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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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4"ZP 'I;  
变质岩区的地质旅行 nFCC St$  
BOX2O.Pm  
一、泰山的启示 G.B2('  
  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, +=h:Vb8  
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 $HzBD.CF|x  
南天门,一览齐鲁壮观乃平生快事。 Y|qTyE%  
  五台山,誉称北岳,为我国著名的佛教圣地之一,古刹名园,比比皆是;青峰翠峦, T763:v  
逶迤不绝。欲朝山进香的善男信女们固然希望到此顶礼膜拜以如愿,就是一般游客,又 R29~~IOqO  
何尝不思慕此间的高峰绝境而登临寻幽呢! Dy&i&5E.-l  
  说来也巧,从地质学角度看,这“两岳”都是由变质岩系构成的山势。早在上世纪 9=tIz  
末至本世纪初,就吸引了一些外国地质学家,他们怀着猎奇的心情,在游山玩水中登跋 d-ko ^Y0  
泰山、五台山等地考察地质,他们在这些地质构造复杂、岩石性质多变的地层间发现了 IPpN@  
这“两岳”原是中国最古老的地层所在地,或者说,是我国大陆的核心部分,属于地球 y.k~Y0  
历史早期的大古代和元古代的产物。从此以后,要研究变质岩的岩石学家、要研究地质 >R_&Ouh:  
发展史的地层学家、要研究变质岩系中特殊地质构造的构造地质学家们,都纷纷登上泰 G_JA-@i%  
山和五台山,发掘研究课题,开辟研究领域,提出地质上的许多新发现或新见解,丰富 _LnpnL:  
了地质学的内容。一直到今天,这“两岳”仍然是研究变质岩地质的理想之地,每年吸 q i;1L Kc  
引不少自教授专家至青年学生们络绎不绝地来“朝觐”。其中也就包括了怀着不同目的 RB\uK 1+  
的地质旅行者在内,可见在变质岩地区的地质考察也是地质旅行的重要内容之一。 >:!5*E5?  
    /N .b%M] !  
二、变质岩的基本概念 pki%vRY  
  既然变质岩是指沉积岩、火成岩或已变质过的岩石经过变质作用而来的岩石,那么, BlO<PMmhT&  
什么叫“变质作用”呢?这是由于地球内部的高温、高压,在新的物理和化学条件下会 .{^5X)  
使岩石中的矿物成分和结构、构造等方面改造和转变。或者说,地球的内力使岩石改造 9*wK@yEl  
并发生变化,称为变质作用。这种变质作用的具体特点,主要是通过岩石中所含矿物的 f~[7t:WD*  
变化,比如重新结晶、物质成分的迁移或重新组合,结构和构造的变化等等而表现出来。 ="H%6S4'  
因此,凡经过变质作用而形成的岩石,就称为变质岩。至于另一种由于岩石暴露地表, cjY-y-vO  
发生风化作用,使岩石中的某些矿物发生变化(包括成分的改变),这类岩石不能称为 6MW{,N  
变质岩。 H?Wya.7  
  正因为变质岩的主要原岩来自沉积岩和火成岩两大类,因此变质岩也就划分为两大 gQuw1  
类型,由沉积岩经变质作用而形成的变质岩称为副变质岩;而由火成岩经变质作用而形 kTB 0b*V  
成的变质岩称为正变质岩。 Zx@a/jLO[n  
  怎样认识变质岩? 5DZ#9m/  
  首先要从岩石的矿物成分中认识有无变质矿物的存在,常见的变质矿物(若干则通 UkC!1Jy  
过显微镜鉴定)有以下几种: T-L||yE,h  
  ①富铝矿物:刚玉。 r6qj7}\  
  ②富含铝的硅酸盐矿物:红柱石、蓝晶石、硅线石、叶蜡石、十字石、硬绿泥石、 >=>2m2z=  
硬玉。 v?$:@9pAk  
  ③碱质或钙质铝硅酸盐矿物:浊沸石、方柱石、钠云母、绢云母。 ^ytrK Q  
  ④钙铝质硅酸盐矿物:帘石类、符山石、葡萄石、硬柱石等。 r u%y  
  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。 w9imKVry  
  ⑥铁镁质硅酸盐矿物:滑石、蛇纹石、硅镁石等。 *^4"5X@  
  ⑦钙镁质和钙质硅酸盐矿物:透闪石、阳起石、硅灰石等。 33q}CzK  
  ⑧碳质矿物:石墨。 mJnIwdW*  
  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, b%`1cV  
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 ;'K5J9k  
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 6 "sSoj  
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。 B9 uoVcW  
  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 ObS3 M  
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  c?-H>u  
向和分布上的特征。 /SB;Von  
  变质岩的结构基本上有4种情况: jr. "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、 F>l] 9!P|m  
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 )[7LR4  
粉末均有,不过太小的粉粒,肉眼是无法辨认了。 !pW0qX\1n  
  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 tk`v:t!6U  
整或严重变形。 tNI^@xdim1  
  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。 X_h}J=33Q  
  ④交代结构:原岩中的矿物被新矿物取代。 n\DV3rXI9  
  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, t:Q*gW Rh  
不宜野外运用。 7}>EJ  
  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 j^JPZ{ej ?  
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 )10+@d  
几种: <'*LRd$1  
  ①变余构造:原岩虽经变质,但仍有一部分未受“变质”,保存原岩的构造特点。 W!(zT6#  
例如熔岩中的气孔构造、流纹构造;沉积岩中的层理构造、波痕构造等。 \8cx6 G'  
  ②变质构造:岩石经过变质作用以后而生成的特殊构造。这是识别变质岩最重要、 KpGhQdR#  
最常见的一种构造,有以下几类: ?`ZU R& 20  
  A.斑点状构造:受变质的岩石中,由于某些成分的局部聚集,产生2毫米左右大小 vE?G7%,  
的斑点。这些成分有碳质、硅质、铁质或某些变质矿物(如红柱石、堇青石等)。如果 FZlWsp=  
变质程度增高,则此类斑点经重结晶而变成斑晶,若其形体增大时,可在岩石中形成瘤 q} >%8;nm  
状构造。B.板状构造:岩石在经受变质时,由于应力作用,出现一组平行的裂开面,使 4HlQ&2O%#  
整块岩石如木板覆叠。每个裂开面上,平整光滑,如板岩所见(图6.1)。C.千枚状构 b$jo Y*< 6  
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 S\=Nn7"  
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 H <l7ZS:  
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 da(<K}  
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 T5h H  
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 EQM {  
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, Y3b *a".X  
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, Yq KCeg  
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 %u'u kcL7  
(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 D,feF9  
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。 ,qxu|9L  
   /4Gt{yg Sr  
   QWYJ *  
   :I#V.  
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   .q>iXE_c  
   %h@EP[\  
   tD)J*]G  
   ga+dt  
   ux4POO3C|  
   a~w$#fo"`f  
  在上述构造中,特别是板状、千枚状、片状、片麻状这几种外貌特征是变质岩中最 L8B! u9%  
多、野外也最容易识别的构造。总之,变质岩的构造是认识变质岩的最重要标志。 #6=  
    rILYI;'o  
三、最常见的几种变质岩 l f, 5w  
  各种变质岩的存在条件,几乎跟它们的变质作用的类型有密切关系,换句话说,如 ?caSb =f  
果在野外工作时,能识别出变质作用的类型,那么也就大体上能估计出其中有哪些具体 4hj|cCrO  
的变质岩的种类了。 *2l7f`K  
  何谓变质作用的类型?主要是根据地质成因和变质作用的因素来考虑变质作用的格 0H:X3y+  
局,实际上,也包括了变质作用的规模。其类型大体上划分为四种,都是野外常遇到的。 (9a^$C*  
  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 %ET+iIhK  
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 g 7H(PF?  
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 XL ^GZ  
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 <5051U Eu  
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 k_#)Tw*  
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'B `]/L  
部,附近一定有侵入体。 oEv 'dQ9  
  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。 ]f_p 8?j"  
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 bt?5*ETA  
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 mfr|:i  
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 z{QqY.Gu{G  
按原岩名称而定,如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。 !a\^Sk /  
  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— 75lA%| *X  
—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 N!}f}oF  
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。 g_bLl)g<  
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 ]-# DB^EQ  
言,包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。  ob]w;"  
   XCQs2CHt  
   yG{TH0tq  
  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 E1 2uZ$X  
些局部地段,熔融浆发生渗透、交代或贯入于变质岩系之中,形成一种深度变质的混合 FSO).=#  
岩,是为混合岩化作用。也就是说,在区域变质作用所产生的千枚岩、片岩等,由于熔 F== p<lrs  
融浆的渗透贯入而成混合岩。 8s@3hXD&  
  此外,尚有不大常见的气体化水热变质作用,复变质作用。 >t+P(*u  
  其实,对于野外地质旅行者来说,最常见的变质作用还是接触变质和区域变质两大 nw<uyaU-t  
类,其次是混合岩化作用。因此,熟悉变质岩的名称,也就围绕这些变质作用有关的变 f o3}W^0  
质岩就足够了,兹简述如下。 ;uGv:$([g  
  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。 F+qm[Bc8  
属于区域变质作用中的轻度变质的岩石。 flx(HJK  
  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 $`8wJf9@w  
烈的丝绢光泽,并往往有变质斑晶出现。 {qVZNXDn  
  片岩:片理构造十分发育,原岩已全部重新结晶,由片状、柱状、粒状矿物组成, LS[]=Mk@1  
具鳞片、纤维、斑状变晶结构,常见的矿物有云母、绿泥石、滑石、角闪石、阳起石等。 -9?]IIVb  
粒状矿物以石英为主,长石次之。片岩是区域变质岩系中最多的一类变质岩。 QT}tvm@PMq  
  片岩的种类颇多,其命名则根据所含的变质矿物和片状矿物的显著分量而定,例如 omx=  
云母片岩、滑石片岩、角闪石片岩等等,另外,常用绿色片岩之名,系由中性和基性的 A#,ZUOPGH  
火山岩、火山碎屑岩等变质而来。 ~W/z96' 5  
  片麻岩:具片麻状或条带状构造的变质岩。原岩不一定全是岩浆岩类,有黏土岩、 V7/Rby Q  
粉砂岩、砂岩和酸性、中性的岩浆岩。具粗粒的鳞片状变晶结构。其矿物成分主要由长 xE}>,O|'q  
石、石英和黑云母、角闪石组成;次要的矿物成分则视原岩的化学成分而定,如红柱石、 8ao_i=&x  
蓝晶石、阳起石、堇青石等等。 PA*5Bk="q  
  片麻岩的进一步命名,根据矿物成分,如花岗片麻岩、黑云母片麻岩。 !4!~L k=  
  片麻岩是区域变质作用中颇为常见的变质岩。  bN.Pex  
  角闪岩:主要由斜长石和角闪石组成的变质岩。其原岩是基性火成岩和富铁白云质 \;Weizq5  
泥岩。具粒状变晶结构,块状微显片理构造。 x+]"  
  麻粒岩:是一种颗粒较粗、变质程度较深的岩石,基本上由浅色的石英、斜长石、 MdF2Gk-9  
铁铝榴石、辉石等矿物组成,无云母、角闪石。具粒状变晶结构,块状或条带状构造。 (9)Q ' 'S  
  石英岩:几乎整个岩石均由石英组成,浅色、粒状。一般作块状构造,粒状变晶结 Q!3_$<5<E>  
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。 7tp36TE  
  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 l[J8!u2Xp  
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 >\8+: oS^  
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 0g;|y4SN=  
之为石英砂岩。 Z_NCD`i;  
  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, 6]wIG$j  
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 ,esmV-  
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 ar,7S&s H  
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, 46;uW{EY  
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 5h*p\cl!Y  
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 {;oPLr+Z  
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。 /9X7A;O  
  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。 Hn:Crl y#  
  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 7+*WH|Z@  
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 ^.y\(=  
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 iy"*5<;*DD  
岩体附近的角岩所制。 %iB,IEw  
  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 O6Y0XL  
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、 |W^IlqTH  
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), O/LXdz0B  
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。 2an f$^[  
  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 !r-F>!~  
质岩区别开来,但它是在区域变质的基础上发展起来的。 Q2> gU#  
  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 7>RY/O;Z,  
带状混合岩、眼球状混合岩等等。 F0# 'WfM#  
    *zLMpL_  
四、怎样在变质岩区开展工作 AQ Ojit6p  
  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 AXB7oV,xt  
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 Ys7]B9/1O  
变质区如何开展工作问题,简述如下: 'GScszz  
  (1)热接触变质岩区的工作。 ;{6~Bq9  
  热接触变质岩区也就是侵入体与围岩相接的地带。 X>^fEQq"  
  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 "N#Y gSr  
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 8Fub<UhJ  
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 Dv6}bx(  
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 4M T 7`sr  
质时代?等等。 |j|rS5  
  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 qP ,EBE  
摄影或素描。 '"Nr,vQo  
  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?t% q  
触带在面上分布的范围,观察蚀变晕圈的发育情况。 VU#7%ufu&  
  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、 .\mj4*?/  
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 &,/ S`ke=  
同变质带上所赋存的矿产关系。 2<6UwF  
  (2)区域变质区的工作。 @)}L~lb[)  
  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 d zMb5puH  
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。 Gm`8q}<I  
  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 $~kA B8z  
样,注意各变质岩层的上下层序关系,即排除由于褶皱或断层的干扰,恢复其原来的正 {8etv:y  
常层位。当然,这项工作往往不是穿越一条剖面就能“一次性”成功的,而要多几条剖 xD7]C|8o  
面相互比较才能接近正确。 +`15le`R  
   p<%d2@lp  
   _0I@xQj-  
   \7_y%HR  
   {RPI]DcO/  
  其次,在观察剖面过程中,要恢复原岩的性质——是沉积岩还是火成岩。如果确定 zm#  ?W  
为沉积岩,再进一步判断其原岩的名称,并运用研究沉积岩的办法,研究它们的沉积旋 iow"n$/  
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 `0svy}  
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 C# pjmT_  
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 :'ptuY  
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, >mkFV@`  
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 jWgX_//!  
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 H/Jbk*Q  
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}w/OA97RO  
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/W>S,(  
(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 }B^tL$k  
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 g2]Qv@nxw  
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 _v:SP LU  
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 `@%LzeGz  
个系,进而在各系内再分出若干组。 ]@TCk8d$0  
  在分层基础上,结合岩性、岩相及沉积旋回的研究,初步摸清了早古生代时期此间 'fW-Y!k%  
原为“地槽区”。进而又证实了此间的花岗岩分属于两个不同时期形成的:一是志留纪 L50n8s  
晚期的“加里东花岗岩”;一是中生代的“燕山花岗岩”,而且此间的大量金属矿产与 m[2gdJK  
“燕山花岗岩”的入侵活动有关。 Bp{Ri_&A  
  在研究区域变质岩系的时候,还可注意各类变质岩系的空间分布规律及其相互关系, 8,|kao:  
注意不同岩石和矿物组合的关系,总之,注意变质程度和变质作用问题,并联系找矿标 3$/IC@+  
志和成矿规律。 d_ CT $  
  (3)混合岩化区的工作。 MOC/KNb  
  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 eH,or,r  
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 {)Xy%QV  
问题。 &j6erwaT  
  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 Xc.`-J~Il  
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。 3XKf!P  
    0}9h]X'  
五、变质岩中的矿产 "jCu6Rjd  
  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。 d5-qZ{W  
  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 r<\u6jF  
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 }2oc#0  
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 0`H# '/  
含有银矿及其他稀有元素矿产。 |a@L}m  
  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、 0{mex4  
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 k=^xVQuI  
的特色。 ( 5~h"s  
  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 1x^GWtRp  
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。 D'4\*4is  
  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 DwF hK*  
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 ULW~90  
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, P~dcW  
可见其重要性了。 31)&vf[[  
  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^]  
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 x^CS"v7  
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、 R-Sym8c  
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 >sbu<|]a 7  
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 cCX*D_kCB  
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 wY}@'pzX  
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 !'Kj x  
之: a{e4it  
   .^.z2 e  
   ce(#2o&`  
  铁细菌CO{2}+5H{2}O+4Fe2+———→CH{2}O+2Fe{2}O{3}+8H+--> 7z-[f'EIUI  
  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 ^Dx&|UwiZa  
质皮鞘”,后者脱落以后,就沉积成铁矿。 M=Wz  
  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 T C"<g  
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 $xQL]FmS  
铁了。 adw2x pj  
4+ig' |o  
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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谢谢分享呵呵
离线sdwsh0801

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好帖子! M_8{]uo  
谢谢共享! >V~E]P%@  
支持你! :-'qC8C  
顶啊! ]{iQ21`a-  
楼主辛苦了! 36NpfTW  
下了 ceV}WN19l  
藏了。 4Up/p&1@  
8_8l.!~  
   
离线rocker810
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变质岩区的地质旅行 ?EL zj  
,)XLq8  
变质岩区的地质旅行 r,udO,Yi=c  
;fJ.8C  
一、泰山的启示 /NlGFO*Z  
  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, s CRdtP  
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 pGZ8F  
南天门,一览齐鲁壮观乃平生快事。 9UkBwS`  
  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, }}[2SH'nH  
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 "#]$r  
何尝不思慕此间的高峰绝境而登临寻幽呢! e!Hhs/&!T  
  说来也巧,从地质学角度看,这“两岳”都是由变质岩系构成的山势。早在上世纪 P%6~&woF  
末至本世纪初,就吸引了一些外国地质学家,他们怀着猎奇的心情,在游山玩水中登跋 . ^u,.  
泰山、五台山等地考察地质,他们在这些地质构造复杂、岩石性质多变的地层间发现了 ;I*o@x_  
这“两岳”原是中国最古老的地层所在地,或者说,是我国大陆的核心部分,属于地球 Ei|\3Kx  
历史早期的大古代和元古代的产物。从此以后,要研究变质岩的岩石学家、要研究地质 `g,..Ns-r  
发展史的地层学家、要研究变质岩系中特殊地质构造的构造地质学家们,都纷纷登上泰 Ngwb Q7)  
山和五台山,发掘研究课题,开辟研究领域,提出地质上的许多新发现或新见解,丰富 q@&6#B  
了地质学的内容。一直到今天,这“两岳”仍然是研究变质岩地质的理想之地,每年吸 *Uh!>Iv;  
引不少自教授专家至青年学生们络绎不绝地来“朝觐”。其中也就包括了怀着不同目的 RpK@?[4s  
的地质旅行者在内,可见在变质岩地区的地质考察也是地质旅行的重要内容之一。 u"8yK5!  
    O}P`P'Y|'  
二、变质岩的基本概念 *fdTpXa  
  既然变质岩是指沉积岩、火成岩或已变质过的岩石经过变质作用而来的岩石,那么, KP"+e:a%  
什么叫“变质作用”呢?这是由于地球内部的高温、高压,在新的物理和化学条件下会 Rv=YFo[B  
使岩石中的矿物成分和结构、构造等方面改造和转变。或者说,地球的内力使岩石改造 /,tQdD&  
并发生变化,称为变质作用。这种变质作用的具体特点,主要是通过岩石中所含矿物的 Oo)MxYPU  
变化,比如重新结晶、物质成分的迁移或重新组合,结构和构造的变化等等而表现出来。 |z]O@@j$  
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, FQ" ;v"  
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 1u%e7  
变质岩。 834E ]2  
  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 Ao2m"ym  
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 |FR'?y1  
成的变质岩称为正变质岩。 equ|v~@ y  
  怎样认识变质岩? G!%Cc0d"7  
  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 6Cdc?#&  
过显微镜鉴定)有以下几种: 1vy*u  
  ①富铝矿物:刚玉。 &5x ]9   
  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、 -pF3q2zb  
硬玉。 Y{Yp N  
  ③碱质或钙质铝硅酸盐矿物:浊沸石、方柱石、钠云母、绢云母。 /4Df 'd  
  ④钙铝质硅酸盐矿物:帘石类、符山石、葡萄石、硬柱石等。 5O7 x4bY  
  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。 y4^w8'%MC  
  ⑥铁镁质硅酸盐矿物:滑石、蛇纹石、硅镁石等。 J2va Kl  
  ⑦钙镁质和钙质硅酸盐矿物:透闪石、阳起石、硅灰石等。 |aaoi4OJ  
  ⑧碳质矿物:石墨。 }3}{}w0Y  
  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, \!]Zq#*kH  
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 Pc{0Js5VzE  
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 c:$W5j('Z  
有些具有较为发育的裂纹,而沉积岩或火成岩中的石英和长石无此种现象。 ! u4'1jd[d  
  其次,要从变质岩的结构和构造去认识,也就是观察变质岩组分的形状、大小和其 C>A*L4c]F  
相互关系,以及它们在空间排列和分布上所反映的岩石构成方式,着重于矿物个体在方 {j0c)SETN  
向和分布上的特征。 o<pb!]1  
  变质岩的结构基本上有4种情况: ,(D:cRN  
  ①破碎结构:当原岩在定向压力作用下,持续到超过弹性极限时,使矿物发生弯曲、 =P,h5J  
变形。如压力再增加,超过其强度极限,则发生破裂。根据其破碎程度,从颗粒裂碎到 h 8ND=(  
粉末均有,不过太小的粉粒,肉眼是无法辨认了。 !yfQ^a_ O  
  ②变晶结构:在高温、高压之下,矿物发生重新结晶,其表现的特点是:晶体不完 sF+mfoMtG  
整或严重变形。 ulqh}Uv'  
  ③残余结构:重结晶作用不完全时,可以保留部分原岩的结构。 iJ7?6)\  
  ④交代结构:原岩中的矿物被新矿物取代。 2O*(F>>dT  
  不过,在以上四种变质结构中,前两种可以肉眼观察;后两种多在显微镜下观察, D09/(%4j  
不宜野外运用。 g_T[m*  
  至于变质岩的构造,就其重要意义来说,是野外识别变质岩的关键手段之一,或者 tB,1+I=   
说,是认识变质岩的重要标志,野外工作时,务必熟练掌握。其基本特征与类型有以下 _&]B  
几种: :(^, WOf  
  ①变余构造:原岩虽经变质,但仍有一部分未受“变质”,保存原岩的构造特点。 nMBKZ  
例如熔岩中的气孔构造、流纹构造;沉积岩中的层理构造、波痕构造等。 n)~9  
  ②变质构造:岩石经过变质作用以后而生成的特殊构造。这是识别变质岩最重要、 ;X9nYH  
最常见的一种构造,有以下几类: ]jkaOj  
  A.斑点状构造:受变质的岩石中,由于某些成分的局部聚集,产生2毫米左右大小 xn=/SIS  
的斑点。这些成分有碳质、硅质、铁质或某些变质矿物(如红柱石、堇青石等)。如果 vv9=g*"j  
变质程度增高,则此类斑点经重结晶而变成斑晶,若其形体增大时,可在岩石中形成瘤 Zn-F!Lsv  
状构造。B.板状构造:岩石在经受变质时,由于应力作用,出现一组平行的裂开面,使 0\Q/$#3  
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 cTq}H_hC  
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 @~Uu]1  
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 XSw!_d  
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 H*h7Y*([  
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\tP{}P8{  
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 C2Pw;iK_t  
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, jTDaW8@L  
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, X}-) io  
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 @$e!|.{1q  
(图6.4)。F.条带状构造:岩石由不同矿物,不同结构,或其他不同部分的成分形成 nw)yK%`;M  
条带状分布,如暗色矿物形成的条带状大理岩(图6.5)、条带状的磁铁石英岩等。 NrNxI'M G  
   Z^fkv  
   K]<49`MX  
   l9zkx'xt.-  
   O6P{+xj$  
   7*a']W{aJ  
   }u CC~ <^  
   O.9r'n4f  
   (|*CVI;  
   *k(|r>  
   YhZmyYamE  
  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 K<_bG<tm_  
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。 @77%15_Jz  
    ~ .dmfA{  
三、最常见的几种变质岩 NDmTxW#g  
  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|5Nc>W  
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 rEM#J"wF  
的变质岩的种类了。 ;QiSz=DyA  
  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 ~zcHpxO^W  
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。 d/m.VnW  
  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 i8kyYMPP  
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 ;1wRo`RD  
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 6oQSXB@  
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 \?|FB~.Ry  
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 3Dm`8Xt  
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 pKxq\U  
部,附近一定有侵入体。 z-Ndv;:  
  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。 F/QRgXV  
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 5*n3*rbU:  
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 v&8%t 7|  
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 +ROwk  
按原岩名称而定,如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。 }kCaTI?@#  
  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— Oh|KbM*vS  
—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 5d4/}o}%"  
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。 &* Aems{-  
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 _>k&,p]y  
言,包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。 y1FE +EX[  
   Ag6^>xb^  
   E&wz0d;gf  
  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 q#mw#Uw-  
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 ;:Yz7<>Y,  
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 ]{/1F:bcQ  
融浆的渗透贯入而成混合岩。 tr<iFT}C  
  此外,尚有不大常见的气体化水热变质作用,复变质作用。 Pr!H>dH8o  
  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 j~ 'a %P  
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 JxV 0y  
质岩就足够了,兹简述如下。 q>E[)\+y  
  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。 8d!t"oj68  
属于区域变质作用中的轻度变质的岩石。 Hl3%+f  
  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 X<j(AAHE  
烈的丝绢光泽,并往往有变质斑晶出现。 : }q~<  
  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, ?Tr]zxtd  
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。 .}O _5b(  
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。 &t1Uk[  
  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 q\`0'Z,  
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 \d,wcL  
火山岩、火山碎屑岩等变质而来。 { +$zgg  
  片麻岩:具片麻状或条带状构造的变质岩。原岩不一定全是岩浆岩类,有黏土岩、 4$wn8!x2|  
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 wS)2ymRg  
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、 B F,8[|%#  
蓝晶石、阳起石、堇青石等等。 RAh4#8]  
  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。 T=kR!Gx  
  片麻岩是区域变质作用中颇为常见的变质岩。 @C?.)#  
  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 OX  r%b  
泥岩。具粒状变晶结构,块状微显片理构造。 v{T%`WuPRf  
  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、 p;Lp-9H\33  
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。 !qQ B}sAf  
  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 (sfy14>\  
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。 ?|`Ba-  
  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 DC-tBbQkk  
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=d72:  
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 J$/'nL<{^  
之为石英砂岩。 {?zBc E:  
  大理岩:碳酸盐岩石经重结晶作用变质而成,具粒状变晶结构。块状或条带状构造, ZSUbPz  
由于它的原岩石灰岩含有少量的铁、镁、铝、硅等杂质,因而在不同条件下,形成不同 ?q %&"  
特征的变质矿物,出现蛇纹石、绿帘石、符山石、橄榄石等,于是在洁白的质地上,衬 ;Sqn w  
托出幽雅柔和的色彩,构成天然的图案花纹,给人们想像出一幅又一幅诗情画意的图卷, KH~o0 W  
文人墨客在它们的加工石面上取出许多逗人喜爱的景名——潇湘夜雨、千峰夕照、平沙 C=sEgtEI  
落雁等等。因而大理石就成为高级的建筑石材,或成为高级家具的装饰性镶嵌材料。而 k,kr7'Q  
洁白的细粒状的大理石,俗称汉白玉,也是工艺雕刻或富丽堂皇的建筑材料。 >p[skN   
  大理岩见于区域变质的岩系中,也有不少见于侵入体与石灰岩的接触变质带中。 ,8Yc@P_O  
  角岩:这是一类由泥质岩(以黏土矿物为主的页岩之类)在侵入体附近由接触变质 -fA1_ ?7S  
作用而产生的变质岩。颜色呈深暗或灰色,硬度比原岩显著增加,故多有将角岩制成砚 ?4^8C4  
或其他工艺品,如在苏州灵岩山、寒山寺等旅游区出售的砚石,即利用产于灵岩山花岗 ^tFbg+.  
岩体附近的角岩所制。 qpCNvhi  
  混合岩:由混合岩化作用形成的变质岩,其基本组成物质是由基体和脉体两部分组 *MG*]\D  
成。所谓基体,是指混合岩形成过程中残留的变质岩,如片麻岩、片岩等,具变晶结构、 RXbhuI  
块状构造,颜色较深;所谓脉体,是指混合岩形成过程中新生的脉状矿物(或脉岩), )qL UHE=  
贯穿其中,通常由花岗质、细晶岩或石英脉等构成,颜色比较浅淡。 7SyysH<H  
  混合岩具明显的条带状构造,并普遍可见交代现象,以此与区域变质作用形成的变 Vp.&X 8  
质岩区别开来,但它是在区域变质的基础上发展起来的。 .EXe3!J)!  
  混合岩由于混合岩化的程度不同,形成不同构造特点的混合岩,如网状混合岩、条 K!\$MBI  
带状混合岩、眼球状混合岩等等。 V?0Yzg$sy  
    }=fVO<R v  
四、怎样在变质岩区开展工作 hYI0S7{G  
  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 qTA,rr#p0  
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 DA(ur'D  
变质区如何开展工作问题,简述如下: /p PSo  
  (1)热接触变质岩区的工作。 kW!`vQm~  
  热接触变质岩区也就是侵入体与围岩相接的地带。 O2n[`9*  
  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 z5|m`$gy  
路线,观察侵入体的岩石名称及其岩性;观察围岩受侵入体的接触变质的影响——出现 +pefk+  
何类变质岩,其岩性特点,变质矿物,有否成矿的条件和可能,接触带上有无断裂之类 Bc!ZHW *&  
的构造控制?未变质岩石的名称及其岩性,围岩属于哪个地质时代?侵入体属于哪个地 9bxBm  
质时代?等等。 e-`=?tct  
  把这许多必须了解的内容,作沿途记录,作剖面示意图,采集有代表性的标本以及 Pcs62aE  
摄影或素描。 Y!K5?kk  
  如果交通、人力、物力、时间条件允许的话,可作再详细一些的观察,诸如追索接 '@WpJ{]A  
触带在面上分布的范围,观察蚀变晕圈的发育情况。 VxKD>:3c  
  再进一步,还可根据变质矿物的组合关系,划分出蚀变的相带——即内带、中带、 keMfK ]9  
外带。同时还可研究热变质岩石与原岩性质的关系,甚至注意多期变质的叠加作用,不 WCpCWtmy  
同变质带上所赋存的矿产关系。 ?: XY3!{  
  (2)区域变质区的工作。 ylo/]pVs  
  由于区域变质作用而产生的变质岩分布面积广阔,岩石情况亦特别复杂,而且其间 =rB=! ;  
的褶皱、断裂等构造又十分发育,因此,在这里工作的难度也较大。 !SxZN dv  
  首先,当我们根据地层走向选择剖面线以后,在旅途行进中,要像研究沉积岩层那 KIeTZVu$%  
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 yltzf #%  
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 @_L:W1[  
面相互比较才能接近正确。 N"M?kk,  
   4L`<xX;:{  
   :1 Y*&s  
   t V:oBT*  
   fEMz%CwH  
  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 VOY#Y*)g  
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 ))<1"7D^^  
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 ;G=:>m~  
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 [JzOsi~R  
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 jO9w7u6  
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, 2`ED?F68gH  
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 c'XvZNf .C  
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 97]$*&fH  
要线索,于是专门组织队伍,就在出现笔石碎片的上下层地段,分段包干,着力搜寻。 {$ (X,E  
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 n-5@<y^  
(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 Ug1[pONk  
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 n_qDg  
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 K@0/iWm*  
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 ,o{|W9  
个系,进而在各系内再分出若干组。 iL](w3EM  
  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 e]qbh_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 (0c L! N;;  
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 9cO m$  
“燕山花岗岩”的入侵活动有关。 ,m08t9F  
  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, p`CVq`k  
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 ]%4rL S  
志和成矿规律。 :-.K.Ch|:  
  (3)混合岩化区的工作。 Jy?#@/~  
  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 ]JUb;B;Z  
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 D |lm,  
问题。 `PH*tdYrh  
  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 iax6o+OG|  
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。 qtQB}r8  
    r'GD  
五、变质岩中的矿产 Z`9yGaTO  
  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。 .Y^UPxf@  
  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 IdzrQP  
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 @=0O' XM  
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 CQ( _$  
含有银矿及其他稀有元素矿产。 ?u)[xEx6}+  
  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、 |*5QFp  
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 i]L4kh5  
的特色。 1I1Z),  
  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 -eA3o2'  
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。 |K jy4.2  
  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 4YmN3i  
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 pEn3:.l<  
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, / >As9|%  
可见其重要性了。 +=qazE<:0  
  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 01 <Ti"  
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 hnnVp_<]  
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、 8x`E UJ  
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 Ods~tM  
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 sTu]C +A  
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 +zg3/C4 S  
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 wZg~k\_lF  
之: {00Qg{;K|  
   8zO;=R A7%  
   Kgw, ]E&7  
  铁细菌CO{2}+5H{2}O+4Fe2+———→CH{2}O+2Fe{2}O{3}+8H+--> vn x+1T  
  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 p_B5fm7#6W  
质皮鞘”,后者脱落以后,就沉积成铁矿。 XY,!vLjL  
  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 _[pbf ua  
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 2 {xf{)hO?  
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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