由于围岩成分和组成矽卡岩的矿物不同,可分为钙质矽卡岩和镁质矽卡岩,两者有时是渐变过渡的。
1钙质矽卡岩类
钙质矽卡岩(calcareous skarn)主要产于地壳中等深度及浅处的中酸性侵入岩体与石灰岩、方解大理岩或其他富含钙质岩石的侵入接触带中。其矿物主要是钙质石榴子石(钙铝榴石-钙铁榴石系列)和单斜辉石(透辉石-钙铁辉石系列),除了这两种矿物伴生或单独组成矽卡岩以外,还可以有符山石、硅灰石、方柱石等矿物。岩石中常有高温气成矿物,如锂云母、日光榴石等。最主要的岩石类型有石榴矽卡岩、透辉矽卡岩、石榴辉石(或辉石石榴)矽卡岩,此外,还常有硅灰矽卡岩、符山矽卡岩、方柱矽卡岩等。
(1)石榴矽卡岩(granet skarn)石榴矽卡岩是最常见和分布最广的矽卡岩,其矿物主要由钙质石榴子石(钙铝-钙铁榴石的类质同象系列)组成的,有时还有少量辉石、符山石、硅灰石等矿物。在石榴子石之间常有碳酸盐矿物、长石和石英。钙质石榴子石的成分主要是钙铝榴石和钙铁榴石。钙铝榴石颜色较浅多呈**、浅黄绿、浅黄褐色。钙铁榴石的颜色较深多为暗褐色、棕褐色。钙质石榴子石与其他成分的石榴子石的重要区别是,部分钙质石榴子石在显微镜下,经常具有非均质性光性异常的干涉色、双晶和环带,尤其是钙铁榴石中光性异常现象更为发育和常见。在正交偏光下,光性异常所显示的是一级灰、灰白、白和黄白的干涉色,有的钙质石榴子石有黑十字的消光影,六连晶、四连晶和三连晶的有六个、四个和三个锥体呈对顶消光,锥顶多聚合在晶体中心,锥底面即是其晶面。钙质石榴子石大多都有环带状构造,尤其是在正交偏光下,由钙质石榴子石的干涉色清晰显示了同心环带状的特征(照片7-1,2)。有的矽卡岩中的钙铝、钙铁榴石也具有均质性,有时也可看到均质和非均质的钙质石榴子石同时存在,甚至在同一石榴子石的中心部位是均质的,而在其边缘具有光性异常的石榴子石,显示其比中心的均质性的石榴子石形成要晚。
石榴矽卡岩中的石榴子石有的呈完好的自形晶,有的呈半自形,也有为他形粒状集合体。石榴子石的粒径粗细不一,有细、中、粗粒,有时呈巨粒(>5mm)的粒状变晶结构或岩石中石榴子石粒径相差很大的不等粒粒状变晶结构,也常有各种交代结构。石榴矽卡岩的构造主要有块状、斑杂状和斑块状构造,有时有条带状和角砾状构造。
若岩石中以钙铝榴石为主时,可定名为钙铝榴矽卡岩,分布于岩体边缘带中的内矽卡岩大多是钙铝榴矽卡岩;如以钙铁榴石为主时,可定名为钙铁榴矽卡岩(照片7-1,2),如不能确定石榴子石种类时,可统称为石榴矽卡岩。在石榴矽卡岩中次要矿物是透辉石(或次透辉石、钙铁辉石)、硅灰石、符山石等,可分别定名为透辉(硅灰、符山)石榴矽卡岩(照片7-3)。
(2)透辉矽卡岩(diopside skarn)透辉矽卡岩也是分布较广和常见的矽卡岩之一。其矿物主要是透辉石-钙铁辉石类质同象系列中的透辉石、次透辉石、低铁次透辉石和钙铁辉石,其中以透辉石和次透辉石较常见,而以钙铁辉石为主的矽卡岩较少。透辉石多呈浅绿色、绿色、灰白色,柱状或粒状晶体。显微镜下透辉石与其他单斜辉石的区别是:无色、或具有很浅的绿色,横断面呈方形的八边形,其中四个边显然小于另四个边,似为四边形缺了四个角。此外,透辉石的消光角c∧Ng=38°~44°。而钙铁辉石的颜色较深,多呈暗绿色,绿褐色,显微镜下钙铁辉石为浅绿色、绿色或黄绿色,多色性不明显,消光角稍大,c∧Ng=47°~48°。在标本上主要是以颜色来区分两者,也可笼统称为辉石,或辉石矽卡岩。透辉矽卡岩的结构是柱状(或粒状)变晶结构,也有的柱状晶体的集合体组成放射状、扇状、束状变晶结构。有的透辉石呈细粒及显微粒状变晶结构时,则形成致密块状构造。当岩石中辉石粒径粗细相差很大时,则组成不等粒柱状(粒状)变晶结构(照片7-5)。
当岩体侵入白云质灰岩和白云岩在它们的接触带附近,透辉矽卡岩是最常见的。此外,在侵入岩体的内接触带的矽卡岩中,透辉石也较发育。
在透辉矽卡岩中,次要矿物有钙质石榴子石、符山石和硅灰石,可分别命名为石榴透辉矽卡岩(照片7-4)、石榴硅灰透辉矽卡岩或硅灰符山透辉矽卡岩。
(3)硅灰矽卡岩(wollastonite skarn)在各类矽卡岩中硅灰石常作为次要矿物产出,但单独形成硅灰矽卡岩的则较少。由于硅灰石多为白色、灰白色,所以硅灰矽卡岩也多为白色和灰白色。柱状硅灰石晶体有弱的丝绢光泽。硅灰石与透闪石十分相似,两者的区别可参阅大理岩的有关章节(第三章、第四节的第一部分)。其结构以柱状变晶结构为主,块状构造(照片7-6)。在硅灰矽卡岩中常有钙质石榴子石、符山石、透辉石等次要矿物时,可进一步命名为符山石榴硅灰矽卡岩等(照片7-7)。
硅灰石含量高的硅灰矽卡岩,如具有一定规模和经济价值,可作为硅灰石矿床开采。硅灰石主要用于陶瓷工业、涂料工业,在塑料工业中用作填充剂。
(4)符山矽卡岩(vesuvianite skarn)符山石呈灰绿、黄绿及黄褐色,柱状晶体、解理不发育。显微镜下无色,正高突起,横断面呈方形,具有灰黄褐、丁香紫色和靛蓝色的异常干涉色,平行消光,大多为负延性,以一轴晶负光性为主。符山石的上述特征可与矽卡岩中呈柱状的透闪石、硅灰石和透辉石等矿物区别开。符山矽卡岩的结构主要是柱状变晶结构(照片7-8)或放射状变晶结构(照片1-18),块状及斑杂状构造。
符山矽卡岩常含有一定量的钙质石榴子石、透辉石、硅灰石等矿物,可形成石榴(透辉、硅灰)符山矽卡岩。
符山石是含有水和挥发分的钙铁镁铝硅酸盐矿物,它的形成一般要比石榴矽卡岩、透辉矽卡岩和硅灰矽卡岩等无水的矽卡岩略晚。成分中Al2O3是其主要组分之一,因而符山矽卡岩常发育在围岩是泥质灰岩的外矽卡岩中。
(5)方柱矽卡岩(scapolite skarn)岩石多呈浅色,常有浅灰色、灰白色、浅绿**和**。方柱石呈柱状晶体,有两组解理。在显微镜下无色、正中低突起,其横断面呈方形,干涉色大多在二级—三级,平行消光,负延性,一轴晶负光性。上述特征可与矽卡岩中呈柱状的透闪石、符山石、硅灰石和透辉石等矿物相区别。岩石多具有柱状变晶结构,或柱粒状变晶结构,块状及斑杂状构造(照片7-9)。
大多数方柱矽卡岩也是硅质矽卡岩的主要岩石类型,也常产于侵入岩体边部的内矽卡岩中,常与含铝较高的钙铝榴石、符山石、斜长石共生,它代表早期钠质交代的产物。
上述石榴矽卡岩、透辉矽卡岩、硅灰矽卡岩、符山矽卡岩和方柱矽卡岩大多属于早期简单矽卡岩阶段,在这一阶段中很少形成含有金属的矿物,仅与磁铁矿、白钨矿及日光榴石的铍矿有关。
2镁质矽卡岩类
镁质矽卡岩(magnesian skarn)是分布在酸性、弱酸性、中性(个别为镁铁质)侵入岩体与富含镁的白云岩(白云石大理岩)、白云质灰岩(白云质大理岩)等碳酸盐岩石的侵入接触带中。
组成岩石的矿物主要有镁橄榄石、硅镁石类(粒硅镁石、斜硅镁石和硅镁石)、尖晶石、金云母、蛇纹石、滑石、顽火辉石、透辉石、白云石、菱镁矿。此外,还有透闪石、电气石、磁铁矿和榍石等。由于矽卡岩型的硼矿床总是与镁质矽卡岩有密切关系,因而,在含硼的镁质矽卡岩中,常有硼镁石类矿物和硼镁铁矿等镁的硼酸盐矿物。在上述矿物中,镁橄榄石、尖晶石、硅镁石类、硼镁石和硼镁铁矿等可作为镁质矽卡岩的特征性矿物。在镁质矽卡岩中,也常见到透辉石,由于透辉石是含钙-镁的硅酸盐矿物,在钙质矽卡岩和镁质矽卡岩中均可单独形成透辉矽卡岩,因此,透辉石不属于镁质矽卡岩的标志性矿物。但透辉石也常与镁橄榄石、硅镁石类和尖晶石等典型的镁质矽卡岩矿物共生产出。
镁质矽卡岩分布较局限,不像钙质矽卡岩那样普遍,与其有关的矿床有铁矿和硼矿及其他的非金属矿床(如滑石、菱镁矿等),其次要的金属矿床是铜、铅、锌、锡、铍、钼和金等。镁质矽卡岩的主要岩石类型如下所述。
(1)镁橄矽卡岩(forsterite skarn)镁橄榄石、透辉石、金云母和碳酸盐矿物(方解石、白云石)经常共生产出,岩石中碳酸盐矿物<50%,这类矽卡岩与镁橄透辉大理岩呈渐变过渡关系。岩石呈浅绿色、黄绿色、绿色,粒状变晶结构,当镁橄榄石、透辉石呈变斑晶产出时则形成斑状变晶结构。镁橄榄石常被后期的蛇纹石交代,而形成交代假象结构,交代残余结构和交代网状结构(照片7-13)。岩石具有块状构造,但由于镁橄榄石和透辉石在矽卡岩中常分布不均匀,而形成斑块状或斑杂状构造。岩石中透辉石少于镁橄榄石时,则形成透辉镁橄矽卡岩。
(2)硅镁矽卡岩(humite skarn)在镁质矽卡岩中硅镁石类矿物以单斜晶系的粒硅镁石最为常见,其次是斜硅镁石,而斜方晶系的硅镁石很少见,它们经常与镁橄榄石、尖晶石、透辉石、石榴子石和金云母共生产出,个别情况下也见符山石与硅镁石类矿物共生。单斜晶系的粒硅镁石和斜硅镁石的主要特征是,具有**、褐**和褐红色,粒状、板状,具一组不完全解理。显微镜下为无色—浅**、金**多色性,正中突起,干涉色达二—三级,具聚片双晶,斜消光,二轴晶正光性。而粒硅镁石与斜硅镁石之间的区别则在于前者的消光角较大,c∧Np为22°~29°(据Tröger,1952),而斜硅镁石的消光角较小,c∧Np为7°~15°。上述硅镁石矿物都属单斜晶系,均为斜消光,而它们与斜方晶系的硅镁石之间的区别是后者为平行消光。硅镁石类矿物的上述特征可与镁质矽卡岩中的其他矿物区别开。硅镁矽卡岩多为粒状变晶结构、块状构造(照片7-15)。其他的岩石类型有镁橄硅镁矽卡岩(照片7-14),镁橄透辉硅镁矽卡岩,在福建龙岩铁矿还见有符山硅镁矽卡岩。
(3)含硼矽卡岩(boron-bearing skarn)矽卡岩型硼矿床的围岩常是含硼矽卡岩。在含硼的镁质矽卡岩中,除了常见的镁质矽卡岩矿物以外,还常有一定量含有镁的硼酸盐矿物(硼镁石、硼镁铁矿)及含硼的铝硅酸盐的矿物如电气石等。含硼矽卡岩中有上述硼酸盐矿物可与其他镁质矽卡岩相区别。硼镁石呈白色、灰白色、浅绿色和**。晶体呈纤维状、板状和柱状,一组解理完全。显微镜下无色、正低一中突起,具高级白干涉色、斜消光,消光角小(c∧Np=7°~8°),负延性,二轴晶负光性,2V角小。硼镁铁矿为黑色,暗绿色到近于不透明的柱状,常呈纤维状、放射状、簇状的集合体。含硼矽卡岩中除了上述含有硼酸盐矿物以外,还常有镁橄榄石、斜硅镁石、金云母、碳酸盐矿物、磁铁矿等矿物共生,有时岩石中还有透闪石、蛇纹石等晚期矿物。
3条纹状含铍矽卡岩(条纹岩、含铍条纹岩)
条纹状含铍矽卡岩(streaky beryllium-bearing skarn)是一种很少见的特殊矽卡岩类型。由于其产于侵入岩体与碳酸盐地层的接触带中,与矽卡岩型铍矿床在成因上,空间上和成分上有十分密切的关系,而且在岩石中含有石榴子石、符山石、粒硅镁石等矽卡岩矿物,因而将其归入矽卡岩类中。含铍矽卡岩以我国湖南香花岭地区最为著名。
条纹状含铍矽卡岩的矿物种类很多,有些矿物较少见和特殊。
常见矽卡岩矿物有:石榴子石、符山石、粒硅镁石、尖晶石、金云母、硼镁铁矿;
含铍矿物有:香花石、日光榴石、铍镁晶石、金绿宝石、塔菲石、铍榴石;
含有金属矿物有:磁铁矿、锡石、黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿;
另外还常有:锂云母、铁锂云母、黑鳞云母、电气石、萤石、碳酸盐矿物、长石。
条纹状构造是这类矽卡岩的主要特征之一,故条纹状含铍矽卡岩(照片7-16)又称为条纹岩或含铍条纹岩。条纹的宽度只有零点几到零点零几毫米,颜色不同的条纹是由不同矿物组合相间形成的,深色条纹大多是由磁铁矿-绿色尖晶石、绿色云母-黑鳞云母-磁黄铁矿等矿物组成。浅色条纹由:金云母-金绿宝石、金云母-萤石、石榴子石-金绿宝石、塔菲石-萤石及完全由浅色云母或碳酸盐矿物组成。绿色条纹由铍镁晶石、绿色云母、黑鳞云母、绿色尖晶石等矿物组成。由不同矿物组合和不同颜色相间组成了细而密集的条纹构造。条纹状含铍矽卡岩的命名原则是:
条纹状+次要矿物(前少后多)+主要矿物+矽卡岩
除了含铍的条纹岩以外,矽卡岩型铁矿床在局部也有分布不太典型的条纹状构造。当条纹岩中含铍矿物相对集中、富集,且具有一定的工业价值时,则形成矽卡岩型的铍矿床。
4其他矽卡岩
(1)简单矽卡岩(simple skarn)在矽卡岩化的早期阶段,经常形成矿物较简单的矽卡岩,如单纯由钙质石榴子石(透辉石)组成的石榴矽卡岩(透辉矽卡岩)。但由于气水热液活动的脉动性及矽卡岩化多阶段性的特征,可以见到早阶段形成的石榴矽卡岩的裂隙中被晚阶段形成的石榴子石细脉穿插交代,在早阶段形成的细粒透辉矽卡岩中,晚阶段的粗粒透辉石呈脉状或不规则交代细粒透辉石。至于早阶段的石榴矽卡岩被晚阶段的透辉石交代或是透辉(或硅灰)矽卡岩被晚阶段石榴子石交代现象,在早期简单矽卡岩中是经常见到的。
(2)复杂矽卡岩(complex skarn)在晚期矽卡岩化阶段温度降低,形成主要由含(OH)的硅酸盐矿物组成的矽卡岩,故也称为湿矽卡岩。复杂矽卡岩中最常见的矿物是透闪石、阳起石和绿帘石,此外还有云母类矿物(绢云母、白云母、黑云母有时有锂云母)、绿泥石等。也有一些长石化、硅化、碳酸盐化作用形成的钾长石、钠长石、石英、碳酸盐矿物等,它们大多是交代石榴子石、透辉石等早期矽卡岩矿物(照片7-10),因此,在晚期复杂矽卡岩中常有早期矽卡岩矿物的残余(照片7-11)。由于晚期矽卡岩中矿物种类比早期矽卡岩更多,它们在矽卡岩中含量变化大,因此也称为复杂矽卡岩,最常见的复杂矽卡岩有透闪矽卡岩、阳起矽卡岩、绿帘矽卡岩、绿帘阳起矽卡岩(照片7-12)等。晚期的复杂矽卡岩中各种交代结构十分发育,岩石中矿物的世代关系也更为复杂。由于铁、铜、钨、锡、铅、锌等矿化作用都与该阶段矽卡岩化作用有关,因而复杂矽卡岩也是找矿的重要标志。
(3)含矿矽卡岩(ore-bearing skarn)在早期矽卡岩形成后,经多阶段气水热液和含矿溶液作用下,形成复杂矽卡岩和含矿矽卡岩。在复杂矽卡岩中含有各种金属的矿物,它们多呈分散浸染状、脉状和不规则的团块状不均匀地分布于岩石中,由于这些金属矿物并未达到具有工业价值的含量,所以,仍属于矽卡岩的范围。含矿矽卡岩主要有含磁铁矽卡岩、含黄铜矽卡岩、含白钨矽卡岩、含锡石矽卡岩、含辉钼矽卡岩和含铅、锌硫化物矽卡岩。上述含矿矽卡岩常与矽卡岩型的磁铁矿床,铜矿床、白钨矿床、锡石矿床、辉钼矿床、铅-锌矿床和金矿的关系十分密切,是寻找上述矽卡岩型矿床的主要标志。
1、岩浆岩
又称火成岩,是由地壳下面的岩浆沿地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的。
例子有:玄武岩、流纹岩、安山岩等。
2、沉积岩:
又称为水成岩,是由成层堆积于陆地或海洋中的碎屑、胶体和有机物等疏松沉积物团结而成的岩石。同时也是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一(另外两种是岩浆岩和变质岩)。
例子有:砾岩、页岩、石灰岩等。
3、变质岩
地壳中的原岩在高温、高压和化学性活泼的物质(水气、各种挥发性气体和热水溶液)渗入的作用下,在固体状态下改变了原来岩石的结构、构造甚至矿物成分,形成一种新的岩石称为变质岩。
例子有:花岗片麻岩、板岩等。
三大岩石的转化过程:
岩浆岩、沉积岩和变质岩彼此都有一定的转化关系,当时间和地质条件发生改变以后,任何一类岩石都可以变为另外一类的岩石。
岩浆沿著地壳的裂隙上升至地壳的浅处,或经由火山喷发至地表,冷却结晶形成岩浆岩。已存在的岩浆岩或沉积岩、变质岩,再经过风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩作用后,形成沉积岩。
沉积岩经过长时间在地壳深部受高温和高压的作用,而发生了变质作用,形成变质岩。
百度百科-岩石分类
岩石分类,是指造岩矿物按一定的结构集合而成的地质体成为岩石,依据其成因可分成岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。 [1] 岩浆岩又称火成岩,是由地壳下面的岩浆沿地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的。
分类
依冷凝成岩时的地质环境的不同,将岩浆岩分为三种类型:
喷出岩(火山岩):岩浆喷出地表后冷凝形成的岩浆岩称为喷出岩。在地表的条件下,温度下降迅速,矿物来不及结晶或者结晶差,肉眼不易看清楚。如流纹岩、安山岩、玄武岩等;
浅成岩:岩浆沿地壳裂缝上升至距地表较浅处冷凝形成的岩浆岩。由于岩浆压力小,温度下降较快,矿物结晶较细小。如花岗斑岩、正长斑岩、辉绿岩等;
深成岩:岩浆侵入地壳深处(约距地表3公里)冷凝形成的岩浆岩。由于岩浆压力大,温度下降缓慢,矿物结晶良好。如花岗岩、正长岩、辉长岩等。
其中,深成岩和浅成岩又统称侵入岩。
(一)陆源沉积岩
区内陆源沉积岩分布最广,按碎屑粒度大小可分为砾岩、砂岩、粉砂岩及泥质岩等四类。
1砾岩
仅见于黑山官组和佟家庄组底部,呈灰—灰白色,厚层状构造。砾石以石英为主,砾径一般在2~10mm不等,分选好,磨圆度较好,硅质、铁质胶结。可相变为砂砾岩。
2砂岩
(1)石英砂岩
主要见于黑山官组、二青山组、佟家庄组。现把辖域内常见的典型石英砂岩描述如下:为浅灰—灰白色,具交错层理,斜层理发育。石英约90%,粒径02~03mm者居多。含少量海绿石,重矿物较少,主要为磷灰石及金属矿物。磨圆度一般,球度较好,石英具波状消光。胶结物以硅质为主,颗粒支撑。
(2)钙质砂岩
主要见于浮来山及石旺庄组。呈砂状结构,钙质胶结,层状构造。砂屑主要为石英、微量长石组成,砂屑一般较细,粒径在0005~06mm之间,含有较多的黏土矿物。
3粉砂岩
见于浮来山组及佟家庄组中上部,颗粒成分主要是由石英(50%~60%)、长石(30%)、海绿石(5%~15%)、云母片(10%±)组成,磁铁矿、锆石等为1%~2%,胶结物有黏土、钙质和少量铁质。颗粒磨圆度一般,次棱角状,岩石中常具微细水平层理。
4泥质岩
主要为页岩,见于黑山官组、二青山组、佟家庄组。颜色多呈黄绿色、黄褐色、暗紫色等,黏土矿物约占55%,方解石约20%,铁质约10%,粉砂质约10%,粉砂质泥质结构,层状构造,水平层理或页理发育。
(二)内源沉积岩
区内内源沉积岩主要为碳酸盐岩和磷质岩。
1石灰岩
(1)泥晶灰岩
主要见于二青山组中部。岩石呈蛋青色、紫灰色,薄板状。具水平层理,岩石致密,性脆,断口细腻,贝壳状。
(2)砂灰岩
主要见于石旺庄组。岩石呈黄灰色、黄褐色,薄层状。碎屑以石英为主,含少量长石和海绿石。碎屑粒径一般在001~005mm之间,棱角—次棱角状。
(3)白云质灰岩
主要见于石旺庄组。岩石灰至深灰色,中厚—厚层状,隐晶-显微粒状结构。方解石70%,白云石30%,含少量的泥质物,局部含石英碎屑。具假鲕状结构。
2白云岩
主要分布在石旺庄组中。岩石为灰**薄层状,微晶—粉晶结构,孔洞构造。白云石一般大于90%,泥质、方解石等一般小于10%。泥质均分散在重结晶颗粒内部。
3磷质岩
仅在黑山官组底部分布。岩性为中厚层砂砾岩,含少量灰黑色胶磷矿角砾,成分复杂。
常见的岩石就分沉积岩,变质岩,岩浆岩这三种
沉积岩
占地表的66%,为地表的主要岩类。由原来已形成的岩石,受到风化作用后变为碎屑,或由生物的遗迹等,再经过侵蚀、沉积、及石化等作用而造成的岩石。这类岩石都成层状,最先沉积者在下部,时代较老;层次愈上者,则时代愈新,这叫做叠置层法则。当岩石沉积的时候往往含有生物的一还埋没后长可以完好保存历久就变成化石;在火成岩中则多无化石存在。
火成岩
地球内部的温度和压力都很高,所有组成物质〔指矿物质〕都呈现熔融状态的流体,名为岩浆。火成岩即由於岩浆侵入地壳内部,或流出地表面造成熔岩,在经冷却凝固而造成,如玄武岩及花岗岩等都是。火成岩是所有岩石中最原始的岩石。
变质岩
原来的火成岩或沉积岩,再经过地壳运动或岩浆侵入作用所发生的高温和高压与热液的影响,可以改变其原来岩石的结构或组织,或使部分矿物消失,而产生他种新的矿物,因而成为另外一种与原岩不同的岩石,称为变质岩,如大理岩变自石灰岩;板岩变自页岩;石英岩变自砂岩等。典型的变质岩存在於前寒武纪或造山带区域,常有区域构造相关之劈理,或矿物的变化。
如上所述,泥质变质岩类主要根据岩石的组构特征划分为泥质板岩类、绢云千枚岩类、云母片岩类、富铝片麻岩类。这些变质岩类在自然界分布较广泛,也由于岩石中的一些特征变质矿物(如红柱石、堇青石、蓝晶石、十字石、石榴子石、矽线石、硬绿泥石和绿泥石等)和矿物组合对变质作用的温度和压力的变化反应灵敏,故常作为划分变质带、变质相的标志矿物和矿物组合。世界上经典的中p/T(中压)型的巴罗型(Barrovian type)、低p/T(低压)型的布羌型(Buchan type),递增变质带和其他递增变质带的划分及Eskola开始对变质相的研究等,都是以泥质变质岩作为研究对象。
1泥质板岩类
泥质板岩(argillaceous slate)的原岩类型大多是柔性的泥质岩、凝灰岩等,在受到构造应力作用达到一定程度后,岩石中出现一组平行的板状劈理,板理面平滑、整齐,形成特征的板状构造。泥质板岩的矿物极细小,肉眼难以分辨。在显微镜下新生的变质矿物数量较少,有一些无色的、细小的云母类矿物和浅绿色绿泥石小片,及黄褐色雏晶黑云母小片,有时有一些粉砂质以石英为主(也可有长石)的矿物。有的泥质板岩中有一些铁质和黑色的碳质组分,也有少量隐晶质的碳酸盐矿物。但在泥质板岩中还是以尚未变质的隐晶质的粘土矿物较多,致使其结构大多为变余泥质结构、变余粉砂泥质结构。由于新生的片状变质矿物定向分布,致使在板岩的劈理面上略显丝绢光泽。原岩中的层理构造在泥质板岩中仍清晰可见。板状劈理常与原岩层理斜交或平行。泥质板岩是变质泥质岩与沉积岩的泥质岩过渡类型的岩石。泥质板岩的命名原则是:
颜色+板岩 或 颜色+杂质组分(或原岩类型)+板岩如黑色板岩、黑色碳质板岩(照片3-1)或灰黑色泥质板岩,上述定名经常用于肉眼观察对板岩的命名。按原岩组构及在显微镜下观察的原岩类型及新生变质矿物,对板岩的命名原则是:
颜色+新生变质矿物(前少后多)+原岩类型+板岩
如灰**绢云泥质板岩(照片3-2)。
当变质程度增加,泥质板岩中新生的变质矿物(绢云母、绿泥石)含量也相应增加,在板劈理面上有弱的丝绢光泽,这是泥质板岩向绢云千枚岩逐渐过渡的岩石类型,称为绢云千枚状板岩或板状千枚岩(照片3-3)。在实际工作中,肉眼鉴别是典型的板岩,但在显微镜下观察岩石中大多数矿物已形成新生变质矿物,其变质程度已达到千枚状板岩或板状千枚岩。其命名的原则是:
颜色+新生变质矿物(前少后多)+千枚状板岩(或板状千枚岩)
如绿灰色绿泥绢云板状千枚岩(千枚状板岩)。有关泥质板岩类岩石的特征和命名参阅表3-5。
板岩是在温度不高、但构造应力较强的作用下形成的低级变质岩石。板岩可沿着板状劈理成片剥开,可作为房瓦、炕板等建筑材料。
2绢云千枚岩类
绢云千枚岩(sericite phyllite)与泥质板岩最主要区别是,绢云千枚岩中的粘土矿物已全部重结晶形成绢云母、雏晶黑云母和数量较少的绿泥石等片状矿物,它们在岩石中的含量在50%以上,千枚岩具有丝绢光泽的千枚状构造。绢云千枚岩中有时有硬绿泥石、石榴子石(成分中锰铝榴石端员分子较多)呈变斑晶产出。细小粒状的石英和长石的细砂和粉砂、钠长石、黑硬绿泥石、少量的碳酸盐矿物、电气石及黑色的碳质组分在千枚岩中也经常存在。由于千枚岩的矿物粒径<01 mm,上述矿物肉眼难以辨认,借助放大镜可分辨变斑晶中粒状石榴子石,但硬绿泥石的辨认较困难,在显微镜下可将上述矿物分辨和鉴别。
绢云母是一种肉眼难以分辨的显微晶质鳞片状的无色云母,其成分与白云母较相似。但可能成分中钾含量略少,而含H2O略多。在显微镜下绢云母多呈细小片状,其鲜艳的干涉色可达二—三级,细小绢云母、绿泥石定向排列,形成千枚状构造。绿泥石是绿色片状矿物,在显微镜下多呈浅绿色,干涉色较低,经常有靛蓝、锈褐和丁香紫色的异常干涉色。雏晶黑云母的颜色和多色性不如常见的黑云母那样明显,干涉色较低,大多在二级。黑硬绿泥石与黑云母较相似,两者的区别是前者的晶形呈细长的杆状,突起比黑云母高,可达中—高突起,{001} 解理不如黑云母完全,并有一组垂直长杆方向解理,这是黑云母所没有的。
绢云千枚岩的结构主要是显微鳞片(或片状)变晶结构,或显微粒状鳞片(片状)变晶结构,有时仍能看到石英、长石的粉砂和细小砂粒,形成变余粉砂质(或细砂)结构,若原岩为火山凝灰岩,其中的长石、石英晶屑仍保留在岩石中,形成变余晶屑结构。由于细小的绢云母、绿泥石等片状矿物连续定向排列,形成特征的千枚状构造(照片3-4,5,1-55),绢云千枚岩常具有细小的皱纹,形成皱纹状构造(plicated structure,照片3-6)。肉眼观察绢云千枚岩,它的主要特征是在岩石的千枚状面理上具有闪亮的丝绢光泽,但是这些片状矿物的粒径细小,肉眼不能辨认。岩石中有时有原岩层理构造的残留,形成变余层理构造。肉眼不能鉴别千枚岩中的矿物时,千枚岩的命名原则是:
颜色+千枚岩(肉眼)
如灰绿色千枚岩。在显微镜下观察到新生变质矿物时,对千枚岩的命名原则通常是:
颜色+新生变质矿物(前少后多)+千枚岩如绿灰色硬绿泥绢云千枚岩(照片3-7)和蓝闪绢云千枚岩(照片3-8),若岩石中长石含量>25%时,长石可参加命名,为长石绢云千枚岩(照片3-9),当岩石中碳酸盐矿物含量为5%~20%时,形成钙质(方解石或白云石)绢云千枚岩(照片3-10)。
若绢云千枚岩中出现细小白云母、十字石、石榴子石(以锰铝榴石的端员分子为主)等变斑晶矿物,但岩石中基质矿物仍以绢云母为主,并具有千枚状构造时,可称为千枚状片岩(照片3-11,12)(或片状千枚岩),为云母片岩与绢云千枚岩之间过渡类型的岩石。其命名原则是:
颜色+新生变质矿物(前少后多)+千枚状片岩(或片状千枚岩)
如灰色十字绢云千枚状片岩(或片状千枚岩)、灰黑色十字石榴绢云千枚状片岩(照片3-12)。绢云千枚岩属泥质低级变质岩石,泥质板岩、绢云千枚岩及其过渡类型的千枚状板岩(或板状千枚岩)和绢云千枚岩与云母片岩之间过渡类型的千枚状片岩(或片状千枚岩)等岩石的特征和命名参阅表3-5。
3云母片岩类
(1)云母片岩的基本特征 云母片岩(mica schist)主要是由云母类矿物(白云母、黑云母)组成的具有片状构造的岩石。云母片岩与绢云千枚岩的主要区别是:①云母片岩中的矿物粒径>01 mm,在标本中肉眼(可借助放大镜)已能辨认出矿物;②岩石具有片状构造;③千枚岩中的绢云母已被白云母(或多硅白云母)和黑云母替代;④在云母片岩中出现变质程度较高的特征变质矿物如铁铝榴石、蓝晶石、十字石、堇青石、红柱石、矽线石等。岩石中的片状矿物主要是白云母(多硅白云母)、黑云母,它们在岩石中的含量>30%。粒状矿物以石英为主,可含一定数量的长石,长石含量<25%。泥质变质岩中的特征变质矿物在不同的云母片岩中都能见到,主要有石榴子石(以铁铝榴石端员分子为主)、十字石、蓝晶石、堇青石、矽线石、红柱石,在低级变质的云母片岩中还常有绿泥石、硬绿泥石,在低温高压的云母片岩中有蓝闪石产出。此外,还有少量碳酸盐矿物(方解石、白云石)、碳质(或石墨)及电气石等。
多硅白云母与白云母十分相似,白云母的理论成分是
(AlⅣSi3O10)(OH)2。当其八面体中的Al3+被Fe2+,Mg替代后,产生了电价不平衡,致使四面体中的Al3+被Si4+替代,以维持其电价平衡,而形成白云母与绿鳞石K(Mg,Fe2+)(Al3+,Fe3+)(Si4O10)(OH)2的类质同象混合物———多硅白云母。多硅白云母与白云母相比,在化学成分上除了富硅(Si:Al>3:1)以外,还具有含Fe2+,Mg和贫Al的特征;在结构上是理论成分白云母与绿鳞石的类质同象的混合物;在光性上多硅白云母具有淡淡的蓝绿色,光轴角较小(2V为24°~36°),少数2V=0°,而白云母为无色,光轴角较大(2V为35°~50°)。实验证明,多硅白云母中绿鳞石的含量随着压力加大而增加,也随着温度降低而增加,并表现为b0值的增大。因而,在温度大致近似的变质岩石中,多硅白云母的b0值可作为压力计。由此可见,多硅白云母大多产于很低级、低级变质的岩石中。
云母片岩中的特征变质矿物大多呈变斑晶产出(除矽线石以外),鉴别这些矿物是鉴定云母片岩的一项重要内容。石榴子石在标本上较容易辨认,多呈红褐色、暗褐色的粒状矿物,无解理。在显微镜下为正高 正极高突起,糙面明显,正交偏光镜间呈全消光,显均质性。
在标本上呈柱状晶体的矿物有蓝晶石、红柱石和十字石。蓝晶石呈浅蓝色、蓝色,具两组解理,在解理完全的(100)晶面上,平行长柱方向的硬度小于小刀,而垂直长柱方向的硬度大于小刀,据上述不同方向上硬度的差异及其具有浅蓝色柱状晶形,是肉眼鉴别蓝晶石的主要标志。显微镜下蓝晶石无色,正高突起,横切面上具有两组解理,解理夹角为74°(比辉石的解理夹角小,比角闪石的大),具一级干涉色,斜消光,正延性,二轴晶负光性。
十字石多呈暗褐色的短柱状晶形,横断面为六边形及菱形,一组中等解理,其最显著的特征是具有正交或斜交的十字双晶。显微镜下具有无色—金**的多色性,正高突起,干涉色一级黄—橙红,平行消光,正延性,二轴晶正光性。
红柱石多呈浅红色,风化面为灰白色的柱状晶形,横断面呈方形,两组近正交解理。显微镜下无色,有时具有浅红色,但在晶体中颜色分布不均匀,有时在中心深一些,有时呈斑点状,正中突起。干涉色一级黄白,平行消光,负延性,二轴晶负光性。在云母片岩中上述三种柱状矿物,据肉眼和显微镜下特征的差别可将它们区分。
硬绿泥石是暗绿色板状晶体,其集合体呈放射状和束状,横断面呈六边形及菱形,一组完全解理。显微镜下呈灰蓝、蓝绿—无色、浅黄绿色的多色性,正高突起,干涉色一级灰—黄,斜消光,平行板条状切面和解理方向为快光,负延性,二轴晶正光性,常见简单双晶和聚片双晶,有的晶体具砂钟构造。
堇青石多呈粒状,无色,在标本中堇青石与石英十分相似,两者不易区别。显微镜下堇青石多呈粒状、卵形,个别情况下呈六连晶或三连晶。无色,正低突起,一组不完全解理。正交偏光间的干涉色一级黄,平行消光(解理方向),柱状切面或平行解理方向为快光,二轴晶大多为负光性。堇青石还常具有多组聚片双晶。在堇青石晶体中的锆石、独居石等细小包裹体矿物的周围,常有很特殊的柠檬**的晕圈,这是鉴定堇青石的标志。另外,堇青石大多在岩石中呈变斑晶产出,在晶体中有基质矿物的包裹体,这些包裹体矿物经常定向分布形成残缕结构。总之,堇青石是一种与石英、长石不易区别的矿物,但可据上述特征将它们区分开。
矽线石大多呈无色细小柱状晶体,在富铝片麻岩中晶体较大者,有时可在放大镜下观察到。显微镜下矽线石无色,呈细小针柱状、细柱状,集合体呈毛发状,正高突起,一组完全解理,横断面近方形或长方形,其上有一组对角线解理,干涉色一级紫红—二级蓝,平行消光,正延性,二轴晶正光性。
上述特征变质矿物大多呈变斑晶产出,在露头和标本上肉眼都能观察到。尽管矽线石晶体细小,但在显微镜下据其光性特征不难鉴别。无论在标本中还是显微镜下,堇青石与石英、斜长石不易区别,但可据其常与红柱石共生于低压变质岩石和在富铝片麻岩中常与石榴子石、矽线石等矿物共生关系的规律,特别注意观察在上述这些变质岩石中,似为石英、长石的变斑晶的晶体中常有细小矿物包裹体的矿物,很有可能是堇青石。
云母片岩的结构有片状变晶结构,但由于在岩石中经常含有石英、长石等粒状矿物,故常是片状粒状(或粒状片状)变晶结构。石榴子石、十字石蓝晶石、红柱石、堇青石、硬绿泥石等特征变质矿物常呈变斑晶产出,形成斑状变晶结构。在变斑晶矿物中经常含有基质矿物(云母、长石、石英、黑色的碳质、铁质)的细小包裹体,数量较少时形成包含嵌晶变晶结构;当这些无定向分布的包裹体数量很多时,形成筛状变晶结构;若矿物包裹体在变斑晶中呈定向分布,则形成残缕结构;矿物包裹体呈“S”形旋转状形成雪球或旋转结构。利用变斑晶中矿物包裹体的排列方向与岩石中叶理之间的关系,可以作为判别变斑晶矿物与形成叶理的构造变形作用之间先、后或同时的标志(详见第十章)。
岩石中有时还保存有碎屑的石英、长石砂粒和粉砂粒,或有些晶形较好(呈自形和半自形)的长石、石英。这些特征是帮助恢复云母片岩原岩类型(可能是粉砂质或砂质泥岩,及中酸性火山岩类)的岩相学标志。
由云母等片状矿物连续定向分布形成的片状构造,是云母片岩最主要的构造特征。有的云母片岩中还保留原岩的层理,形成变余层理构造。
当岩石主要由云母组成,且云母之间形成界面稳定的相互交叉生长的片状交叉结构(decussate texture)和云母无定向分布的块状构造,则为云母岩类,其主要岩石类型是:白云母岩(照片3-13,19)、二云岩(照片3-14)和黑云岩(照片1-17,3-15)。
(2)云母片岩类的主要岩石类型和命名 云母片岩类的主要岩石类型有云母片岩(白云母片岩、黑云片岩、二云片岩)、石英云母片岩、长石云母片岩和钙质云母片岩,它们的特征和命名分述如下。
云母片岩(mica schist)首先按云母的种类在岩石中的含量,进一步划分为白云母片岩(muscovite schist)(照片3-16)(白云母占片岩中云母总量的2/3以上,白云母不能简写为白云,否则会与白云石相混淆)、黑云片岩(biotite schist)(照片3-18)(黑云母占云母总量的2/3以上)和二云片岩(dimicaceous schist)(两种云母含量各占1/3~2/3之间)(照片3-17)。上述三种云母片岩是云母片岩类的基本岩石名称,其他的次要矿物和特征变质矿物如绿泥石、硬绿泥石、石榴子石(照片3-20,21,22)、十字石(照片3-24,25,26,27)、蓝晶石(照片3-27,28,29)、红柱石(照片1-23)、堇青石、矽线石(照片3-30)及含量较多的石英、长石和碳酸盐矿物等,则冠在上述基本名称之前,以前少后多的顺序排列。云母片岩的命名原则是:
(颜色+粒径+)次要矿物(前少后多)+云母种类+片岩如(银灰色中细粒)蓝晶石榴白云母片岩。括号中的(颜色+粒径+)在岩石命名时可酌情增删。当肉眼不能鉴别云母种类和含量时,也可笼统命名为云母片岩。
白云母片岩的颜色较浅,银光闪亮;黑云片岩多呈暗灰黑色、黑色;二云片岩的颜色则介于它们之间多呈灰色、灰黑色,其风化面为黄褐色。但是黑云片岩在风化面上,由于黑云母的褪色也会呈现黄褐色。此外,还应注意云母片岩中是否含有碳质和铁质等杂质组分,即使是白云母片岩,若其中含有很多黑色的碳质,也会使白云母片岩呈深灰色或黑灰色。由于铁质的氧化作用,会使云母片岩呈红褐色或暗褐色。另外,也可用铁锤将小块云母片岩砸碎,放在白纸上,据云母的颜色区分出岩石中的白云母和黑云母,并估算它们在岩石中云母总量的含量比值。云母片岩类的主要岩石类型有:白云母片岩、黑云片岩、二云片岩、石榴云母片岩、红柱(堇青)云母片岩、石榴十字蓝晶云母片岩等。
石英云母片岩(quartz mica schist)在云母片岩中粒状矿物主要是石英,虽然岩石中石英含量较多,但一般均不参与云母片岩石的定名。但如果片岩中石英含量>50%时,则石英可参加命名。其命名原则是:
(颜色+粒径+)次要矿物(前少后多)+石英+云母种类+片岩如(灰白色中细粒)石榴石英白云母片岩。其主要岩石类型有石英白云母片岩(照片3-32)、石英黑云片岩(照片3-30,31)和石英二云片岩。
石英云母片岩与长英质变质岩中的云母石英片岩,在矿物及矿物含量呈渐变过渡关系,两者的区别是:石英云母片岩中云母含量多(>30%),片状构造较典型,且岩石中经常含有特征变质矿物,其数量也相对要多些。
长石云母片岩(feldspar mica schist)当云母片岩中长石含量>25%时,则长石可参与命名。在显微镜下要求鉴定出长石种类,如钠长石、微斜长石、斜长石等,命名时将长石种类列在云母片岩之前。据此,可将长石云母片岩进一步命名为钠长白云母片岩(照片3-33,34)、斜长黑云片岩(照片3-35,36)、微斜二云片岩(照片3-38)和斜长二云片岩(照片3-39)等。在肉眼不易辨别长石种类时,则可笼统称为长石云母片岩。对长石云母片岩的命名原则是:
(颜色+粒径+)次要矿物(前少后多)+(长石种类)+云母种类+片岩如(灰白色中细粒)石榴钠长白云母片岩。K2O过剩的泥质变质岩经低级和中级变质作用则形成微斜二云片岩(照片3-38)。
长石云母片岩与其他云母片岩之间的区别是,岩石中长石含量>25%。其与长英质变质岩中的云母长石片岩之间的区别是,长石云母片岩中云母含量>30%,且片状构造也较云母长石片岩发育。在自然界中,长石云母片岩与云母长石片岩和云母长石片麻岩之间在矿物及矿物含量上常呈渐变过渡关系。
钙质云母片岩(calcic mica schist)当云母片岩中碳酸盐矿物(方解石、白云石)的含量在5%~20%时,碳酸盐矿物可参与云母片岩的命名,其命名原则是:
(颜色+粒径+)次要矿物(前少后多)+(碳酸盐矿物或钙质)+云母种类+片岩如方解白云母片岩(照片3-37)或白云石白云母片岩(白云石和白云母均不能简写为“白云”),如不能确定碳酸盐矿物时,可笼统称为钙质云母片岩。泥质变质岩中的钙质云母片岩与钙镁硅酸盐变质岩中的钙质片岩的主要区别是:前者碳酸盐矿物的含量为5%~20%,而后者为20%~50%,两者在自然界中经常渐变过渡。
云母片岩类的主要岩石类型的特征及命名参阅表3-6。云母片岩是中、低级泥质变质岩类中最常见的岩石类型。在高级变质岩石中相对较少,逐渐被富铝片麻岩替代。
在绿片岩相低级变质的云母片岩中,经常含有绿泥石,白云母成分中多含有绿鳞石分子(以多硅白云母为主),有时含有硬绿泥石、石榴子石(含锰铝榴石的端员分子多些)等变斑晶矿物。
角闪岩相中级变质的云母片岩中的白云母,很少有绿鳞石组分,绿泥石及硬绿泥石不稳定,代之以十字石、堇青石、蓝晶石、石榴子石(含铁铝榴石的端员分子为主)、红柱石、矽线石等矿物。
在不同的压力条件下,云母片岩中的矿物组合也会有相应变化。当岩石中出现红柱石、堇青石,有时还有十字石、矽线石等矿物组合,显示是低压变质作用的条件;而蓝晶石、铁铝榴石、十字石的云母片岩应是中压变质作用的产物。
4富铝片麻岩类
富铝片麻岩(alumina-rich gneiss)中除含有白云母、黑云母、长石(斜长石、正长石、条纹长石)和石英等主要矿物外,还含有富铝特征变质矿物矽线石、堇青石、石榴子石、十字石、蓝晶石、红柱石等,偶尔也有假蓝宝石(照片3-49)。在贫硅的片麻岩中,出现刚玉(照片3-48)和尖晶石(照片3-51)。在相当于麻粒岩相的富铝片麻岩中,还可出现紫苏辉石(照片3-50)和古铜辉石(照片3-49),偶有假蓝宝石和柱晶石等矿物(照片3-49,52)。只有原岩中含有碳质时,在岩石中会出现石墨。
①白云母占片岩中云母总量2/3以上,命名为白云母片岩、石英白云母片岩、长石白云母片岩、钙质白云母片岩②黑云母占片岩中云母总量2/3以上,命名为黑云片岩、石英黑云片岩、长石黑云片岩、钙质黑云片岩③黑云母、白云母在片岩中云母总量1/3~2/3之间,命名为二云片岩、石英二云片岩、长石二云片岩、钙质二云片岩④不能确定云母和长石种类时,可分别统称为“云母”“长石”参与岩石命名,如云母片岩,石英云母片岩,长石云母片岩⑤富铝片麻岩中不能确定长石种类时,可统称为长石,如矽线石榴黑云长石片麻岩⑥岩石命名时(颜色+粒径+)可酌情添加和删减
富铝片麻岩与其他长英质片麻岩一样,长石含量>25%,云母等矿物<30%。与长英质变质岩中的长石片麻岩及其他片麻岩相比,富铝片麻岩中的最主要特征是含有富铝特征变质矿物。中级变质的富铝片麻岩中含有白云母、黑云母、斜长石、石英,钾长石较少,尚有石榴子石(照片3-41)、蓝晶石(照片3-40)、十字石、堇青石、红柱石,有时有矽线石等富铝特征变质矿物。高级变质作用白云母与石英经变质反应形成矽线石和钾长石(正长石和条纹长石),致使在含有石英的高级变质富铝片麻岩中白云母消失(只有在片麻岩中不含石英时,白云母才能存在)。也由于蓝晶石和红柱石在温度升高时向矽线石转变,所以高级变质的富铝片麻岩中的特征变质矿物除矽线石外,常是石榴子石(铁铝榴石和镁铝榴石的端员分子较高)、堇青石,此外,有时还有刚玉和尖晶石(岩石中不含石英)、紫苏辉石、假蓝宝石和石墨等。富铝片麻岩中的黑云母的成分中镁、钛等含量较高,多呈红棕色和红褐色(在显微镜下的多色性)。
岩石的结构主要是粒状变晶结构,矿物粒径大多在中细粒—粗粒,岩石中的石榴子石、堇青石等矿物呈变斑晶产出时,则具有斑状变晶结构。在石榴子石和堇青石等变斑晶矿物中经常有矽线石、石英、云母、长石和铁质等基质矿物的包裹体,形成包含嵌晶变晶结构、筛状变晶结构或残缕结构、旋转结构。有时在石榴子石、矽线石等矿物周围有堇青石等其他矿物环绕,形成环礁状反应边结构(照片9-15)和后成合晶结构(照片1-34)。根据变质反应结构中矿物之间的置换关系,可以辨认早期矿物组合和变质反应后的矿物组合,对该地区变质作用演化历史的研究,提供了十分重要的岩相学依据。
岩石中的云母、细针柱状的矽线石或石墨等矿物经常呈不连续的定向分布,形成片麻状构造。在野外露头上观察其定向分布的片麻状构造常较明显,但在标本或显微镜下有时并不明显,似为块状构造或弱片麻状构造。所以,对高级变质片麻岩的构造观察,应将宏观与微观相结合,才能得到较全面的认识。
富铝片麻岩的颜色大多为浅色,以浅黄、浅红、灰色等为主。岩石中红褐色的粒状石榴子石较醒目,易于辨认。有时细柱状矽线石用肉眼也能观察到。富铝片麻岩的主要岩石类型有:石榴黑云钾长片麻岩(照片3-43)、矽线钾长片麻岩(照片3-42)、石榴矽线黑云钾长(二长)片麻岩(照片3-44,47)、石榴矽线堇青钾长片麻岩(照片3-45)、在贫SiO2的片麻岩中有尖晶堇青黑云片麻岩(照片3-51)和刚玉黑云钾长片麻岩(照片3-48),较少见的有柱晶黑云钾长片麻岩(照片3-52)。在孔兹岩系中富铝片麻岩是其主要的岩石类型。对富铝片麻岩的命名原则是:
(颜色+粒径+)次要矿物(前少后多)+云母种类+长石种类+片麻岩如(灰白色中粗粒)矽线石榴黑云二长片麻岩,其中(颜色+粒径+)在岩石定名时可酌情增删,此外,肉眼不能辨认长石种类时,可统称为长石。富铝片麻岩类的特征及其命名参阅表3-6。
当变质温度更高达到麻粒岩相时,黑云母不稳定并与石英等矿物经变质反应,生成斜方辉石(古铜辉石和紫苏辉石)和钾长石,它们与岩石中的石榴子石、堇青石、矽线石、石英等矿物共生,形成含有斜方辉石的富铝片麻岩(照片3-49,50),如紫苏石榴钾长(或二长)片麻岩或称为长英质麻粒岩,但长英质麻粒岩在泥质变质岩石中很少见,在麻粒岩相高级变质岩石中,绝大多数是黑云含量较少的富铝片麻岩(照片3-42,44,45,46,49,51)。
也称火成岩。来自地球内部的熔融物质,在不同地质条件下冷凝固结而成的岩石。当熔浆由火山通道喷溢出地表凝固形成的岩石,称喷出岩或称火山岩。常见的火山岩有玄武岩、安山岩和流纹岩等。当熔岩上升未达地表而在地壳一定深度凝结而形成的岩石称侵入岩,按侵入部位不同又分为深成岩和浅成岩。花岗岩、辉长岩、闪长岩是典型的深成岩。花岗斑岩、辉长玢岩和闪长玢岩是常见的浅成岩。根据化学组分又可将火成岩分为超基性岩(SiO2,小于45%)、基性岩(SiO2,45%~52%)、中性岩(SiO2,52%~65%)、酸性岩(SiO2,大于65%)和碱性岩 (含有特殊碱性矿物,SiO2,52%~66%)。火成岩占地壳体积的647%。
地球内部的温度和压力都很高,所有组成物质(指矿物质)都呈现熔融状态的流体,名为岩浆岩。火成岩即由于岩浆侵入地壳内部,或流出地表面造成熔岩,再经冷却凝固而造成,如玄武岩及花岗岩等都是。火成岩是所有岩石中最原始的岩石。变质岩原来的火成岩或沉积岩,再经过地壳运动或岩浆侵入作用所发生的高温和高压与热液的影响,可以改变其原来岩石的结构或组织,或使部分矿物消失,而产生他种新的矿物,因而成为另外一种与原岩不同的岩石,称为变质岩,如大理岩变自石灰岩;板岩变自页岩;石英岩变自砂岩等。典型的变质岩存在于前寒武纪或造山带区域,常有区域构造相关之劈理,或矿物的变化。岩石的种类很多,但并不是每一种岩石都可以使用,这里除了审美的观点之外,更重要的是石头中的化学成分是否会影响水质,从而带来负面影响。 也称水成岩。在地表常温、常压条件下,由风化物质、火山碎屑、有机物及少量宇宙物质经搬运、沉积和成岩作用形成的层状岩石。沉积岩由颗粒物质和胶结物质组成。颗粒物质是指不同形状及大小的岩屑及某些矿物,胶结物质的主要成分为碳酸钙、氧化硅、氧化铁及粘土质等。按成因可分为碎屑岩、粘土岩和化学岩(包括生物化学岩)。常见的沉积岩有砂岩、凝灰质砂岩、砾岩、粘土岩、页岩、石灰岩、白云岩、硅质岩、铁质岩、磷质岩等。沉积岩占地壳体积的79%,但在地壳表层分布则甚广,约占陆地面积的75%,而海底几乎全部为沉积物所覆盖。
沉积岩有两个突出特征:一是具有层次,称为层理构造。层与层的界面叫层面,通常下面的岩层比上面的岩层年龄古老。二是许多沉积岩中有“石质化”的古代生物的遗体或生存、活动的痕迹——化石,它是判定地质年龄和研究古地理环境的珍贵资料,被称作是纪录地球历史的“书页”和“文字”。 原有岩石经变质作用而形成的岩石。根据变质作用类型的不同,可将变质岩分为5类:动力变质岩、接触变质岩、区域变质岩、混合岩和交代变质岩。常见的变质岩有糜棱岩、碎裂岩、角岩、板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、大理岩、石英岩、角闪岩、片粒岩、榴辉岩、混合岩等。变质岩占地壳体积的274%。
火成岩、沉积岩、变质岩三者可以互相转化。火成岩经沉积作用成为沉积岩,经变质作用成为变质岩。变质岩也可再次成为新的沉积岩,沉积岩经变质作用成为变质岩,沉积岩、变质岩可被熔化,再次成为火成岩。
岩石具有特定的比重、孔隙度、抗压强度和抗拉强度等物理性质,是建筑、钻探、掘进等工程需要考虑的因素,也是各种矿产资源赋存的载体,不同种类的岩石含有不同的矿产。以火成岩为例,基性超基性岩与亲铁元素,如铬、镍、铂族元素、钛、钒、铁等有关;酸性岩与亲石原素如钨、锡、钼、铍、锂、铌、钽、铀有关;金刚石仅产于金伯利岩和钾镁煌斑岩中;铬铁矿多产于纯橄榄岩中;中国华南燕山早期花岗岩中盛产钨锡矿床;燕山晚期花岗岩中常形成独立的锡矿及铌、钽、铍矿床。石油和煤只生于沉积岩中。前寒武纪变质岩石中的铁矿具有世界性。许多岩石本身也是重要的工业原料,如北京的汉白玉(一种白色大理岩)是闻名中外建筑装饰材料,南京的雨花石、福建的寿山石、浙江的青田石是良好的工艺美术石材,即使那些不被人注意的河沙和卵石也是非常有用的建筑材料。许多岩石还是重要的中药用原料,如麦饭石(一种中酸性脉岩)就是十分流行的药用岩石。岩石还是构成旅游资源的重要因素,世界上的名山、大川、奇峰异洞都与岩石有关。我们祖先从石器时代起就开始利用岩石,在科学技术高度发展的今天,人们的衣、食、住、行、游、医……无一能离开岩石。研究岩石、利用岩石、藏石、玩石、爱石已不再是科学家的专利,而逐渐变成广大群众生活的组成部分。 具有各种颜色。产于全国大大小小的河道中,可用于非洲式水草造景。
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