(一)概述
区域变质岩是区域变质作用形成的岩石。由于区域变质作用的规模大,持续时间长,变质因素复杂,所以区域变质岩常呈大面积分布,其面积有的地区可达百万平方千米以上,且多出现于前寒武纪和古老结晶基底及其以后的地壳活动带(造山带)内。区域变质岩的分布往往具有一定的延伸方向,同时变质程度深浅不同的岩石,在空间上常呈有规律的带状分布,形成明显的区域变质带。例如,我国的秦岭-大别山造山带,主要由各种类型的区域变质岩组成。区域变质岩大多数为结晶质岩石,其中以结晶片岩为主;岩石中的矿物多呈定向排列,形成明显的片理和片麻理。区域变质岩中蕴藏着大量金属、非金属矿产,如铁、铜、金、铀、磷、硼、石墨、石棉等,它们可形成规模巨大的工业矿床,具有重要的经济意义。
(二)主要岩石类型
区域变质岩按照原岩类型和变质程度划分如表5-5所示。其命名则首先根据结构构造和矿物组成相结合的原则,确定出岩石的基本名称,如千枚岩、角闪岩等;然后再按主要矿物、次要矿物、特征变质矿物等作为形容词定出详细名称,如绢云母千枚岩、石榴子石黑云片岩等。
表5-5 常见区域变质岩分类表
(据彭真万等,2003)
1.板岩
板岩为具板状构造的低级区域变质岩。板岩中原岩的矿物成分基本上没有重结晶,有时在板理面上有少量新生矿物云母、绿泥石等。岩石外貌呈致密隐晶质状,具变余结构,板状构造。板岩按颜色或含杂质的不同详细命名,如黑色炭质板岩。板岩一般由泥质岩、粉砂岩、中酸性凝灰岩经低级变质而成。
2.千枚岩
千枚岩是变质程度略高于板岩,具千枚状构造的区域变质岩。原岩的矿物成分基本上全部重结晶,主要由微小的绢云母、绿泥石、石英、钠长石等新生矿物组成。具有细粒鳞片变晶结构,矿物颗粒粒径多小于0.1mm。岩石的片理面上多具丝绢光泽,并常见小皱纹构造。千枚岩可按颜色和可判别的矿物成分进一步命名,如银灰色千枚岩、硬绿泥石绢云千枚岩等。
3.片岩
片岩是具片状构造的区域变质岩,其分布极为广泛。片岩多具鳞片变晶结构,矿物粒度多大于0.1mm,肉眼可辨认矿物成分。主要由片状矿物(云母、绿泥石、滑石等)、柱状矿物(阳起石、透闪石、角闪石等)组成,其中片、柱状矿物常大于30%,长石含量小于25%。常见特征变质矿物石榴子石、十字石、蓝晶石等。片岩可根据所含主要片状、柱状矿物及其含量,以及特征变质矿物,进一步分类命名(表5-6),如云母片岩、角闪石片岩等。其命名原则可概括为:特征变质矿物+主要片状或柱状矿物+片岩,如蓝晶石二云片岩。当片岩中石英+长石>50%(长石<25%)时,石英参加命名,如白云母石英片岩。
表5-6 常见片岩命名表
注:①指白云母、黑云母含量相近,或者含量皆在10%以上。
常见片岩类型简述如下:
(1)绿片岩 又称绿色片岩。为绿色或暗色具片理构造的区域变质岩的总称。主要由绿泥石、绿帘石、阳起石等绿色片状矿物组成,其次为钠长石和石英;具鳞片变晶或纤状变晶结构。绿片岩根据矿物组合不同,可分为钠长绿泥片岩、绿帘绿泥片岩等。
(2)云母片岩 主要由白云母、黑云母组成,其次为石英酸性斜长石;云母含量大于30%,长石一般小于25%;经常含有石榴子石、十字石、蓝晶石、矽线石等特征变质矿物,且多呈变斑晶出现。云母片岩可进一步划分(表5-6)。
(3)角闪片岩 主要由角闪石和石英组成。角闪石含量在40%以上,有时含少量的斜长石、黑云母等;纤状变晶结构,片状构造。
(4)蓝闪片岩 又称蓝片岩。它是含蓝闪石或硬柱石、硬玉等低温高压变质矿物的区域变质岩的总称。岩石呈绿色或深蓝色;鳞片变晶结构,片状构造;矿物成分主要有蓝晶石、硬柱石、硬玉、铁铝榴石、绿泥石等。蓝闪片岩一般形成于低温高压的构造碰撞带,与泥片岩、榴辉岩等共生。
4.片麻岩
片麻岩是具有片麻状构造的区域变质岩。多具中-粗粒粒状变晶结构。其矿物成分石英和长石的含量一般大于50%,长石含量大于25%,片状、柱状矿物主要是云母、角闪石、辉石等,含量多小于30%;此外常含矽线石、蓝晶石、石榴子石、堇青石等特征变质矿物。片麻岩根据所含长石的种类分为钾长片麻岩和斜长片麻岩两类,然后再根据深色矿物或特征变质矿物进一步命名,其命名原则可概括为:特征变质矿物+长石+片麻岩,如角闪斜长片麻岩、矽线石黑云母钾长片麻岩等(表5-7)。
5.斜长角闪岩
斜长角闪岩是主要由角闪石和斜长石组成的区域变质岩。其矿物成分中角闪石等深色矿物含量≥50%,斜长石<50%,石英很少或无,常见石榴子石、绿帘石、云母、透辉石等。岩石具粒状变晶结构,块状构造。斜长角闪岩主要为基性岩和富铁的泥灰岩在中-高温的区域变质作用中形成的。该岩石中若角闪石>85%,则称角闪石岩。
表5-7 常见片麻岩分类表(野外)
6.变粒岩
变粒岩是一种片理不发育、具细均粒粒状变晶结构的区域变质岩。矿物成分以石英、长石为主(含量>70%,其中长石>25%),片状或柱状矿物为云母、角闪石、辉石等,总量<30%,石榴子石也常见。块状构造。变粒岩可由砂岩、凝灰岩及中酸性喷出岩,经中高级区域变质作用形成。变粒岩多以主要深色矿物或特征变质矿物进一步命名,如黑云母变粒岩,石榴子石变粒岩等。
7.麻粒岩
是一种变质很深的区域变质岩。细粒至粗粒粒状变晶结构,片麻状或块状构造。矿物成分以长石和石英为主,而角闪石、黑云母极少;可含少量的石榴子石、金红石、矽线石、堇青石、蓝晶石等。
8.榴辉岩
主要由绿色辉石和褐红色镁铝榴石组成的变质程度很深的区域变质岩。有时含少量石英、角闪石、刚玉、蓝晶石、金红石、尖晶石等。一般为中粗粒变晶结构,块状构造,有时也呈斑杂状或片麻状构造。
还有石英岩、大理岩也可由区域变质作用形成,其岩性特征与热接触变质岩中的石英岩和大理岩相同,只是形成的作用不同。