变质岩特征

变质岩特征
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。

三、变质岩的构造
（一）片理构造
指岩石中矿物定向排列所显示的构造，是变质岩中最常见、最带有特征性的构造。

矿物平行排列所成的面称片理面，它可以是平直的面，也可以是波状的曲面。

片理面可以平行于原岩的层面，也可以二者斜交。

岩石极易沿着片理面劈开。

根据矿物的组合和重结晶程度，片理构造又可分为以下几类：
1.片麻构造岩石主要由较粗的粒状矿物（如长石、石英）组成，但又有一定数量的柱状、片状矿物（如角闪石、黑云母、白云母）在粒状矿物中定向排列和不均匀分布，形成断续条带状构造。

如果是暗色柱状、片状矿物分布于浅色粒状矿物中，则黑白相间的片麻构造更加明显。

各种片麻岩具此构造。

2.片状构造相当于狭义的片理构造。

岩石主要由粒度较粗的柱状或片状矿物（如云母、绿泥石、滑石、石墨等）组成，它们平行排列，形成连续的片理构造，片理面常微有波状起伏。

如各种片岩具此构造。

3.千枚构造由细小片状矿物定向排列所成的构造，它和片状构造相似，但晶粒微细，不容易肉眼辨别矿物成分，片理面上常具丝绢光泽。

如各种千枚岩具此构造。

4.板状构造指岩石中由微小晶体定向排列所成的板状劈理构造。

板理面平整而光滑，并微有丝绢光泽，沿着劈理可形成均匀薄板。

这种板状构造有的是代表原来岩石的板状层理；有的是原来岩石在应力作用下形成的板劈理，它可能和原来层理一致，也可能与之斜交。

板状构造是板岩所特有的构造。

5.条带状构造变质岩中由浅色粒状矿物（如长石、石英、方解石等）和暗色片状、柱状或粒状矿物（如角闪石、黑云母、磁铁矿等）定向交替排列所成的构造。

它们以一定的宽度呈互层状出现，形成颜
色不同的条带。

有的条带构造是由原来岩石的层理构造残留而成；但更多的是暗色呈片理构造的部分被浅色岩浆物质顺片理贯入而成，混合岩常具此种构造。

（二）块状构造
岩石中矿物颗粒无定向排列所表现的均一构造。

如有一部分大理岩、石英岩等具此构造。

（三）变余构造
又称残留构造，为变质作用后保留下来的原岩构造。

特别是在浅变质岩中可以见到变余层理构造、变余气孔构造、变余杏仁构造、变余波痕构造等，这些构造是恢复原岩和产状的重要标志
肉眼对岩石进行分类和鉴定，除了在野外要充分考虑其产状特征外，在室内对手标本的观察上，最关键的是要抓住它的结构、构造、矿物组成等特征。

具体步骤可为：
（1）首先观察岩石的构造。

因为构造从外貌上反映了它的成因类型：如具气孔、杏仁、流纹构造形态时，一定属于火成岩的喷出岩类；具有层理构造以及层面构造时，是沉积岩类；具板状、千枚状、片状或片麻状构造时，属于变质岩类。

三大类岩石的构造中，都有“块状构造”。

比如火成岩中的石英斑岩，沉积岩中的石英砂岩，变质，岩中的石英岩，表面上似难区分，此时应结合岩石结构特征的观察进行分析：石英斑岩具火成岩的斑状结晶结构，其中的石英斑晶与基质矿物间呈结晶联结；而石英砂岩具有沉积岩的碎屑结构，碎屑之间呈胶结联结；另外，岩石中的石英颗粒本身也有显著差异----石英斑岩中的石英斑晶具有一定的结晶外形，呈棱柱状或粒状；石英砂岩中的石英颗粒则呈浑圆状，玻璃光泽已经消失，用锤击或小刀刻划岩石中胶结不牢的部位时，可以看到石英颗粒与胶结物分离后在胶结物上留下的小凹坑。

经过重结晶变质作用形成的石英岩，则往往呈致密状，肉眼分辨不出石英颗粒，且石质坚硬、性脆。

（2）对岩石结构的深入观察，可以对岩石进一步的分类。

如火成岩中的深成侵入岩类多呈全晶质、显晶质、等粒状结构；而浅成侵入
岩类则常呈斑状结晶结构。

沉积岩中的碎屑岩、粘土岩、生物化学岩(如砾岩、砂岩、页岩、石灰岩等)的区分，主要是根据组成物质颗粒的大小，成份及其联结方式。

（3）岩石的矿物组成和化学成份的分析，对岩石的命名和分类也是不可缺少的，特别是与火成岩的命名关系尤为密切。

如斑岩和玢岩，同属火成岩中的浅成岩类，其主要区别在于矿物成份。

斑岩中的斑晶矿物主要是正长石和石英，玢岩中的斑晶矿物主要是斜长石和黑色矿物。

沉积岩中的次生矿物如方解石、白云石、高岭石、石膏、褐铁矿等不可能存在于新鲜的火成岩中。

变质矿物如绿泥石、滑石、石棉、石榴子石、红柱石等，则为变质岩所特有。

因此，根据某些矿物成分的分析，也可以初步判定岩石的类别。

（4）在岩石命名方面，如果由多种矿物成分组成，则以含量最多的矿物与岩石的基本名称紧紧相连，其他较次要的矿物，按含量多少依次向左排列，如“角闪斜长片麻岩”，说明其矿物组成是以斜长石为主，并有相当数量的角闪石，其他火成岩、沉积岩的多元命名涵意也是如此。

（5）最后应注意的是在肉眼鉴定岩石标本时，常常有许多矿物成份难于辨认。

如具隐晶质结构或玻璃质结构的火成岩，泥质或化学结构的沉积岩，以及部分变质岩，由结晶细微或非结晶的物质成份组成，一般只能根据颜色深浅、坚硬性、比重大小和“盐酸反应”等进行初步的判断，火成岩中深色成份为主的，常为基性岩类：浅色成份为主的常为酸性岩类。

沉积岩中较坚硬的多为硅质胶结的或硅质成分的岩石；比重大的为含铁质多的岩石；在“盐酸反应”的一定是碳酸盐类岩石等
三大岩类野外观察描述定名总结：
（一）岩浆岩的观察与描述
对岩浆岩的观察，一般是观察其颜色、结构、构造、矿物成分及其含量，最后确定其岩石名称。

肉眼鉴定岩浆岩，首先看到的就是颜色。

颜色基本可以反映出岩石的成分和性质。

对岩浆岩进行肉眼鉴定
λ
第一步是要依据其颜色大致定出属于何种岩类。

比如，若是浅色，一般为酸性岩（花岗岩类）或中性岩（正长岩类）；若是深色，一般为基性岩或超基性岩。

由酸性岩到基性岩，深色矿物的含量逐渐增多，岩石的颜色也就由浅到深。

同时还要注意区别岩石新鲜面的颜色和风化后的颜色。

还可根据其中暗色矿物与浅色矿物的相对含量来进行描述，如暗色矿物含量超过60%者为暗色岩，在30—60%者为中色岩，在30%以下者为浅色岩。

λ
第二步是观察岩浆岩的结构与构造。

据此，便可区分出是属深成岩类、浅成岩类或是喷出岩类。

根据岩石中各组分的结晶程度，可分为全晶质、半晶质和玻璃质等结构。

不仅要对全晶质的结构区分出显晶质或隐晶质结构，还要对其中的显晶质结构岩石按其矿物颗粒大小，进一步细分出等粒、不等粒、粗粒或细粒等结构。

对具有斑状结构的岩石要描述斑晶成分、基质的成分及结晶程度。

假如岩石中矿物颗粒大，呈等粒状、似斑状结构，则属深成岩类；假如矿物颗粒微细致密，呈隐晶质、玻璃质结构，则一般皆属喷出岩类；假如岩石中矿物为细粒及斑状结构，即介于上述两者之间，属于浅成岩类。

观察岩石中矿物有无定向排列，进而就能推断岩石的形成环境，含挥发组分多少以及岩浆流动的方向。

若无定向排列称之为块状构造；若有定向排列，则可能是流纹构造、气孔构造或条带状构造。

深成岩、浅成岩大多是块状构造；喷出岩则为流纹构造和气孔构造等。

对于岩石中有规律排列的长柱状矿物、气孔捕虏体等均要观测其方向。

对于那些在接触面上有规则排列的片状矿物，要描述其组成成分，并测其产状要素。

λ
第三步是观察岩浆岩的矿物成分。

矿物成分是岩石定名最重要的
依据。

岩浆岩类别是根据SiO2含量百分比确定的，而SiO2含量可在岩石矿物成分上反映出来。

假如有大量石英出现，说明是酸性岩；如果有大量橄榄石存在，则表明是超基性岩；如果只有微量或根本没有石英和橄榄石，则属中性岩或基性岩。

假如岩石中以正长石为主，同时所含石英又很多，就可判定是酸性岩；倘若以斜长石为主，暗色矿物又多为角闪石，属于中性岩；若暗色矿物多系辉石，则属基性岩。

对于岩石中凡能用肉眼识别的矿物均要进行描述。

首要的是描述主要矿物形态、大小及其性质。

其次，要对次要矿物作简略描述λ
第四步是为岩浆岩定名。

在肉眼观察和描述的基础上确定岩石名称。

请注意在岩石名称前面冠以颜色和结构，比如，可将某岩石定名为浅灰色粗粒花岗岩。

λ
另外，在野外还要注意查明岩浆岩体的产状，即岩体的空间分布位置、规模大小以及与围岩的接触关系等，结合岩石的结构与构造，以推论岩石的形成环境。

也要注意不同侵入体或同一侵入体之间的岩性变化、时间顺序及相互关系。

（二）沉积岩的观察与描述
沉积岩是分布于地表的主要岩类。

它种类繁多，岩性变化较大。

野外识别沉积岩，其最显著的宏观标志就是成层构造，即层理。

据此，很容易与岩浆岩、变质岩相区别。

根据沉积岩成因、结构和矿物成分，可进一步区分出次一级的类别。

凡具碎屑结构，即碎屑粒径大于2—0.005毫米，被胶结物胶结而成的岩石，是碎屑岩；凡具泥质结构，即粒径小于0.005毫米，质地均匀、较软，有细腻感，常具页理的岩石是粘土岩；凡具化学和生物化学结构，多为单一矿物组成的岩石，是化学岩和生物化学岩。

由于各类沉积岩的岩性差别，因此在鉴定方法上也不相同
1、碎屑岩的肉眼鉴定
ϖ
鉴定碎屑岩时着重观察其岩石结构与主要矿物成分。

首要的是看碎屑结构。

抓住这一特征，就不会与其他岩石相混淆了。

要仔细观察碎屑颗粒大小：粒径大于2毫米是砾岩，2—0.05毫米是砂岩，0.05 —0.005毫米是粉砂岩。

粉砂岩颗粒肉眼难以分辩，用手指研磨有轻微砂感。

按砂岩的粒径又可定出粗砂岩（2—0.5毫米）中砂岩（0.5—0.25毫米）和细砂岩（0.25—0.05毫米）。

对于砾岩，还应注意观察其颗粒形状，颗粒外形呈棱角状者是角砾岩，系圆状或次圆状者为砾岩。

其次，看碎屑岩的矿物成分（碎屑颗粒成分和胶结物成分）。

砾岩类的碎屑成分复杂，分选较差，颗粒较大，一般不参与定名；砂岩，主要矿物成分有石英、长石和一些岩石碎屑。

在碎屑岩中，常见的胶结物有铁质（氧化铁和氢氧化铁）、硅质（二氧化硅）、泥质（粘土质）、钙质（碳酸钙）等。

铁质胶结物多呈红色、褐红色或黄色。

硅质最硬，小刀刻不动。

钙质滴稀HCI起泡。

弄清楚了结构和成分，就可为碎屑岩定名。

例如，碎屑矿物成分以石英为主，其含量超过50%，长石和岩屑含量均小于25%的砂岩，叫做石英砂岩。

也可按其胶结物命名，如可称某岩石为铁质石英砂岩。

碎屑岩中可见化石，但一般保存较差。

ϖ
火山碎屑岩的鉴别比较困难。

因为，它在成因上具有火山喷发和沉积的双重性，是一种介于岩浆岩与沉积岩之间的过渡型岩石。

常常是以其成因特点、物质成分、结构、构造和胶结物的特征来区别于碎屑岩。

2、粘土岩的肉眼鉴定
υ
鉴定粘土岩的主要依据是其泥质结构。

粘土岩矿物颗粒非常细小，肉眼仅能按其颜色、硬度等物理性质及结构、构造来鉴定。

它多具滑腻感，粘重，有可塑性、烧结性等物理性质。

若是纯净的粘土岩，一般为浅色的土状岩石。

层理是粘土岩中最明显的特征，因此，人们就按粘土岩层理（倘层理厚度小于1毫米称页理）及其固结程度进行分
类，将固结程度很高、页理发育，可剥成薄片者称作页岩。

页岩常含化石。

粘土岩中以页岩为主。

将那些固结程度较高、不具页理，遇水不易变软者称泥岩。

最后，再根据颜色与混入物的不同进行命名，如可称作紫红色铁质泥岩、灰色钙质页岩等。

3、化学岩和生物化学岩的肉眼鉴定
此类岩石中分布最广和最常见的有碳酸盐岩、硅质岩、铁质岩和磷质岩，尤以碳酸盐类岩石分布为广。

有无生物遗骸是判断属于生物化学岩或是化学岩的标志。

化学岩成分常较单一。

它们多为单矿物岩石，故此，可按其矿物的物理性质进行鉴定。

化学岩具有化学结构，即结晶粒状结构和鲕状结构等；生物化学岩具生物结构，即全贝壳结构、生物碎屑结构等。

综合上述，在观察和描述沉积岩时应注意：
υ
要描述岩石整体的颜色，区分岩石是碎屑结构、泥质结构或结晶结构和生物结构等；
υ
据其矿物成分、颗粒大小及颜色上的差异，观察岩石的层理，注意层面上波痕、泥裂等构造特征；
υ
要描述组成岩石的主要矿物、碎屑物及胶结物等成分。

υ
对砾石的形状、大小、磨圆度和分选性等特征要描述，并要确定胶结类型，以及胶结程度。

υ
对沉积岩命名时应遵循“颜色+胶结物+岩石名称”的法则。

此外，还需注意沉积岩体形状、岩层厚度及产状、风化程度、化石保存情况及其类属。

（三）变质岩的观察与描述
我国区域变质岩系十分发育，时代自太古宙到期中生代均有出露。

其变质岩石类型十分复杂，主要有片麻岩、粒状岩石（变粒岩、浅粒岩）、片岩、千枚岩、变质硅铁质岩、大理岩、变质铁镁质岩及区域混合岩等。

有关原岩建造主要有超基性到酸性喷出岩（包括熔岩、凝灰岩）、硬砂岩、各种沉积岩及不同性质的侵入岩。

上述变质岩类均属不同的原岩建成造经受不同时期、不同类型区域变质作用的结果。

区域变质作用的主要类型大致可分为地壳演化早期造盾阶段的区域中高温变质作用，及造盾阶段之后与造山运动有关的区域动力热流变质作用、区域低温动力变质作用和埋深变质作用。

不同成分的原岩经受不同类型的区域变质作用，在一定的温高压力条件下，形成各具特征的矿物和常见矿物共生组合，并因之分别构成不同温压条件的麻粒岩相、角闪岩相（高角闪岩、低角闪岩相）、绿片岩相（高绿片岩相、低绿片岩相）、蓝闪石片岩相（蓝闪绿片岩相、蓝闪石—硬柱石片岩相）及次绿片岩相（浊沸石相和葡萄石—绿纤石相）。

我国区域层状变质岩系按大地构造运动可分为12期，从太古宙迁西期—新生代喜马拉期变质岩系均有。

所以，变质岩系的发生和发展与大地构造环境和地壳演化有密切的关系。

在全球构造位置上，我国处于欧亚板块、太平洋板块及度板块的结合部位，地质环境差异较大，发展历史很不相同，因而区域地质各具特色，造成变质岩石类型复杂，岩石相对难以识别。

在野外鉴别变质岩的方法、步骤与前述岩浆岩类似，但主要根据是其构造、结构和矿物成分。

这是因为，变质岩的构造和结构是其命名和分类的重要依据。

第一步可先根据构造和结构特征，初步鉴定变质岩的类别。

譬如，具有板状构造者称板岩；具有千枚构造者称千枚岩等。

具有变晶结构是变质岩的重要结构特征。

例如，变质岩中的石英岩与沉积岩中的石英砂岩尽管成分相同，但前者具变晶结构，而后者却是碎屑结构。

第二步再根据矿物成分含量和变质岩中的特有矿物进一步详细定名。

一般来讲，要注意岩石中暗色矿物与浅色矿物的比
例，以及浅色矿物中长石和石英的比例，因这些比例关系与岩石的鉴定有着极大关系。

例如，某岩石以浅色矿物为主，而浅色矿物中又以石英居多且不含或含有较少长石，就是片岩；若某岩石成分以暗色矿物为主，且含长石较多，则属片麻岩。

变质岩中的特有矿物，如蓝晶石、石榴子石、蛇纹石、石墨等，虽然数量不多，但能反映出变质前原岩以及变质作用的条件，故也是野外鉴别变质岩的有力证据。

关于板岩和千枚岩，因其矿物成分较难识辩，板岩可按“颜色+所含杂质”方式命名，如可称黑色板岩、炭质板岩；千枚岩可据其“颜色+ 特征矿物”命名，如可称银灰色千枚岩、硬绿泥石千枚岩等。

在野外，还要观察地质体产状、变质作用的成因。

比如，石英岩与大理岩两者在区域变质与接触变质岩中均有，就只能根据野外产状和共生的岩石类型来确定。

假如此类岩石围绕侵入体分布，并和板岩共生，则为接触变质形成；假如此类岩石呈区域带状分布，并和具片状或片麻状构造的岩石共生，则为区域变质所形成。

对变质岩我们也应描述岩石总体颜色，注意其岩石结构。

若为变晶结构，则要对矿物形态进行描述。

注意观察岩石中矿物成分是否定向排列，以便描述其构造。

用肉眼和放大镜观察可见的矿物成分应进行描述。

若无变斑晶，就按矿物含量多少依次描述；若有变斑晶，则应先描述变斑晶成分，后描述基质成分。

至于其它方面，如小型褶皱、细脉穿插、风化情况等，亦应作简略描述。

在为变质岩定名时，应本着“特征矿物+片状（或柱状）矿物+基本岩石名称”的原则。

如，可将某岩石定名为蓝晶石黑云母片岩。