实习七 肉眼识别常见变质岩及相关的矿石
发布网友
发布时间：2022-04-26 22:26
共1个回答
热心网友
时间：2022-06-19 00:16
一、目的
(1)通过对典型的变质岩手标本的观察，初步认识变质岩的成分、结构和构造特征，加深对变质作用的了解。
(2)通过对一些相关矿石的认识，加深对变质成矿作用的了解。
二、要求
(1)观察几种常见的变质岩，认识变质岩在矿物成分、结构、构造等方面的特点。
(2)观察几种相关的矿石，认识其结构、构造及矿物组合特征。
(3)将观察结果填写在实习报告中。
三、实习内容
1.变质岩的基本特征
变质岩是早先已形成的岩石(岩浆岩、沉积岩、变质岩)遭受变质作用的产物。因此，其岩性特征一方面与原岩有着明显的继承性，另一方面由于变质作用的特点，使其与原岩又有一定的差异性。
(1)变质岩的矿物成分
比起岩浆岩、沉积岩来，变质岩的矿物成分更为复杂多样，其矿物成分一方面与原岩的特点有着密切的继承性，另一方面又取决于变质作用的类型和变质程度。
变质岩中具有一些只能由变质作用形成的特征性矿物，称为变质矿物。这些特征变质矿物不出现在岩浆岩和沉积岩中，它们只能稳定地存在于很狭窄的温度压力范围内，因此，常成为变质岩形成条件的指示矿物。常见的变质矿物有石榴子石、红柱石、蓝晶石、矽线石、硅灰石、滑石、阳起石、蓝闪石、透辉石、硬玉、叶蜡石、绿帘石、蛇纹石、石墨等。
除了特征的变质矿物之外，变质岩中还含有大量的在岩浆岩或沉积岩中普遍存在的一些矿物，如石英、长石、角闪石、辉石、云母、方解石等，它们可以是原岩中已有的、经变质作用后仍然存在的，也可以是原岩中不存在、经变质作用后新产生的矿物。这些矿物一般能够适应温度、压力较大幅度的变化而保持稳定状态。
(2)变质岩的结构
变质岩的结构是指构成岩石各矿物颗粒的大小，形状以及它们之间的相互关系。变质岩的结构按成因可分为四大类:
变余结构 由于变质结晶作用不彻底，原岩的矿物成分和结构构造特征被部分地保留下来，此类结构称为变余结构。其命名是在原岩结构前面加上“变余”二字，如变余砾状结构(原岩为具有砾状结构的沉积岩)、变余砂状结构(原岩为具有砂状结构的沉积岩)、变余斑状结构(原岩为具有斑状结构的岩浆岩)等。
变晶结构 指岩石在变质作用过程中由原来矿物的重结晶和新生矿物的结晶而组成的结构。变质作用中形成的矿物晶粒称为变晶。变晶本身与岩浆作用过程中形成的晶粒相似。为了区别于岩浆岩形成的结构，由变晶组成的结构一般在结构前面加“变晶”二字。变晶结构按变晶粒径的绝对大小可分为:①粗粒变晶结构(主要矿物粒径>3mm);②中粒变晶结构(主要矿物粒径1～3mm);③细粒变晶结构(主要矿物粒径0.1～1mm);④显微变晶结构(矿物粒径<0.1mm)。变晶结构按变晶的相对大小可分为:①等粒变晶结构(矿物粒径大致相等);②不等粒变晶结构(矿物粒径不等，但大小呈连续变化);③斑状变晶结构(矿物粒径可明显分为大小不同的两群，粗大者称变斑晶)。变晶结构按变晶的形态可分为:①粒状变晶结构，变晶为粒状矿物，如石英、长石、方解石等，又称为花岗变晶结构;②鳞片变晶结构，变晶为鳞片状矿物，如云母、绿泥石等，它们常呈平行定向排列;③纤状变晶结构，变晶为长条状、针状、纤维状矿物，如红柱石、硅灰石、阳起石等，其分布可以相互平行，也可集合成放射状、束状等特殊形态，也可以是不规则状。
碎裂结构 岩石受到构造应力作用而产生的新结构，是动力变质岩的典型特征。常见的有:①碎裂结构，是由经过构造破碎作用的、大小不等的、无定向排列的碎屑岩块所组成的脆性变形的一种结构;②糜棱结构，是在韧性变形的情况下原岩发生细粒化的动态重结晶作用并发生定向排列而形成的一种结构。
交代结构在变质作用过程中，由交代作用形成的结构。其特征是，在形成过程中有物质成分的加入和带出，而岩石中原有矿物的分解和新矿物的形成是同时的。
(3)变质岩的构造
变质岩的构造主要有:
1)变余构造，指变质岩中残留的原岩构造，如变余层理构造、变余气孔(杏仁)构造、变余流纹构造等。
2)变成构造，指变质过程中所形成的构造，有以下类型:
板状构造 是泥质(或粉砂质)岩石在温度较低、定向压力较高的条件下形成的平行破裂面，称板理面，板理面光滑平整，由于原岩矿物重结晶程度很低，故只有少量绢云母、绿泥石等在板理面上呈弱丝绢光泽。
千枚状构造 由细小的鳞片状矿物呈定向排列而形成的密集的弱面状构造，但重结晶程度不高，矿物颗粒肉眼还不能分辨，裂开面上见有强烈的丝绢光泽和小皱纹。
片状构造 由变质过程中所形成的片状、长柱状矿物平行排列构成的片理面，片理面可以较平直，也可呈波状弯曲(图实7-1A)。
片麻状构造 岩石中片状、柱状和粒状矿物(主要是石英和长石)相间平行排列所构成的一种不连续的定向构造。岩石不易沿片麻理方向裂开成平整的面(图实7-1B)。
块状构造 岩石中各种矿物无定向排列，各部分大致均匀。
3)混合岩构造，在混合岩化过程中，由脉体(成岩时为岩浆流体)和基体(成岩时为固体)两部分相互作用所形成的构造。常见的有眼球状构造、条带状构造、肠状构造等。
2.变质矿床及常见矿石
(1)变质矿床
变质矿床是指遭受变质作用改造过的矿床和由变质作用形成的矿床。变质成矿作用可分为接触变质成矿作用、区域变质成矿作用和混合岩化成矿作用三类。变质矿床的主要类型有:沉积变质铁矿床、变质金矿床、变质磷矿床和石墨矿床等。变质矿床具有重要的工业意义，其矿产种类繁多，金属矿产主要有铁、金、铀、铜、铅、锌矿等，其中以变质铁矿的经济价值最大，是世界上铁矿床的主要类型。非金属矿产主要有磷、硼、石墨、滑石、菱镁矿、石棉、大理石、云母、蛇纹石等。
(2)常见矿石的基本特征
由于变质矿床的矿石是一种具有工业价值的特殊变质岩，因此，变质矿床矿石的矿物成分、结构构造与变质岩的矿物成分、结构构造完全类似。不过由于存在变质分异作用，各种变质矿物可以发生相对的富集，使变质矿床的矿石与脉石部分会有一定差异。例如辽宁弓长岭铁矿床的矿石部分以磁铁矿为主，脉石矿物主要为石英、角闪石等;山东南墅石墨矿床的矿石部分以石墨为主，脉石矿物则主要为斜长石、石英、透辉石和透闪石等。
图实7-1 片状构造(A)和片麻状构造(B)(显微镜放大25倍)
四、常见的变质岩
大理岩 由碳酸盐类岩石(石灰岩和白云岩)经接触热变质作用或区域变质作用，使原来微粒的方解石重结晶，原来的有机碳可挥发而使岩石的颜色变浅。主要由方解石、白云石组成，粒状变晶结构，块状构造，质纯者为白色。因含杂质可带有灰、绿、红等颜色，岩石中所含的杂质经变质后可形成自然的花纹。
石英岩 由石英砂岩或硅质岩经接触热变质或区域变质作用形成。石英含量占70%以上，可含少量的长石及其他矿物，粒状变晶结构，块状构造。颜色一般为白色。
角岩 泥质、粉砂质、砂质沉积岩经接触变质作用形成。岩石一般呈深色，细粒显微变晶结构或斑状变晶结构，致密坚硬的块状构造，岩石断面光滑平整或贝壳状。粘土质岩石变质形成的角岩常有红柱石斑晶，称红柱石角岩;砂质岩变质形成的称长英质角岩。
矽卡岩 由中、酸性侵入体与碳酸盐类岩石接触时经接触交代变质作用形成。颜色多为暗绿色和深棕色，粒状变晶结构或斑状变晶结构，块状构造或条带状构造。主要矿物为石榴子石、透辉石等，常富含多种金属矿物，可构成金属矿床。
碎裂岩 由各种原岩经动力变质作用而形成。主要由碎屑、角砾、碎粉等破碎物质组成，碎裂结构，被胶结物胶结后呈块状构造。
糜棱岩 常由花岗质岩石和砂岩类岩石经动力变质作用形成。主要矿物成分是石英和长石，并常被压扁、拉长。在细粒化的基质中有时残留稍大的石英、长石单晶(或碎屑)，或由两者集合构成的“眼球状体”，形成糜棱结构，条带状构造。糜棱岩中也常出现一些定向排列的新生矿物，如绿泥石、绢云母、多硅白云母等。
板岩 由泥质、粉砂质或凝灰质岩石经过低温、低压的轻度区域变质作用所形成。变余泥质或变余粉砂质结构，板状构造，有时尚可见变余层理构造。除板理面上偶见细小不均匀的绢云母、绿泥石、石英外，矿物以隐晶质为主，含有大量残留的泥质和粉砂。
千枚岩 原岩与板岩相似，是比形成板岩的温、压条件稍高的低级区域变质作用所造成的。矿物基本已重结晶，但粒度仍很小，矿物颗粒肉眼难以辨认，为细粒显微变晶结构，千枚状构造，具丝绢光泽。矿物成分主要是绢云母、绿泥石、石英、长石等。
片岩 由泥质、砂质等岩石经中等程度的区域变质作用形成。鳞片变晶结构或斑状变晶结构，片状构造。矿物颗粒肉眼可辨认，主要由片状矿物(云母、绿泥石等)、柱状矿物(角闪石等)及粒状矿物(石英、长石等)组成。
片麻岩 由各种岩石经过温、压条件较高的区域变质作用所形成。中粒粗粒变晶结构，片麻状构造。由片状、柱状、粒状矿物组成，粒状矿物含量较高，矿物成分主要有长石、石英、云母、角闪石、辉石等，长石含量常大于30%。
混合岩 由混合岩化作用形成。混合岩由基体和脉体两部分组成，脉体(成岩时为流体)主要由浅色的长石和石英组成，基体内常包含角闪石、辉石、黑云母、长石、石英等，颜色较深。粒状变晶结构、斑状变晶结构等，具有眼球状、条带状、肠状等各种混合岩构造。
五、作业与思考题
1.作业
按指定的变质岩标本进行观察鉴定，然后将鉴定特征填入实习报告中。
2.思考题
(1)如何区别变质矿物石榴子石和红柱石?
(2)糜棱岩中的钾长石和石英与花岗岩中的有何区别?
(3)片麻岩与花岗岩的结构和构造有何区别?
(4)简述变质作用的类型。
(5)在一块区域变质岩———石英岩中，其石英含量达到80%，请问此岩石的原岩是沉积岩?还是岩浆岩?为什么?
(6)在一块区域变质岩———片麻岩中，其肉眼可辨的长石类矿物含量达到70%～80%，请问此岩石的原岩是沉积岩?还是岩浆岩?为什么?
实习七 变质岩实习报告
