第三章 变质岩野外调查要点、常见区域变质岩分类常用的区域变质岩分类见表4-1本区主要是低级变质岩和中级变质岩表4-1常见区域变质岩分类表岩石类型与原类系列低级变质岩中级变质岩高级变质岩千枚岩、云母片岩、片 麻岩类原岩为粘土岩、 泥岩、泥质粉砂岩板岩、千枚岩、绿泥绢—1 L_U UU 云片岩白云片岩、黑云片岩、 二云母片岩、含石榴石、 十字石、红柱石、蓝和 石、堇青白、硬绿泥石 石云母片岩含石榴石、夕线石、 堇青石、黑云母片麻 岩、榴辉云母片岩斜长片麻岩变粒岩 —石央岩,原岩为各种 砂岩、粉砂岩;火山碎 屑及中酸性火山岩或 花岗质岩石变质砂岩、粉砂岩、砂 质板岩、片理化硬砂岩、 石央岩;变质流纹岩、 英安岩及凝灰岩、变质 花岗质岩石黑云石英片岩、石英岩、 浅粒岩、黑云变粒岩; 黑云斜长片麻岩、角闪 黑云斜长片麻岩变粒岩、麻粒岩、石 英岩、硬玉石英岩;(石榴)黑云角闪斜 长片麻岩 浅色榴辉岩大理岩一钙镁硅酸盐 岩类,原岩为灰岩、白 云岩、泥灰岩、钙质页 岩结晶灰岩 钙质千枚岩方柱石、透闪石大理岩;(石榴石、符山石、帘 石)大理岩、钙质云母 片岩;(透辉、透闪、阳 起、帘石)变粒岩(金云母、透辉石、 绿辉石、橄榄石)大 理岩;(透辉石、方柱 石)变粒岩绿片岩一斜长角闪岩 类,原岩为基性火山 岩,部分为白云质泥云岩钠长绿帘绿泥片岩、阳 起片岩、绢云绿泥片岩角闪片岩、角闪变粒岩、细粒斜长角闪岩角闪辉石变粒岩、片 麻岩;斜长角闪岩; 基性麻粒岩;基性榴 辉岩蛇纹滑石片岩、橄榄岩类,原岩为超基性岩蛇纹石片岩、滑石片岩、直闪绿泥片岩透闪石岩辉石岩、角闪石岩、石榴辉石岩、橄榄岩二、区域变质岩描述要点1. 变质岩结构构造1)变余结构、构造:在低级、极低级变质岩中,甚至在部分中高级变质岩中,保留原岩的结构 特点,如变质侵入岩中的变余辉绿结构、变余花岗结构、变余块状构造;变质火山岩中的变余岩屑 结构、变余晶屑结构、变余斑状结构、变余气孔结构、变余流纹构造、变余枕状构造;变质沉积岩 中的变余砂状结构、变余层理构造。
然而,在强烈变形作用下可产生类似于层理的成分层构造、类 似于砾岩的石香肠、构造透镜体构造,应注意区分2)变晶结构:由变质作用过程中产生的矿物称做变晶由变晶形态、大小、相互关系反映的结 构称作变质结构变晶按粒度分为:粗粒(22mm)、中粒(2~1 mm)、细粒(1〜0.1mm)、微粒(vO.lmm) 变晶结构进一步可分为变斑状结构、鳞片变晶结构、纤状变晶结构、粒状变晶结构等3)变质构造,包括以下几种:(1) 板状构造(板劈理):由肉眼难以辨别的微晶—隐晶质变质矿物组成,沿密集的板片状板 劈理裂开平整光滑、色泽暗淡的面状构造2) 千枚状构造:由肉眼难以分辨的片状、粒状微晶变质变余矿物组成,有强烈的丝绢光泽的面状构 造3) 片状构造:由肉眼可以识别的片状、针柱状及粒状变质矿物组成的面状构造千枚状构造 与片状构造又称为片理4) 片麻状构造:由粒状、板片状中粗粒变质矿物组成,板片状矿物在粒状变质矿物中断续定 向分布构成的构造 5 )其余还有线状构造(线理)、块状构造、斑点构造、眼球状构造、阴影状构造、条痕状构 造、条带状构造等2.基本岩石名称(1) 变质轻微仍保持原岩特点的岩石称“变XX岩” “变质XX岩”。
2) 以岩石构造为基本名称,如板岩(板状构造)、千枚岩(千枚状构造)、片岩 (片状构造)、 片麻岩(片麻状构造)3) 对于片麻状—块状构造的变质岩石根据长石、石英及其他粒状特征变质矿物类型与比例,划 分为变粒岩、浅粒岩、麻粒岩、榴辉岩、斜长角闪岩、角闪岩、大理岩等3.变质岩命名 粒度+矿物+基本岩石名称;基本岩石名称前,参加岩石定名的矿物按含量增加为序,含量高的 矿物靠近基本岩石名称某种矿物大于 90%可直接以该矿物命名如角闪岩、辉石岩4.变质岩的描述(见表 4-2)表 4-2 变质岩的描述要点颜色灰、杂色、墨绿色、棕褐色等结构细粒、中粒、粗粒、变余结构、变晶结构、变斑状构造片理、层理、劈理、线理巨厚层(>50cm);厚层(10〜50cm);中厚层(5〜10cm); 薄层(V5cm)层状、条带状、眼球状、变余构造、千 枚状、片状、片麻状、阴影状、条痕状、肠状、皱纹状 构造矿物组成主要矿物含量,特征变质矿物含量三、动力变质岩分类与描述要点1.动力变质岩的一般特点(1) 发育于断裂带、韧性剪切带中,呈线状分布(2) 在地貌上常呈洼沟或陡墙;(3) 具碎裂结构或糜棱结构, 含角砾状碎斑或糜棱残斑;(4) 动力变质带中岩性特点变化大, 岩石面貌受原岩、变形强度、流体作用影响,常伴有蚀变 与矿化。
2.动力变质岩的类型(表4-3)表 4-3 动力变质岩的类型未固结的固结的无面理的面理化的基 质 的 性 质构造破碎强于重结晶构造角砾构造角砾岩碎裂岩系列初糜棱岩糜棱岩系列<50基质含量(%)断层泥碎裂岩千糜岩变种糜棱岩50〜90超碎裂岩超糜棱岩<90重结晶为主变余糜棱岩玻璃质假玄武玻璃四、变质作用主要类型基本特征变质作用主要类型的基本特征详见表4-4五、区域低温动力、埋深变质作用区调查要点此类变质作用发育极低级、低级(浊沸石相、葡萄石-绿纤石相、蓝闪硬柱石相、蓝闪绿片岩相、 低绿片岩相和绿片岩相)变质岩, 常见岩石为千枚岩、板岩、变质砂岩和结晶灰岩1. 填图单元极低级、低级变质岩既具有一定的变质岩特点,又保留一定的原岩特点结合室内研究,可恢 复原岩类型在野外多保持较清楚的沉积地层性质,此类型区可采用构造-地(岩)层-事件法填图 可以建立群、组、段等地层单位并恢复地层层序2. 工作程序在极低级或低级变质岩区开展区域地质调查,一般应先区分测区不同的构造-变质区段在一个 区段内选择地层出露相对完整、构造相对简单的剖面,查明构造形态,确定相对层序与填图单元往往穿越法路线间简单连图不能反映复杂的褶皱客观状况,很难识别、确定变质岩区大的构造 形态。
应先宏观(遥感)后微观(露头构造以及镜下显微构造),构造作先导,结合变质岩石组合(标 志层)的追索和变质岩原岩建造研究,穿越法与追索法相结合、地表地质调查与遥感解译相结合的 方法开展工作,从而建立平面构造式样和区段内变形序列及各序次变形特点标志层的选择是查明 构造形态与格架的关键,注意选择碳质页岩、稳定的砂岩、灰岩、白云岩、顺层的辉绿岩等作为标 志层还应注意同一序次构造强度在空间上的变化3. 构造与变质史调查主要是通过小构造的调查以及形成小构造的变形事件中产生的岩石显微组构、矿物组合等确定 与变质作用的关系一般应选择褶皱核部的露头,认真观察记录不同走向、倾向的构造面,采集相 应的定向样品查明岩石面状构造的性质十分重要在野外应注意区分原始层理So)、劈理、千枚 理、片理、片麻理与后期叠加的剪切面理等面状构造,尤其是存在多种面状构造类型的情况下,应 详细记录面状构造的性质、产状,注意区分不同幕次的面理的矿物组合注意测量线理的方向、记 录线理类型(矿物线理、矿物集合体或石香肠等表现的线理)、褶皱的脊线、滑动的沟纹、条痕、纹 线等,并注意线理的期次的区分注意将区域构造、露头构造、手标本及显微构造调查与研究结合起来。
通过区域构造、露头构 造、显微构造确定不同构造序次的构造式样、运动学与动力学性质、查明形成构造的动力学机制(挤 压、收缩、伸展、走滑等),并进一步确定其在宏观层次构造的性质(薄皮与厚皮逆冲推覆、侧向挤 出、多层滑脱等),探讨其形成的地球动力学机制与过程4.变质带划分极低级、低级变质作用区,结合室内研究,可以划分低级成岩带,高级成岩带,低级浅层(近) 变质带、高级浅层(近)变质带、极低级变质带对埋深变质作用区,依次可出现浊沸石相带、葡 萄石—绿纤石带、绿帘—蓝闪片岩带、蓝闪—硬柱石带5.变质岩原岩类型调查的内容(1) 地质产状特征:如沉积地层宏观层状构造、变质侵入岩表现为大范围单一的变质花岗质片麻 岩并可保留一定的侵入关系等2) 变质原岩结构、构造:变质岩中有各种原岩残余结构可用来确定变质岩原岩性质如通过查 明具有黑云变粒岩、浅粒岩夹层,确定斜长角闪岩属火山凝灰岩沉积原岩,而不是变质侵入岩床变 质而成;变余结构、构造包括:变余(斜)层理构造、变余砂岩结构、变余层状构造、变余枕状构 造、变余沉积韵律、变余杏仁构造、变余气孔构造、变余流纹构造、变余条带状构造、变余花岗结 构、变余辉绿结构等3) 岩石共生组合:如低级变质的侵入岩可以保留原侵入岩的相同、相近的矿物组合;在高级变 质岩系中依据浅色榴辉岩与硬玉石英岩、榴辉岩白云片岩共生的特点,确定浅色榴辉岩的原岩属碎 屑岩变质而成。
4) 结合人工重砂,通过副矿物特征研究,确定变质岩原岩类型表4-4变质作用主要类型的基本特征(据董申保等1986修编)主要类型埋深变质作用区J威低温动力变质作用区域动力热流变质产状宽广的条带状变质(近于单相) 局 绿局部带状分布于 绿片岩相型中区域性面型的单相变质带状变质(宽窄不温度极低温低 温低一中温(有时达高压力低压一中压高压中高压低压一中压低压一中高压应力弱(可能后期有动力变形)强(与造山作用有关)中等一强变质相及 相系①浊沸石相、葡萄石一 绿纤石相、低绿片岩 相浊沸石相、葡 萄石一绿纤石 相、蓝闪石一 硬柱石片岩相蓝闪绿片岩 相、低绿片岩 相低绿片岩相、 蓝闪绿片岩 相、浊沸石 相、葡萄石一 绿纤石相低绿片岩相、高 绿片岩相、蓝闪 绿片岩相低绿片岩相、 咼绿片岩相、 低一高角闪岩 相、麻粒岩相低绿 咼绿 低一 相、基础类型浊沸石相和葡萄石一 绿纤石相型蓝闪石一硬柱石片岩相型蓝闪绿片岩相(过渡相)低绿片岩相(千枚岩)型绿片岩相型中压相系型低压花岗质岩浆 作 用有同构造期花岗岩无同构造期花lJU ULr 岗岩有同构造期岩浆花岗岩有混合花岗岩及同构造大 地 构 造 环 境原岩建造复理石型+基性一中 酸性火山岩,部分深 海沉积;碎屑岩一浊 流岩沉积蛇绿岩型(层 序性)深海复 理石型(少量)蛇绿岩型(非 层序性)复理 石型(浅海一 深海)碎屑岩碳酸 盐岩型;复理 石型间有基 性一中酸性 火山岩;红层 型(滨海一浅 海)复理石型+基性 火山岩;富钠火 山沉积岩系复理石型,常含火山凝灰 复理石火山质硬砂岩型 火山岩型(钙碱性火山大位地构造置陆间海槽,陆内和大 陆边缘盆地洋槽残留洋壳深断裂影响下 沉的深海槽陆内或陆间 海槽(浅海型 或广海型), 间有深海槽(少)陆内或陆间边缘 海槽(浅海型一 深海过渡型)有 深海槽存在陆内或陆间边缘海槽( 主)代表性实例准噶尔华力西期变质 岩系;鄂尔多斯盆地 中生代含浊沸石的盖 层变质;台湾东部埋 深变质地带雅鲁藏布江喜 马拉雅期蓝闪 石片岩带北祁连加里东 期及扬子北缘 晚元古代的蓝 闪绿片岩带扬子变质地 区的中、晚元 古代变质岩 系北祁连加里东期 变质岩系;扬子 陆台北缘中、晚 元古代变质岩 系;塔里木一柴达 木的早元古代 及新疆阿尔泰 华力西期变质 岩系武夷 质地 东期。