第二节 变质岩的特征
变质岩的特征,最主要的有两点:一是岩石重结晶明显,二是岩石具有一定的结构和构造,特别是在一定压力下矿物重结晶形成的片理构造。变质岩和火成岩相比,一般讲二者虽都具结晶结构,但前者往往具有典型的变质矿物,且有些具有片理构造,而后者则无。变质岩和沉积岩相比,其区别更加明显,后者具层理构造,常含有生物化石,而前者则无。同时,在沉积岩中除去化学岩和生物化学岩外,一般不具结晶粒状结构,而变质岩则大部分是重结晶的岩石,只是结晶程度有所不同。
一、变质岩的矿物
大部分变质岩都是重结晶的岩石,所以一般都能辨认其矿物成分。其中一部分矿物是在其它岩石中也存在的矿物,如石英、长石、云母、角闪石、辉石、磁铁矿以及方解石、白云石等。这些矿物或是从变质前的岩石中保留下来的稳定矿物;或是在变质过程中新产生的矿物。
还有一部分矿物是在变质过程中产生的新矿物,如石榴子石、蓝闪石、绢云母、绿泥石、红柱石、阳起石、透闪石、滑石、硅灰石、蛇纹石、石墨等。这些矿物是在特定环境下形成的稳定矿物,可以作为鉴别变质岩的标志矿物。
变质岩中矿物常常是在一定压力条件下重结晶形成的,所以矿物排列往往具有定向性和矿物形态具有延长性,甚至像石英和长石这类矿物,也经常形成长条的形状。
二、变质岩的结构
(一)变晶结构
变质岩是原岩重结晶而成的岩石,具有结晶质结构,这种结构统称为变晶结构。变质岩的变晶结构和火成岩的结晶结构,从成因和形态来看,都有所不同。前者是基本上在固态条件下各种矿物几乎同时重结晶而成,所以矿物颗粒多为它形和半自形,其自形程度反映结晶力的强弱,结晶力越强,自形程度越好,而且矿物排列常具有明显的定向性。后者是在熔融的岩浆逐渐冷却过程中,由各种矿物按一定顺序结晶而成,矿物晶粒的自形程度常反映结晶的顺序,且火成岩中除去部分矿物表现为流线、流层构造外,一般不具定向排列。
根据矿物颗粒大小和形态,可以把变晶结构分为如下若干种:
1.粒状变晶结构 又称花岗变晶结构。其特征是:岩石主要由长石、石英或方解石等粒状矿物组成,矿物颗粒大小近等,多呈它形,互相镶嵌很紧,矿物颗粒接触线呈多边形、浑圆形或锯齿状,定向构造不明显,呈块状构造。根据矿物颗粒粗细又可分为粗粒(大于3mm)、中粒(3—1mm)、细粒(小于1mm)等变晶结构。
2.斑状变晶结构 其特征是,在个体较小的矿物集合体(称为基质)中,分布有较大的矿物晶体(称为变斑晶)。它与火成岩中的斑状结构相似,但二者的成因和特点不同。斑状变晶结构的变斑晶与基质是在变质作用过程中,在固态下,基本上同时形成的,但变斑晶的结束时间可能比基质稍晚。变斑晶一般是结晶力较强的矿物,如石榴子石、蓝晶石、红柱石、磁铁矿等。火成岩的斑状结构,其中斑晶和基质矿物都是从岩浆中结晶形成的,而斑晶比起基质矿物,其结晶时间要早。
3.鳞片状变晶结构 主要由云母、绿泥石、滑石等片状矿物组成的岩石,其矿物常平行排列,形成片理,这种结构称鳞片状变晶结构。各种千枚岩、片岩等具此种结构
有些由柱状、纤维状矿物(角闪石、蛇纹石、红柱石等)组成的岩石,其结构称为纤维状变晶结构。有时它们呈无定向分布,形成块状构造。有时呈束状集合体出现,称蒿束结构。有时呈放射状排列,称放射状结构。
4.角岩结构 一般指细粒粒状变晶结构,其中矿物颗粒彼此紧密镶嵌,不呈定向排列,岩石常具块状构造。它是热接触变质而成的角岩的特征结构。
(二)碎裂结构
又称压碎结构。岩石在应力作用下,其中矿物颗粒破碎,形成外形不规则的带棱角的碎屑,碎屑边缘常呈锯齿状,并常有裂隙及扭曲变形等现象。它是动力变质岩常有的一种结构。
(三)变余结构
指变质岩中残留的原来岩石的结构,如变余斑状结构、变余砾状结构等。根据这种结构可以帮助恢复变质前是哪种岩石。
此外,还有其它结构,如交代结构、糜棱结构,将在后面结合有关部分介绍。