要由长 Olj]A]v}  
石、石英和黑云母、角闪石组成;次要的矿物成分则视原岩的化学成分而定,如红柱石、 tURIDj%#p  
蓝晶石、阳起石、堇青石等等。 n&r-  
  片麻岩的进一步命名,根据矿物成分,如花岗片麻岩、黑云母片麻岩。 L<1"u.3Z`}  
  片麻岩是区域变质作用中颇为常见的变质岩。 e\%QHoi>u  
  角闪岩:主要由斜长石和角闪石组成的变质岩。其原岩是基性火成岩和富铁白云质 9bMM-~  
泥岩。具粒状变晶结构,块状微显片理构造。 "of(,p   
  麻粒岩:是一种颗粒较粗、变质程度较深的岩石,基本上由浅色的石英、斜长石、 !jU<(eY  
铁铝榴石、辉石等矿物组成,无云母、角闪石。具粒状变晶结构,块状或条带状构造。 k#c BBrY  
  石英岩:几乎整个岩石均由石英组成,浅色、粒状。一般作块状构造,粒状变晶结 rf@/<Wu  
构。它是由较纯的砂岩或硅质岩类经区域变质作用,重新结晶而形成。 23_<u]V  
  有时,有人将沉积岩中由较纯净的石英颗粒组成的岩石也称石英岩,与变质岩类的 <{[AG3/Zj4  
石英岩混淆不清,虽然就化学成分或矿物成分来看,两者很难分开,但变质岩类的结构 c^6v7wT5  
要致密些,称石英岩;而沉积成因者,颗粒清晰,致密程度稍差,故为了区别起见,称 dt',)i8D  
之为石英砂岩。 J= ia  
  大理岩:碳酸盐岩石经重结晶作用变质而成,具粒状变晶结构。块状或条带状构造, one^XYy1%  
由于它的原岩石灰岩含有少量的铁、镁、铝、硅等杂质,因而在不同条件下,形成不同 x +q"%9.c  
特征的变质矿物,出现蛇纹石、绿帘石、符山石、橄榄石等,于是在洁白的质地上,衬 wkdd&Nw;  
托出幽雅柔和的色彩,构成天然的图案花纹,给人们想像出一幅又一幅诗情画意的图卷, 5l=B,%s  
文人墨客在它们的加工石面上取出许多逗人喜爱的景名——潇湘夜雨、千峰夕照、平沙 F$ZWQ9&5U0  
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 pyT+ba#  
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。 o%Vf#W  
  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。 mkk74NY  
  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 -=Q_E^'  
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 c1jHg2xim  
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 K.*?\)&  
岩体附近的角岩所制。 awHfd5nRS  
  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 N`8!h:yL  
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、 /A9Mv%zjk  
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), i74^J+xk  
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。 nbMH:UY,J  
  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 wTf0O@``6H  
质岩区别开来,但它是在区域变质的基础上发展起来的。 {l0;G) -  
  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 UacN'Rat  
带状混合岩、眼球状混合岩等等。 rPaD#GA[7  
    e%R+IH5i  
四、怎样在变质岩区开展工作 #E{aN?_  
  在认识变质作用的基础上,掌握了能够鉴定变质岩名称的方法以后,当我们在旅行 f`:e#x  
路线上遇到变质岩时,就可以进一步做些变质岩的初步调查或研究工作了。现就不同的 uZ]B?Z%y#  
变质区如何开展工作问题,简述如下: prlB9,3|C  
  (1)热接触变质岩区的工作。 +LV'E#h!Q  
  热接触变质岩区也就是侵入体与围岩相接的地带。 &M6)-V4  
  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 2GqPS  
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 x/[i &Gkv  
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 28f-8B  
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 k {s#wJA  
质时代?等等。 &VY;Al  
  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 Av.(i2  
摄影或素描。 9(|[okB  
  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 Ua5m2&U1  
触带在面上分布的范围,观察蚀变晕圈的发育情况。 kZU8s'C  
  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、 >QE^KtZ  
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 #Vs/1y`()  
同变质带上所赋存的矿产关系。 95T%n{rz  
  (2)区域变质区的工作。 3${?!OC  
  由于区域变质作用而产生的变质岩分布面积广阔,岩石情况亦特别复杂,而且其间 %,K|v  
的褶皱、断裂等构造又十分发育,因此,在这里工作的难度也较大。 FT[oM<M\Xd  
  首先,当我们根据地层走向选择剖面线以后,在旅途行进中,要像研究沉积岩层那 V~Tjz%<  
样,注意各变质岩层的上下层序关系,即排除由于褶皱或断层的干扰,恢复其原来的正 0s$g[Fw<.  
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 W ;P1T"*A  
面相互比较才能接近正确。 V*=cNj  
   ' uo`-Y  
   T9t9])  
   Gqk"%irZ  
   w_KGn17  
  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 HAf.LdnzS  
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 _a+0LTo".  
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 [9BlP  
力搜寻其中浅变质岩系(例如板岩)里的化石痕迹,一旦若有发现,并能确定其鉴定价 q)G*"  
值,便能牵动全局,整个变质岩系的时代及各套岩层的层序也许能迎刃而解。例如笔者 "2HRuqf  
等在本世纪60年代初期在江西南部“龙山群”(前泥盆纪的地层)变质岩系地区工作时, \S=!la_T@m  
一个多月过去了,还没有搞清楚它们的层序关系。后来,有位学生在一处浅变质的板岩 d%t]:41=Z  
中找到一些笔石碎片,带队的教师很受启发,认为这是揭开此间变质岩系时代之谜的重 9(ZzwkD'>  
要线索,于是专门组织队伍,就在出现笔石碎片的上下层地段,分段包干,着力搜寻。 ~H@':Mms.h  
通过“顺藤摸瓜”的办法,终于在这里的几个岩层中找到了保存相当完整而精美的笔石 htX'bA  
(图6.7),经鉴定,属于早奥陶世的种类,从而结合岩性、层位的接触关系,大致确 y z9`1R2c  
定了自寒武纪至奥陶纪的各个大的层位。后来,又接连在寒武系下部的板岩中发现了海 Rb#Z'1D'G  
绵骨针化石(图6.8),从而又划分出震旦系地层。这样,几十年来,一直把厚达几千 6lT1X)  
米甚至上万米的前泥盆纪变质岩系“龙山群”地层,分解为震旦纪、寒武纪、奥陶纪三 d=oOMXYa   
个系,进而在各系内再分出若干组。 i>ORCOOU  
  在分层基础上,结合岩性、岩相及沉积旋回的研究,初步摸清了早古生代时期此间 ]WWre},  
原为“地槽区”。进而又证实了此间的花岗岩分属于两个不同时期形成的:一是志留纪 MeQ(,irr^  
晚期的“加里东花岗岩”;一是中生代的“燕山花岗岩”,而且此间的大量金属矿产与 !Ya +  
“燕山花岗岩”的入侵活动有关。 x3PeU_9  
  在研究区域变质岩系的时候,还可注意各类变质岩系的空间分布规律及其相互关系, +(/XMx}a  
注意不同岩石和矿物组合的关系,总之,注意变质程度和变质作用问题,并联系找矿标 TbIM{X  
志和成矿规律。 R>/M>*C  
  (3)混合岩化区的工作。 nd3]&occ  
  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 g"(N_sv?  
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 **_VNDK+  
问题。 pcur6:8W!  
  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 |GdA0y\v*}  
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。 66p_d'U  
    Co[[6pt~  
五、变质岩中的矿产 D'fP2?3FK  
  变质岩中的矿产,主要见于接触变质和区域变质两大类型中。 R:E6E@T  
  就接触变质而言,矽卡岩型的矿产最多,这是因为以碳酸钙为主要成分的石灰岩跟 ~<v{CBq[  
侵入体(特别是中性岩浆侵入)接触时,最容易发生化学交代作用,形成矿产。最常见 g~FB&U4c  
的是铜、铅、锌等硫化矿床(如黄铜矿、闪锌矿、方铅矿)及刚玉等。硫化矿中多数还 @T;O^rE~N  
含有银矿及其他稀有元素矿产。 u\t[rC=yd  
  作为矽卡岩型矿床的伴生副矿物,最常见的有石榴子石、透辉石、透闪石、绿帘石、 C;dA?Es>R  
阳起石、矽灰石等,亦可算是找寻此类矿产的标志矿物。大理石也是此种变质矿产类型 [O"i!AQ  
的特色。 sx*1D9s_  
  至于区域变质岩系中的矿产,多存在于太古代及元古代的变质岩系之中,其中有规 iBp 71x65  
模巨大的铁矿以及石墨、磷、硼等矿产,部分地区尚有刚玉、石棉、矽线石、大理石等。 >B8)Wb :  
  这里,特别提一下铁矿。这是距今20多亿年前变质岩系中的最引人注目的矿产,凡 P^rSpS9  
美国、加拿大、苏联(即前苏联)、澳大利亚、印度、南非以及我国鞍山地区等蕴藏的 jph~ g*Z  
数以亿吨计的铁矿床均属此类。据估计,此类铁矿床占全世界铁矿总储量的80%以上, v 0rX/ mj  
可见其重要性了。 M\\TQ(B  
  为什么有这么多的铁矿埋藏在这些古老的(图6.9)变质岩系地层中呢?原来,当 k{c~  
时出现一种微生物——铁细菌,成为造铁的“功臣”,它是一种需要氧气,但不要很多 2Mu-c:1  
氧气的菌类生物。据研究,距今32亿~34亿年前的大气中尚缺乏氧气,仅由二氧化碳、 }2`S@Rq.WW  
甲烷、氢气等组成,具有高度的还原性。到了距今32亿~27亿年前形成的地层中,我们 k5!k3yI  
发现了蓝绿藻,说明它们能够摄取还原性大气层里的二氧化碳,通过叶绿素进行光合作 uqTOEHH7  
用,放出游离氧,使大气层中逐渐增加了氧气,于是产生了铁细菌。它能把溶解于水中 e&; c^Z  
的氢氧化亚铁氧化成不溶于水的三氧化二铁,沉积于水中。其过程可用化学反应式表示 kgr:8 5  
之: /D1Bf:'(  
   rJ\A)O+Mq(  
   gW/H#T,  
  铁细菌CO{2}+5H{2}O+4Fe2+———→CH{2}O+2Fe{2}O{3}+8H+--> "*+epC|ks  
  铁细菌分泌出不溶性铁质、硅质,在体外构成一层比自身大几倍甚至几十倍的“铁 Se0/ysVB  
质皮鞘”,后者脱落以后,就沉积成铁矿。 @]3(l  
  水中的可溶性铁质,来源于远古时代火成岩的风化产物,在湿热气候条件下,这些 Ct}"o  
可溶性铁质往往呈胶体状态,从陆地带到浅海里,生活在那里的铁细菌也就在海洋里造 d2.n^Q"?3  
铁了。 }K<;ygcWE@  
&Ei dc .  
离线yexm2006

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只看该作者 1楼 发表于: 2007-08-02
不错,多谢楼主
离线hugeluke

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只看该作者 2楼 发表于: 2007-08-26
谢谢分享呵呵
离线sdwsh0801

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只看该作者 3楼 发表于: 2007-11-19
好帖子! *\S>dhJ4  
谢谢共享! y{j>4g$:z  
支持你! /jj@ =H  
顶啊! t&eD;lg :  
楼主辛苦了! ?MpGz CPa  
下了 xZ;';}&pj  
藏了。 Q=^}B}G  
X\1D[n:  
   
离线rocker810
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变质岩区的地质旅行 ARQ1H0_B  
V{d"cs>9  
变质岩区的地质旅行 6\::Ku4_2  
&v 5yo}s  
一、泰山的启示 dcHkb,HsO  
  泰山,五岳之首。古迹名胜,久闻天下。每当列车途经泰安,旅客们总是凭窗远眺, y:2o-SJn  
以倾慕崇敬的心情注视着一座座黝黑而雄伟的峰峦。中外旅游者认为有机会登泰山、上 SCGQo.~,  
南天门,一览齐鲁壮观乃平生快事。 q8kt_&Ij  
  五台山,誉称北岳,为我国著名的佛教圣地之一,古刹名园,比比皆是;青峰翠峦, LR9'BUfFv  
逶迤不绝。欲朝山进香的善男信女们固然希望到此顶礼膜拜以如愿,就是一般游客,又 N"E\o,_  
何尝不思慕此间的高峰绝境而登临寻幽呢! (/@o7&>*50  
  说来也巧,从地质学角度看,这“两岳”都是由变质岩系构成的山势。早在上世纪 ioa 1n=j  
末至本世纪初,就吸引了一些外国地质学家,他们怀着猎奇的心情,在游山玩水中登跋 )s6tj lf8  
泰山、五台山等地考察地质,他们在这些地质构造复杂、岩石性质多变的地层间发现了 3>L1}zyM]  
这“两岳”原是中国最古老的地层所在地,或者说,是我国大陆的核心部分,属于地球 ;P2~cQjD;  
历史早期的大古代和元古代的产物。从此以后,要研究变质岩的岩石学家、要研究地质 L {B#x@9tQ  
发展史的地层学家、要研究变质岩系中特殊地质构造的构造地质学家们,都纷纷登上泰 Ho \+xX  
山和五台山,发掘研究课题,开辟研究领域,提出地质上的许多新发现或新见解,丰富 L"}@>&6  
了地质学的内容。一直到今天,这“两岳”仍然是研究变质岩地质的理想之地,每年吸 / /wmJ |  
引不少自教授专家至青年学生们络绎不绝地来“朝觐”。其中也就包括了怀着不同目的 wV5<sH__  
的地质旅行者在内,可见在变质岩地区的地质考察也是地质旅行的重要内容之一。 (_nkscf  
    oK(ua  
二、变质岩的基本概念 jU4Ir {f  
  既然变质岩是指沉积岩、火成岩或已变质过的岩石经过变质作用而来的岩石,那么, H.>KYiv+  
什么叫“变质作用”呢?这是由于地球内部的高温、高压,在新的物理和化学条件下会 zcxG%? Q  
使岩石中的矿物成分和结构、构造等方面改造和转变。或者说,地球的内力使岩石改造 Ei}DA=:s  
并发生变化,称为变质作用。这种变质作用的具体特点,主要是通过岩石中所含矿物的 qZ1fQN1yG  
变化,比如重新结晶、物质成分的迁移或重新组合,结构和构造的变化等等而表现出来。 ?|s[/zPS=  
因此,凡经过变质作用而形成的岩石,就称为变质岩。至于另一种由于岩石暴露地表, 0 ?2#SM  
发生风化作用,使岩石中的某些矿物发生变化(包括成分的改变),这类岩石不能称为 3_33@MM  
变质岩。 YLFTf1G9  
  正因为变质岩的主要原岩来自沉积岩和火成岩两大类,因此变质岩也就划分为两大 X,y$!2QI  
类型,由沉积岩经变质作用而形成的变质岩称为副变质岩;而由火成岩经变质作用而形 .S?,%4v%%  
成的变质岩称为正变质岩。 ?nt6vqaV  
  怎样认识变质岩? |?g2k:fzB7  
  首先要从岩石的矿物成分中认识有无变质矿物的存在,常见的变质矿物(若干则通 $mlsFBd  
过显微镜鉴定)有以下几种: w~Y#[GW  
  ①富铝矿物:刚玉。 =A!I-@]q<  
  ②富含铝的硅酸盐矿物:红柱石、蓝晶石、硅线石、叶蜡石、十字石、硬绿泥石、 ^' [|  
硬玉。 57[O)5u.+  
  ③碱质或钙质铝硅酸盐矿物:浊沸石、方柱石、钠云母、绢云母。 8uI^ B  
  ④钙铝质硅酸盐矿物:帘石类、符山石、葡萄石、硬柱石等。 <78> 6u/W%  
  ⑤含铝的铁镁质硅酸盐和铁镁质铝硅酸盐矿物:铝石榴石、绿泥石、蓝闪石等。 !. 0W?6yo  
  ⑥铁镁质硅酸盐矿物:滑石、蛇纹石、硅镁石等。 !2{MWj  
  ⑦钙镁质和钙质硅酸盐矿物:透闪石、阳起石、硅灰石等。 X0!48fL*  
  ⑧碳质矿物:石墨。 58v5Z$%--  
  必须说明,上述各种矿物主要是存在于变质岩中,但沉积岩与火成岩中也可能存在, %H}+'.8  
只是存在于变质岩中的这些矿物,有如下特点:①数量显著增加;②广泛地发育成纤维 A@DIq/^xM  
状、鳞片状、长柱状、针状等,并有规律地作定向排列;③变质岩中所含的石英和长石 !0fK*qIL  
有些具有较为发育的裂纹,而沉积岩或火成岩中的石英和长石无此种现象。 Qz$.t>@V=  
  其次,要从变质岩的结构和构造去认识,也就是观察变质岩组分的形状、大小和其 UI!EIZ*~  
相互关系,以及它们在空间排列和分布上所反映的岩石构成方式,着重于矿物个体在方 UI8M<  
向和分布上的特征。 G53!wIW2:  
  变质岩的结构基本上有4种情况: J41ZQ  
  ①破碎结构:当原岩在定向压力作用下,持续到超过弹性极限时,使矿物发生弯曲、 B"Fg`s+]U  
变形。如压力再增加,超过其强度极限,则发生破裂。根据其破碎程度,从颗粒裂碎到 2l\Oufer"  
粉末均有,不过太小的粉粒,肉眼是无法辨认了。 -C8awtbC  
  ②变晶结构:在高温、高压之下,矿物发生重新结晶,其表现的特点是:晶体不完 S:1! )7  
整或严重变形。 G 8NSBaZe  
  ③残余结构:重结晶作用不完全时,可以保留部分原岩的结构。 V).M\  
  ④交代结构:原岩中的矿物被新矿物取代。 |=h>3Z=r!  
  不过,在以上四种变质结构中,前两种可以肉眼观察;后两种多在显微镜下观察, .pdgRjlSn  
不宜野外运用。 `q xg  
  至于变质岩的构造,就其重要意义来说,是野外识别变质岩的关键手段之一,或者 0f-gQD  
说,是认识变质岩的重要标志,野外工作时,务必熟练掌握。其基本特征与类型有以下 As)-a5!  
几种: E* lqCh  
  ①变余构造:原岩虽经变质,但仍有一部分未受“变质”,保存原岩的构造特点。 jXW71$B  
例如熔岩中的气孔构造、流纹构造;沉积岩中的层理构造、波痕构造等。 P AKh v.7  
  ②变质构造:岩石经过变质作用以后而生成的特殊构造。这是识别变质岩最重要、 SR43#!99Q  
最常见的一种构造,有以下几类: }>0UaK  
  A.斑点状构造:受变质的岩石中,由于某些成分的局部聚集,产生2毫米左右大小 *S=v1 s/  
的斑点。这些成分有碳质、硅质、铁质或某些变质矿物(如红柱石、堇青石等)。如果 [xE\IqwM  
变质程度增高,则此类斑点经重结晶而变成斑晶,若其形体增大时,可在岩石中形成瘤 }'@*Olj  
状构造。B.板状构造:岩石在经受变质时,由于应力作用,出现一组平行的裂开面,使 j; +nnpg  
整块岩石如木板覆叠。每个裂开面上,平整光滑,如板岩所见(图6.1)。C.千枚状构 Eydk64 5:3  
造:岩石内的矿物发生重结晶作用,一方面可见这些矿物具有定向排列,另一方面又使 4p1{Ady  
整块岩石呈现出薄片状构造,在片理面上,平整光滑并发出丝绢状的光泽。有时,在千 lcUL7  
枚状构造的岩石上可见小型的挠曲或褶皱现象。一般来说,千枚状构造比板状构造的变 =3( ZUV X  
质程度要深一些,如千枚岩(图6.2)。D.片状构造:岩石内的矿物具有明显的变质晶 DH 9?~|  
体,形成鳞片状、柱状,并作定向排列和分布,沿片理面劈削成薄板状特征。其变质程 f3596a  
度又较千枚岩深一步,如片岩(图6.3)。E.片麻状构造:岩石具有显晶质的变晶结构, KRXe\Sx  
以粒状变晶矿物为主,间以鳞片状、柱状的变晶矿物,作断断续续的定向排列和分布, a\%g_Q){  
故在块体的标本上可见片理特点,它往往是由侵入岩变质而来。最典型的就是片麻岩 g8qN+Gg  
(图6.4)。F.条带状构造:岩石由不同矿物,不同结构,或其他不同部分的成分形成 0e}L Z,9e  
条带状分布,如暗色矿物形成的条带状大理岩(图6.5)、条带状的磁铁石英岩等。 p1|@F^Q  
   kXOlZ C  
   H>Fy 2w  
   YEZ"BgUnbp  
   CV& SNA  
   +:Y6O'h.  
   |J6CH87>  
   .d8~]@U!<  
   T 7 h C]R  
   PMTyiwlm  
   F`3 8sq  
  在上述构造中,特别是板状、千枚状、片状、片麻状这几种外貌特征是变质岩中最 UhEnW8^bz1  
多、野外也最容易识别的构造。总之,变质岩的构造是认识变质岩的最重要标志。 "arbUX~d  
    5k\61(*s  
三、最常见的几种变质岩 gqC:r,a  
  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 kwyvd`J8  
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 Gm6^BYCk  
的变质岩的种类了。 ^T<<F}@q  
  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 nKHyq\  
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。 /\=g;o'  
  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 sX**'cH  
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 7M$>'PfO  
晶作用和化学交代作用。例如中性岩浆入侵到石灰岩地层中,使原来石灰岩中的碳酸钙 SgY>$gP9S  
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 }2h~o~  
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 JgxOxZS`@  
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 ;XTP^W!6f  
部,附近一定有侵入体。 IG bQ L  
  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。 Af -{'  
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 Z#Zk)  
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 &j>`H:  
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 zCco/]h  
按原岩名称而定,如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。 P"xP%zqo  
  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— sXfx[)T<  
—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 O^IpfS\/  
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。 k*n5+[U^tP  
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 :_?>3c}L  
言,包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。 RWoa'lnu  
   GJ((eAS)  
   C"F(kgL  
  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 Y)!5Z.K  
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 N*$Q(K  
岩,是为混合岩化作用。也就是说,在区域变质作用所产生的千枚岩、片岩等,由于熔 f|< *2Mk  
融浆的渗透贯入而成混合岩。 e{?~ m6  
  此外,尚有不大常见的气体化水热变质作用,复变质作用。 t=yM}#r$  
  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 goxgJOiB  
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 a2g15;kM  
质岩就足够了,兹简述如下。 XGO_n{ x  
  板岩:具板状构造的变质岩,由黏土岩类、黏土质粉砂岩和中酸性凝灰岩变质而来。 CF$^we  
属于区域变质作用中的轻度变质的岩石。 =UYc~VUYnT  
  千枚岩:具有千枚状构造的变质岩,原岩类型与板岩相似,在其片理面上闪耀着强 zb9$  
烈的丝绢光泽,并往往有变质斑晶出现。 ~5JXY5 *o  
  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, 7%?A0%>6G  
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。 E8V,".!+E  
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。 y t<K!=7&  
  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 g!K(xh EO  
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 @,s[l1P  
火山岩、火山碎屑岩等变质而来。 Y]Xal   
  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、 |9(uiWf  
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 QGYmQ9m{kL  
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、 a"ht\v}1  
蓝晶石、阳起石、堇青石等等。 Wm"W@LPx5  
  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。 gx9H=c>/  
  片麻岩是区域变质作用中颇为常见的变质岩。 Tlf G"HzZ%  
  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 dwmj*+  
泥岩。具粒状变晶结构,块状微显片理构造。 R_ Z H+@O  
  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、 aIm\tPbb  
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。 #nu?b?X'  
  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 2?m'Dy'JE  
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。 Gb MSO  
  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 3N<FG.6  
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 l$zM|Z1wR`  
要致密些,称石英岩;而沉积成因者,颗粒清晰,致密程度稍差,故为了区别起见,称 xl<Cstr  
之为石英砂岩。 +:^tppg  
  大理岩:碳酸盐岩石经重结晶作用变质而成,具粒状变晶结构。块状或条带状构造, "4ovMan  
由于它的原岩石灰岩含有少量的铁、镁、铝、硅等杂质,因而在不同条件下,形成不同 Q *lZ;~R  
特征的变质矿物,出现蛇纹石、绿帘石、符山石、橄榄石等,于是在洁白的质地上,衬 e <IT2tv>u  
托出幽雅柔和的色彩,构成天然的图案花纹,给人们想像出一幅又一幅诗情画意的图卷, py,z7_Nuh  
文人墨客在它们的加工石面上取出许多逗人喜爱的景名——潇湘夜雨、千峰夕照、平沙 J[<:-$E  
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 evn ]n  
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。 \Mi y+<8$  
  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。 [1Vh3~>J6  
  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 v4 c_UFEh<  
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 yCm iW %L4  
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 #|gt(p]C  
岩体附近的角岩所制。 X#p E!mT  
  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 S(rA96n  
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、 C$?dkmIt  
块状构造,颜色较深;所谓脉体,是指混合岩形成过程中新生的脉状矿物(或脉岩), hsVWD,w  
贯穿其中,通常由花岗质、细晶岩或石英脉等构成,颜色比较浅淡。 /gPn2e;  
  混合岩具明显的条带状构造,并普遍可见交代现象,以此与区域变质作用形成的变 yuhSP{pv'  
质岩区别开来,但它是在区域变质的基础上发展起来的。 3 D+dM0wM  
  混合岩由于混合岩化的程度不同,形成不同构造特点的混合岩,如网状混合岩、条 Jj([O2Eq$  
带状混合岩、眼球状混合岩等等。 T"dEa-O  
    u/``*=Y@  
四、怎样在变质岩区开展工作 paiF ah  
  在认识变质作用的基础上,掌握了能够鉴定变质岩名称的方法以后,当我们在旅行 fc&4e:Ve  
路线上遇到变质岩时,就可以进一步做些变质岩的初步调查或研究工作了。现就不同的 jT'1k[vJj  
变质区如何开展工作问题,简述如下: ^(a%B  
  (1)热接触变质岩区的工作。 XRaq\a`=:  
  热接触变质岩区也就是侵入体与围岩相接的地带。 0P!6 .-XU  
  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 $_<,bC1[  
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 #5'9T:8  
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 QZd ,GY5{  
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 sYp@.?Tz  
质时代?等等。 )TP7gLv=b  
  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 q5QYp  
摄影或素描。 =m1B1St2  
  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 M#2DI?S@  
触带在面上分布的范围,观察蚀变晕圈的发育情况。 G-T:7  
  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、 _STN^   
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 ,!Q2^R   
同变质带上所赋存的矿产关系。 P/0n) Q  
  (2)区域变质区的工作。 %pV/(/Q  
  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 }t]CDa_n  
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。 EY&hWl*a^  
  首先,当我们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 s K s D  
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 W**a\[~$  
常层位。当然,这项工作往往不是穿越一条剖面就能“一次性”成功的,而要多几条剖 2AU_<Hr6  
面相互比较才能接近正确。 \]o#tYN\a0  
   d7l0;yR&+  
   \f%jN1z  
   K72U0}$B  
   eyUo67'7  
  其次,在观察剖面过程中,要恢复原岩的性质——是沉积岩还是火成岩。如果确定 4m%_#J{  
为沉积岩,再进一步判断其原岩的名称,并运用研究沉积岩的办法,研究它们的沉积旋 IF@)L>-%  
回、沉积建造的特征。注意地层间的不整合、假整合等有助于划分层序的接触关系。努 pYVQ-r%QF  
力搜寻其中浅变质岩系(例如板岩)里的化石痕迹,一旦若有发现,并能确定其鉴定价 zf6k%  
值,便能牵动全局,整个变质岩系的时代及各套岩层的层序也许能迎刃而解。例如笔者 ku?i[Th  
等在本世纪60年代初期在江西南部“龙山群”(前泥盆纪的地层)变质岩系地区工作时, :,:r  
一个多月过去了,还没有搞清楚它们的层序关系。后来,有位学生在一处浅变质的板岩 i"zWv@1z  
中找到一些笔石碎片,带队的教师很受启发,认为这是揭开此间变质岩系时代之谜的重 ` NcWy  
要线索,于是专门组织队伍,就在出现笔石碎片的上下层地段,分段包干,着力搜寻。 CFn!P;.!  
通过“顺藤摸瓜”的办法,终于在这里的几个岩层中找到了保存相当完整而精美的笔石 #:2 36^xYS  
(图6.7),经鉴定,属于早奥陶世的种类,从而结合岩性、层位的接触关系,大致确 7]G3yt->  
定了自寒武纪至奥陶纪的各个大的层位。后来,又接连在寒武系下部的板岩中发现了海 /(XtNtO*  
绵骨针化石(图6.8),从而又划分出震旦系地层。这样,几十年来,一直把厚达几千 X_"TG;*$  
米甚至上万米的前泥盆纪变质岩系“龙山群”地层,分解为震旦纪、寒武纪、奥陶纪三 $0{c =r9  
个系,进而在各系内再分出若干组。 ]3C7guWz  
  在分层基础上,结合岩性、岩相及沉积旋回的研究,初步摸清了早古生代时期此间 iGm[fxQ|  
原为“地槽区”。进而又证实了此间的花岗岩分属于两个不同时期形成的:一是志留纪 ;JDxl-~  
晚期的“加里东花岗岩”;一是中生代的“燕山花岗岩”,而且此间的大量金属矿产与 L%N|8P[  
“燕山花岗岩”的入侵活动有关。 MT|}[|_  
  在研究区域变质岩系的时候,还可注意各类变质岩系的空间分布规律及其相互关系, NbfV6$jo  
注意不同岩石和矿物组合的关系,总之,注意变质程度和变质作用问题,并联系找矿标 gwT"o  
志和成矿规律。 -4"E]f  
  (3)混合岩化区的工作。 A<AZs~f  
  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 Oi=kL{DG:s  
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 Cg-khRgLS  
问题。 p"Fj6T2  
  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 Joe k4t&0<  
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。 LiiQ;x  
    5H>[@_u+:  
五、变质岩中的矿产 347p2sK>  
  变质岩中的矿产,主要见于接触变质和区域变质两大类型中。 l*/I ; a$  
  就接触变质而言,矽卡岩型的矿产最多,这是因为以碳酸钙为主要成分的石灰岩跟 }cMb0`oA  
侵入体(特别是中性岩浆侵入)接触时,最容易发生化学交代作用,形成矿产。最常见 Eiwo== M  
的是铜、铅、锌等硫化矿床(如黄铜矿、闪锌矿、方铅矿)及刚玉等。硫化矿中多数还 Rl-Sr  
含有银矿及其他稀有元素矿产。 #=+d;RdlW  
  作为矽卡岩型矿床的伴生副矿物,最常见的有石榴子石、透辉石、透闪石、绿帘石、 rHh<_5-/>  
阳起石、矽灰石等,亦可算是找寻此类矿产的标志矿物。大理石也是此种变质矿产类型 qifX7AXHr  
的特色。 *y F 9_\n  
  至于区域变质岩系中的矿产,多存在于太古代及元古代的变质岩系之中,其中有规 j@Z4(X L  
模巨大的铁矿以及石墨、磷、硼等矿产,部分地区尚有刚玉、石棉、矽线石、大理石等。 JZN'U<R  
  这里,特别提一下铁矿。这是距今20多亿年前变质岩系中的最引人注目的矿产,凡 NCd_h<}|6F  
美国、加拿大、苏联(即前苏联)、澳大利亚、印度、南非以及我国鞍山地区等蕴藏的 gNN{WFHQX:  
数以亿吨计的铁矿床均属此类。据估计,此类铁矿床占全世界铁矿总储量的80%以上, MSsboSxA  
可见其重要性了。 nKufVe  
  为什么有这么多的铁矿埋藏在这些古老的(图6.9)变质岩系地层中呢?原来,当 ] S]F&B M|  
时出现一种微生物——铁细菌,成为造铁的“功臣”,它是一种需要氧气,但不要很多 tE- s/  
氧气的菌类生物。据研究,距今32亿~34亿年前的大气中尚缺乏氧气,仅由二氧化碳、 >* dqFZF  
甲烷、氢气等组成,具有高度的还原性。到了距今32亿~27亿年前形成的地层中,我们 n|3ENN  
发现了蓝绿藻,说明它们能够摄取还原性大气层里的二氧化碳,通过叶绿素进行光合作 t|d9EC]c(  
用,放出游离氧,使大气层中逐渐增加了氧气,于是产生了铁细菌。它能把溶解于水中 )CEfG  
的氢氧化亚铁氧化成不溶于水的三氧化二铁,沉积于水中。其过程可用化学反应式表示 @ Al\:  
之: ~x`OCii  
   ?MyXii<a  
   `0Qzu\gRb  
  铁细菌CO{2}+5H{2}O+4Fe2+———→CH{2}O+2Fe{2}O{3}+8H+--> e=TB/W_  
  铁细菌分泌出不溶性铁质、硅质,在体外构成一层比自身大几倍甚至几十倍的“铁 Svy bP&i|  
质皮鞘”,后者脱落以后,就沉积成铁矿。 b6Dve]  
  水中的可溶性铁质,来源于远古时代火成岩的风化产物,在湿热气候条件下,这些 BEN=/ v  
可溶性铁质往往呈胶体状态,从陆地带到浅海里,生活在那里的铁细菌也就在海洋里造 MyAi)Mz~o  
铁了。
离线gmapdc

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只看该作者 5楼 发表于: 2008-01-18
写的不错,我全下载了.作者是无私的奉献者,向你学习!
离线arthur52961

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只看该作者 6楼 发表于: 2008-01-19
不错的资料,下载学习中。
离线dhszheng

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只看该作者 7楼 发表于: 2008-02-03
可以作为教学用材料,谢谢分享
离线radlcy

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只看该作者 8楼 发表于: 2008-02-27
Thanks first AND study hard later!!!
离线zhouyu

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不错 学习了
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