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碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑

(2023-12-22 21:37:28)
标签:

砂岩薄片鉴定技术

分类: 地质类

   变质岩岩屑:在碎屑岩中,变质岩屑由于结构致密,在搬运过程中不易分解,更容易被保存下来。

陈曼云、金巍等在《变质岩鉴定手册》中根据物质成分(化学成分、矿物成分)、组构(结构、构造)特征以及变质作用类型和形成变质岩的物化条件等可分为区域变质岩、接触变质岩、动力变质岩、气液变质岩、混合岩等五个大类;根据化学类型将变质岩分为泥质变质岩类、长英质变质岩类、钙质变质岩类、镁铁质(基性)变质岩类和镁质(超镁铁质)变质岩类等。总之,变质岩的类型很多,但这些变质岩经过风化、剥蚀、搬运等地质作用进入沉积盆地以岩石碎屑的形式出现时,母岩中的很多组分、组构特征已经不易观察到了,尤其是一些粒径略粗的变质岩(如长英质变质岩类)更是如此。所以,在碎屑岩薄片鉴定过程中,我们将变质岩屑分为下列几种类型:高级变质岩屑(以块状变质岩类为主)、石英岩(以石英为主的块状变质岩)、变质砂岩(变余结构变质岩)、片岩、千枚岩、板岩和大理岩等。

要想在碎屑岩中准确识别变质岩屑,首先需要了解变质岩的常见结构和构造和变质岩屑中可以被保存下来的变质矿物。  

参考资料:(摘自《变质岩鉴定手册》)

变质岩常见结构包括以下大类,每种结构内又包括很多变质岩特有的结构类型,了解变质岩的这些结构类型,有助于我们正确识别碎屑岩中的变质岩碎屑:

 1、变余结构:也叫残余结构,变质作用之后,仍部分或大部分保留了原岩结构和矿物的特征。如变余砂状结构、变余斑状结构等。

 

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
1    变质砂岩,具变余砂状结构,鳞片状变晶结构  正交偏光

        2、变晶结构:是原岩在变质作用过程中经重结晶和变质结晶作用形成的结构,也是变质岩最主要的结构类型。其中:

       按变质岩矿物的相对粒度大小可分为等粒变晶结构、不等粒变晶结构和斑状变晶结构;

       按变晶矿物的结晶习性和晶形特征可细分为粒状变晶结构(镶嵌粒状变晶结构、齿状粒状变晶结构)、鳞片状(或 片状)变晶结构、粒柱状变晶结构、纤状变晶结构。       

       在变质岩中,柱状及纤维状矿物集合体经常形成放射状、束状、扇形排列,形成放射状、束状及扇形变晶结构,这些结构显示是在无定向应力作用环境中形成的。

 

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
   含黑云斜长角闪片岩,具片状、柱状变晶结构   正交偏光

 角岩结构:是一种细粒或显微等粒变晶结构。岩石中矿物主要由石英、长石、云母、辉石、角闪石组成,矿物之间紧密镶嵌,一般不呈定向排列。是在无应力条件下经变晶和重结晶作用形成的。是接触变质作用形成的角岩的特征结构。

 

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
   选自《变质岩鉴定手册》 照片1-23  纤维状集合体的矽线石(Sil)组成纤状变晶结构   正交偏光
碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
   选自《变质岩鉴定手册》照片1-41   斜长石(Pl)晶体中的蠕虫状石英集合体形成交代蠕虫结构  正交偏光

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
   自《变质岩鉴定手册》照片1-24   细粒黑云母和石英均匀分布在黑云角闪岩中,组成细粒粒状变晶结构(角岩结构),块状构造     正交偏光

       根据变质岩矿物之间的包含和穿插关系可细分:包含变晶结构(包含嵌晶变晶结构、筛状变晶结构、残缕结构、旋转结构和雪球结构)、穿插变晶结构。

      变质反应边结构:变质岩中矿物之间的变质反应不彻底,在早期的被反映矿物的周围,有晚期的反应生成矿物。也有人称之为冠状结构。可进一步细分:环状、冠状、后成合成结构。

       3、交代结构:是指岩石中的一种矿物或矿物集合体被另外的矿物或矿物集合体取代,在取代过程中有物质成分的交换和结构的改组。常见的交代结构包括:交代残余结构、交代假象结构、交代蠕虫结构、交代条纹结构、交代反条纹结构、交代净边结构等。

      只有在对常见变质矿物和结构构造十分了解的基础之上,才能更准确地在碎屑岩中辨认出变质岩屑

 

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
  6 、7    选自《变质岩鉴定手册》

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
   选自《变质岩鉴定手册》3-107  斜长变粒岩  由斜长石(Pl)和石英(Qtz)组成粒状变晶结构,块状构造   上:单偏光   下:正交偏光

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
 自《变质岩鉴定手册》照片3-116   二长变粒岩   由斜长石(Pl)、微斜长石(Mc)和石英组成粒状变晶结构,块状构造  正交偏光

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
10    选自《变质岩鉴定手册》选自《变质岩鉴定手册》,左:照片6-38 动态重结晶石英,石英晶体定向明显,具波状消光,石英边界呈不规则的齿状曲折  正交偏光
右:照片6-39 动态重结晶向静态重结晶过渡,石英晶体定向稍弱,其边缘界线渐趋平直,粒径稍粗,石英颗粒仍有消光不均匀现象  正交偏光

 

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
11    选自《变质岩鉴定手册》照片6-40 静态重结晶石英,石英边界呈平直的多边形、圆滑,无定向分布,均匀消光  正交偏光  

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
12   选自《变质岩鉴定手册》  照片6-66,石英白云母质糜棱岩,由白云母和石英组成,白云母(Ms)和石英相对集中呈互层状,石英为丝带状,白云母晶体弯曲,有的呈云母云鱼,云母和石英定向分布,具糜棱组构  正交偏光
碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
13    自《变质岩鉴定手册》  照片6-69,花岗质初糜棱岩  由斜长石、石英组成,石英集合体多呈细小拉长状,围绕斜长石(Pl)晶体定向分布,具初糜棱组构  正交偏光
碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑

14  自《变质岩鉴定手册》  照片6-70,长英质糜棱岩  主要由长石、石英组成,长石呈碎斑,部分碎粒化形成细小颗粒状长英质集合体,多晶石英组成丝带,具糜棱组构  正交偏光

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
15     截图,参考资料

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
16     截图,参考资料

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
17      截图  参考资料

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
18      截图  参考资料

       碎屑岩鉴定报告中的“高级变质岩屑”栏一般包括变质岩中的混合岩屑、片麻岩屑、变粒岩屑、气液变质岩等较粗粒的、变质程度较高的变质岩类。

       片麻岩是长英质变质岩中分布较为广泛的岩石类型,由长石、石英为主组成(长石+石英>70%),其中长石的含量常大于25%,云母类矿物含量则小于30%,角闪石(或单斜辉石)一般小于40%。具粒状变晶结构、片状或柱状变晶结构,片麻状构造(黑云母、角闪石等矿物呈不连续定向分布)。

 

       混合岩是混合成因的岩石,如片麻岩中片理组构之间有花岗质岩浆的注入构成的岩石,组成岩石的矿物粒经较粗,由类似岩浆岩的浅色部分(以长英质矿物为主体)和变质岩的暗色部分(由黑云母、角闪石、堇青石、石榴子石、矽线石等矿物)组成,常具角砾状构造、网状构造、碎块状构造、细脉状构造、层状(条带状)构造、布丁状构造、褶皱构造、肠状构造、眼球状构造、斑块状构造、析离(残缕)状、云雾(阴影)状构造等。确定混合岩构造需要较大的尺度,至少大于手标本,因此要在碎屑岩中要准确分辨是混合岩屑?还是片麻岩屑?是比较困难的,所以,我们将片麻岩屑、混合岩屑、变粒岩屑等变质程度较高的变质岩屑均归入高变岩屑栏。

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
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矽线石片麻岩,岩石由石英、钾长石、矽线石、云母等组成,具不等粒状、纤状变晶结构,各种交代结构,矿物间接触关系相对复杂,具不等粒状、纤状变晶结构  正交偏光

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
20    选自《变质岩鉴定手册》照片4-4  黑云斜长脉状混合岩  浅色长英质细脉断续分布在黑云斜长片麻岩中,为低级深熔作用产物

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
21    选自《变质岩鉴定手册》照片4-5 黑云斜长层状--条带状混合岩 黑云斜长片麻岩中发育浅色长英质细脉,细脉体多为不连续分布,局部组成褶曲的条带状构造,低级深熔作用产物

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
22     选自《变质岩鉴定手册》照片4-6 黑云斜长褶皱状混合岩  条带状黑云斜长片麻岩中的肠状褶皱(垂直线理方向)。低级深熔作用产物

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
23     选自《变质岩鉴定手册》照片4-8 石榴黑云雾迷状混合岩 由含红褐色石榴子石、浅色长英质(B)浅色体和富含黑云母的暗色体(A)组成,浅色体与暗色体分布不均匀,两者界线渐变过渡,形成迷雾状构造。高级深熔作用产物

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
24 、25    角闪黑云二长斜长片麻状混合岩,具不等粒状变晶结构以及各种交代结构:交代蚕食结构、交代残留(岛状)结构、交代穿孔结构、蠕英结构、交代净边结构等,具片麻状(或有眼球状)构造,属区域变质角闪斜长片麻岩,经钾长英质脉体注入渗透交代(即混合岩化)再造的产物 上:正交偏光  下:单偏光

       该岩石中混合交代的证据:微斜长石+石英眼球。条痕集晶体的注入;微斜长石中见不规则奥长石岛状交代残留;微斜长石对奥长石集合体的交代蚕蚀;斜长石近微斜长石接触处出现交代蠕英结构;石英对长石晶体的交代穿孔;新生微斜长石+石英集晶体中出现新生钠长石(干净,且折光率低!)黑云母的较多出现,并交代普通角闪石(钾化过程之证据!)参见下面照片:

 

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
26、27    角闪黑云二长斜长片麻状混合岩中复杂的交代结构--1

上:正交偏光;下:单偏光

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
28 、29    角闪黑云二长斜长片麻状混合岩中复杂的交代结构--2

上:正交偏光;下:单偏光

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
30、31     角闪黑云二长斜长片麻状混合岩中复杂的交代结构--3

上:正交偏光;下:单偏光

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
32、33      角闪黑云二长斜长片麻状混合岩中复杂的交代结构--4

上:正交偏光;下:单偏光

       通过上述片麻状混合岩的薄片鉴定实例带给我们的启示:尽管在岩石薄片在无法观察到高级变质岩的完整构造特征,但通过岩石中复杂的交代结构,仍可将长英质变质岩与富含长石、石英的中酸性侵入岩区别开来。

 

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
34、35    高变岩屑,由石英为主组成,少量矽线石和黑云母,具不等粒齿状变晶结构、纤状变晶结构  上:单偏光 下:正交偏光

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
36    高变岩屑,具粒状变晶结构,由长石石英为主组成   正交偏光

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
37    高变岩屑,具粒状变晶结构,由长石石英为主组成    正交偏光

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38    高级变质岩屑,具交代蚕蚀结构,长石与石英间呈不规则状接触   正交偏光

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39     高级变质岩岩屑,具交代蚕蚀结构   正交偏光

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40    变质岩屑,由斜长石、微斜长石及石英组成,具不等粒变晶结构及交代蚕蚀结构  正交偏光

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41     高级变质岩岩屑,岩石以长石、石英为主组成,晶粒大小不一,接触界线不规则,具交代蚕蚀结构   正交偏光

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42    高级变质岩岩屑,岩石由长石、石英为主组成,具齿状、粒状变晶结构    正交偏光

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43    变质岩屑,岩石由长石、石英为主组成,具不等粒状变晶结构   
正交偏光

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44    高变岩岩屑,岩石以石英、长石为主组成,含少量云母,部分晶体被压扁、拉长,具片麻状构造    正交偏光

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45    高变岩岩屑,岩石以长石、石英为主组成,具不等粒齿状粒状变晶结构,具定向构造    正交偏光

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46    高变岩岩屑,岩石以长石为主组成,具不等粒变晶结构,交代结构  正交偏光

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47    高级变质岩岩屑,长石呈不规则他形,其中含大量片状矿物包体,与其他矿物之间呈锯齿状接触    正交偏光

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 48    变粒岩,由半自形长石、石英等粒状矿物为主组成,缺乏暗色矿物,具不等粒状变晶结构  正交偏光

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49      来自变质岩母岩的碎屑,其中石英沿局部相对富集形成条带,长石晶体边界不完整  正交偏光

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50    来自变质岩母岩的碎屑,其中石英沿局部相对富集,具粒状变晶结构,长石晶体边界不完整,绢云母化深   正交偏光

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51 、52    高变岩屑,由长石和石英组成,具粒状变晶结构,块状构造,长石具波状消光,据此可与花岗岩屑加以区分   上:单偏光  下:正交偏光

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53     
选自《变质岩鉴定手册》图3-115   二长变粒岩  由斜长石(Pl)和条纹长石(Pth)组成粒状变晶结构,块状构造    上:单偏光  下:正交偏光 
 
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54    来自变质岩母岩的碎屑,其中长石碎屑具交代净边结构  正交偏光
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55    选自《变质岩鉴定手册》  照片1-42   蚀变强烈的斜长石(Pl)分布在微斜长石(Mc)晶体中,斜长石有一圈洁净的边缘,形成净边结构     正交偏光

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
56    参考资料

碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
57   
碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
58、59     高变岩屑,由具波状消光的多晶石英与他形长石组成,可能来自长英质变质岩母岩   上:正交偏光  下:单偏光

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碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
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61、62   
 高变岩屑,该岩屑的母岩可能为绿帘石化岩,属于气液变质岩大类,由碱性长石、黑云母、绿泥石和细粉晶粒状绿帘石为主组成   
上:单偏光  下:正交偏光
碎屑岩中岩石碎屑的识别:系列4——高级变质岩屑
63    选摘自《变质岩鉴定手册》照片7-32,绿帘石化斜长变粒碎裂岩  原岩为斜长石变粒岩经碎裂作用形成碎裂岩,沿岩石裂缝被晚期的绿帘石(Ep)充填,呈不规则的脉状,具碎裂组构和交代脉状构造    上:单偏光  下:正交偏光

(持续未完)

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