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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
\T!,Z;zK  
变质岩区的地质旅行 ^=a:{["@!  
XB@i{/6K  
一、泰山的启示 G$luGxl[  
  泰山,五岳之首。古迹名胜,久闻天下。每当列车途经泰安,旅客们总是凭窗远眺, hL&7D @  
以倾慕崇敬的心情注视着一座座黝黑而雄伟的峰峦。中外旅游者认为有机会登泰山、上 #s ' `bF^  
南天门,一览齐鲁壮观乃平生快事。 Y]^*mc0fE  
  五台山,誉称北岳,为我国著名的佛教圣地之一,古刹名园,比比皆是;青峰翠峦, p&#ju*i6z  
逶迤不绝。欲朝山进香的善男信女们固然希望到此顶礼膜拜以如愿,就是一般游客,又 v$+A!eo  
何尝不思慕此间的高峰绝境而登临寻幽呢! ';}:*nZ//_  
  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  E(wS6  
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 {NcJL< ;tS  
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 CEBu[TT/9  
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 .wUnN8crQ  
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 -x:7K\=$SX  
发展史的地层学家、要研究变质岩系中特殊地质构造的构造地质学家们,都纷纷登上泰 9I`0`o"A  
山和五台山,发掘研究课题,开辟研究领域,提出地质上的许多新发现或新见解,丰富 Hzc}NyJ  
了地质学的内容。一直到今天,这“两岳”仍然是研究变质岩地质的理想之地,每年吸 }@/Ox  
引不少自教授专家至青年学生们络绎不绝地来“朝觐”。其中也就包括了怀着不同目的 `t44.=%  
的地质旅行者在内,可见在变质岩地区的地质考察也是地质旅行的重要内容之一。 ,\i,2<hz.  
    )T?BO  
二、变质岩的基本概念 Y]Z&  
  既然变质岩是指沉积岩、火成岩或已变质过的岩石经过变质作用而来的岩石,那么, 4sX? O4p  
什么叫“变质作用”呢?这是由于地球内部的高温、高压,在新的物理和化学条件下会 a8v\H8@X  
使岩石中的矿物成分和结构、构造等方面改造和转变。或者说,地球的内力使岩石改造 kw} E0uY  
并发生变化,称为变质作用。这种变质作用的具体特点,主要是通过岩石中所含矿物的 ,% 'r:@'  
变化,比如重新结晶、物质成分的迁移或重新组合,结构和构造的变化等等而表现出来。 %Pl |3i  
因此,凡经过变质作用而形成的岩石,就称为变质岩。至于另一种由于岩石暴露地表, bKsEXS  
发生风化作用,使岩石中的某些矿物发生变化(包括成分的改变),这类岩石不能称为 .3jijc j  
变质岩。 LE~vSm^#  
  正因为变质岩的主要原岩来自沉积岩和火成岩两大类,因此变质岩也就划分为两大 xwW(WHdC]  
类型,由沉积岩经变质作用而形成的变质岩称为副变质岩;而由火成岩经变质作用而形 4F6I7lu  
成的变质岩称为正变质岩。 Pa#Jwo  
  怎样认识变质岩? ic3Szd^4  
  首先要从岩石的矿物成分中认识有无变质矿物的存在,常见的变质矿物(若干则通 VKfpk^rU  
过显微镜鉴定)有以下几种: 1 <m.Q*  
  ①富铝矿物:刚玉。 _|4QrZ$n(  
  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、 f="ZplW  
硬玉。 j?T>S]xOX  
  ③碱质或钙质铝硅酸盐矿物:浊沸石、方柱石、钠云母、绢云母。 6xY6EC  
  ④钙铝质硅酸盐矿物:帘石类、符山石、葡萄石、硬柱石等。 qx9; "Ut  
  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。  j=G  
  ⑥铁镁质硅酸盐矿物:滑石、蛇纹石、硅镁石等。 J_j4Zb% K  
  ⑦钙镁质和钙质硅酸盐矿物:透闪石、阳起石、硅灰石等。 st~ l||  
  ⑧碳质矿物:石墨。 f:y:: z  
  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, >wL!`:c'"  
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 M,yxPHlN  
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 smn(q)tt  
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。 68w~I7D>  
  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 [6 "5  
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 1|s` z  
向和分布上的特征。 I 9?X  
  变质岩的结构基本上有4种情况: f}KV4'n  
  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、 '66nqJb*  
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 Yt{Z+.;9OI  
粉末均有,不过太小的粉粒,肉眼是无法辨认了。 tUW^dGo.  
  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 S6C DK:  
整或严重变形。 }sJ}c}b  
  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。 :Ig9n :  
  ④交代结构:原岩中的矿物被新矿物取代。 p&0 G  
  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, |}:q@]dC#  
不宜野外运用。 1}SON4U  
  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 Snn4RB<(  
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 "vkM*HP  
几种: %KN2iNq  
  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。 [} d39  
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。 s jaaZx1  
  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、 WX`wz>KK^  
最常见的一种构造,有以下几类: {zc*yV\  
  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 (&V)D?/hS  
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 p%X.$0  
变质程度增高,则此类斑点经重结晶而变成斑晶,若其形体增大时,可在岩石中形成瘤 n{qVF#N_  
状构造。B.板状构造:岩石在经受变质时,由于应力作用,出现一组平行的裂开面,使 0,):;O I  
整块岩石如木板覆叠。每个裂开面上,平整光滑,如板岩所见(图6.1)。C.千枚状构 ^y93h8\y  
造:岩石内的矿物发生重结晶作用,一方面可见这些矿物具有定向排列,另一方面又使 [#SO}'1n  
整块岩石呈现出薄片状构造,在片理面上,平整光滑并发出丝绢状的光泽。有时,在千 O*N:.|dUw  
枚状构造的岩石上可见小型的挠曲或褶皱现象。一般来说,千枚状构造比板状构造的变 4PR&67|AH_  
质程度要深一些,如千枚岩(图6.2)。D.片状构造:岩石内的矿物具有明显的变质晶 D8xE"6T>  
体,形成鳞片状、柱状,并作定向排列和分布,沿片理面劈削成薄板状特征。其变质程 {w,<igh  
度又较千枚岩深一步,如片岩(图6.3)。E.片麻状构造:岩石具有显晶质的变晶结构, #,FXc~V  
以粒状变晶矿物为主,间以鳞片状、柱状的变晶矿物,作断断续续的定向排列和分布, u[4h|*'"|  
故在块体的标本上可见片理特点,它往往是由侵入岩变质而来。最典型的就是片麻岩 M1k_ldP  
(图6.4)。F.条带状构造:岩石由不同矿物,不同结构,或其他不同部分的成分形成 JDp=w,7LF  
条带状分布,如暗色矿物形成的条带状大理岩(图6.5)、条带状的磁铁石英岩等。 >{A)d<  
   D vN0h(?  
   EFu$>Z4  
   Lm.N {NV'  
   EG_P^ <z  
   x>Dix1b:.  
   a3z_o)"   
   jROh3kq  
   %,@e- &>  
   !c0x^,iE  
   %m/5! "  
  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 -]YsiE?r  
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。 6Bd:R}yZP7  
    t-iQaobF  
三、最常见的几种变质岩 VP?Q$?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 /?|;f2tbV2  
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 "]=XB0)  
的变质岩的种类了。 $RHw6*COG  
  何谓变质作用的类型?主要是根据地质成因和变质作用的因素来考虑变质作用的格 W'E3_dj+  
局,实际上,也包括了变质作用的规模。其类型大体上划分为四种,都是野外常遇到的。 d7x6r3J$  
  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 P.=Dd"La  
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 =%u=ma;  
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 CG J_k?h  
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 |TJu|zv^  
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 1-<?EOYaE  
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 9\E];~"iP  
部,附近一定有侵入体。 8{7'w|/;.{  
  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。 9I#a{%A:  
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 OU^I/TU  
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 4 'vjU6gW  
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 w*(1qUF#%  
按原岩名称而定,如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。 N>g6KgX{K  
  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— )U0I|dx  
—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 CHL5@gg@>y  
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。 |="Y3}a  
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 V4W(> g  
言,包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。 /nt%VLms %  
   BHNJH  
   AvuGAlP  
  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 )IIWXN2A  
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 83'rQDo)G  
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 1pN8,[hyR7  
融浆的渗透贯入而成混合岩。 l~@ -oE  
  此外,尚有不大常见的气体化水热变质作用,复变质作用。 O\@0o|NM  
  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 wLg@BSC.  
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 /"R{1  
质岩就足够了,兹简述如下。 =^zOM6E1ZF  
  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。 q^QLNKOH"  
属于区域变质作用中的轻度变质的岩石。 g`"_+x'  
  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 |+<o(Q(  
烈的丝绢光泽,并往往有变质斑晶出现。 >{0,dGm  
  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, wNh\pWA  
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。 /$FpceB!W  
粒状矿物以石英为主,长石次之。片岩是区域变质岩系中最多的一类变质岩。 jT-tsQ .,  
  片岩的种类颇多,其命名则根据所含的变质矿物和片状矿物的显著分量而定,例如 ^5FwYXAxi  
云母片岩、滑石片岩、角闪石片岩等等,另外,常用绿色片岩之名,系由中性和基性的 UVsF !0  
火山岩、火山碎屑岩等变质而来。 ;jlI>;C;V  
  片麻岩:具片麻状或条带状构造的变质岩。原岩不一定全是岩浆岩类,有黏土岩、 )M56vyo  
粉砂岩、砂岩和酸性、中性的岩浆岩。具粗粒的鳞片状变晶结构。其矿物成分主要由长 /q"8sj/  
石、石英和黑云母、角闪石组成;次要的矿物成分则视原岩的化学成分而定,如红柱石、 SuBUhzR  
蓝晶石、阳起石、堇青石等等。 Q[aBxy (  
  片麻岩的进一步命名,根据矿物成分,如花岗片麻岩、黑云母片麻岩。 _Pl5?5eZj  
  片麻岩是区域变质作用中颇为常见的变质岩。 >k~3W> D  
  角闪岩:主要由斜长石和角闪石组成的变质岩。其原岩是基性火成岩和富铁白云质 )Oj{x0{\Q  
泥岩。具粒状变晶结构,块状微显片理构造。 !\\1#:*_W  
  麻粒岩:是一种颗粒较粗、变质程度较深的岩石,基本上由浅色的石英、斜长石、 j<w5xY  
铁铝榴石、辉石等矿物组成,无云母、角闪石。具粒状变晶结构,块状或条带状构造。 f4|ir3oy  
  石英岩:几乎整个岩石均由石英组成,浅色、粒状。一般作块状构造,粒状变晶结 _M- PF$  
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。 :ee'|c  
  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 /AUX7 m.8  
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 `2HNQiK'@  
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 ^Uik{x  
之为石英砂岩。 <sjz_::V8R  
  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, }. V!|R,  
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 T@r%~z  
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 N'%l/  
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, <2^ F'bQV  
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 - KaU@t  
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 IBh?vh  
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。 i | *r/  
  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。 sz4;hSTy  
  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 "?"+1S  
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 L@G~9{U>  
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 zZPXI&,  
岩体附近的角岩所制。 ]Lm?3$u$  
  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 Z.U8d(  
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、 ;!H]&2`'(  
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{ ~]R  
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。 j$z!kd+%  
  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 QY1|:(  
质岩区别开来,但它是在区域变质的基础上发展起来的。 MQo/R,F }  
  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 n55s7wzM  
带状混合岩、眼球状混合岩等等。 73+)> "x>  
    (:7Z-V2(  
四、怎样在变质岩区开展工作 j[:Iu#VR  
  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 2>kk6=<5'  
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 ;n/04z  
变质区如何开展工作问题,简述如下: /f!ze|  
  (1)热接触变质岩区的工作。 XhJYsq]]J  
  热接触变质岩区也就是侵入体与围岩相接的地带。 iE"+-z\U  
  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 A_|X54}w&  
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 _%PEv{H0.  
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 L#u!T)!zW  
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 QG;V\2T2[  
质时代?等等。 vu_ u\2d  
  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 l}9E0^AS  
摄影或素描。 5R*55@)  
  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 %I%OHs  
触带在面上分布的范围,观察蚀变晕圈的发育情况。 JZoH -  
  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、 S&Sa~Oq<o  
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 PW"uPn  
同变质带上所赋存的矿产关系。 wv&%09U  
  (2)区域变质区的工作。 .^[{~#Pc*  
  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 p}yp!(l  
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。 x I(X+d``  
  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 OUtMel_  
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 DG 6W ^  
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 &MP +  
面相互比较才能接近正确。 `"eIzLc%o6  
   ~JDVoS;>jU  
   - D^v:aC  
   |OO2>(Fj  
    I8  
  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 SfGl*2  
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 mP -Y9*k  
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 y- @{  
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 =_vW7-H  
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 42.y.LtZ  
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, T1YbF/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 &h;J_Ps  
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 !mu1e=bY>  
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。 RH0J#6C/  
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 G"F:68  
(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 n4DKLAl  
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 U3M;6j9`  
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 $/$ 5{<  
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 Ab:+AC5{  
个系,进而在各系内再分出若干组。 }+GIrEDId  
  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 n~?n+\.&a  
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 &>3 AL,  
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 nT/Az g  
“燕山花岗岩”的入侵活动有关。 xt X`3=s  
  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, IF <<6.tz  
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 vQ1#Zg y  
志和成矿规律。 1p COLC%1  
  (3)混合岩化区的工作。 }\ hz@G<  
  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 *.A{p ;JC(  
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 ]"VxEpqhM  
问题。 eBg:[4 4V  
  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 Pfl8x  
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。 ?m:,hI  
    tZ_D.syBAc  
五、变质岩中的矿产 QK(w2`  
  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。 asKAHVT(  
  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 LAU\.d  
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 ,2Q5'!o  
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 i5Dq'wp  
含有银矿及其他稀有元素矿产。 m 9.BU2.  
  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、 ^y<8 &ZFH  
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 uN9J?j*ir  
的特色。 .dTXC'  
  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 2~)r,.,  
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。 =~ [RG  
  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 {*AYhZ  
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 %p8#pt\$7  
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, roHJ$~q?  
可见其重要性了。 @ACq:+/Q c  
  为什么有这么多的铁矿埋藏在这些古老的(图6.9)变质岩系地层中呢?原来,当 raB', Vp  
时出现一种微生物——铁细菌,成为造铁的“功臣”,它是一种需要氧气,但不要很多 9]PMti  
氧气的菌类生物。据研究,距今32亿~34亿年前的大气中尚缺乏氧气,仅由二氧化碳、 ^#)]ICV  
甲烷、氢气等组成,具有高度的还原性。到了距今32亿~27亿年前形成的地层中,我们 }MW+K&sIh  
发现了蓝绿藻,说明它们能够摄取还原性大气层里的二氧化碳,通过叶绿素进行光合作 @XN|R  
用,放出游离氧,使大气层中逐渐增加了氧气,于是产生了铁细菌。它能把溶解于水中 L_Lhmtm}m  
的氢氧化亚铁氧化成不溶于水的三氧化二铁,沉积于水中。其过程可用化学反应式表示 %O\zYtQR  
之: ]T1\gv1~  
   bDT@E,cSi  
   ,^uQw/  
  铁细菌CO{2}+5H{2}O+4Fe2+———→CH{2}O+2Fe{2}O{3}+8H+--> 0c$ ')`! m  
  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 HAdDr!/`  
质皮鞘”,后者脱落以后,就沉积成铁矿。 -5d^n\CDK  
  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 O("13cU  
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@H/"B%u2  
铁了。 O7# 8g$ZIv  
I7Xm~w!{qk  
离线yexm2006

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不错,多谢楼主
离线hugeluke

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谢谢分享呵呵
离线sdwsh0801

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好帖子! TgA>(HcO  
谢谢共享! Tly*i"[&  
支持你! Pye/o  
顶啊! HutQx  
楼主辛苦了! ^~^=$fz  
下了 $},_O8R  
藏了。 !GnwE  
7n]ukqZ  
   
离线rocker810
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变质岩区的地质旅行 g%okYH?  
l ;S_J^S  
变质岩区的地质旅行 E Q]>^VE2B  
N ;Cs? C  
一、泰山的启示 e!vWGnY  
  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, )JY#8,{w  
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 !X`cNd)0Xo  
南天门,一览齐鲁壮观乃平生快事。 .|0$?w  
  五台山,誉称北岳,为我国著名的佛教圣地之一,古刹名园,比比皆是;青峰翠峦, IZuP{7p$  
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 Q-J} :U  
何尝不思慕此间的高峰绝境而登临寻幽呢! 0{/'[o7  
  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 ZEs^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 NjKC{L5S:  
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 NfZC}  
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 ;H9 W:_ahE  
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 `4wy *!]  
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 f9t+x+ Z  
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 q8MyEoc:n  
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 Bf;<3k)5.  
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 -$I$zo  
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。 k ~4o`eA  
    *;T'=u_lR  
二、变质岩的基本概念 2 ,krVb?<  
  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, =3PZGdWD  
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 *ZIX76y<!A  
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 mR$0Ij/v  
并发生变化,称为变质作用。这种变质作用的具体特点,主要是通过岩石中所含矿物的 P!gY&>EU  
变化,比如重新结晶、物质成分的迁移或重新组合,结构和构造的变化等等而表现出来。 / 2MhP=,  
因此,凡经过变质作用而形成的岩石,就称为变质岩。至于另一种由于岩石暴露地表, pZ]&M@Ijp  
发生风化作用,使岩石中的某些矿物发生变化(包括成分的改变),这类岩石不能称为 WR_B:%W.  
变质岩。 hqV_MeHv'  
  正因为变质岩的主要原岩来自沉积岩和火成岩两大类,因此变质岩也就划分为两大 W6):IW(E  
类型,由沉积岩经变质作用而形成的变质岩称为副变质岩;而由火成岩经变质作用而形 58R.`5B  
成的变质岩称为正变质岩。 /Mj|Px%  
  怎样认识变质岩? VVfTFi<  
  首先要从岩石的矿物成分中认识有无变质矿物的存在,常见的变质矿物(若干则通 y5XFJj  
过显微镜鉴定)有以下几种: #mD_<@@  
  ①富铝矿物:刚玉。 GC|V>| tz#  
  ②富含铝的硅酸盐矿物:红柱石、蓝晶石、硅线石、叶蜡石、十字石、硬绿泥石、 0}M'>  
硬玉。 8 mt#S  
  ③碱质或钙质铝硅酸盐矿物:浊沸石、方柱石、钠云母、绢云母。 *+(eH#_2/  
  ④钙铝质硅酸盐矿物:帘石类、符山石、葡萄石、硬柱石等。 z\YLO%Mm  
  ⑤含铝的铁镁质硅酸盐和铁镁质铝硅酸盐矿物:铝石榴石、绿泥石、蓝闪石等。 goNDS5}  
  ⑥铁镁质硅酸盐矿物:滑石、蛇纹石、硅镁石等。 8:2Vib$  
  ⑦钙镁质和钙质硅酸盐矿物:透闪石、阳起石、硅灰石等。 nELY(z  
  ⑧碳质矿物:石墨。 }?MbU6"  
  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, MRT<hB  
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 1GPBqF  
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 ` l %,4qR  
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。 X{:3UTBR  
  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 h-x~:$Z,  
相互关系,以及它们在空间排列和分布上所反映的岩石构成方式,着重于矿物个体在方 5g.K yj|  
向和分布上的特征。 zjSHa'9*  
  变质岩的结构基本上有4种情况: ?)Je%H  
  ①破碎结构:当原岩在定向压力作用下,持续到超过弹性极限时,使矿物发生弯曲、 'j!n   
变形。如压力再增加,超过其强度极限,则发生破裂。根据其破碎程度,从颗粒裂碎到 u95D0S  
粉末均有,不过太小的粉粒,肉眼是无法辨认了。 c4zGQoeH:  
  ②变晶结构:在高温、高压之下,矿物发生重新结晶,其表现的特点是:晶体不完 f1 XM_  
整或严重变形。 w-C%,1F,/  
  ③残余结构:重结晶作用不完全时,可以保留部分原岩的结构。 ?Ss~!38  
  ④交代结构:原岩中的矿物被新矿物取代。 bdEI vf7  
  不过,在以上四种变质结构中,前两种可以肉眼观察;后两种多在显微镜下观察, -Ir>pY\!  
不宜野外运用。 40z1Qkmaey  
  至于变质岩的构造,就其重要意义来说,是野外识别变质岩的关键手段之一,或者 W$W w/mcl+  
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 bf.yA:~U  
几种: 6PC?*^v  
  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。 >CwI(vXn  
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。 L-zU%`1{M  
  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、 &he:_p$x  
最常见的一种构造,有以下几类: X~/-,oV=A  
  A.斑点状构造:受变质的岩石中,由于某些成分的局部聚集,产生2毫米左右大小 !#W3Q  
的斑点。这些成分有碳质、硅质、铁质或某些变质矿物(如红柱石、堇青石等)。如果 FF0~i+5  
变质程度增高,则此类斑点经重结晶而变成斑晶,若其形体增大时,可在岩石中形成瘤 \GKR(~f  
状构造。B.板状构造:岩石在经受变质时,由于应力作用,出现一组平行的裂开面,使 /lhk} y^  
整块岩石如木板覆叠。每个裂开面上,平整光滑,如板岩所见(图6.1)。C.千枚状构 ^z~drcR  
造:岩石内的矿物发生重结晶作用,一方面可见这些矿物具有定向排列,另一方面又使 -9Ygn_M  
整块岩石呈现出薄片状构造,在片理面上,平整光滑并发出丝绢状的光泽。有时,在千 ;P$ _:-C  
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 b|iIdDK  
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 "<f?.l\+  
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 L(9AcP  
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, B>sQcZ:  
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, F!w|5,)  
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 rq1zvuUx  
(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 h"'}Z^  
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。 &|' NDcp  
   yo%Nz"  
   SR_ -wD  
   D *IeG>%  
   (y1S*_D  
   /c6]DQ<?  
   Wtp=1  
   J|@D @\?7  
   qE VpkvEq  
   ej1WkaR8  
   ly6 dl  
  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 "-j96 KD  
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。 >/NegJh'F}  
    G:` So  
三、最常见的几种变质岩 vsQvJDna~  
  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 "z= ~7g  
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 &}K%F)S  
的变质岩的种类了。 UMT}2d%  
  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 Om_ "X6  
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。 E`{DX9^  
  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 P# U|  
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#>:U,j  
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 Sz]1`%_H/  
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  kKY,&Fn-  
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 7!)VO D8Z  
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 l.Z+.<@  
部,附近一定有侵入体。 1=ZQRJW0B  
  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。 <I0om(P  
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 4ElS_u^cP7  
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 <q Q@OUI   
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 73_-7'^mQ  
按原岩名称而定,如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。 7|"$YV'DM  
  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— Dz/MIx  
—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 BB ::zBg  
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。 8@|{n`n]  
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 8dJ+Ei~M  
言,包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。 f hNJB0  
   $ f||!g  
   rFUd  
  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 G>jC+0nkry  
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 91DevizXx  
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 H+@?K6{h  
融浆的渗透贯入而成混合岩。 oq b(w+<  
  此外,尚有不大常见的气体化水热变质作用,复变质作用。 sP~xe(  
  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 ~PU}==*q  
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 %b~ND?nn-  
质岩就足够了,兹简述如下。  +ZFN8  
  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。 `-K[$V  
属于区域变质作用中的轻度变质的岩石。 &7\fj  
  千枚岩:具有千枚状构造的变质岩,原岩类型与板岩相似,在其片理面上闪耀着强  =WEDQ\ c  
烈的丝绢光泽,并往往有变质斑晶出现。 Y"nz l]T  
  片岩:片理构造十分发育,原岩已全部重新结晶,由片状、柱状、粒状矿物组成, c0w1 N]+Ne  
具鳞片、纤维、斑状变晶结构,常见的矿物有云母、绿泥石、滑石、角闪石、阳起石等。 ;Cjj_9e,:  
粒状矿物以石英为主,长石次之。片岩是区域变质岩系中最多的一类变质岩。 DJqJ6z:'  
  片岩的种类颇多,其命名则根据所含的变质矿物和片状矿物的显著分量而定,例如 8o.|P8%  
云母片岩、滑石片岩、角闪石片岩等等,另外,常用绿色片岩之名,系由中性和基性的 n</Rd=  
火山岩、火山碎屑岩等变质而来。 q-,`\ TS  
  片麻岩:具片麻状或条带状构造的变质岩。原岩不一定全是岩浆岩类,有黏土岩、 jM-5aj[K  
粉砂岩、砂岩和酸性、中性的岩浆岩。具粗粒的鳞片状变晶结构。其矿物成分主要由长 bfpoX,:   
石、石英和黑云母、角闪石组成;次要的矿物成分则视原岩的化学成分而定,如红柱石、 |CQ0{1R1  
蓝晶石、阳起石、堇青石等等。 qv4r !x  
  片麻岩的进一步命名,根据矿物成分,如花岗片麻岩、黑云母片麻岩。 Vn\jUEC  
  片麻岩是区域变质作用中颇为常见的变质岩。 2^nws  
  角闪岩:主要由斜长石和角闪石组成的变质岩。其原岩是基性火成岩和富铁白云质 Vi0D>4{+  
泥岩。具粒状变晶结构,块状微显片理构造。 7{9M ^.}  
  麻粒岩:是一种颗粒较粗、变质程度较深的岩石,基本上由浅色的石英、斜长石、 OI3j!L2f  
铁铝榴石、辉石等矿物组成,无云母、角闪石。具粒状变晶结构,块状或条带状构造。 B@ ms Gb C  
  石英岩:几乎整个岩石均由石英组成,浅色、粒状。一般作块状构造,粒状变晶结 WGyPyG#Fl  
构。它是由较纯的砂岩或硅质岩类经区域变质作用,重新结晶而形成。 &l4kwds R  
  有时,有人将沉积岩中由较纯净的石英颗粒组成的岩石也称石英岩,与变质岩类的 H^vA}F`  
石英岩混淆不清,虽然就化学成分或矿物成分来看,两者很难分开,但变质岩类的结构 7(P4KvkI  
要致密些,称石英岩;而沉积成因者,颗粒清晰,致密程度稍差,故为了区别起见,称 ml!c0<  
之为石英砂岩。 g`tV^b")  
  大理岩:碳酸盐岩石经重结晶作用变质而成,具粒状变晶结构。块状或条带状构造, q]*jTb  
由于它的原岩石灰岩含有少量的铁、镁、铝、硅等杂质,因而在不同条件下,形成不同 LvZ',u}  
特征的变质矿物,出现蛇纹石、绿帘石、符山石、橄榄石等,于是在洁白的质地上,衬 Y]5MM:mI  
托出幽雅柔和的色彩,构成天然的图案花纹,给人们想像出一幅又一幅诗情画意的图卷, uc|ej9N  
文人墨客在它们的加工石面上取出许多逗人喜爱的景名——潇湘夜雨、千峰夕照、平沙 I7#JT?\}  
落雁等等。因而大理石就成为高级的建筑石材,或成为高级家具的装饰性镶嵌材料。而 \MPbG$ ^  
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。 m'k>U4  
  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。 nwqA\  
  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 rfzzMV  
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 rhly.f7N=A  
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 2 !9Zw$  
岩体附近的角岩所制。 AS[j)x!  
  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 9E0x\%2K  
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、 ] ;CJ6gM~  
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), ,) aUp4*  
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。 xuVc1jJH  
  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 BN&}g}N  
质岩区别开来,但它是在区域变质的基础上发展起来的。 A>HCX 4i  
  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 <P@O{Xi+K  
带状混合岩、眼球状混合岩等等。 @P i]kWW})  
    }U4mXkZF  
四、怎样在变质岩区开展工作 mgM"u94-]  
  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 r:4]:NKCi  
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 V'UFc>{o  
变质区如何开展工作问题,简述如下: 8U4In[4  
  (1)热接触变质岩区的工作。 PSX o"   
  热接触变质岩区也就是侵入体与围岩相接的地带。 hb %F"Q  
  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 u,N<U t  
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 " SP6o  
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 <s$T7Zk  
的构造控制?未变质岩石的名称及其岩性,围岩属于哪个地质时代?侵入体属于哪个地  o|#F@L3i  
质时代?等等。 ;18u02z^  
  把这许多必须了解的内容,作沿途记录,作剖面示意图,采集有代表性的标本以及 Kltqe5  
摄影或素描。 (v? rZv  
  如果交通、人力、物力、时间条件允许的话,可作再详细一些的观察,诸如追索接 6UL9+9[C  
触带在面上分布的范围,观察蚀变晕圈的发育情况。 FV,aQ#  
  再进一步,还可根据变质矿物的组合关系,划分出蚀变的相带——即内带、中带、 !41"`D!1  
外带。同时还可研究热变质岩石与原岩性质的关系,甚至注意多期变质的叠加作用,不 Y]uVA`%"b  
同变质带上所赋存的矿产关系。 /Nob S'd  
  (2)区域变质区的工作。 s#")hMJQ  
  由于区域变质作用而产生的变质岩分布面积广阔,岩石情况亦特别复杂,而且其间 .b^!f<j  
的褶皱、断裂等构造又十分发育,因此,在这里工作的难度也较大。 %L wq.  
  首先,当我们根据地层走向选择剖面线以后,在旅途行进中,要像研究沉积岩层那 4Tx.|   
样,注意各变质岩层的上下层序关系,即排除由于褶皱或断层的干扰,恢复其原来的正 KGI <G  
常层位。当然,这项工作往往不是穿越一条剖面就能“一次性”成功的,而要多几条剖 ?5,I`9  
面相互比较才能接近正确。 <HIM k  
   WN#2<XjG  
   -w5sXnS  
   j'hWhLax  
   [X8EfU}  
  其次,在观察剖面过程中,要恢复原岩的性质——是沉积岩还是火成岩。如果确定 F2EX7Crj  
为沉积岩,再进一步判断其原岩的名称,并运用研究沉积岩的办法,研究它们的沉积旋 {K?e6-N(z  
回、沉积建造的特征。注意地层间的不整合、假整合等有助于划分层序的接触关系。努 T7O)  
力搜寻其中浅变质岩系(例如板岩)里的化石痕迹,一旦若有发现,并能确定其鉴定价 eV }H  
值,便能牵动全局,整个变质岩系的时代及各套岩层的层序也许能迎刃而解。例如笔者 mG0_&'"YIG  
等在本世纪60年代初期在江西南部“龙山群”(前泥盆纪的地层)变质岩系地区工作时, ' ~fP#y  
一个多月过去了,还没有搞清楚它们的层序关系。后来,有位学生在一处浅变质的板岩 U}5]Vm$]  
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 !;hp  
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。 u]ps-R_$G  
通过“顺藤摸瓜”的办法,终于在这里的几个岩层中找到了保存相当完整而精美的笔石 XV`8Vb  
(图6.7),经鉴定,属于早奥陶世的种类,从而结合岩性、层位的接触关系,大致确 % I2JS  
定了自寒武纪至奥陶纪的各个大的层位。后来,又接连在寒武系下部的板岩中发现了海 a0Fq$  
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 "ctZ"*  
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 @U1t~f^  
个系,进而在各系内再分出若干组。 rq}xuSFI  
  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 h'_$I4e)  
原为“地槽区”。进而又证实了此间的花岗岩分属于两个不同时期形成的:一是志留纪 GMoz$c6n_  
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 FP*kA_z$  
“燕山花岗岩”的入侵活动有关。 nNnfcA&W  
  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, (N)>?r@n`  
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 &!M6{O=~  
志和成矿规律。 #uICH t3  
  (3)混合岩化区的工作。 ZA@zs,o%  
  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 o=xMaA  
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 9|OOT[  
问题。 lQm7`+  
  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 }1lZW"{e[  
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。 s'IB{lJ9  
    Uty0mc(  
五、变质岩中的矿产 $&Z#2 X.  
  变质岩中的矿产,主要见于接触变质和区域变质两大类型中。 tAujm*|&  
  就接触变质而言,矽卡岩型的矿产最多,这是因为以碳酸钙为主要成分的石灰岩跟 ^),t=!;p  
侵入体(特别是中性岩浆侵入)接触时,最容易发生化学交代作用,形成矿产。最常见 t}OzF cyqN  
的是铜、铅、锌等硫化矿床(如黄铜矿、闪锌矿、方铅矿)及刚玉等。硫化矿中多数还 +RkXe;q  
含有银矿及其他稀有元素矿产。 yT='V1  
  作为矽卡岩型矿床的伴生副矿物,最常见的有石榴子石、透辉石、透闪石、绿帘石、 \|M[W~8  
阳起石、矽灰石等,亦可算是找寻此类矿产的标志矿物。大理石也是此种变质矿产类型 HMmVfGp]  
的特色。 -C!m#"PDW  
  至于区域变质岩系中的矿产,多存在于太古代及元古代的变质岩系之中,其中有规 4%JJ} {Ff  
模巨大的铁矿以及石墨、磷、硼等矿产,部分地区尚有刚玉、石棉、矽线石、大理石等。 wByTNA7  
  这里,特别提一下铁矿。这是距今20多亿年前变质岩系中的最引人注目的矿产,凡 hb)C"q=  
美国、加拿大、苏联(即前苏联)、澳大利亚、印度、南非以及我国鞍山地区等蕴藏的 l7IF9b$c  
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, N%e^2O)  
可见其重要性了。 BqdpJIr  
  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 sr(nd35  
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 >*n4j:  
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、 8qxZ7|Y@  
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 &yOl}?u  
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 4nh0bIN1  
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 ua_,c\iL  
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 q]SH'Wd  
之: :1@jl2,  
   j7NOYm5N  
   yF+mJ >kj  
  铁细菌CO{2}+5H{2}O+4Fe2+———→CH{2}O+2Fe{2}O{3}+8H+--> dk]A,TB*2  
  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 :2:%  
质皮鞘”,后者脱落以后,就沉积成铁矿。 3 +`,'Q9  
  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 s%6L94\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 7-\wr^ll3  
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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