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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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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2007-08-01
r?"}@MRW  
变质岩区的地质旅行 *C3uMiz  
Bt*&L[&57  
一、泰山的启示 de=5=>P7  
  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, Sr ztTfY  
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  +eDN,iv  
南天门,一览齐鲁壮观乃平生快事。 ,<Grd5em.  
  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, pu2wEQ  
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 uGP[l`f|FQ  
何尝不思慕此间的高峰绝境而登临寻幽呢! X|-v0 f  
  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 ]} 5I>l  
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 {p#l!P/  
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 fz<|+(_>J  
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 )I Y 5Y  
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 (s V]UGrZ  
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 .`p<hA)%[C  
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 YoV^xl6g  
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 7E!";HT  
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 M]6w^\4j9  
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。 LM"W)S  
     r21?c|IP  
二、变质岩的基本概念 dr,B\.|jC  
  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, @wYQLZ  
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 `r~`N`o5A  
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 8`AcS|k  
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 k\mXo-:V6  
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。 Qb6QXjN Q  
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, nxn[ ~~  
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 i_[ HcgT-  
变质岩。 {UX"Epd);n  
  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 3P+4S|@q(4  
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 tf$PaA  
成的变质岩称为正变质岩。 ~!3t8Hx6  
  怎样认识变质岩? Ad}-I%Ie  
  首先要从岩石的矿物成分中认识有无变质矿物的存在,常见的变质矿物(若干则通 jpYw#]Q  
过显微镜鉴定)有以下几种: z&C{8aQ'  
  ①富铝矿物:刚玉。 {dy` %It  
  ②富含铝的硅酸盐矿物:红柱石、蓝晶石、硅线石、叶蜡石、十字石、硬绿泥石、 r/N[7 *i  
硬玉。 Edf=?K+\!i  
  ③碱质或钙质铝硅酸盐矿物:浊沸石、方柱石、钠云母、绢云母。 fB;&n  
  ④钙铝质硅酸盐矿物:帘石类、符山石、葡萄石、硬柱石等。 t5ny"k!  
  ⑤含铝的铁镁质硅酸盐和铁镁质铝硅酸盐矿物:铝石榴石、绿泥石、蓝闪石等。 w2uRN?  
  ⑥铁镁质硅酸盐矿物:滑石、蛇纹石、硅镁石等。 f"Z qA'KB#  
  ⑦钙镁质和钙质硅酸盐矿物:透闪石、阳起石、硅灰石等。 E(aX4^]g  
  ⑧碳质矿物:石墨。 =1{H Sf  
  必须说明,上述各种矿物主要是存在于变质岩中,但沉积岩与火成岩中也可能存在, CU#L *kz  
只是存在于变质岩中的这些矿物,有如下特点:①数量显著增加;②广泛地发育成纤维 xE G+%Uk{  
状、鳞片状、长柱状、针状等,并有规律地作定向排列;③变质岩中所含的石英和长石 aWHd}%  
有些具有较为发育的裂纹,而沉积岩或火成岩中的石英和长石无此种现象。 (B>yaM#5  
  其次,要从变质岩的结构和构造去认识,也就是观察变质岩组分的形状、大小和其 XJ f+Eh  
相互关系,以及它们在空间排列和分布上所反映的岩石构成方式,着重于矿物个体在方 oglXW8  
向和分布上的特征。 wE,=%?"  
  变质岩的结构基本上有4种情况: Q-! i$#-  
  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、 M&|sR+$^  
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 4f{[*6 GX  
粉末均有,不过太小的粉粒,肉眼是无法辨认了。 Dh\S`nfFq  
  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 .iOw0z  
整或严重变形。 wq:b j=j  
  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。 7.7Cluh5,  
  ④交代结构:原岩中的矿物被新矿物取代。 AI^AK0.L  
  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, 6pM"h5hA  
不宜野外运用。 V9+xL 1U#  
  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 (ZE%tbm2  
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 $Q`yNEc  
几种: ALE808;|  
  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。 " jl1.Ah  
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。 E<D+)A  
  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、 oJlN.Q#u&  
最常见的一种构造,有以下几类: m+D2hK*  
  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 * ajFZI  
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 \ &eY)^vw  
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 T!m42EvIvE  
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 ^Ei*M0fF  
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 ) >>u|#@z  
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 ^#a#<8Jz  
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 S KB@  
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 K?h[.`}  
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 S_(&UeTC  
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 |Q5H9<*  
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, ]yyU)V0Iu  
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, rtB|N-  
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 L"""\5Bn(  
(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 &_Cxv8  
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。 X0^zw^2W  
   S2koXg(  
   vbr~<JT=  
   C $]5l; `  
   T$gkq>!j<E  
   bh=\  
   Tjd&^m  
   lSZ"y Q+  
   E0sbU<11  
   (/T +Wpy?  
   Nf=C?`L  
  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 httls>:xB|  
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。 EHH|4;P6  
    ^z[_U}N\}  
三、最常见的几种变质岩 ox(*  
  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 M?E9N{t8)a  
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 H/cs_i  
的变质岩的种类了。 $s e !8s"  
  何谓变质作用的类型?主要是根据地质成因和变质作用的因素来考虑变质作用的格 UlK/x"JDv  
局,实际上,也包括了变质作用的规模。其类型大体上划分为四种,都是野外常遇到的。 S 3{Dn  
  ①接触变质作用。这是由岩浆沿地壳的裂缝上升,停留在某个部位上,侵入到围岩 ?,WUJH?^  
之中,因为高温,发生热力变质作用,使围岩在化学成分基本不变的情况下,出现重结  C#A@)>  
晶作用和化学交代作用。例如中性岩浆入侵到石灰岩地层中,使原来石灰岩中的碳酸钙 3M}AxE u  
熔融,发生重结晶作用,晶体变粗,颜色变白(或因其他矿物成分出现斑条),而形成 #Y;.>mF  
大理岩。从石灰岩变为大理岩,化学成分没有变,而方解石的晶形发生变化,这就是接 PRMZfYc  
触变质作用最普通的例子,又如页岩变成角岩,也是接触变质造成的。它的分布范围局 U3mXm?f  
部,附近一定有侵入体。 9|J8]m?x  
  ②动力变质作用。这是由于地壳构造运动所引起的、使局部地带的岩石发生变质。 yQu vW$  
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 I x( 6  
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 ,$HHaoo g  
破碎角砾岩、碎裂岩、糜棱岩等等。好在这些岩石的原岩容易识别,故在岩石命名时就 GYFgEg}  
按原岩名称而定,如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。 f?2zLE>u  
  ③区域变质作用。分布面积很大,变质的因素多而且复杂,几乎所有的变质因素— vg+r?4Q3  
—温度、压力、化学活动性的流体等都参加了。凡寒武纪以前的古老地层出露的大面积 1t0b Uf;(M  
变质岩及寒武纪以后“造山带”内所见到的变质岩分布区,均可归于区域变质作用类型。 5|yZEwq  
例如本章开头提到的泰山及五台山所见的变质岩,均为区域变质作用所产生。就岩石而 YEg .  
言,包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。 R!sNg   
   \ua9thOG  
   |C~Sr#6)7  
  ④混合岩化作用。这是在区域变质的基础上,地壳内部的热流继续升高,于是在某 YH6snC$u  
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 I 'x$,s  
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。  ]a78tTi  
  此外,尚有不大常见的气体化水热变质作用,复变质作用。 ^bF}_CSE  
  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 @; W<dJ<X  
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 eA`]K alH  
质岩就足够了,兹简述如下。 ?+3R^%`V  
  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。 G!AICcP^  
属于区域变质作用中的轻度变质的岩石。 V %i<;C  
  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 Zn?8\  
烈的丝绢光泽,并往往有变质斑晶出现。 "EJ\]S]$X  
  片岩:片理构造十分发育,原岩已全部重新结晶,由片状、柱状、粒状矿物组成, -Bl/ 4p  
具鳞片、纤维、斑状变晶结构,常见的矿物有云母、绿泥石、滑石、角闪石、阳起石等。 n(Qj||:  
粒状矿物以石英为主,长石次之。片岩是区域变质岩系中最多的一类变质岩。 Z$Z`@&U=  
  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 5k K= S  
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 P1dN32H o  
火山岩、火山碎屑岩等变质而来。 8&i;hZm  
  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、 |c<XSX?ir  
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 )$MS 0[?  
石、石英和黑云母、角闪石组成;次要的矿物成分则视原岩的化学成分而定,如红柱石、 jjxIS  
蓝晶石、阳起石、堇青石等等。 g+:$X- 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。 Sq?,C&LsA  
  片麻岩是区域变质作用中颇为常见的变质岩。 ]a8eDy  
  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 l#b:^3  
泥岩。具粒状变晶结构,块状微显片理构造。 wUbmzP.  
  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、 D[V`^CTu  
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。 H!p!sn  
  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 )8:n}w  
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。 K3Huu!Tr  
  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 0rV/qMo;K  
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 *^n^nnCwp  
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 )m|C8[u  
之为石英砂岩。 O\%j56Bf  
  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, @=CLeQG`  
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 ty':`)  
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 ;9K[~  
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, SO7(K5H,  
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 r Z pbu>S  
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 _\p`4-.V  
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。 n1_ %Td  
  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。 wyp{KIV  
  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 8^i\Y;6  
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 'zE: fLo  
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 r~I.F!{  
岩体附近的角岩所制。 JFe4/ V  
  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 <|otZJ'2r  
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、 XnD0eua#  
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), t/A:k  
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。 ,Ak ^nX  
  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 $$42pb.  
质岩区别开来,但它是在区域变质的基础上发展起来的。 MdLj,1_T  
  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 ~Hs=z$  
带状混合岩、眼球状混合岩等等。 P1$f}K}  
    %j%%Rn  
四、怎样在变质岩区开展工作 &/HoSj>HS  
  在认识变质作用的基础上,掌握了能够鉴定变质岩名称的方法以后,当我们在旅行 X#VEA=4{  
路线上遇到变质岩时,就可以进一步做些变质岩的初步调查或研究工作了。现就不同的 W^wd ([  
变质区如何开展工作问题,简述如下: d"Bo8`_  
  (1)热接触变质岩区的工作。 O!o <P5X^  
  热接触变质岩区也就是侵入体与围岩相接的地带。 #sL/y  
  在这里,首先要穿越接触带的剖面,也就是决定一条从侵入体到未变质围岩之间的 61G|?Aax  
路线,观察侵入体的岩石名称及其岩性;观察围岩受侵入体的接触变质的影响——出现 -P2 @mx%  
何类变质岩,其岩性特点,变质矿物,有否成矿的条件和可能,接触带上有无断裂之类 R;%^j=Q  
的构造控制?未变质岩石的名称及其岩性,围岩属于哪个地质时代?侵入体属于哪个地 D^N[=q99&e  
质时代?等等。 H%FM  
  把这许多必须了解的内容,作沿途记录,作剖面示意图,采集有代表性的标本以及 V_jiOT!  
摄影或素描。 ; /=L  
  如果交通、人力、物力、时间条件允许的话,可作再详细一些的观察,诸如追索接 Q< dba12  
触带在面上分布的范围,观察蚀变晕圈的发育情况。 [;<<4k(nL  
  再进一步,还可根据变质矿物的组合关系,划分出蚀变的相带——即内带、中带、 \{lE0j7}h  
外带。同时还可研究热变质岩石与原岩性质的关系,甚至注意多期变质的叠加作用,不 AYt*'Zeg!s  
同变质带上所赋存的矿产关系。 ;jF%bE3  
  (2)区域变质区的工作。 jn~!V!+ +  
  由于区域变质作用而产生的变质岩分布面积广阔,岩石情况亦特别复杂,而且其间 }lH;[+u3  
的褶皱、断裂等构造又十分发育,因此,在这里工作的难度也较大。 R3cg2H  
  首先,当我们根据地层走向选择剖面线以后,在旅途行进中,要像研究沉积岩层那 [ ynuj3G V  
样,注意各变质岩层的上下层序关系,即排除由于褶皱或断层的干扰,恢复其原来的正 `nKJR'QC  
常层位。当然,这项工作往往不是穿越一条剖面就能“一次性”成功的,而要多几条剖 D$ej+s7  
面相互比较才能接近正确。 K@HLIuz4t  
   _'&k#Q  
   8*vFdoE_oO  
   STw oYn  
   :|=- (z  
  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 Ac J>$L)  
为沉积岩,再进一步判断其原岩的名称,并运用研究沉积岩的办法,研究它们的沉积旋 v C^>p5F  
回、沉积建造的特征。注意地层间的不整合、假整合等有助于划分层序的接触关系。努 9g96 d-  
力搜寻其中浅变质岩系(例如板岩)里的化石痕迹,一旦若有发现,并能确定其鉴定价 D_Guc8*  
值,便能牵动全局,整个变质岩系的时代及各套岩层的层序也许能迎刃而解。例如笔者 n7@j}Q(&?  
等在本世纪60年代初期在江西南部“龙山群”(前泥盆纪的地层)变质岩系地区工作时, 5|5=Y/   
一个多月过去了,还没有搞清楚它们的层序关系。后来,有位学生在一处浅变质的板岩 h:_NA  
中找到一些笔石碎片,带队的教师很受启发,认为这是揭开此间变质岩系时代之谜的重 ~bWhth2*  
要线索,于是专门组织队伍,就在出现笔石碎片的上下层地段,分段包干,着力搜寻。 6`1k ^  
通过“顺藤摸瓜”的办法,终于在这里的几个岩层中找到了保存相当完整而精美的笔石 u9BjgK(M  
(图6.7),经鉴定,属于早奥陶世的种类,从而结合岩性、层位的接触关系,大致确 N_0pO<<cs  
定了自寒武纪至奥陶纪的各个大的层位。后来,又接连在寒武系下部的板岩中发现了海 @Zj& `/  
绵骨针化石(图6.8),从而又划分出震旦系地层。这样,几十年来,一直把厚达几千 lelMt=  
米甚至上万米的前泥盆纪变质岩系“龙山群”地层,分解为震旦纪、寒武纪、奥陶纪三 z[*zuo  
个系,进而在各系内再分出若干组。 J, r Xx:  
  在分层基础上,结合岩性、岩相及沉积旋回的研究,初步摸清了早古生代时期此间 # 9V'';:  
原为“地槽区”。进而又证实了此间的花岗岩分属于两个不同时期形成的:一是志留纪 &u("|O)w$  
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 ,?I(/jI  
“燕山花岗岩”的入侵活动有关。 Xt\Dy   
  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, _;#9!"&  
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 <M=';h^w2  
志和成矿规律。 JfSdUWxT  
  (3)混合岩化区的工作。 w\p9J0  
  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 XYMxG:  
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 <vL}l:r  
问题。 )]3L/  
  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 L(;.n>/  
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。 *G\=i A  
    0Lx3]"v  
五、变质岩中的矿产 #.o0mguU  
  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。 8+&gp$a$  
  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 (NPxab8e*  
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 URLk9PI  
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 =88t*dH(,"  
含有银矿及其他稀有元素矿产。 ,2,W^HJ  
  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、 `wf|uM  
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 b22LT52  
的特色。 K0LbZMn,/  
  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 .5 ]{M\aA  
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。 CGkI\E  
  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 ]b> pI;  
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 4aA9\\hfGY  
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, 7r['  
可见其重要性了。 ,! hnm  
  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 ?@>;/@  
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 v:?o3 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、 !M,h79NM  
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 *{Yh6 {  
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 K\~v&  
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 D@:"f?K>  
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 >r=6A   
之: ] ;&"1A  
   l!/!?^8|f  
   z$66\/V']  
  铁细菌CO{2}+5H{2}O+4Fe2+———→CH{2}O+2Fe{2}O{3}+8H+--> ZzT&$J7]`{  
  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 I'?6~Sn3  
质皮鞘”,后者脱落以后,就沉积成铁矿。 ^g[J*{+!W  
  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 Ms,@t^nk  
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 %Sul4: D#  
铁了。 XO%~6Us^  
k},>^qE  
离线yexm2006

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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! kZv*rWAm  
谢谢共享! rn H}#u+  
支持你! rH.gF43O:  
顶啊! [IMQIX  
楼主辛苦了! 'bPk'pj9  
下了 V_f`0\[x  
藏了。 R1/q3x  
JjQVzkE  
   
离线rocker810
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变质岩区的地质旅行 "wINBya'M  
H-2_j  
变质岩区的地质旅行 A0>x9XSkJ  
> H~6NBd5D  
一、泰山的启示 . ,R4WA,  
  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, HCazwX  
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 ul=7>";=|  
南天门,一览齐鲁壮观乃平生快事。 M~p=#V1D  
  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, ~#Aa Ldq  
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 B2(,~^39  
何尝不思慕此间的高峰绝境而登临寻幽呢! b2s~%}T  
  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 G0/>8_Q>Nr  
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 !oGQ8 e  
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 "{ FoA3g|  
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 v?)SA];  
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 #w*"qn#2Uz  
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 4.'JLArw  
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 M(2`2-/xh  
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 @)b^^Fp  
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 Vo >Xp  
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。 6c &Y  
    >A=\8`T^  
二、变质岩的基本概念 !W~<q{VTs  
  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, -TS? fne)  
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 bE4HDq34  
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 ;wgFr.#hp@  
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 VaJfD1zd1  
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。  D%gGRA  
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, 1a8$f5  
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 5r7h=[N  
变质岩。 L=g_@b   
  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 oCuV9dA.  
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 Hm4bN\%  
成的变质岩称为正变质岩。 !M^\f N1  
  怎样认识变质岩? *Ru2:}?MpS  
  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 c3W BALdh  
过显微镜鉴定)有以下几种: Gkmsaf>  
  ①富铝矿物:刚玉。 <[<247%  
  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、 ,ux+Qz5(  
硬玉。 HTR1)b  
  ③碱质或钙质铝硅酸盐矿物:浊沸石、方柱石、钠云母、绢云母。 _Ex|f5+  
  ④钙铝质硅酸盐矿物:帘石类、符山石、葡萄石、硬柱石等。 @ae>b  
  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。 %Rarr  
  ⑥铁镁质硅酸盐矿物:滑石、蛇纹石、硅镁石等。 qd8pF!u|#  
  ⑦钙镁质和钙质硅酸盐矿物:透闪石、阳起石、硅灰石等。 no|Gq>Xp  
  ⑧碳质矿物:石墨。 TVeJ6  
  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, CjKRP;5  
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 =<.F3lo\s  
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 mp:m`sh*i  
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。 'HB~Dbq`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 O] ZC+]}/  
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 ~-<:+9m  
向和分布上的特征。 m[rL\](-  
  变质岩的结构基本上有4种情况: #8UseK  
  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、 61|B]ei/  
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 l{Er+)a  
粉末均有,不过太小的粉粒,肉眼是无法辨认了。 e8q4O|I_  
  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 8W,*eke?  
整或严重变形。 km4g}~N</  
  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。 tT-=hDw  
  ④交代结构:原岩中的矿物被新矿物取代。 }NwN2xTB  
  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, Nv3tt  
不宜野外运用。 |^ iA6)Q  
  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 zo44^=~%  
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 iC*U$+JG  
几种: q~h:<,5  
  ①变余构造:原岩虽经变质,但仍有一部分未受“变质”,保存原岩的构造特点。 mPG7Zy$z  
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。 8Zw]f-5x\  
  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、 YxyG\J\|,  
最常见的一种构造,有以下几类: |_nC6 ;  
  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 I4~^TrznRa  
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 j)";:v  
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 (OqHfv  
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 *8UYSA~v  
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 ?0z)EPQ|  
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 e1uMR-Q  
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 Rcf=J){D6  
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 c/'M#h)"  
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 t:T?7-XIE  
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 QiU_hz6?v  
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, '=#5(O%pp  
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, [gZDQcU  
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 aTClw<6}  
(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 @woC8X  
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+Zt.KXjT  
   VDa|U9N  
   `xIh\q  
   a( |xw  
   GoD ?KC  
   +?V0:Kz]  
   KZ  )Ys  
   @yKZRwg  
   ` FxtLG,F  
   X:{WZs"[x  
   -[$&s FD  
  在上述构造中,特别是板状、千枚状、片状、片麻状这几种外貌特征是变质岩中最 " 5|\X<f  
多、野外也最容易识别的构造。总之,变质岩的构造是认识变质岩的最重要标志。 bKUyBk,\#  
    ohsH2]C  
三、最常见的几种变质岩 Z"D W 2k  
  各种变质岩的存在条件,几乎跟它们的变质作用的类型有密切关系,换句话说,如 -l JYr/MSL  
果在野外工作时,能识别出变质作用的类型,那么也就大体上能估计出其中有哪些具体 L#ZLawG  
的变质岩的种类了。 )!a$#"'  
  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 BSDk9Oc  
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。 1i+FL''  
  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 ^IgS  
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 [Xh\m DU.  
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 7E(%9W6P  
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 Lzz) n%y5  
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 ^#w{/C/n  
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 f~*K {7  
部,附近一定有侵入体。 Snx<]|  
  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。 $?$9y ^\  
特别是在断层带上经常可见此种变质作用。此类受变质的岩石主要是因为在强大的、定 lY,/ W  
向的压力之下而造成的,所以产生的变质岩石也就破碎不堪,以破碎的程度而言,就有 +5-fk>o  
破碎角砾岩、碎裂岩、糜棱岩等等。好在这些岩石的原岩容易识别,故在岩石命名时就 {MxnIg7'  
按原岩名称而定,如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。 y\Dn^  
  ③区域变质作用。分布面积很大,变质的因素多而且复杂,几乎所有的变质因素— 6(.H3bu  
—温度、压力、化学活动性的流体等都参加了。凡寒武纪以前的古老地层出露的大面积 +V1}@6k :  
变质岩及寒武纪以后“造山带”内所见到的变质岩分布区,均可归于区域变质作用类型。 9GPb$ gtx  
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 w+Vk3c5uI)  
言,包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。 ymkR!  
   !sG"n&uZq  
   a2X h>{  
  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 ]#5^&w)'  
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 [TEcg^  
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 ^6qjSfFW}  
融浆的渗透贯入而成混合岩。 $m8leuo)  
  此外,尚有不大常见的气体化水热变质作用,复变质作用。 M')bHB(~v  
  其实,对于野外地质旅行者来说,最常见的变质作用还是接触变质和区域变质两大 u<kD}  
类,其次是混合岩化作用。因此,熟悉变质岩的名称,也就围绕这些变质作用有关的变 lM+ xU;  
质岩就足够了,兹简述如下。 Mciq-c)  
  板岩:具板状构造的变质岩,由黏土岩类、黏土质粉砂岩和中酸性凝灰岩变质而来。 &-4 ?!  
属于区域变质作用中的轻度变质的岩石。 gQR1$n0  
  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 @'HT;Q!\Vd  
烈的丝绢光泽,并往往有变质斑晶出现。  0Ve%.k  
  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, [Auc*@  
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。 *]2R.u  
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。 6ZOAmH fs  
  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 hHEPNR[.  
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 eJ:Yj ~X`<  
火山岩、火山碎屑岩等变质而来。 ,ey0:.!;  
  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、 H/`G  
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 N]u2ql&  
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、 G * @@K  
蓝晶石、阳起石、堇青石等等。 R'Eq:Rv~;^  
  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。 P}l#VJWp  
  片麻岩是区域变质作用中颇为常见的变质岩。 7V 'Le2T'  
  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 Yw[{beo  
泥岩。具粒状变晶结构,块状微显片理构造。 8nsZ+,@+[  
  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、 5%& ]  
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。 97S? ;T  
  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 ! ]\2A.b[  
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。 L~ 2q1  
  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 0d`5Gy_D%  
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 (Y)!"_|  
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 xx0k$Dqt2I  
之为石英砂岩。 yLB~P7K  
  大理岩:碳酸盐岩石经重结晶作用变质而成,具粒状变晶结构。块状或条带状构造, "Y(^F bs  
由于它的原岩石灰岩含有少量的铁、镁、铝、硅等杂质,因而在不同条件下,形成不同 RM#fX^)=  
特征的变质矿物,出现蛇纹石、绿帘石、符山石、橄榄石等,于是在洁白的质地上,衬 #s{aulx  
托出幽雅柔和的色彩,构成天然的图案花纹,给人们想像出一幅又一幅诗情画意的图卷, ]9@X? q  
文人墨客在它们的加工石面上取出许多逗人喜爱的景名——潇湘夜雨、千峰夕照、平沙 kXEtuO5FUM  
落雁等等。因而大理石就成为高级的建筑石材,或成为高级家具的装饰性镶嵌材料。而 B0"0_n7-  
洁白的细粒状的大理石,俗称汉白玉,也是工艺雕刻或富丽堂皇的建筑材料。 O%VA)<  
  大理岩见于区域变质的岩系中,也有不少见于侵入体与石灰岩的接触变质带中。 ^r4|{  
  角岩:这是一类由泥质岩(以黏土矿物为主的页岩之类)在侵入体附近由接触变质 _4!{IdR  
作用而产生的变质岩。颜色呈深暗或灰色,硬度比原岩显著增加,故多有将角岩制成砚 N33AcV!*8  
或其他工艺品,如在苏州灵岩山、寒山寺等旅游区出售的砚石,即利用产于灵岩山花岗 Wxs>osq  
岩体附近的角岩所制。 uOFnCy 4  
  混合岩:由混合岩化作用形成的变质岩,其基本组成物质是由基体和脉体两部分组 :])JaS^  
成。所谓基体,是指混合岩形成过程中残留的变质岩,如片麻岩、片岩等,具变晶结构、 6e/7'TYwT  
块状构造,颜色较深;所谓脉体,是指混合岩形成过程中新生的脉状矿物(或脉岩), RF!'K ko  
贯穿其中,通常由花岗质、细晶岩或石英脉等构成,颜色比较浅淡。 %wtXo BJ  
  混合岩具明显的条带状构造,并普遍可见交代现象,以此与区域变质作用形成的变 2/EK`S  
质岩区别开来,但它是在区域变质的基础上发展起来的。 u?Z <n:  
  混合岩由于混合岩化的程度不同,形成不同构造特点的混合岩,如网状混合岩、条 QXB|!'  
带状混合岩、眼球状混合岩等等。 "qgu$N4/>  
    ZMe}M!V  
四、怎样在变质岩区开展工作 =1/q)b,p)  
  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 qg)qjBQwA  
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 K9*IA@xL  
变质区如何开展工作问题,简述如下: 6W:1>,xS  
  (1)热接触变质岩区的工作。 itHM7d  
  热接触变质岩区也就是侵入体与围岩相接的地带。 Ph Ttx(!  
  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 cyHU\!Z*Zq  
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\mz+al>[  
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 {=6)SBjf  
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 x,f>X;04  
质时代?等等。 5Edo%Hd6  
  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 C/y(E |zC$  
摄影或素描。 {( dP  
  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 }\VX^{K j  
触带在面上分布的范围,观察蚀变晕圈的发育情况。 Vq U|kv  
  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、 yYk|YX(7U  
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 c(E,&{+E  
同变质带上所赋存的矿产关系。 vS#{-X  
  (2)区域变质区的工作。 Rhv%6ekI  
  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 C rfRLsN]  
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。 .8x@IWJD  
  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 D!/0c]"  
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 b@!:=_Mr  
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 *7_@7=W,  
面相互比较才能接近正确。 F:,#?  
   >"b[r  
   aH  
   CdNih8uG  
   ^6#-yDZC@  
  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 I5Q~T5Ar  
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 !%V*UR9  
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 1xIFvXru  
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 <uC<GDO  
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 4gya]  
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, pkW5D  
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  Zsgi{  
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 #?Wo <]i  
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。 fRFYJFc n  
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  VmYBa(  
(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 x*J|i4  
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 j=\Mx6os  
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 58PKx5`D  
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 {IrJLlq  
个系,进而在各系内再分出若干组。 7~D`b1||  
  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 (Wn "3 ]  
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 FTbtAlqh<  
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 4]]b1^vVj  
“燕山花岗岩”的入侵活动有关。 @f%wd2  
  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, )lOji7&e  
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 xh`Du|jvm  
志和成矿规律。 _\!0t  
  (3)混合岩化区的工作。 NU(^6  
  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 Uqr{,-]5v  
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 l:x _j\  
问题。 LjCykk  
  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 g&XhQ.aa  
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。 "d2LyQy  
    6}"lm]b  
五、变质岩中的矿产 L*v93;|s  
  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。 \wFhTJY  
  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 C-&#r."L  
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 ze ?CoDx2  
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 Xa)7`bp<  
含有银矿及其他稀有元素矿产。 p[b7E`7  
  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、 h>.9RX &  
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 pb6 Q?QG,  
的特色。 $CM4&{B"i  
  至于区域变质岩系中的矿产,多存在于太古代及元古代的变质岩系之中,其中有规 [C2kK *JZ  
模巨大的铁矿以及石墨、磷、硼等矿产,部分地区尚有刚玉、石棉、矽线石、大理石等。 ^h`!f vyH  
  这里,特别提一下铁矿。这是距今20多亿年前变质岩系中的最引人注目的矿产,凡 8>m1UONr  
美国、加拿大、苏联(即前苏联)、澳大利亚、印度、南非以及我国鞍山地区等蕴藏的 dw3'T4TC?  
数以亿吨计的铁矿床均属此类。据估计,此类铁矿床占全世界铁矿总储量的80%以上, \3M1.Q4$Gr  
可见其重要性了。 EL"4E',  
  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 ~%/'0}F  
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 !}y8S'Yjw  
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、 V.U|OQouT  
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 y6bjJ}  
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 ti+pUlVrM  
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 wD}EW  
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 _m" ^lo  
之: <jg8y'm@0  
   |fx#KNPf]  
   NPP3 (3C  
  铁细菌CO{2}+5H{2}O+4Fe2+———→CH{2}O+2Fe{2}O{3}+8H+--> +H[Q~P8'[  
  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 Bg5;Q)  
质皮鞘”,后者脱落以后,就沉积成铁矿。 |^Ur  
  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 9W$m D w6f  
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 V!\n3i?i  
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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