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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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y/@;c)1b9  
变质岩区的地质旅行 qXU:A-IdIl  
Z9"{f)T  
一、泰山的启示 \2R`q*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, 4h;f>BG  
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 ^/%o%J&Hz  
南天门,一览齐鲁壮观乃平生快事。 17 i<4f#  
  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, y#Mc4?  
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 Pu$kj"|q*[  
何尝不思慕此间的高峰绝境而登临寻幽呢! 0r0\b*r  
  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 Uin k  
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 i9&K  
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 Ho)t=qn  
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 &N/|(<CB  
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 ~ ^rey  
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 'z +$3\5L  
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 d^Zo35X  
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 u+mjguIv  
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 C,|nmlDN  
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。 &h7smZO5j  
    ^ J#?hHz  
二、变质岩的基本概念 ;/?Z<[B  
  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, '<?v:pb9  
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 |t&G&)~:  
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 QH7V_#6bKP  
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 bl" (<TM  
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。 `'xQ6Sy  
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, B?$01?9V  
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 6z9R1&~%  
变质岩。 nc3ltT,R  
  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 -uv 9(r\P  
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 <}28=d  
成的变质岩称为正变质岩。 K-2o9No?j`  
  怎样认识变质岩? Gg=aK~q6  
  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 KFTf~!|  
过显微镜鉴定)有以下几种: R<n8M"B  
  ①富铝矿物:刚玉。 =E [4H  
  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、 $@[dm)M  
硬玉。 J ?ztn  
  ③碱质或钙质铝硅酸盐矿物:浊沸石、方柱石、钠云母、绢云母。 DA+A >5/  
  ④钙铝质硅酸盐矿物:帘石类、符山石、葡萄石、硬柱石等。 ZL4l (&"  
  ⑤含铝的铁镁质硅酸盐和铁镁质铝硅酸盐矿物:铝石榴石、绿泥石、蓝闪石等。 Em~7D ]Y  
  ⑥铁镁质硅酸盐矿物:滑石、蛇纹石、硅镁石等。 )|U_Z"0H^  
  ⑦钙镁质和钙质硅酸盐矿物:透闪石、阳起石、硅灰石等。 ,zAK3d&hj  
  ⑧碳质矿物:石墨。 i7S>RB  
  必须说明,上述各种矿物主要是存在于变质岩中,但沉积岩与火成岩中也可能存在, :LZ-da"QR  
只是存在于变质岩中的这些矿物,有如下特点:①数量显著增加;②广泛地发育成纤维 saGRP}7?  
状、鳞片状、长柱状、针状等,并有规律地作定向排列;③变质岩中所含的石英和长石 -TzI>Fz  
有些具有较为发育的裂纹,而沉积岩或火成岩中的石英和长石无此种现象。 hsTFAfa'  
  其次,要从变质岩的结构和构造去认识,也就是观察变质岩组分的形状、大小和其 )myf)"l5  
相互关系,以及它们在空间排列和分布上所反映的岩石构成方式,着重于矿物个体在方 l-<3{!  
向和分布上的特征。 !dfS|BA]  
  变质岩的结构基本上有4种情况: /*u#Ba<<  
  ①破碎结构:当原岩在定向压力作用下,持续到超过弹性极限时,使矿物发生弯曲、 J6)efX)j-p  
变形。如压力再增加,超过其强度极限,则发生破裂。根据其破碎程度,从颗粒裂碎到 8%;}LK  
粉末均有,不过太小的粉粒,肉眼是无法辨认了。 <Jwi ~I=^  
  ②变晶结构:在高温、高压之下,矿物发生重新结晶,其表现的特点是:晶体不完 J 6(~>g  
整或严重变形。 l5FuMk-  
  ③残余结构:重结晶作用不完全时,可以保留部分原岩的结构。 Y%78>-2 L  
  ④交代结构:原岩中的矿物被新矿物取代。 DC?21[60  
  不过,在以上四种变质结构中,前两种可以肉眼观察;后两种多在显微镜下观察, V*6l6-y~Ih  
不宜野外运用。 v2/yw,  
  至于变质岩的构造,就其重要意义来说,是野外识别变质岩的关键手段之一,或者 gHQPhe#n  
说,是认识变质岩的重要标志,野外工作时,务必熟练掌握。其基本特征与类型有以下 TqS2!/jp  
几种: /hm84La  
  ①变余构造:原岩虽经变质,但仍有一部分未受“变质”,保存原岩的构造特点。 u:_sTfKm&  
例如熔岩中的气孔构造、流纹构造;沉积岩中的层理构造、波痕构造等。 'ox0o:  
  ②变质构造:岩石经过变质作用以后而生成的特殊构造。这是识别变质岩最重要、 cJxW;WI!,  
最常见的一种构造,有以下几类: ]LEoOdDN"C  
  A.斑点状构造:受变质的岩石中,由于某些成分的局部聚集,产生2毫米左右大小 6uu^A9x  
的斑点。这些成分有碳质、硅质、铁质或某些变质矿物(如红柱石、堇青石等)。如果 7))y}N:p  
变质程度增高,则此类斑点经重结晶而变成斑晶,若其形体增大时,可在岩石中形成瘤 ;\<""Yj@l  
状构造。B.板状构造:岩石在经受变质时,由于应力作用,出现一组平行的裂开面,使 FX%t  
整块岩石如木板覆叠。每个裂开面上,平整光滑,如板岩所见(图6.1)。C.千枚状构 4=u+ozCG  
造:岩石内的矿物发生重结晶作用,一方面可见这些矿物具有定向排列,另一方面又使 N@k3$+ls  
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 +mJ :PAy4  
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 XMt u"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 jMN)?6$=  
体,形成鳞片状、柱状,并作定向排列和分布,沿片理面劈削成薄板状特征。其变质程 y=[gQJ6~r  
度又较千枚岩深一步,如片岩(图6.3)。E.片麻状构造:岩石具有显晶质的变晶结构, lq:]`l,6@  
以粒状变晶矿物为主,间以鳞片状、柱状的变晶矿物,作断断续续的定向排列和分布, FWuw/b$  
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 H"#)&a7  
(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 1pd 9s8CA  
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。 ooTc/QEYi  
   &}vR(y*#c  
   Qo'yS"g<9)  
   /3Jz3  
   yOX&cZ[  
   8<YX7e  
   tRLE,(S,-  
   j(0Ilx|7v  
   !cRfZ  
   rpUy$qrRc  
   } sf YCz  
  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 z'7#"D  
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。 DW1@<X  
    Kb^>X{  
三、最常见的几种变质岩 F(d:t!  
  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 x|.v{tQa  
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 fx<FIj7  
的变质岩的种类了。 tS?a){^:c  
  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 9GO}&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。 SXQ@;= ]xV  
  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 8V6=i'GK  
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 *%:@ cbF-M  
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 X6Un;UL  
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&1%1 #8F  
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 i][f#e4  
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 0z<H(|  
部,附近一定有侵入体。 #X#8ynt  
  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 |37#*c  
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 T36x=LX  
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 :%N*{uy  
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 `q%U{IR  
按原岩名称而定,如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。 y|^EGnaE  
  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— 8s<^]sFP  
—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 Ks#A<! ;=  
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。 cI2Fpf`2Wj  
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 YnSbw3U.I  
言,包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。 5QAdcEcN@O  
   G@9u:\[l  
   IrJ+Jov  
  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 doBNghS  
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 Ski G2n]  
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 4avc=Y5  
融浆的渗透贯入而成混合岩。 %Ys$@dB  
  此外,尚有不大常见的气体化水热变质作用,复变质作用。 C`)_i3 ^  
  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 b 8>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 fb23J|"  
质岩就足够了,兹简述如下。 t\zbEN  
  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。 7skljw(  
属于区域变质作用中的轻度变质的岩石。 /?Vdqci  
  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 _l<mu?"  
烈的丝绢光泽,并往往有变质斑晶出现。 8q0I:SJy  
  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, y=w`w>%  
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。 ?KCivf  
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。 =ai2z2z  
  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 %MN.O-Lc  
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 W@^J6sH  
火山岩、火山碎屑岩等变质而来。 f e|g3>/|  
  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、 >:2}V]/ ;  
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 6JSY56v  
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、 P'sfi>A  
蓝晶石、阳起石、堇青石等等。 :/6()_>bO  
  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。 s _~IZ%+<.  
  片麻岩是区域变质作用中颇为常见的变质岩。 A#(`9  
  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 q]TqI' o  
泥岩。具粒状变晶结构,块状微显片理构造。 bw9 nB{C<  
  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@QdieW6  
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。 :s"2Da3B  
  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 wZ jlHe  
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。 'G8 ?'u_)  
  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 1SUzzlRx  
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 HMV)U{  
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 :N2E}hxk  
之为石英砂岩。 W .U+.hR  
  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, je,c7ZFO  
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 l xe`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 TiyUr [  
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, m2(E>raV6  
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 DVh)w}v  
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 MWs~#ReZ  
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。 ?eV_ACpZ8  
  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。 @ .gPJMA  
  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 =2%VZE7Vm  
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 6=Z"  
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 Q4?EZ_O  
岩体附近的角岩所制。 9OyNi  
  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 ? Vp%=E  
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、 )Q]w6he3  
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), [(ygisqt  
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。 L+.H z&*@  
  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 M\9F:.t=  
质岩区别开来,但它是在区域变质的基础上发展起来的。 I^G^J M!  
  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 h=6xZuA\  
带状混合岩、眼球状混合岩等等。 =WK04\H  
    Ns<?b;aK  
四、怎样在变质岩区开展工作 :3^dF}>  
  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 fagM7)x  
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 j0x5@1`6G  
变质区如何开展工作问题,简述如下: Efx=T$%^&  
  (1)热接触变质岩区的工作。 FaY_ 0G;y  
  热接触变质岩区也就是侵入体与围岩相接的地带。 4&{!M _  
  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 w{`Acu  
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 1HbFtU`y~  
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 u]M\3V.  
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 V&*D~Jq  
质时代?等等。 NEV p8)w  
  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 s?c JV `  
摄影或素描。 3+(z_!Qh  
  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  )3%@9  
触带在面上分布的范围,观察蚀变晕圈的发育情况。 T@P!L  
  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、 6\n?4 8x}  
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 % :/_f  
同变质带上所赋存的矿产关系。 3z3_7XI  
  (2)区域变质区的工作。 c<4F4k7  
  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 Ie@Jb{ x  
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。 ;iU%Kt  
  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 MQ`%``  
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 YJ,*(A18  
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 }G'XkoI&  
面相互比较才能接近正确。 k!3 cq)  
   AbfZ++aJ  
   NYB "jKMk  
   9x?'}  
   *5D3vB*S  
  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 I\zemW!  
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 xS8,W  
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 R0wf#%97  
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 Wp[9beI*M  
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 ){P^P!s$  
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, dZ]Rqr _!  
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 ()\jCNLT  
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 g jxS  
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。 G\=_e8(  
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 q]FBl}nwl%  
(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 vtyx`F f  
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 [T^?Q%h  
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 F*` t"7Lm  
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 bL`eiol6  
个系,进而在各系内再分出若干组。 2*2:-o cl$  
  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 SK R1E];4  
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 dv!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 1e}8LH7  
“燕山花岗岩”的入侵活动有关。 0<.R A%dj  
  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, ,T|x)"uA`  
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 |cd-!iJX-  
志和成矿规律。 (3;@^S4&w  
  (3)混合岩化区的工作。 PeTA$Yl  
  首先要注意混合岩的基体和脉岩的特点,形态特征,交代作用等。注意混合岩化的 ?S tsH  
强度带及其与区域构造(断裂带和褶皱带)作用的关系,甚至可以了解混合岩化的期次 H}ZQ?uK;  
问题。 Ew$I\j*  
  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 aG{$Ic  
附带工作,因此,诸如矿产之类的问题,也都跟研究区域变质岩同样地进行了。 0.Vi9 7`  
    3FNT|QF  
五、变质岩中的矿产 5 1dSFr<#  
  变质岩中的矿产,主要见于接触变质和区域变质两大类型中。 7\Fs=\2l+'  
  就接触变质而言,矽卡岩型的矿产最多,这是因为以碳酸钙为主要成分的石灰岩跟 b>11h  
侵入体(特别是中性岩浆侵入)接触时,最容易发生化学交代作用,形成矿产。最常见 O0hu qF$K  
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 !{Z~<Ky  
含有银矿及其他稀有元素矿产。 ~OypE4./1  
  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、 .=c<>/ 0  
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 Vn|1v4U!  
的特色。 h|)vv4-d|  
  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 +Xy*?5E;C  
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。 P^)q=A8Z#  
  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 4kl Ao$  
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 i9A~<  
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, )9L/sKz  
可见其重要性了。 QDTNx!WL  
  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 314=1JbL  
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 :P+\p=  
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、 %J~WC$=Qv  
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 FvdeQsc!  
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 p|[B =.c{  
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]6% lud8_  
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(Gl{#b  
之: t ls60h  
   BRv x[u  
   d@ J a}`  
  铁细菌CO{2}+5H{2}O+4Fe2+———→CH{2}O+2Fe{2}O{3}+8H+--> A''pS  
  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 MX|H}+\  
质皮鞘”,后者脱落以后,就沉积成铁矿。 '@=PGpRF  
  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 $`J_:H%  
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}A'Cg0y  
铁了。 V/%~F6e  
L'Q<>{;Ig  
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! IH *s8tPc  
谢谢共享! Cfu=u *u  
支持你! 0%`4px4J  
顶啊! RO(TvZ0pE  
楼主辛苦了! RW'nUL?_\  
下了 %/%UX{8R  
藏了。 TI|/u$SJ<Z  
<If35Z)~  
   
离线rocker810
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变质岩区的地质旅行 3>M&D20Z  
/b#l^x:j  
变质岩区的地质旅行  >w6taX  
fh8j2S9J  
一、泰山的启示 ~Ou1WnmO  
  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, xGk6n4Gg  
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 FDzqL;I  
南天门,一览齐鲁壮观乃平生快事。 OWq'[T4  
  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, k44Q):ncY7  
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 W#fZ1E6  
何尝不思慕此间的高峰绝境而登临寻幽呢! lCd@jB{  
  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 }n:?7  
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 KL,/2 (  
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 ZD/jX_!t  
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?#85l{>  
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 Hy: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 B5%n(,Lx  
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 am1[9g8L  
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 jEdtJ EPa  
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 T4/fdORS  
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。 w'4AJ Q|;  
    ]  ]U<UJ  
二、变质岩的基本概念 g]~h(mI  
  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, Bh`N[\r  
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 B;6]NCx D  
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 iRo.RU8>  
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 9# 4Y1LS)  
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。 ?tdd3ai>  
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, m0w;8uF2UV  
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 ~+X9g  
变质岩。 CbBSFKM  
  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 /wShUR{  
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 ~T7B$$  
成的变质岩称为正变质岩。 +gd2|`#  
  怎样认识变质岩? ^>x|z.  
  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 qVqRf.-\  
过显微镜鉴定)有以下几种: g6t"mkMY L  
  ①富铝矿物:刚玉。 /&#XhrT  
  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、 O4 3YY2  
硬玉。 ^[E' 1$D  
  ③碱质或钙质铝硅酸盐矿物:浊沸石、方柱石、钠云母、绢云母。 Ox!U8g8c  
  ④钙铝质硅酸盐矿物:帘石类、符山石、葡萄石、硬柱石等。 L WoG4s?w  
  ⑤含铝的铁镁质硅酸盐和铁镁质铝硅酸盐矿物:铝石榴石、绿泥石、蓝闪石等。 h5_G4J{1  
  ⑥铁镁质硅酸盐矿物:滑石、蛇纹石、硅镁石等。 0-Y:v(|.  
  ⑦钙镁质和钙质硅酸盐矿物:透闪石、阳起石、硅灰石等。 +yob)%  
  ⑧碳质矿物:石墨。 O=cxNy-I  
  必须说明,上述各种矿物主要是存在于变质岩中,但沉积岩与火成岩中也可能存在, ,fDEz9-,  
只是存在于变质岩中的这些矿物,有如下特点:①数量显著增加;②广泛地发育成纤维 IzOYduJ.  
状、鳞片状、长柱状、针状等,并有规律地作定向排列;③变质岩中所含的石英和长石 &GTI  
有些具有较为发育的裂纹,而沉积岩或火成岩中的石英和长石无此种现象。 OI1ud/>h  
  其次,要从变质岩的结构和构造去认识,也就是观察变质岩组分的形状、大小和其 Gl %3XdU  
相互关系,以及它们在空间排列和分布上所反映的岩石构成方式,着重于矿物个体在方 %_-zWVJ  
向和分布上的特征。 9h90huyKF  
  变质岩的结构基本上有4种情况: -ezY= 0Q&  
  ①破碎结构:当原岩在定向压力作用下,持续到超过弹性极限时,使矿物发生弯曲、 D%mXA70  
变形。如压力再增加,超过其强度极限,则发生破裂。根据其破碎程度,从颗粒裂碎到 [S]S^ej*8  
粉末均有,不过太小的粉粒,肉眼是无法辨认了。 O`Gs S{$sS  
  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 l- pe4x  
整或严重变形。 dC e4u<so\  
  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。 `nXVE+E@  
  ④交代结构:原岩中的矿物被新矿物取代。 /^{BUo  
  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, <:FP4e "(  
不宜野外运用。  kqYa*| l  
  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 c !ZM  
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 i@5[FC  
几种: []R? ViG  
  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。 lE8&..~l$+  
例如熔岩中的气孔构造、流纹构造;沉积岩中的层理构造、波痕构造等。 qW:)!z3\  
  ②变质构造:岩石经过变质作用以后而生成的特殊构造。这是识别变质岩最重要、 qSqI7ptA\  
最常见的一种构造,有以下几类: 1 2++RkL#  
  A.斑点状构造:受变质的岩石中,由于某些成分的局部聚集,产生2毫米左右大小 %D$,;{ew  
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 Ma*y=d;,1  
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 UUKP"  
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 m"\:o  
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 .o1^Oh  
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 1% F?B-k  
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 r"2V  
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 4(neKr5\#  
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 5 8-e^.  
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@-PqsF  
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, X:a`B(@S  
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, a {}|Bf<  
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 G&xo1K]  
(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 ,oxcq?7#4  
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。 "vCM}F  
   #*$P'r  
   OH^N" L  
   t>GfM  
   Ok7t@l$  
   w~_;yQ  
   P&d"V<  
   ;@,Q&B2eM  
   $&s=68  
   [3l*F  
   n%R;-?*v  
  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&a}u5y  
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。 4nH*Ui!T  
    8(.mt/MR  
三、最常见的几种变质岩 k%wn0Erd  
  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 )VCzn~uf  
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 IEjP<pLe  
的变质岩的种类了。 O1 .w,U  
  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 JXG"M#{  
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。 |4mpohX  
  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 !Fw?H3X!"q  
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 @D-AO_  
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 _rV5E  
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 \ \BCcr\l  
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 ~U(,TjJb  
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 {e|*01hE  
部,附近一定有侵入体。 |py6pek|  
  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-D]TRG/*]  
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 SvN9aD1  
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 _LAS~x7,  
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 wiaX&-c]8  
按原岩名称而定,如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。  ;N B:e  
  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— -[= drj9I  
—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 ;!91^Tl  
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。 zWpqJK   
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 ZKQ hbNT  
言,包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。 }>^Q'BW;65  
   RT93Mt%P  
   kt[:@Nda9  
  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 I/VxZ8T  
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 Q'+MFld   
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 ccCzu6  
融浆的渗透贯入而成混合岩。 H/M Au7  
  此外,尚有不大常见的气体化水热变质作用,复变质作用。 {7!UQrm<  
  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 `r5 $LaD  
类,其次是混合岩化作用。因此,熟悉变质岩的名称,也就围绕这些变质作用有关的变 7&`}~$>}>e  
质岩就足够了,兹简述如下。 a9n^WOJ6  
  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。 gH2,\z`[4  
属于区域变质作用中的轻度变质的岩石。 <9=9b_z  
  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 _, ;j7%j  
烈的丝绢光泽,并往往有变质斑晶出现。 5Zmw} M  
  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, ml@2wGyf  
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。 ,BFE=:ZIK  
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。 !zPG? q]3  
  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 {T"0DSV   
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 O8|5KpXd@  
火山岩、火山碎屑岩等变质而来。 M3p   
  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、 #-3=o6DCK  
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 K.G$]H  
石、石英和黑云母、角闪石组成;次要的矿物成分则视原岩的化学成分而定,如红柱石、 ELh8ltLY  
蓝晶石、阳起石、堇青石等等。 ,+qVu,  
  片麻岩的进一步命名,根据矿物成分,如花岗片麻岩、黑云母片麻岩。  hjO*~  
  片麻岩是区域变质作用中颇为常见的变质岩。 < B_Vc:Q  
  角闪岩:主要由斜长石和角闪石组成的变质岩。其原岩是基性火成岩和富铁白云质 9ukg}_Hx  
泥岩。具粒状变晶结构,块状微显片理构造。 ]M)O YY  
  麻粒岩:是一种颗粒较粗、变质程度较深的岩石,基本上由浅色的石英、斜长石、 ZpUCfS)|&  
铁铝榴石、辉石等矿物组成,无云母、角闪石。具粒状变晶结构,块状或条带状构造。 S$f6a'  
  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^p|Ldj  
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。 bX.ja;;   
  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 8Qh#)hiW!  
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 th6+2&B6  
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 QDpEb=|S  
之为石英砂岩。 as=m`DqOh  
  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, =0 @&GOq  
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 kOvDl!^  
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 ?JV|dM  
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, U yw-2]!n  
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 Ngb(F84H?  
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 awv De  
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。 nR4y`oP+  
  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。 K"<PGOF  
  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 tb :L\A^:  
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 K:' q>D@  
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 ;"O&X<BX-  
岩体附近的角岩所制。 h._nK\  
  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 0-LpqX  
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、 7W6cM%_B  
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), g}p;\o   
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。 [4fU+D2\d  
  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 p8s:g~ W  
质岩区别开来,但它是在区域变质的基础上发展起来的。 |uW:r17  
  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 _U;eN|Ww  
带状混合岩、眼球状混合岩等等。 vP7K9K x  
    USN8N (  
四、怎样在变质岩区开展工作 jBaB@LO9G  
  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 ~gz^Cdh  
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 ^m_yf|D$  
变质区如何开展工作问题,简述如下: lTU$0CG  
  (1)热接触变质岩区的工作。 9WJz~SP+vR  
  热接触变质岩区也就是侵入体与围岩相接的地带。 fYE(n8W3  
  在这里,首先要穿越接触带的剖面,也就是决定一条从侵入体到未变质围岩之间的 zqDR7+]  
路线,观察侵入体的岩石名称及其岩性;观察围岩受侵入体的接触变质的影响——出现 47r_y\U h  
何类变质岩,其岩性特点,变质矿物,有否成矿的条件和可能,接触带上有无断裂之类 ! _2n  
的构造控制?未变质岩石的名称及其岩性,围岩属于哪个地质时代?侵入体属于哪个地 #YDr%>j  
质时代?等等。 UpXz&k  
  把这许多必须了解的内容,作沿途记录,作剖面示意图,采集有代表性的标本以及 H3{GmV8  
摄影或素描。 TO2c"7td  
  如果交通、人力、物力、时间条件允许的话,可作再详细一些的观察,诸如追索接 {cpEaOyOM  
触带在面上分布的范围,观察蚀变晕圈的发育情况。 +n}$pM|NKU  
  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、 nW "q  
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 6<0n *&  
同变质带上所赋存的矿产关系。 ~[k%oA%W  
  (2)区域变质区的工作。 L6>pGx  
  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 B3Jgd,[  
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。 fw oQ' &  
  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 T0)"1D<l  
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 3]-_q"Co4f  
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 [FUjnI  
面相互比较才能接近正确。 |*RYq2y  
   l{w#H|]  
   kt4d; 4n  
   PpLU  
   CE15pNss  
  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 VF&Z%O3n  
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 m\/ Tj0e  
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 O4<g%.HC6  
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 r%DFve:%  
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 '03->7V  
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, Knhp*V?  
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 q9"=mO0J+  
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 &D%(~|'  
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。 K ~44i  
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 VL[)[~^  
(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 CIjZG?A  
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 ND<!4!R^  
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 y/V%&.$o=  
米甚至上万米的前泥盆纪变质岩系“龙山群”地层,分解为震旦纪、寒武纪、奥陶纪三 \:> Wpqw  
个系,进而在各系内再分出若干组。 `V[!@b:  
  在分层基础上,结合岩性、岩相及沉积旋回的研究,初步摸清了早古生代时期此间 _= #zc4U  
原为“地槽区”。进而又证实了此间的花岗岩分属于两个不同时期形成的:一是志留纪 W4;m H}#0  
晚期的“加里东花岗岩”;一是中生代的“燕山花岗岩”,而且此间的大量金属矿产与 7VK}Dy/Vvn  
“燕山花岗岩”的入侵活动有关。 t6c<kIQ:-O  
  在研究区域变质岩系的时候,还可注意各类变质岩系的空间分布规律及其相互关系, +h2eqNr  
注意不同岩石和矿物组合的关系,总之,注意变质程度和变质作用问题,并联系找矿标 ^$%Z! uz  
志和成矿规律。 @H!$[m3  
  (3)混合岩化区的工作。 PX|=(:(k  
  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 ? muzU.h"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 5unG#szq  
问题。 F_xbwa*=  
  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 ?=GXqbS"  
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。 xUF_1hY  
    ,:+d g(\r  
五、变质岩中的矿产 +l^LlqA  
  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。 m8623D B"  
  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 crO@?m1  
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 tweY'x.{  
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 74<!&t  
含有银矿及其他稀有元素矿产。 UN"(5a8.  
  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、 V8=Y@T,  
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 4`#F^2r!  
的特色。 0iCPi)B  
  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 EL3|u64GO  
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。 Hn,:`mj4-6  
  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 IPuA#C  
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 *`( <'Z  
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, 0'&X T^"  
可见其重要性了。 2!N8rHRt  
  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 rzp +:  
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 bYe;b><G  
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、 hVj NZ  
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 a:~@CUD >I  
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 = sAn,ri  
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 uH3D{4   
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 1exl0]-  
之: P#v*TD'  
   4Ij-Ilg)%  
   \yrisp#`  
  铁细菌CO{2}+5H{2}O+4Fe2+———→CH{2}O+2Fe{2}O{3}+8H+--> {f9{8-W <u  
  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 %iJ%{{f`  
质皮鞘”,后者脱落以后,就沉积成铁矿。 zb6ju]2  
  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 MH| ] \  
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 Es5  
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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不错的资料,下载学习中。
离线dhszheng

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可以作为教学用材料,谢谢分享
离线radlcy

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Thanks first AND study hard later!!!
离线zhouyu

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不错 学习了
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