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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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0{ B<A^Bf  
变质岩区的地质旅行 DMsqTB`  
Rrry;Hr  
一、泰山的启示 5vR])T/S0  
  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 6w@TF  
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 MK/8<i<.  
南天门,一览齐鲁壮观乃平生快事。 [sk n9$  
  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, ;qUB[Kw  
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 f1'X<VA  
何尝不思慕此间的高峰绝境而登临寻幽呢! \6/ Gy!0h-  
  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 |4pl}:g/Z  
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 tw<Oy^ i  
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 #: ARb  
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 .-T P 1C  
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 @|t]9  
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 *tRsm"}  
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 h x5M)8#+  
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 eHs38X  
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 W<#!He  
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[7,Hy,R  
    . 70=xH  
二、变质岩的基本概念 |XG&[TI- "  
  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, d`flYNg4  
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 _6h.<BR  
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 .xT{Rz  
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 ~XWBLU<  
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。 XgnNYy6W  
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, DBaZcO(U  
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 J!~kqNI  
变质岩。 n CX{tqy   
  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 Cc{{9Ud  
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 H{N},B  
成的变质岩称为正变质岩。 cH5  
  怎样认识变质岩? 0L32sF y  
  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 %f("3!#H  
过显微镜鉴定)有以下几种: m='}t \=  
  ①富铝矿物:刚玉。 sxRKWM@4  
  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、 WFk%nO/  
硬玉。 s1::\&`za  
  ③碱质或钙质铝硅酸盐矿物:浊沸石、方柱石、钠云母、绢云母。 D4hT Hh  
  ④钙铝质硅酸盐矿物:帘石类、符山石、葡萄石、硬柱石等。 W*_c*  
  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。 .s4v*bng  
  ⑥铁镁质硅酸盐矿物:滑石、蛇纹石、硅镁石等。 T _UJ?W  
  ⑦钙镁质和钙质硅酸盐矿物:透闪石、阳起石、硅灰石等。 `w >D6K+  
  ⑧碳质矿物:石墨。 Z+6WG  
  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, :8/ 6dx@Y(  
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 P* &0HbJ  
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 OS<GAA0  
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。 rf@47H  
  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 i4k [#x  
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  03zt^<  
向和分布上的特征。 6[R6P:v&'G  
  变质岩的结构基本上有4种情况: H$WD7/?j  
  ①破碎结构:当原岩在定向压力作用下,持续到超过弹性极限时,使矿物发生弯曲、 k+"7hf=C|  
变形。如压力再增加,超过其强度极限,则发生破裂。根据其破碎程度,从颗粒裂碎到 rf]z5;  
粉末均有,不过太小的粉粒,肉眼是无法辨认了。 Hu6Qr  
  ②变晶结构:在高温、高压之下,矿物发生重新结晶,其表现的特点是:晶体不完 1##@'L|u  
整或严重变形。 iQ2}*:Jc$  
  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。 VR1]CN"G  
  ④交代结构:原岩中的矿物被新矿物取代。 C_q2bI  
  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, WW6-oQs_#*  
不宜野外运用。 )h0>e9z>Y  
  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 1c]{rO=taN  
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 K2n#;fY %  
几种: k}nGgd6XD  
  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。 - (((y)!  
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。 C<9GdN  
  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、 3[_WTwX0  
最常见的一种构造,有以下几类: [!3cWJCt  
  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 .XeZjoJ$z  
的斑点。这些成分有碳质、硅质、铁质或某些变质矿物(如红柱石、堇青石等)。如果 1oiSmW\  
变质程度增高,则此类斑点经重结晶而变成斑晶,若其形体增大时,可在岩石中形成瘤 "m6G;cv  
状构造。B.板状构造:岩石在经受变质时,由于应力作用,出现一组平行的裂开面,使 80g}<Lwc  
整块岩石如木板覆叠。每个裂开面上,平整光滑,如板岩所见(图6.1)。C.千枚状构 4B[pQlg  
造:岩石内的矿物发生重结晶作用,一方面可见这些矿物具有定向排列,另一方面又使 ( [a$Z2m  
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 L.-qTh^P  
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~* iL!<  
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 Zon7G6s9`  
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 : 4-pnn  
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, w;Fy/XQ  
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, kiyKL:6D|  
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 9SA%'  
(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 >}NnzZ  
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。 "'Gq4<&y  
   ^:ny  
   ~rjK*_3/  
   tQT<1Q02i  
   H<ovIMd  
   c'VCCXe  
   ~(tt.l#  
   GoX<d{  
   V,c^Vq y  
   m*iSW]&  
   q^^R|X1  
  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 Dt7z<1-)l  
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)2.M  
    reYIF*  
三、最常见的几种变质岩 !UP B4I  
  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 NW;_4g4qE  
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 jZmL7 V  
的变质岩的种类了。 ' i5}`\  
  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 #pW!(tfN^a  
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(|+z-}M  
  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 nB :iG  
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 Df2$2VU  
晶作用和化学交代作用。例如中性岩浆入侵到石灰岩地层中,使原来石灰岩中的碳酸钙 VE/m|3%t  
熔融,发生重结晶作用,晶体变粗,颜色变白(或因其他矿物成分出现斑条),而形成 3@O/#CP+  
大理岩。从石灰岩变为大理岩,化学成分没有变,而方解石的晶形发生变化,这就是接 T 8 ]*bw  
触变质作用最普通的例子,又如页岩变成角岩,也是接触变质造成的。它的分布范围局 :wRfk*Ly  
部,附近一定有侵入体。 I(&N2L$-  
  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。 HL$7Ou  
特别是在断层带上经常可见此种变质作用。此类受变质的岩石主要是因为在强大的、定 p(4B"[!S  
向的压力之下而造成的,所以产生的变质岩石也就破碎不堪,以破碎的程度而言,就有 ]Y->EME:W  
破碎角砾岩、碎裂岩、糜棱岩等等。好在这些岩石的原岩容易识别,故在岩石命名时就 ~^'t70 :D  
按原岩名称而定,如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。 g%^/^<ei  
  ③区域变质作用。分布面积很大,变质的因素多而且复杂,几乎所有的变质因素— _*sd#  
—温度、压力、化学活动性的流体等都参加了。凡寒武纪以前的古老地层出露的大面积 zZ51jA9x  
变质岩及寒武纪以后“造山带”内所见到的变质岩分布区,均可归于区域变质作用类型。 7iv g3*  
例如本章开头提到的泰山及五台山所见的变质岩,均为区域变质作用所产生。就岩石而 "9hD4R  
言,包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。 OaoHN& "  
   YaQ5Z-c  
   N^F5J  
  ④混合岩化作用。这是在区域变质的基础上,地壳内部的热流继续升高,于是在某 |7Z}#eP//  
些局部地段,熔融浆发生渗透、交代或贯入于变质岩系之中,形成一种深度变质的混合 g~9rt_OV  
岩,是为混合岩化作用。也就是说,在区域变质作用所产生的千枚岩、片岩等,由于熔 TL$w~dY  
融浆的渗透贯入而成混合岩。 q`z1ht nf  
  此外,尚有不大常见的气体化水热变质作用,复变质作用。 9X#]Lg?b  
  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 ~K|ha26W  
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  '@.Lg0`  
质岩就足够了,兹简述如下。 m`xYd  
  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=[ IO,f  
属于区域变质作用中的轻度变质的岩石。 l`X?C~JhJ  
  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 x2b t^!t.  
烈的丝绢光泽,并往往有变质斑晶出现。 apM)$  
  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, [?,+DY  
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*MSsU  
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。 e_rEu'[av  
  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 Sc}Rs  
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 pxyFM@Z](  
火山岩、火山碎屑岩等变质而来。 }LEasj  
  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、 ) R5[a O  
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 {m,LpI0wG  
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_mut7  
蓝晶石、阳起石、堇青石等等。 +>u 8r&Jw.  
  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。 6y?uH; SL  
  片麻岩是区域变质作用中颇为常见的变质岩。 ehe#"exCB  
  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 /a-s9<  
泥岩。具粒状变晶结构,块状微显片理构造。 R Eo{E  
  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、 CL(D&8v8~  
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。 [{`&a#Q  
  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 4@ny%_/  
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。 Yyw3+3  
  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 G$/Qcr6W<  
石英岩混淆不清,虽然就化学成分或矿物成分来看,两者很难分开,但变质岩类的结构 ]D2 d=\  
要致密些,称石英岩;而沉积成因者,颗粒清晰,致密程度稍差,故为了区别起见,称 DmB?.l-  
之为石英砂岩。 6 Rg>h  
  大理岩:碳酸盐岩石经重结晶作用变质而成,具粒状变晶结构。块状或条带状构造, g*4^HbVxt  
由于它的原岩石灰岩含有少量的铁、镁、铝、硅等杂质,因而在不同条件下,形成不同 y<v-,b*  
特征的变质矿物,出现蛇纹石、绿帘石、符山石、橄榄石等,于是在洁白的质地上,衬 Ib/e\+H\  
托出幽雅柔和的色彩,构成天然的图案花纹,给人们想像出一幅又一幅诗情画意的图卷, pOl6x iMx  
文人墨客在它们的加工石面上取出许多逗人喜爱的景名——潇湘夜雨、千峰夕照、平沙 l[WX77bp=  
落雁等等。因而大理石就成为高级的建筑石材,或成为高级家具的装饰性镶嵌材料。而 ~ `{{Z&  
洁白的细粒状的大理石,俗称汉白玉,也是工艺雕刻或富丽堂皇的建筑材料。 7}&vEc@w&  
  大理岩见于区域变质的岩系中,也有不少见于侵入体与石灰岩的接触变质带中。 L0%W;m  
  角岩:这是一类由泥质岩(以黏土矿物为主的页岩之类)在侵入体附近由接触变质 aE:$ N#|Qa  
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 n{m[ j+UG  
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 Rp_}_hL0  
岩体附近的角岩所制。 i{HzY[  
  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 E( *CEW.V*  
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、 =|^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), 2G:KaQ)  
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。 nx{X^oc8e  
  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 VIod6Vk  
质岩区别开来,但它是在区域变质的基础上发展起来的。 2j{T8F\]  
  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 ] J|#WtS  
带状混合岩、眼球状混合岩等等。 9r8bSV3`  
    SU~ljAF4  
四、怎样在变质岩区开展工作 \K Kt& bKL  
  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 Ycxv=Et  
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 pYUQSsqC  
变质区如何开展工作问题,简述如下: Oo>Uu{{  
  (1)热接触变质岩区的工作。 ue!4By8T  
  热接触变质岩区也就是侵入体与围岩相接的地带。 o6 :]Hvqjr  
  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 3 }#rg  
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 $ 93j;  
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 Je K0><  
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 w,!N{hv(  
质时代?等等。 @'J[T:e  
  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 !(j<Y0xo:  
摄影或素描。 iE ,"YCK  
  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 h?->A#  
触带在面上分布的范围,观察蚀变晕圈的发育情况。 bl|)/)6o  
  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、 (~PT(B?  
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 z<cPy)F]"  
同变质带上所赋存的矿产关系。 yOk]RB<'r  
  (2)区域变质区的工作。 PnI_W84z  
  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 {q);1Nnf  
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。 eFQz G+/  
  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 dA(+02U/.  
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 i$!K{H1{9  
常层位。当然,这项工作往往不是穿越一条剖面就能“一次性”成功的,而要多几条剖 iVM% ]\  
面相互比较才能接近正确。 9}G<\y  
    y]ya.YG  
   .&KC2#4   
   [F,s=,S'M  
   0v3 8LBH)  
  其次,在观察剖面过程中,要恢复原岩的性质——是沉积岩还是火成岩。如果确定 q-+_Y `_\  
为沉积岩,再进一步判断其原岩的名称,并运用研究沉积岩的办法,研究它们的沉积旋 7;sF0oB5e  
回、沉积建造的特征。注意地层间的不整合、假整合等有助于划分层序的接触关系。努 'H1k  
力搜寻其中浅变质岩系(例如板岩)里的化石痕迹,一旦若有发现,并能确定其鉴定价 5^2P\y(?  
值,便能牵动全局,整个变质岩系的时代及各套岩层的层序也许能迎刃而解。例如笔者 PiNf;b^9  
等在本世纪60年代初期在江西南部“龙山群”(前泥盆纪的地层)变质岩系地区工作时, ~yRKNH*M  
一个多月过去了,还没有搞清楚它们的层序关系。后来,有位学生在一处浅变质的板岩 R]S!PSoL  
中找到一些笔石碎片,带队的教师很受启发,认为这是揭开此间变质岩系时代之谜的重 '@5"p.  
要线索,于是专门组织队伍,就在出现笔石碎片的上下层地段,分段包干,着力搜寻。 Z?."cuTt  
通过“顺藤摸瓜”的办法,终于在这里的几个岩层中找到了保存相当完整而精美的笔石 #<-%%  
(图6.7),经鉴定,属于早奥陶世的种类,从而结合岩性、层位的接触关系,大致确 tRTJQ  
定了自寒武纪至奥陶纪的各个大的层位。后来,又接连在寒武系下部的板岩中发现了海 Dv=pX.Z+  
绵骨针化石(图6.8),从而又划分出震旦系地层。这样,几十年来,一直把厚达几千 7wbpQ&1_  
米甚至上万米的前泥盆纪变质岩系“龙山群”地层,分解为震旦纪、寒武纪、奥陶纪三 Yjx4H  
个系,进而在各系内再分出若干组。 @@6c{r^P  
  在分层基础上,结合岩性、岩相及沉积旋回的研究,初步摸清了早古生代时期此间 9*[!ux7h  
原为“地槽区”。进而又证实了此间的花岗岩分属于两个不同时期形成的:一是志留纪 YE-}1&8  
晚期的“加里东花岗岩”;一是中生代的“燕山花岗岩”,而且此间的大量金属矿产与 lygv#s-T  
“燕山花岗岩”的入侵活动有关。 94[8~_{fG  
  在研究区域变质岩系的时候,还可注意各类变质岩系的空间分布规律及其相互关系, <;!#+|L/  
注意不同岩石和矿物组合的关系,总之,注意变质程度和变质作用问题,并联系找矿标 msZ 3%L  
志和成矿规律。 0T:U(5Y9  
  (3)混合岩化区的工作。 L5]uT`Twa  
  首先要注意混合岩的基体和脉岩的特点,形态特征,交代作用等。注意混合岩化的 a#/~rNRY  
强度带及其与区域构造(断裂带和褶皱带)作用的关系,甚至可以了解混合岩化的期次 wJWofFz  
问题。 9%?a\#C  
  一般而言,混合岩化区的观察工作并非单独进行的,它是在研究区域变质岩区内的 {_jbFJ  
附带工作,因此,诸如矿产之类的问题,也都跟研究区域变质岩同样地进行了。 M{XBmDfN  
    G4n-}R&'  
五、变质岩中的矿产 7)x 788Z6  
  变质岩中的矿产,主要见于接触变质和区域变质两大类型中。 :CXm@yF~4=  
  就接触变质而言,矽卡岩型的矿产最多,这是因为以碳酸钙为主要成分的石灰岩跟 ^ `[T0X  
侵入体(特别是中性岩浆侵入)接触时,最容易发生化学交代作用,形成矿产。最常见 .fNLhyd  
的是铜、铅、锌等硫化矿床(如黄铜矿、闪锌矿、方铅矿)及刚玉等。硫化矿中多数还 [85tZr]  
含有银矿及其他稀有元素矿产。 R'B-$:u  
  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、  KzZRFEA_  
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  ByjgM`  
的特色。 *XG.?%x*|  
  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 jh~E!%d77  
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。 zm=|#f  
  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 #8B4*gAM  
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 ?Pt*4NaT;  
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, wG&rkg";#  
可见其重要性了。 p $,ZYF~  
  为什么有这么多的铁矿埋藏在这些古老的(图6.9)变质岩系地层中呢?原来,当 !=vd:,  
时出现一种微生物——铁细菌,成为造铁的“功臣”,它是一种需要氧气,但不要很多 %$+bO/f  
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、  ]l=iKl  
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 VVi3g  
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 mFuHZ)iQG  
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 2<uBC  
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 WWVQJ{,}  
之: 9G{#a#Z.  
   < _ <?p&  
   +)*oPSQ5  
  铁细菌CO{2}+5H{2}O+4Fe2+———→CH{2}O+2Fe{2}O{3}+8H+--> _j\ 8u`^n  
  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 cnU()pd  
质皮鞘”,后者脱落以后,就沉积成铁矿。 qfgw^2aUa  
  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 LP//\E_]  
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  75T+6 u  
铁了。 L&Pj0K-HT3  
,egbU (:l  
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! 82yfPQ&UI  
谢谢共享! !r9~K^EI  
支持你! IgKrcpK#}?  
顶啊! "VA'W/yv!  
楼主辛苦了! 5YQJNP  
下了 OwLJS5r@<-  
藏了。 P&AaD!Qn  
HK`r9frn  
   
离线rocker810
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变质岩区的地质旅行 c)SQ@B@q  
>,n K  
变质岩区的地质旅行 t CQf `  
UX)QdT45Mh  
一、泰山的启示 |i- S}M  
  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, $%5vJiuk  
以倾慕崇敬的心情注视着一座座黝黑而雄伟的峰峦。中外旅游者认为有机会登泰山、上 Q57Z~EsF  
南天门,一览齐鲁壮观乃平生快事。 cxnEcX\   
  五台山,誉称北岳,为我国著名的佛教圣地之一,古刹名园,比比皆是;青峰翠峦, (YHK,aC>u  
逶迤不绝。欲朝山进香的善男信女们固然希望到此顶礼膜拜以如愿,就是一般游客,又 gflO0$i  
何尝不思慕此间的高峰绝境而登临寻幽呢! ^- s`$lTp  
  说来也巧,从地质学角度看,这“两岳”都是由变质岩系构成的山势。早在上世纪 j +Ro?  
末至本世纪初,就吸引了一些外国地质学家,他们怀着猎奇的心情,在游山玩水中登跋 zu``F]B  
泰山、五台山等地考察地质,他们在这些地质构造复杂、岩石性质多变的地层间发现了 CZ ,2Rq  
这“两岳”原是中国最古老的地层所在地,或者说,是我国大陆的核心部分,属于地球 6x@4gP y[  
历史早期的大古代和元古代的产物。从此以后,要研究变质岩的岩石学家、要研究地质 Gvqu v\  
发展史的地层学家、要研究变质岩系中特殊地质构造的构造地质学家们,都纷纷登上泰 c1g'l.XL 3  
山和五台山,发掘研究课题,开辟研究领域,提出地质上的许多新发现或新见解,丰富 2z9N/SyN  
了地质学的内容。一直到今天,这“两岳”仍然是研究变质岩地质的理想之地,每年吸 ^6 \@$   
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 #Z}YQ $g  
的地质旅行者在内,可见在变质岩地区的地质考察也是地质旅行的重要内容之一。 aTE;Gy,W  
    4J$dG l#f  
二、变质岩的基本概念 Enqs|fkbN  
  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, *%2,= p  
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 k~qZ^9QB~  
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 j15t8du&O  
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 3s_$.  
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。 gr4JaV  
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, pYX!l:hk  
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 ]u"x=S93  
变质岩。 *NQsD C.J^  
  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 HvW6=d(#  
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 # 0/,teJ k  
成的变质岩称为正变质岩。 ]!cLFXa  
  怎样认识变质岩? 8 %^W<.Y  
  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 [<VyH.  
过显微镜鉴定)有以下几种: W! GUA<  
  ①富铝矿物:刚玉。 me@EKspX  
  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、 N0UZ%,h\  
硬玉。 )7a 4yTg!~  
  ③碱质或钙质铝硅酸盐矿物:浊沸石、方柱石、钠云母、绢云母。 QVWUm!  
  ④钙铝质硅酸盐矿物:帘石类、符山石、葡萄石、硬柱石等。 Ikgia:/-Z  
  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。 jYsg'Rl  
  ⑥铁镁质硅酸盐矿物:滑石、蛇纹石、硅镁石等。 \7 }{\hY-  
  ⑦钙镁质和钙质硅酸盐矿物:透闪石、阳起石、硅灰石等。 \n0MqXs#  
  ⑧碳质矿物:石墨。 ~{[,0,lWU  
  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, Z8WBOf*~e  
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 uar[D|DcD"  
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 L7s _3\  
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。 p.!p6ve){  
  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 )4  'yI*  
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 }1P v6L(o)  
向和分布上的特征。 ^c:I]_Ww  
  变质岩的结构基本上有4种情况:  q #X[oVq  
  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、 N-}|!pqb  
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 t&rr;W]  
粉末均有,不过太小的粉粒,肉眼是无法辨认了。 Lq{/r+tt/  
  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 {D4N=#tl  
整或严重变形。 {0Ej *%  
  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。 )!d_Td\-  
  ④交代结构:原岩中的矿物被新矿物取代。 ?^{Ey[)'(  
  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, /4,U@s)"/  
不宜野外运用。 YG>6;g)Zm  
  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 fx/If  
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 @ jD#Tn-*  
几种: }Z% j=c"d  
  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。 Q@.%^1Mp  
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。 dlc'=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、 8PvO_Gz5  
最常见的一种构造,有以下几类: !&Us^Q^  
  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 'o-J)+oa  
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 TXfG@4~kC  
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 RH&}'4JE:  
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 @gihIysf  
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 -A1:S'aN-  
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  fG|+ !  
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 PsI{y&.  
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 _)^`+{N<  
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 ;;n=(cM|z  
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 4?{e?5)  
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, ,:QDl  
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, 5=--+8[ bV  
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 q^hL[:ms#  
(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&6v&%S/L  
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。 .\> I-  
   13nXvYo'  
   ]o]*&[C  
   JH0L^p   
   =a .avOZ  
   ^.9I[Umua  
    Gp/yr  
   Zu/}TS9bi  
   g np\z/'>  
   *!*J5/ b  
   ,@Izx  
  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 ,,>b=r_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。 Q+\?gU]  
    ;9R;D,Gk!  
三、最常见的几种变质岩 2nRL;[L*.  
  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 4F+n`{~  
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 )R2BTE:  
的变质岩的种类了。 !~&vcz0>)9  
  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 058+_xX  
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。 fscAG\>8  
  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 n8eR?'4  
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 ?>W4*8 (  
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 nVC:5ie  
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 |[VtYV _{  
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 {rG`Upp  
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 .hxcx>%  
部,附近一定有侵入体。 5Go&+|cvJ  
  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。 t zhkdG  
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 +89s+4Jn  
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 kgvB80$4  
破碎角砾岩、碎裂岩、糜棱岩等等。好在这些岩石的原岩容易识别,故在岩石命名时就 N'nqVYTU  
按原岩名称而定,如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。 < g<Lf[n$  
  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— VBIY[2zf  
—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 ,rp-`E5ap  
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。 t1)b26;  
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 A qKl}8  
言,包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。 u,e(5LU  
   XACbDKyS  
   KGclo-,  
  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 0omg%1vt<A  
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 G w$sL&1m\  
岩,是为混合岩化作用。也就是说,在区域变质作用所产生的千枚岩、片岩等,由于熔 i~dW)7  
融浆的渗透贯入而成混合岩。 Xp=Y<`dX  
  此外,尚有不大常见的气体化水热变质作用,复变质作用。 3 G?^/nB  
  其实,对于野外地质旅行者来说,最常见的变质作用还是接触变质和区域变质两大 iTt"Ik'  
类,其次是混合岩化作用。因此,熟悉变质岩的名称,也就围绕这些变质作用有关的变 M[ (mH(j  
质岩就足够了,兹简述如下。 `A)9   
  板岩:具板状构造的变质岩,由黏土岩类、黏土质粉砂岩和中酸性凝灰岩变质而来。 onM ~*E  
属于区域变质作用中的轻度变质的岩石。 {Tp0#fi  
  千枚岩:具有千枚状构造的变质岩,原岩类型与板岩相似,在其片理面上闪耀着强 V6,D~7  
烈的丝绢光泽,并往往有变质斑晶出现。 \ :8eN}B  
  片岩:片理构造十分发育,原岩已全部重新结晶,由片状、柱状、粒状矿物组成, NW`.RGLI<  
具鳞片、纤维、斑状变晶结构,常见的矿物有云母、绿泥石、滑石、角闪石、阳起石等。 uw@z1'D[i"  
粒状矿物以石英为主,长石次之。片岩是区域变质岩系中最多的一类变质岩。 28;D>6c  
  片岩的种类颇多,其命名则根据所含的变质矿物和片状矿物的显著分量而定,例如 VJX{2$L  
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 eiJO;%fl>l  
火山岩、火山碎屑岩等变质而来。 0(|BQ'4~H  
  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、 UlHRA[SCv  
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 L)'JkX J  
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、 zn T85#]\@  
蓝晶石、阳起石、堇青石等等。 dF{3 ~0+,  
  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。 mN^92@eebC  
  片麻岩是区域变质作用中颇为常见的变质岩。 *Rv eR?kO  
  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 kyQ%qBv ^  
泥岩。具粒状变晶结构,块状微显片理构造。 x=yU }lsV  
  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、 ,#1ke  
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。 ~ySmN}3~'  
  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 `~hAXnQK=  
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。 ,P ?TYk  
  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 zi23k=  
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 AF1";duA  
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 6u3DxFiTm  
之为石英砂岩。 :".:Wd  
  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, 2,O-/A;tW*  
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 Tv<iHHp  
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 JEX{jf  
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, I?v)>| |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 z0Vd(QL  
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 ~F*pV*  
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。 ^CTgo,uf6H  
  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。 V#1_jxP)Q  
  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 0K'lr;  
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 e0HG"z4  
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 />XfK,c-  
岩体附近的角岩所制。 Wxg,y{(`  
  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 YNbs* i&  
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、 pr\yc  
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| (jv<~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。 H*3f8A&@s  
  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 kwdmw_  
质岩区别开来,但它是在区域变质的基础上发展起来的。 -vI?b#  
  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 }$V]00 X  
带状混合岩、眼球状混合岩等等。 * eL%[B  
    %*<k5#Yq  
四、怎样在变质岩区开展工作 g*ES[JJH&  
  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 Z!C\n[R/  
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 9U6y<X  
变质区如何开展工作问题,简述如下: ?L#C'Lz2+  
  (1)热接触变质岩区的工作。 $nQ; ++  
  热接触变质岩区也就是侵入体与围岩相接的地带。 !&TbE@Xk  
  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 @QtJ/("&WC  
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 EuqmA7s8A  
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 .9> e r  
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 z.eqOPW  
质时代?等等。 :7IL|bA<  
  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-5R U V  
摄影或素描。 BD,JBu]  
  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 |hehROUn  
触带在面上分布的范围,观察蚀变晕圈的发育情况。 g?UG6mFbE  
  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、 B4R!V!Z*  
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 q|om^:n.  
同变质带上所赋存的矿产关系。 $Ha?:jSc  
  (2)区域变质区的工作。 kmM_Af&  
  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 JiP]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。 X#5dd.RR  
  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 skdSK7 n  
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 oo3ZYA  
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 \P!v9LX(  
面相互比较才能接近正确。 bXc7$5(!VB  
   P6S^wjk  
   4r-jpVN~  
   u.0Z)j}N  
   =ALy.^J=  
  其次,在观察剖面过程中,要恢复原岩的性质——是沉积岩还是火成岩。如果确定 HGB96,o f9  
为沉积岩,再进一步判断其原岩的名称,并运用研究沉积岩的办法,研究它们的沉积旋 WE4:Jy  
回、沉积建造的特征。注意地层间的不整合、假整合等有助于划分层序的接触关系。努 9M~EH?>+[  
力搜寻其中浅变质岩系(例如板岩)里的化石痕迹,一旦若有发现,并能确定其鉴定价 A) p}AEBc  
值,便能牵动全局,整个变质岩系的时代及各套岩层的层序也许能迎刃而解。例如笔者 sU4(ed\gI\  
等在本世纪60年代初期在江西南部“龙山群”(前泥盆纪的地层)变质岩系地区工作时, p{!aRB%  
一个多月过去了,还没有搞清楚它们的层序关系。后来,有位学生在一处浅变质的板岩 b`E0tZcJ  
中找到一些笔石碎片,带队的教师很受启发,认为这是揭开此间变质岩系时代之谜的重 B8Jev\_  
要线索,于是专门组织队伍,就在出现笔石碎片的上下层地段,分段包干,着力搜寻。 zUXqTcj  
通过“顺藤摸瓜”的办法,终于在这里的几个岩层中找到了保存相当完整而精美的笔石  ~MyP4x/  
(图6.7),经鉴定,属于早奥陶世的种类,从而结合岩性、层位的接触关系,大致确 W$N_GR'4  
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 $WnK  
绵骨针化石(图6.8),从而又划分出震旦系地层。这样,几十年来,一直把厚达几千 d#I'9O0&  
米甚至上万米的前泥盆纪变质岩系“龙山群”地层,分解为震旦纪、寒武纪、奥陶纪三 uwQ{y>SG  
个系,进而在各系内再分出若干组。 1 @E<5rp o  
  在分层基础上,结合岩性、岩相及沉积旋回的研究,初步摸清了早古生代时期此间  }Q`Kg8L  
原为“地槽区”。进而又证实了此间的花岗岩分属于两个不同时期形成的:一是志留纪 Vfp{7I$#6"  
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 q>r9ooN  
“燕山花岗岩”的入侵活动有关。 I o7pp(  
  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, 1]fqt[*)  
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 DkA cT[  
志和成矿规律。 Lh"Je-x<<  
  (3)混合岩化区的工作。 FM0)/6I'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 R8Lp8!F'  
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 m}]"TFzoVM  
问题。 :74^?  
  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 Mmbb}(<  
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。 ;_of'  
    r3hj GcpaX  
五、变质岩中的矿产 rYeFYPS  
  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。 c%Yvj  
  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 zkI\ji  
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 kxhvy,t  
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 DuZ51[3_L  
含有银矿及其他稀有元素矿产。 ! s?vj <  
  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、 :De}5BMy  
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 {08UBnR  
的特色。 x<P$$G/  
  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 j3P)cz-0/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。 D._q'v<  
  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 Sq UoXNw  
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 <QugV3e  
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, XkCbdb  
可见其重要性了。 D^04b< O<x  
  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 @?3u|m |Z  
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 WHvN6  
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、 X;v/$=-mz  
甲烷、氢气等组成,具有高度的还原性。到了距今32亿~27亿年前形成的地层中,我们 w%VHq z$  
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 %xyt4}-)m  
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 xI<Dc*G  
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 %$Wt"~WE"O  
之: Y@TZReb  
   t\CVL?e`  
   b3H~a2"d  
  铁细菌CO{2}+5H{2}O+4Fe2+———→CH{2}O+2Fe{2}O{3}+8H+--> _|wgw^.LJ]  
  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 5X|=qZ  
质皮鞘”,后者脱落以后,就沉积成铁矿。 WA8Qt\Q  
  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 TW Qf2  
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 T}$1<^NK  
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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