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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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Bh*~I_Ta>  
变质岩区的地质旅行 w;' F;j~  
Ts;W,pgP  
一、泰山的启示 ~GfcI:Zz&  
  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, 6mEW*qp2F  
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 v?<x"XKR  
南天门,一览齐鲁壮观乃平生快事。  | qHWM  
  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, U:MkA(S%c  
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 g_] u<8&  
何尝不思慕此间的高峰绝境而登临寻幽呢! tZa)sbz  
  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 (k M\R|  
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 ckt^D/c2  
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 j&fr4t3  
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 a-Cp"pKlVY  
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 fB"3R-H?O  
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 svyC(m)'  
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 c0<Y017sG  
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 )X\.Xr-6q  
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 dqUhp_f2qK  
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。 `+B+RQl}[  
    S M987Y!B  
二、变质岩的基本概念 VR_+/,~  
  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, $Miii`VS9  
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 *8/Q_w  
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 ACl:~7;  
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 )gR14a  
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。 p>K'6lCa  
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)<B@NqNo  
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 A i9*w?C  
变质岩。 ^Sy\<  
  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 "MC&!AMv  
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 v.6" <nT2  
成的变质岩称为正变质岩。 7!oqn'#>A  
  怎样认识变质岩? 4g\a$7 r  
  首先要从岩石的矿物成分中认识有无变质矿物的存在,常见的变质矿物(若干则通  e^&YQl  
过显微镜鉴定)有以下几种: /l+x&xYD  
  ①富铝矿物:刚玉。 l,*Q?q  
  ②富含铝的硅酸盐矿物:红柱石、蓝晶石、硅线石、叶蜡石、十字石、硬绿泥石、 H gNUr5p  
硬玉。 cw"x0 RS  
  ③碱质或钙质铝硅酸盐矿物:浊沸石、方柱石、钠云母、绢云母。 ,l; &Tb=k  
  ④钙铝质硅酸盐矿物:帘石类、符山石、葡萄石、硬柱石等。 J~gfMp.  
  ⑤含铝的铁镁质硅酸盐和铁镁质铝硅酸盐矿物:铝石榴石、绿泥石、蓝闪石等。 W %R h2l  
  ⑥铁镁质硅酸盐矿物:滑石、蛇纹石、硅镁石等。 dhK$ XG  
  ⑦钙镁质和钙质硅酸盐矿物:透闪石、阳起石、硅灰石等。 pJa FPO..|  
  ⑧碳质矿物:石墨。 @aCg1Rm  
  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, mSw OP  
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 jI;bVG  
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 //ZB B,[@  
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。 J@Zm8r<  
  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 mkE*.I0=  
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 A$XjzTR  
向和分布上的特征。 ;%dkwKO  
  变质岩的结构基本上有4种情况: h%=b"x  
  ①破碎结构:当原岩在定向压力作用下,持续到超过弹性极限时,使矿物发生弯曲、 d'[aOH4}  
变形。如压力再增加,超过其强度极限,则发生破裂。根据其破碎程度,从颗粒裂碎到 7=QV^G  
粉末均有,不过太小的粉粒,肉眼是无法辨认了。 XZ|"7as  
  ②变晶结构:在高温、高压之下,矿物发生重新结晶,其表现的特点是:晶体不完 fy_'K}i3k  
整或严重变形。 wmo'Pl  
  ③残余结构:重结晶作用不完全时,可以保留部分原岩的结构。 _hh|/4(  
  ④交代结构:原岩中的矿物被新矿物取代。 K7f-g]Ibdn  
  不过,在以上四种变质结构中,前两种可以肉眼观察;后两种多在显微镜下观察, CdaB.xk  
不宜野外运用。 "E''ZBLO~  
  至于变质岩的构造,就其重要意义来说,是野外识别变质岩的关键手段之一,或者 -'}iK6  
说,是认识变质岩的重要标志,野外工作时,务必熟练掌握。其基本特征与类型有以下 Jh466; E  
几种: o=`9JKB~  
  ①变余构造:原岩虽经变质,但仍有一部分未受“变质”,保存原岩的构造特点。 )&R;!#;5  
例如熔岩中的气孔构造、流纹构造;沉积岩中的层理构造、波痕构造等。 huKz["]z[  
  ②变质构造:岩石经过变质作用以后而生成的特殊构造。这是识别变质岩最重要、 -S,dG|  
最常见的一种构造,有以下几类: &-b=gnT   
  A.斑点状构造:受变质的岩石中,由于某些成分的局部聚集,产生2毫米左右大小 E0O{5YF^T  
的斑点。这些成分有碳质、硅质、铁质或某些变质矿物(如红柱石、堇青石等)。如果 qsk71L  
变质程度增高,则此类斑点经重结晶而变成斑晶,若其形体增大时,可在岩石中形成瘤 =dA T^e##  
状构造。B.板状构造:岩石在经受变质时,由于应力作用,出现一组平行的裂开面,使 2WUBJ-qnuT  
整块岩石如木板覆叠。每个裂开面上,平整光滑,如板岩所见(图6.1)。C.千枚状构 :>3&"T.  
造:岩石内的矿物发生重结晶作用,一方面可见这些矿物具有定向排列,另一方面又使 ~-:CN(U  
整块岩石呈现出薄片状构造,在片理面上,平整光滑并发出丝绢状的光泽。有时,在千 p\-.DRwT`  
枚状构造的岩石上可见小型的挠曲或褶皱现象。一般来说,千枚状构造比板状构造的变 [qZ4+xF,,  
质程度要深一些,如千枚岩(图6.2)。D.片状构造:岩石内的矿物具有明显的变质晶 b%PVF&C9W  
体,形成鳞片状、柱状,并作定向排列和分布,沿片理面劈削成薄板状特征。其变质程 A\# ? rK  
度又较千枚岩深一步,如片岩(图6.3)。E.片麻状构造:岩石具有显晶质的变晶结构, .9^;? Ts  
以粒状变晶矿物为主,间以鳞片状、柱状的变晶矿物,作断断续续的定向排列和分布, GrQl3 Xi  
故在块体的标本上可见片理特点,它往往是由侵入岩变质而来。最典型的就是片麻岩 iMA)(ZS  
(图6.4)。F.条带状构造:岩石由不同矿物,不同结构,或其他不同部分的成分形成 vq5I 2  
条带状分布,如暗色矿物形成的条带状大理岩(图6.5)、条带状的磁铁石英岩等。 Y}?@Pm drz  
   so8-e  
   #[[p/nAy}A  
   !k s<VJh  
   =~0XdS/1  
   Y 4714  
   -+PPz?0  
   &pba~X.u  
   F_r eBPx  
   P)\f\yb  
   %@xYg{  
  在上述构造中,特别是板状、千枚状、片状、片麻状这几种外貌特征是变质岩中最 ]yIy~V  
多、野外也最容易识别的构造。总之,变质岩的构造是认识变质岩的最重要标志。 { a_L /"7  
    C,<TAm  
三、最常见的几种变质岩 hT]p8m aRZ  
  各种变质岩的存在条件,几乎跟它们的变质作用的类型有密切关系,换句话说,如 >b$<lo  
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 ` q@~78`  
的变质岩的种类了。 '~2v/[<`}  
  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 &qpA<F@7  
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。 5:PZ=jPR  
  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 8n:D#`K  
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 2 sOc]L:9  
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 eS.]@ E-T  
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 .XE]vo  
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 >L;O, {Px-  
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 % (.PRRI  
部,附近一定有侵入体。 C`#N Q*O  
  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。 N-Z 9  
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 jF5JpyOc  
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 0jzA\$oD  
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 5 O6MI4:  
按原岩名称而定,如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。 .cabw+& 7  
  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— 7, 4x7!  
—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 v6n(<0:  
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。 .o8Gi*PEY  
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 Sh*P^i.]+  
言,包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。 Lg nGqIlx  
   %51pfuL  
   ?yU#'`q  
  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 0IdD   
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 Wm,,OioK  
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 ie ,{C  
融浆的渗透贯入而成混合岩。 x('yBf  
  此外,尚有不大常见的气体化水热变质作用,复变质作用。 C,]Ec2  
  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 p4Y 9$(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 FV9RrI2  
质岩就足够了,兹简述如下。 BxqCV%9o  
  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。 zKutx6=aj  
属于区域变质作用中的轻度变质的岩石。 \wCL)t.cX  
  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 [y:LA ~q  
烈的丝绢光泽,并往往有变质斑晶出现。 {h=Ai[|l4Q  
  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, ?c+;  
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。 :Rn9rdX  
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。 ;uDFd04w [  
  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 ?`XKaD! f  
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 &Xav$6+Z1J  
火山岩、火山碎屑岩等变质而来。 : L>d]Hn  
  片麻岩:具片麻状或条带状构造的变质岩。原岩不一定全是岩浆岩类,有黏土岩、 re!CF8 q  
粉砂岩、砂岩和酸性、中性的岩浆岩。具粗粒的鳞片状变晶结构。其矿物成分主要由长 f1{ckHAY55  
石、石英和黑云母、角闪石组成;次要的矿物成分则视原岩的化学成分而定,如红柱石、 L;  ~=(  
蓝晶石、阳起石、堇青石等等。  ?.s*)n  
  片麻岩的进一步命名,根据矿物成分,如花岗片麻岩、黑云母片麻岩。 3IkG*enI  
  片麻岩是区域变质作用中颇为常见的变质岩。 r__M1 !3  
  角闪岩:主要由斜长石和角闪石组成的变质岩。其原岩是基性火成岩和富铁白云质 x9e 9$ww}  
泥岩。具粒状变晶结构,块状微显片理构造。 ]5\vYk  
  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、 ;:4puv+]  
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。 ivq4/Y] -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 ^n]s}t}csV  
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。 6uyf  
  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 /$=^0v +  
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 T,fz/5w  
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 $3ILVT  
之为石英砂岩。 4HJrR^  
  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, S@#L!sT`u  
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 . <B1i  
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 WToAT;d2h  
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, [ n2udV  
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 \) ;rOqh  
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 ;GAYcVB  
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。 E(8g(?4  
  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。 2~<0<^j/]  
  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 :]s] =q&]  
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 ?2TH("hV$  
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 i@* ^]'  
岩体附近的角岩所制。 Kf4z*5Veqr  
  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 nM`)`!/  
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、 3^Zi/r  
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), d#\n)eGr  
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。 1|VJND  
  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 =-qsz^^a-  
质岩区别开来,但它是在区域变质的基础上发展起来的。 PwW@I~@>  
  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 8(}sZ)6  
带状混合岩、眼球状混合岩等等。 ?>Aff`dHY  
    "x)DE,  
四、怎样在变质岩区开展工作 IoA;q)  
  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 y6/X!+3+  
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 5o/rV.I  
变质区如何开展工作问题,简述如下: YSgF'qq\  
  (1)热接触变质岩区的工作。 hbeC|_+   
  热接触变质岩区也就是侵入体与围岩相接的地带。 v,&2 !Zv  
  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 qpl5n'qHUc  
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 w%;'uN_  
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 lI 1lP 1  
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 (zBQ^97]  
质时代?等等。 ZAZCvN@5  
  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 eW0=m:6  
摄影或素描。 ja/[PHq"  
  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 lFvDy  
触带在面上分布的范围,观察蚀变晕圈的发育情况。 5WT\0]RUa  
  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、 &}O!l'  
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 u*{ _WL[(  
同变质带上所赋存的矿产关系。 8GldVn.u  
  (2)区域变质区的工作。 ">3@<f>  
  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 y~7lug  
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。 Pc'?p  
  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 9f,:j  
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 kg@h R}  
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]E vC>  
面相互比较才能接近正确。 <Z' hZ  
   i1\2lh$  
   4:$>,D\  
   Q8?D}h  
   cqx1NWlY  
  其次,在观察剖面过程中,要恢复原岩的性质——是沉积岩还是火成岩。如果确定 SK52.xXJ  
为沉积岩,再进一步判断其原岩的名称,并运用研究沉积岩的办法,研究它们的沉积旋 U[l%oLra  
回、沉积建造的特征。注意地层间的不整合、假整合等有助于划分层序的接触关系。努 M;qL)vf  
力搜寻其中浅变质岩系(例如板岩)里的化石痕迹,一旦若有发现,并能确定其鉴定价 Gq/6{eRo\  
值,便能牵动全局,整个变质岩系的时代及各套岩层的层序也许能迎刃而解。例如笔者 keskD  
等在本世纪60年代初期在江西南部“龙山群”(前泥盆纪的地层)变质岩系地区工作时, dU6LB+A  
一个多月过去了,还没有搞清楚它们的层序关系。后来,有位学生在一处浅变质的板岩 rzDJH:W{2  
中找到一些笔石碎片,带队的教师很受启发,认为这是揭开此间变质岩系时代之谜的重 K*$#D1hG  
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。 *a!!(cZZ  
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 yU,xcq~l  
(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 &F_rg,q&_  
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 C`wI6!  
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 j_@3a)[NY  
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 Cw $^w  
个系,进而在各系内再分出若干组。 5#.\pR{Gd  
  在分层基础上,结合岩性、岩相及沉积旋回的研究,初步摸清了早古生代时期此间 S:/RYT"  
原为“地槽区”。进而又证实了此间的花岗岩分属于两个不同时期形成的:一是志留纪 !T#y r)  
晚期的“加里东花岗岩”;一是中生代的“燕山花岗岩”,而且此间的大量金属矿产与 Yj6p19  
“燕山花岗岩”的入侵活动有关。 Aw;vg/#~md  
  在研究区域变质岩系的时候,还可注意各类变质岩系的空间分布规律及其相互关系, (JW?azU  
注意不同岩石和矿物组合的关系,总之,注意变质程度和变质作用问题,并联系找矿标 KVxb"|[  
志和成矿规律。 Hs=N0Sk]j  
  (3)混合岩化区的工作。 '*u;:[73  
  首先要注意混合岩的基体和脉岩的特点,形态特征,交代作用等。注意混合岩化的 ~aAJn IO  
强度带及其与区域构造(断裂带和褶皱带)作用的关系,甚至可以了解混合岩化的期次 Y,btL'[W  
问题。 mndl~/  
  一般而言,混合岩化区的观察工作并非单独进行的,它是在研究区域变质岩区内的 v`^J3A  
附带工作,因此,诸如矿产之类的问题,也都跟研究区域变质岩同样地进行了。 SzX~;pFM0  
    J"/z?!)IB  
五、变质岩中的矿产 mo[<4U ks  
  变质岩中的矿产,主要见于接触变质和区域变质两大类型中。 }Xj_Y]T  
  就接触变质而言,矽卡岩型的矿产最多,这是因为以碳酸钙为主要成分的石灰岩跟 xY2_*#{.  
侵入体(特别是中性岩浆侵入)接触时,最容易发生化学交代作用,形成矿产。最常见 c8tC3CrKp=  
的是铜、铅、锌等硫化矿床(如黄铜矿、闪锌矿、方铅矿)及刚玉等。硫化矿中多数还 0WE1}.J<  
含有银矿及其他稀有元素矿产。 8G&+  
  作为矽卡岩型矿床的伴生副矿物,最常见的有石榴子石、透辉石、透闪石、绿帘石、 ^!o}>ls['  
阳起石、矽灰石等,亦可算是找寻此类矿产的标志矿物。大理石也是此种变质矿产类型 AYIz;BmWy  
的特色。 Fx5d@WNa>  
  至于区域变质岩系中的矿产,多存在于太古代及元古代的变质岩系之中,其中有规 x ;,xd  
模巨大的铁矿以及石墨、磷、硼等矿产,部分地区尚有刚玉、石棉、矽线石、大理石等。 e=sJMzm~  
  这里,特别提一下铁矿。这是距今20多亿年前变质岩系中的最引人注目的矿产,凡 PMhhPw]  
美国、加拿大、苏联(即前苏联)、澳大利亚、印度、南非以及我国鞍山地区等蕴藏的 ir:~*|  
数以亿吨计的铁矿床均属此类。据估计,此类铁矿床占全世界铁矿总储量的80%以上, ,,%:vK+V  
可见其重要性了。 zK4 8vo  
  为什么有这么多的铁矿埋藏在这些古老的(图6.9)变质岩系地层中呢?原来,当 86fK= G:>  
时出现一种微生物——铁细菌,成为造铁的“功臣”,它是一种需要氧气,但不要很多 NjN?RB/5  
氧气的菌类生物。据研究,距今32亿~34亿年前的大气中尚缺乏氧气,仅由二氧化碳、 !]+Z%ed`%  
甲烷、氢气等组成,具有高度的还原性。到了距今32亿~27亿年前形成的地层中,我们 ,G|aLBn  
发现了蓝绿藻,说明它们能够摄取还原性大气层里的二氧化碳,通过叶绿素进行光合作 =4<S8Cp  
用,放出游离氧,使大气层中逐渐增加了氧气,于是产生了铁细菌。它能把溶解于水中 <3=qLm  
的氢氧化亚铁氧化成不溶于水的三氧化二铁,沉积于水中。其过程可用化学反应式表示 cO+Xzd;838  
之: U!?gdX  
   8KwC wv  
   'z}M[h K]  
  铁细菌CO{2}+5H{2}O+4Fe2+———→CH{2}O+2Fe{2}O{3}+8H+--> X2dc\v.x  
  铁细菌分泌出不溶性铁质、硅质,在体外构成一层比自身大几倍甚至几十倍的“铁 |( 9#vt#  
质皮鞘”,后者脱落以后,就沉积成铁矿。 34wM%@D*c  
  水中的可溶性铁质,来源于远古时代火成岩的风化产物,在湿热气候条件下,这些 R{uJczu  
可溶性铁质往往呈胶体状态,从陆地带到浅海里,生活在那里的铁细菌也就在海洋里造 92]ZiL?k  
铁了。 M#VC3h$  
yISQYvSN  
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! @Ex;9F,Q  
谢谢共享! n{dP@_>WS  
支持你! .zvlRt.zl  
顶啊! /Q?~Q0{)es  
楼主辛苦了! pC*BA<?Rg  
下了 I"ca+4]  
藏了。 K`hz t  
u4:\UC'  
   
离线rocker810
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变质岩区的地质旅行 DU;[btK>  
Iz#yQ`  
变质岩区的地质旅行 9b1?W?"  
zI:(33)  
一、泰山的启示 &K>cW$h=a  
  泰山,五岳之首。古迹名胜,久闻天下。每当列车途经泰安,旅客们总是凭窗远眺, [|4}~UV  
以倾慕崇敬的心情注视着一座座黝黑而雄伟的峰峦。中外旅游者认为有机会登泰山、上 4E2yH6l  
南天门,一览齐鲁壮观乃平生快事。 .eo~?u<j&  
  五台山,誉称北岳,为我国著名的佛教圣地之一,古刹名园,比比皆是;青峰翠峦, f`9JE8  
逶迤不绝。欲朝山进香的善男信女们固然希望到此顶礼膜拜以如愿,就是一般游客,又 OB~C}'^$  
何尝不思慕此间的高峰绝境而登临寻幽呢! aqF+zPKs6  
  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 \yNQQ$B  
末至本世纪初,就吸引了一些外国地质学家,他们怀着猎奇的心情,在游山玩水中登跋 pprejUR  
泰山、五台山等地考察地质,他们在这些地质构造复杂、岩石性质多变的地层间发现了 z!$gVWG  
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 ?z-?<D  
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 9`B0fv Q&  
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 +'|{1gB  
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 6 mCq/$  
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 / |GT\X4o  
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 Vvyj  
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。  1Ao6y.S  
    wepwX y"  
二、变质岩的基本概念 8lwFAiC8  
  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, 0#QKVZq2>  
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 Vo,[EVL  
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 7rcA[)<'  
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_}A4K  
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。 <FUon  
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, FEF"\O|Q  
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 bDDqaO ,8  
变质岩。 7:>sc]Z  
  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 S ZlC4=6c  
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 ic E|.[  
成的变质岩称为正变质岩。 mQ}Gh_'ps  
  怎样认识变质岩? ;WD,x:>blO  
  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  `?|Rc  
过显微镜鉴定)有以下几种: :&qhJtGo  
  ①富铝矿物:刚玉。 o)&"Rf  
  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、 Stxp3\jEn  
硬玉。 gWOt]D&#/  
  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[~% iE  
  ④钙铝质硅酸盐矿物:帘石类、符山石、葡萄石、硬柱石等。 := <0=JE#  
  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。 r?p[3JJ;mG  
  ⑥铁镁质硅酸盐矿物:滑石、蛇纹石、硅镁石等。 i@5 )` <?  
  ⑦钙镁质和钙质硅酸盐矿物:透闪石、阳起石、硅灰石等。 _A{+H^,  
  ⑧碳质矿物:石墨。 U\jb"  
  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, R_1qn  
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 '^iUx,,ZQ  
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 l4vTU=  
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。 R`#W wx>b  
  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 5qbq,#Pf  
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 *KJB>W%@uM  
向和分布上的特征。 lpy:3`ti  
  变质岩的结构基本上有4种情况: /[ K_ &  
  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、 qsI^oBD"  
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 sb^mLH] 3  
粉末均有,不过太小的粉粒,肉眼是无法辨认了。 NvJV</l6 A  
  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 :+ Jt^ 6  
整或严重变形。 \\:|Odd  
  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。 +-BwQ{92[:  
  ④交代结构:原岩中的矿物被新矿物取代。 &gn-Wb?  
  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, M0L&~p_F  
不宜野外运用。 A&zS'toU  
  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 I[0!S IqY  
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{[\#t5  
几种: kz B\'m,l  
  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。 + P7o4]:/  
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。 O9s?h3  
  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、 *fnvZw?  
最常见的一种构造,有以下几类: FW..mD9)}  
  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 Wd8R u/  
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 E.`6oX\L|  
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+!V-Pj*  
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 n2f6 p<8A  
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 j1*f]va  
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 pKT2^Q}-h  
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 iWA|8$u4gm  
枚状构造的岩石上可见小型的挠曲或褶皱现象。一般来说,千枚状构造比板状构造的变 h3!$r~T!a:  
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 [AS}RV  
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 O_;Dk W  
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, 0;<)\Wt=i9  
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, mwC=o5O  
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 !eI2 r   
(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 mchJmZ{A  
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。 L',mKOej  
   *?t%0){  
   8wK ~ i  
   "m$3)7 $  
   y(W|eBe  
   DinPxtT?a  
   a.2L*>p  
   @1-F^G%p8  
   S($Su7g%_  
   vLT0ETHg6  
   ["3\eFg  
  在上述构造中,特别是板状、千枚状、片状、片麻状这几种外貌特征是变质岩中最 //f  
多、野外也最容易识别的构造。总之,变质岩的构造是认识变质岩的最重要标志。 Jr;jRe`4c  
    :E&g%'1  
三、最常见的几种变质岩 J h&~ToF!  
  各种变质岩的存在条件,几乎跟它们的变质作用的类型有密切关系,换句话说,如 hk[ %a$Y  
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 a<~77~"4wn  
的变质岩的种类了。 2`G OJ,$  
  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 3qL>-%):*  
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。 X;oa[!k  
  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 k,yZ[n|`  
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 d5`3wd]]'v  
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 *{ {b~$  
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 AlXNg!j;5K  
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 iBTYY{-wF  
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!G858V(  
部,附近一定有侵入体。 ,Wbwg  
  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。 ?a(L.3 E  
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 2-N 'ya  
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 @.Ic z  
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 %D g0fL  
按原岩名称而定,如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。 Uu 8,@W+  
  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— _tTNG2  
—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 h:Gu`+D>W  
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。 %a+mk E  
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 wMqX)}>  
言,包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。 xG&)1sT#-\  
   5,-U.B}  
   G 0%6ch^%  
  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 ",7Q   
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 ?']5dD  
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 y){ k3lm0  
融浆的渗透贯入而成混合岩。 ,I1 RV  
  此外,尚有不大常见的气体化水热变质作用,复变质作用。 fk1ASV<rN  
  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 t3(]YgF  
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 0Z[oKXm1p  
质岩就足够了,兹简述如下。 InXn%9]p]  
  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。 J_x13EaV0  
属于区域变质作用中的轻度变质的岩石。 jB{4\)  
  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 bef_rH@`  
烈的丝绢光泽,并往往有变质斑晶出现。 tg]x0#@s  
  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<BIF  
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。 'u4<BQVV[  
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。 .A sv%p[W  
  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 5[0 O'%$  
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 |7yAX+  
火山岩、火山碎屑岩等变质而来。 +gtrt^:]l  
  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、 S4=~`$eP  
粉砂岩、砂岩和酸性、中性的岩浆岩。具粗粒的鳞片状变晶结构。其矿物成分主要由长 4RSHZAJg  
石、石英和黑云母、角闪石组成;次要的矿物成分则视原岩的化学成分而定,如红柱石、 'EDda  
蓝晶石、阳起石、堇青石等等。 P:30L'.=[  
  片麻岩的进一步命名,根据矿物成分,如花岗片麻岩、黑云母片麻岩。 ]QzGE8jp*  
  片麻岩是区域变质作用中颇为常见的变质岩。 3)\8%Ox  
  角闪岩:主要由斜长石和角闪石组成的变质岩。其原岩是基性火成岩和富铁白云质 \b%kf99  
泥岩。具粒状变晶结构,块状微显片理构造。 A C>`'Gx  
  麻粒岩:是一种颗粒较粗、变质程度较深的岩石,基本上由浅色的石英、斜长石、 3;S, 3  
铁铝榴石、辉石等矿物组成,无云母、角闪石。具粒状变晶结构,块状或条带状构造。 Og,$ sH}`  
  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 S S2FTb-m  
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。 }VS5gxI1.  
  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 Ecd;<$tk  
石英岩混淆不清,虽然就化学成分或矿物成分来看,两者很难分开,但变质岩类的结构 ?c[*:N(  
要致密些,称石英岩;而沉积成因者,颗粒清晰,致密程度稍差,故为了区别起见,称 5R(/Uiv3F  
之为石英砂岩。 ZI=%JU(  
  大理岩:碳酸盐岩石经重结晶作用变质而成,具粒状变晶结构。块状或条带状构造, sCR67/  
由于它的原岩石灰岩含有少量的铁、镁、铝、硅等杂质,因而在不同条件下,形成不同 B!vmQR*1  
特征的变质矿物,出现蛇纹石、绿帘石、符山石、橄榄石等,于是在洁白的质地上,衬 !O`(JSoG  
托出幽雅柔和的色彩,构成天然的图案花纹,给人们想像出一幅又一幅诗情画意的图卷, #Q2Y&2`yGT  
文人墨客在它们的加工石面上取出许多逗人喜爱的景名——潇湘夜雨、千峰夕照、平沙 C:PMewn  
落雁等等。因而大理石就成为高级的建筑石材,或成为高级家具的装饰性镶嵌材料。而 Z .92y  
洁白的细粒状的大理石,俗称汉白玉,也是工艺雕刻或富丽堂皇的建筑材料。 emCM\|NQg&  
  大理岩见于区域变质的岩系中,也有不少见于侵入体与石灰岩的接触变质带中。 *:ZDd  
  角岩:这是一类由泥质岩(以黏土矿物为主的页岩之类)在侵入体附近由接触变质 MyT q  
作用而产生的变质岩。颜色呈深暗或灰色,硬度比原岩显著增加,故多有将角岩制成砚 9 FB19  
或其他工艺品,如在苏州灵岩山、寒山寺等旅游区出售的砚石,即利用产于灵岩山花岗 {q"OM*L(  
岩体附近的角岩所制。 "?V0$-DR  
  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 SQX:7YF~  
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、 rg^'S1x|  
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), e" St_z(  
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。 q@[Qj Gj@  
  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 vQ;Ex  
质岩区别开来,但它是在区域变质的基础上发展起来的。 S:h{2{  
  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 xai*CY@cQ  
带状混合岩、眼球状混合岩等等。 a(l29>  
    <StN%2WQ1  
四、怎样在变质岩区开展工作 i\,-oO  
  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 7Zlw^'q$:L  
路线上遇到变质岩时,就可以进一步做些变质岩的初步调查或研究工作了。现就不同的 wK?vPS  
变质区如何开展工作问题,简述如下: ;lHr =e7  
  (1)热接触变质岩区的工作。 0*f)=Q'  
  热接触变质岩区也就是侵入体与围岩相接的地带。 *MKO I'  
  在这里,首先要穿越接触带的剖面,也就是决定一条从侵入体到未变质围岩之间的 IZpP[hov  
路线,观察侵入体的岩石名称及其岩性;观察围岩受侵入体的接触变质的影响——出现 vEJWFoeEFm  
何类变质岩,其岩性特点,变质矿物,有否成矿的条件和可能,接触带上有无断裂之类 uScMn/%  
的构造控制?未变质岩石的名称及其岩性,围岩属于哪个地质时代?侵入体属于哪个地 LDPUD'  
质时代?等等。 Xu%'Z".>:  
  把这许多必须了解的内容,作沿途记录,作剖面示意图,采集有代表性的标本以及 MF5[lK9e  
摄影或素描。 f|\onHI)>  
  如果交通、人力、物力、时间条件允许的话,可作再详细一些的观察,诸如追索接 9[<)WQe6M  
触带在面上分布的范围,观察蚀变晕圈的发育情况。 }H^+A77v  
  再进一步,还可根据变质矿物的组合关系,划分出蚀变的相带——即内带、中带、 )h7<?@wv&  
外带。同时还可研究热变质岩石与原岩性质的关系,甚至注意多期变质的叠加作用,不 e)d`pQ6  
同变质带上所赋存的矿产关系。 <g$~1fa  
  (2)区域变质区的工作。 As'=tIro  
  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 { \81i8b]  
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。 ynthDE o  
  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 5>[u `  
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 ,J+}rPe"sf  
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 f4fvrL  
面相互比较才能接近正确。 .%xn&3  
   Q+[n91ey**  
   YtmrRDQs  
   .(K)?r-g5  
   I>W=x'PkLn  
  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 fU/>z]K  
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^USBv+9`  
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 .P8&5i)'P,  
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 4h|c<-`>t  
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 k>;`FFQU>  
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, qLD ?juas  
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 ItNz}4o|d  
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 b,7k)ND1F  
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。 EJMM9(DQ7  
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 0XE4<U   
(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 vS;RJg=  
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 GS$ifv  
绵骨针化石(图6.8),从而又划分出震旦系地层。这样,几十年来,一直把厚达几千 h9}+l  
米甚至上万米的前泥盆纪变质岩系“龙山群”地层,分解为震旦纪、寒武纪、奥陶纪三 La`NPY_:>  
个系,进而在各系内再分出若干组。 H\ F :95  
  在分层基础上,结合岩性、岩相及沉积旋回的研究,初步摸清了早古生代时期此间 KcWN,!G  
原为“地槽区”。进而又证实了此间的花岗岩分属于两个不同时期形成的:一是志留纪 Va"0>KX  
晚期的“加里东花岗岩”;一是中生代的“燕山花岗岩”,而且此间的大量金属矿产与 M:Pc,  
“燕山花岗岩”的入侵活动有关。 s6 uG`F"  
  在研究区域变质岩系的时候,还可注意各类变质岩系的空间分布规律及其相互关系, Z^3rLCa  
注意不同岩石和矿物组合的关系,总之,注意变质程度和变质作用问题,并联系找矿标 m*&]!mM"0G  
志和成矿规律。 9X}10u:  
  (3)混合岩化区的工作。 >mwlsL~X  
  首先要注意混合岩的基体和脉岩的特点,形态特征,交代作用等。注意混合岩化的 j()7_  
强度带及其与区域构造(断裂带和褶皱带)作用的关系,甚至可以了解混合岩化的期次 p`olCp'  
问题。 lXW%FH6c+  
  一般而言,混合岩化区的观察工作并非单独进行的,它是在研究区域变质岩区内的 (7wc*#}  
附带工作,因此,诸如矿产之类的问题,也都跟研究区域变质岩同样地进行了。 "L IF.)  
    =^M/{51j  
五、变质岩中的矿产 J,'M4O\S  
  变质岩中的矿产,主要见于接触变质和区域变质两大类型中。 'j#*6xD  
  就接触变质而言,矽卡岩型的矿产最多,这是因为以碳酸钙为主要成分的石灰岩跟 ~Y^+M*   
侵入体(特别是中性岩浆侵入)接触时,最容易发生化学交代作用,形成矿产。最常见 we;-~A5J  
的是铜、铅、锌等硫化矿床(如黄铜矿、闪锌矿、方铅矿)及刚玉等。硫化矿中多数还 n<LEler#M  
含有银矿及其他稀有元素矿产。 *#,7d"6W5  
  作为矽卡岩型矿床的伴生副矿物,最常见的有石榴子石、透辉石、透闪石、绿帘石、 n(1l}TJy  
阳起石、矽灰石等,亦可算是找寻此类矿产的标志矿物。大理石也是此种变质矿产类型  -*1d!  
的特色。 }T(D7|^R  
  至于区域变质岩系中的矿产,多存在于太古代及元古代的变质岩系之中,其中有规 \V;F/Zy(  
模巨大的铁矿以及石墨、磷、硼等矿产,部分地区尚有刚玉、石棉、矽线石、大理石等。 }bb;~  
  这里,特别提一下铁矿。这是距今20多亿年前变质岩系中的最引人注目的矿产,凡 {'7B6  
美国、加拿大、苏联(即前苏联)、澳大利亚、印度、南非以及我国鞍山地区等蕴藏的 u-QB.iQ+s  
数以亿吨计的铁矿床均属此类。据估计,此类铁矿床占全世界铁矿总储量的80%以上, q+yQwX{  
可见其重要性了。 zu_8># i-  
  为什么有这么多的铁矿埋藏在这些古老的(图6.9)变质岩系地层中呢?原来,当 o_izl \  
时出现一种微生物——铁细菌,成为造铁的“功臣”,它是一种需要氧气,但不要很多 03$mYS_?  
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、 bQg c8/  
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 X-bcQ@Oj  
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 cuax;0{%  
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 g];!&R-  
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 p_RsU`[  
之: Wf+cDpK  
   y6(Z`lx  
   l{*@v=b(  
  铁细菌CO{2}+5H{2}O+4Fe2+———→CH{2}O+2Fe{2}O{3}+8H+--> bV^rsJm  
  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 qU \w=  
质皮鞘”,后者脱落以后,就沉积成铁矿。 ` 'DmDg  
  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 Kg{+T`  
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 x[ SDl(<@;  
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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