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(2)變質構造

變晶結構(結晶結構)是原巖在變質作用過程中重結晶、變質結晶形成的結構,也是變質巖中最重要的結構類型。晶體結構可以分為以下幾種類型:

1.變質巖中主要礦物的相對粒度

(1)等粒變晶結構壹種變質結構,其中變質巖的主要礦物具有大致相似的粒度。根據主要礦物粒度的絕對大小可分為:

粗粒變晶結構巖石中主要礦物的粒度大於3毫米。

中粒變晶結構巖石中主要礦物的粒度為3 ~ 65438±0mm。

細粒變晶結構巖石中主要礦物的粒度為1 ~ 0.1 mm。

微晶碎屑結構巖石中主要礦物的粒度為0.1 ~ 0.01 mm。

隱晶質爆破結構巖石中主要礦物的粒度小於0.438±0毫米。

其中,粗粒、中粒、細粒巖石可以用肉眼(借助放大鏡)區分礦物;只有具有微晶結構的巖石才能在顯微鏡下識別礦物。然而,對於具有隱晶質變質結構的巖石,即使在顯微鏡下也很難識別礦物。

除上述變質構造外,還有壹些過渡構造,如中粗粒變質構造(巖石中主要礦物的粒度為1 ~ 3 mm,有的大於3 mm)和中細粒變質構造(粒度在0.1 ~ 3 mm範圍內)。

(2)不等粒變晶結構變質巖中主要礦物的粒度由細到粗連續變化,中間無明顯間斷,也稱系列變質結構和連續各向異性變晶結構(照片7-5、22、35)。

(3)變斑晶結構較大的礦物晶體稱為變斑晶,分布在稱為基質的微細礦物集合體中(照片1-15)。其特征與火成巖的斑狀結構相似,區別在於斑狀晶體的成因和礦物不同。斑狀晶體由變質作用形成,其礦物常為石榴石、紅柱石、藍晶石、十字石、堇青石、硬綠泥石、鈉長石等變質礦物。火成巖中的斑晶是在巖漿中首先結晶的礦物晶體,斑晶的礦物往往是長石、應時、黑雲母、角閃石、輝石、橄欖石等火成巖的主要礦物。此外,斑狀晶體中常有基質礦物包裹體,沒有熔融侵蝕、黑邊等結構特征。

2.礦物的結晶習性和晶形特征

具有(1)粒狀變質結構的變質巖主要由粒狀礦物(應時、長石、方解石等)組成。).石英巖(照片3-71)、大理巖(照片3-123)等變質巖都具有粒狀變質結構。

根據粒狀礦物的輪廓及其邊界特征,可分為鑲嵌粒狀變質結構和齒狀粒狀變質結構。

鑲嵌粒狀結構(Cyclopean granular blast IC結構)的粒狀礦物呈多角形、光滑,它們之間的接觸邊界相對平坦光滑(照片1-16),有時同壹礦物的三個顆粒的兩面在120處接觸(照片3-765438+)這些結構特征顯示晶體生長的表面能最低,也是巖石中礦物達到穩定平衡的結構類型(根據Vernon,1974

鋸齒狀粒狀變晶結構也稱為縫合粒狀變晶結構。顆粒礦物之間的接觸邊界極不規則,呈鋸齒狀、縫合線狀(照片3-72)。

《英漢地質詞典》(2002)將變粒結構翻譯為變粒結構和粒狀變質結構,中國許多文獻和著作中使用了變粒結構的譯名。火成巖中的花崗巖結構與變質巖中的變粒斑結構在某些礦物、礦物的結晶順序以及巖石中不同礦物的自同構程度上有很大不同,但在詞義上容易混淆。雖然花崗巖的主要礦物由粒狀應時和長石組成,但火成巖中的花崗巖結構意味著花崗巖中的暗色礦物結晶早,自形程度高,然後是斜長石(其晶型多為半自形,也有部分為自形),其次是鉀長石(多為半自形和異形),最後是異形的應時結晶。而變質巖中具有粒狀結晶結構的巖石不壹定是花崗質成分(如石英巖、大理巖),礦物的有序結晶順序和不同礦物的自同構程度沒有區別(照片1-16,3-71,11)。可見,粒狀變質結構只說明變質巖主要由粒狀礦物組成,與花崗巖的成分和結構無關。為了不與花崗巖結構的含義相混淆,本手冊采用粒狀變質結構來表示變質巖中主要礦物的結晶習性和晶形特征是粒狀礦物的結構特征。

(2)以層狀矽酸鹽礦物(如雲母、綠泥石、蛇紋石、滑石等片狀礦物)為主的具鱗片變晶或片狀結構的變質巖結構(照片1-17、3-16)。在無應力條件下,雲母等片狀礦物以單向交錯方式生長,稱為十字交叉結構(照片1-17)。這是不同晶核向外生長時晶面相互幹涉造成的,是變質巖中片狀或柱狀礦物之間達到平衡的結構(據Vernon,1974)。

(3)條理化結構變質巖主要由柱狀礦物(如角閃石礦物、浮山石、矽灰石等)組成。)(照片1-18,19)。柱狀礦物在巖石中單向生長並相互交叉,也形成交叉構造(照片9-5)。

(4)成纖維結構變質巖主要由纖維狀礦物(如纖維狀矽線石、石棉)組成(照片1-23)。

在變質巖中,柱狀、纖維狀礦物集合體常呈放射狀、束狀、扇形排列,形成放射狀、束狀、扇形變質構造。

放射狀變晶結構是壹種被柱狀和纖維狀礦物集合體包圍並向周圍生長的結構(照片1-20)。

束狀變質構造由柱狀、纖維狀礦物集合體圍繞壹個中心向壹側或兩端分散,形成艾草束(照片1-21)。

扇形變晶結構由柱狀和纖維狀礦物由壹個中心向外排列形成扇形(照片1-22)。

放射狀、束狀和扇形變質構造表明這些柱狀和纖維狀礦物形成於無定向應力的環境。

(5)角巖結構為粒狀或微晶類質同象結構。巖石中的礦物主要由應時、長石、雲母、輝石和角閃石組成,嵌布緊密,壹般不呈定向排列。它是在無應力條件下變質結晶和重結晶形成的。是接觸變質作用形成的角巖的特征結構(照片1-24,5-7,8,9,13,14,16)。

大多數變質巖往往由結晶習性和晶體特征不同的礦物組成(如粒狀應時、長石和片狀雲母)。在描述變質巖的主要結構時,巖石中主要礦物的晶體形態按前少後多的順序排列,如粒狀片狀變質結構、片狀柱狀變質結構等。

在描述變質構造時,首先要觀察巖石中主要礦物的相對粒度在低倍放大下是相等、不等還是斑狀變質構造。對於類質同象結構,應測量主要礦物的粒度(通過顯微鏡中的目鏡測微計),確定粗、中粗、中細、細、微晶、隱晶質的範圍。之後是晶體特征(如粒狀、片狀、柱狀等。)觀察到巖石中主要礦物和次要礦物,它們按前少後多的順序排列。變質結構的描述如下:

等粒變質結構巖石:粒度+礦物結晶特征(前少後多)+中細粒片狀變質結構等變質結構。

具有不等軸晶體結構的巖石:不等軸+礦物晶體特征(前少後多)+晶體結構如不等軸柱狀顆粒晶體結構。

有斑晶的巖石:斑狀變質結構,基質結構:粒度+礦物結晶特征(前少後多)+斑狀變質結構等變質結構,基質結構:細粒片狀粒狀變質結構;也可縮寫為:斑狀+粒度+礦物晶體形態特征(前少後多)+變質構造,如斑狀細粒片狀顆粒變質構造。

例如,在壹種變質巖中,有石榴石斑狀礦物,基質礦物主要由雲母組成,次生礦物為應時和斜長石,其粒度為0.3 ~ 1.5 mm,據此將變質巖的結構描述為:斑狀變質結構,基質結構:中細粒片狀變質結構,或簡稱為斑狀中細粒片狀變質結構。

在變質巖構造的描述中,經常出現以下錯誤。壹是粒度和粒度這兩個不同的含義經常被混淆。如上述例子中,基質結構常被描述為中細粒片狀變質結構,說明巖石中不含粒狀礦物,這是與實際情況不符的錯誤描述。中細粒是指基質礦物的粒度在0.3 ~ 1.5 mm範圍內,而粒狀是指基質礦物中有少數粒狀礦物(應時和斜長石),是兩個不同的含義,所以這個粒度不能省略;其次,在描述構造時,往往省略“變質”二字,只描述為斑狀構造或中細粒構造,導致變質巖構造與火成巖構造混淆。

3.變質礦物間的包裹體和互穿作用

變質巖中變質礦物之間關系的結構包括變質結構和礦物之間的互穿結構,敘述如下。

(1)內含變晶結構,也稱為變晶結構,是壹種含有微細礦物包裹體的大礦物晶體(chadacryst)。大的礦物晶體稱為主體,細小的礦物包裹體稱為客體晶體。根據主晶體中礦物包裹體的數量及其是否具有定向排列,可分為以下四種類型。

內含變晶結構的礦物包裹體數量較少,呈不規則單向分布於斑狀礦物中(照片1-25)。

斑狀礦物中有許多礦物包裹體,呈篩狀結構,單向分布,呈篩狀(照片1-26)。

具螺旋結構的斑狀礦物中的礦物包裹體呈間歇性定向分布(照片1-27)。

具有旋轉或雪球結構的斑晶中礦物包裹體的排列為“S”或反“S”或旋轉(照片1-28,29)。

根據殘余構造和旋轉構造中礦物包裹體的排列方向與巖石中基質的葉理方向的關系,有助於區分斑狀礦物與構造變形之間的序列。

(2)互穿變晶結構兩種礦物相互穿插形成鑲嵌晶體,具有各自的光學特征(如顏色、幹涉色、消光位置等。)(照片1-30,31)。

4.變質反應邊緣結構

變質巖中礦物之間的變質反應不完全,在早期反應的礦物周圍,還有後期反應生成礦物。這種結構稱為變質反應輪緣結構,也稱反應輪緣結構,有些文獻統稱為日冕結構。主要有以下幾種類型:

頸圈結構又叫環礁結構和護城河結構,前期反應的礦物幾乎完全被後期生成的壹種礦物所包圍(照片9-15,17,18)。

電暈結構:在已反應的早期礦物周圍有兩個或兩個以上呈環狀分布的晚期生成礦物的反應邊緣結構(照片1-32)。

在後同晶結構發生反應的早期礦物周圍,有兩個或兩個以上的反應邊緣結構,其中晚期細生成的礦物呈緊密的十字形生長,也稱為後同晶共生(照片1-33,34)。

由於變質反應邊界構造既有早期反應礦物的殘留,又有晚期變質反應形成的礦物在其周圍生長,是變質巖在不同變質條件下發生轉化的基礎,也是本變質地體變質作用局部演化歷史的記錄。

上述變質構造和變質反應邊緣構造只發育在變質巖的礦物之間,多數情況下在描述礦物時只描述為變質巖的局部構造,壹般不作為變質巖的主體構造。只有在特殊情況下,如榴輝巖中的綠輝石和石榴石大部分或全部被晚期角閃石礦物和斜長石蠕蟲狀置換,並形成後同晶晶體結構時,才能視為變質巖的主體結構。