实习二 变质岩结构构造的观察与描述
一、目的要求
（1）学会动力变质岩的分类命名原则及观察描述方法。
（2）掌握动力变质岩主要岩石类型的岩性特征。
二、实习内容
（1）手标本：构造角砾岩、碎裂花岗岩、糜棱岩、千糜岩、玻化岩。
（2）薄片：碎裂花岗岩、糜棱岩。
三、实习提示
1.动力变质岩的观察与描述要点
碎斑、碎基和重结晶颗粒是动力变质岩的组成三要素。所谓碎斑是指经破碎或塑性变形后岩石中残留的较大碎屑颗粒，较细小部分则称为碎基。碎斑犹如碎基中的“斑晶”，碎基一般是岩石破碎、细粒化的产物。若岩石伴有动态重结晶，则所形成的重结晶小颗粒与碎基一起统称为基质。其观察要点包括：
碎斑 成分、大小、形态、内部变形特点、含量。
碎基 成分、大小、形态、内部变形特点、含量。
重结晶颗粒 成分、大小、形态、分布状况、含量。
在描述时，应先描述碎斑后，再描述基质；基质中有重结晶颗粒时，则先描述重结晶颗粒后，再描述碎基。
2.动力变质岩的结构
动力变质岩结构的确定是在对碎斑、碎基和重结晶颗粒的含量和粒度等特征观察的基础上进行的。对照标本认识角砾结构、碎裂结构（碎斑结构）、糜棱结构。
3.糜棱岩的结构描述
结合镜下对糜棱岩结构做详细观察，对碎斑、碎基、重结晶颗粒及其他特征进行识别（图3-6）。
4.糜棱岩的流状构造
在糜棱岩基质中，常由亚颗粒和细小的重结晶颗粒组成，它们具明显的面理，且常呈条带状（成分层）绕过碎斑，显示塑性流动现象，因而常称为流状构造。
图3-6 糜棱岩中碎斑斜长石双晶变形弯曲，石英呈动态重结晶定向拉长排列
5.构造角砾岩
在构造角砾岩中，主要分为构造角砾岩和构造砾岩两大类，两者的主要区别除角砾的棱角程度不同外，构造砾岩与构造角砾岩相比，其角砾粒度差距不大，碎基增多，次生胶结物相对较少，且常呈定向排列。
6.标本描述实例
手标本描述
碎裂花岗岩
灰黄—灰绿色，碎裂花岗结构，块状构造。碎斑大小不一，粒径2.5～0.5 mm，以2～1 mm为主，主要由钾长石和石英组成，含量60%～70%，碎基主要由钾长石、石英和黑云母组成，含量30%～40%。钾长石卡式双晶明显，略有弯曲现象。碎基中有已重结晶形成的绢云母和绿泥石，因而使岩石呈浅绿色，具丝绢光泽。
显微镜下描述
长英质糜棱岩
岩石主要由碎斑和基质组成。碎斑主要为斜长石，聚片双晶发育，少量双晶纹有弯曲现象，表面绢云母化强烈，粒度0.5～1.5 mm，以0.7～0.8 mm为主，含量30%；基质中主要由变质重结晶颗粒和碎基组成，变质重结晶颗粒占基质的90%以上，以石英为主，有很少量的长石，整个变质重结晶颗粒多具定向拉长、拉丝等塑性变形现象，且环绕碎斑定向分布，碎基含量占基质的10%以下，主要由长石和石英组成，粒度小于0.2 mm。岩石具糜棱结构，流状构造（或成分层条带构造）。
四、实习报告
（1）手标本：描述构造角砾岩、糜棱岩的岩性特征。
（2）薄片：描述糜棱岩的镜下特征。
一、实习目的
通过对常见变质岩手标本的观察与描述，掌握变质岩的矿物成分、结构、构造等基本特征，学会对变质岩手标本的描述方法。
二、实习要求
1) 实习前复习有关的变质岩知识。
2) 认真观察所给的变质岩标本，详细描述 5 块变质岩手标本。
三、实习内容
(一) 变质岩的矿物成分
变质岩的矿物成分首先取决于原岩的化学成分，与岩浆岩和沉积岩相比其矿物成分更为复杂多样。
变质岩的矿物成分根据成因可划分为:
1) 稳定矿物 (新生矿物) : 如石英、方解石、红柱石、硅灰石等。
2) 不稳定矿物 (残余矿物) : 如云英岩中的钾长石等。
变质岩的矿物成分根据稳定范围划分为:
1) 特征变质矿物: 如红柱石、蛇纹石、矽线石、蓝闪石等。
2) 贯通矿物: 如石英、方解石等。
与沉积岩和岩浆岩相比，变质岩中出现了一些可以反映变质作用环境的指示矿物———变质矿物。如红柱石是低温压、低-中温富铝泥质变质岩指示矿物; 硬绿泥石是低温含铁镁富铝泥质变质岩指示矿物。通过实习应掌握一些变质矿物的鉴定特征。
(二) 变质岩的构造
1) 变余构造: 变余气孔构造、变余杏仁构造、变余流纹构造、变余枕状构造等。
2) 变成构造: 斑点构造、板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、带状构造、眼球状构造、块状构造等。
变质岩的构造分定向构造和无定向构造两类，对于板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造等不同的定向构造，可以从矿物的结晶程度、定向是否连续、沿面理劈开的难易程度、劈开面平整光滑程度、微褶皱等方面进行区分。
(三) 变质岩的结构
1) 变余结构: 分为原岩为岩浆岩的变余结构和原岩为沉积岩的变余结构。
2) 变晶结构，有以下几种划分方法:
·据变晶的绝对大小划分: 粗粒变晶结构、中粒变晶结构、细粒变晶结构、微粒(显微) 变晶结构等。
·据变晶的相对大小划分: 等粒变晶结构、不等粒变晶结构、斑状变晶结构。
·按变晶矿物的形态划分: 粒状变晶结构、角岩结构、鳞片变晶结构、纤状变晶结构。
3) 碎裂结构: 包括角砾状结构、碎裂结构、碎斑结构、糜棱结构。
4) 交代结构: 变质矿物交代原生矿物的结构。
变质岩的变晶结构与岩浆岩的结晶结构类似，但是，变晶结构是岩石在基本保持固体状态下结晶形成的，因此变晶结构具有自形程度较差、粒度较细、常具有定向性等特点。据此可以将变晶结构与岩浆岩的结晶结构相区分。
对于变晶结构要描述变晶的大小、形状、排列情况以及矿物成分的鉴定特征; 斑状变晶结构应分别描述变斑晶的矿物成分、大小、形状等特点以及基质的结构特点。
四、作业
观察课堂实习中教师提供的一些典型的变质岩标本，在表1 中进行具体的描述。
表1 主要变质岩实习报告
一、目的要求
（1）学会变质岩结构构造的观察和描述方法。
（2）掌握变质岩的主要结构构造特征。
二、实习内容
1.变质岩结构构造的观察内容
变余结构、粒状变晶结构、鳞片变晶结构、纤维状变晶结构、斑状变晶结构、筛状变晶结构；板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、条带状构造、块状构造。
2.实习材料
变余结构薄片，粒状变晶结构、鳞片变晶结构、纤维状变晶结构、斑状变晶结构、筛状变晶结构的标本和薄片；板状构造（板岩标本）、千枚状构造（千枚岩标本和薄片）、片状构造（片岩标本和薄片）、片麻状构造（片麻岩标本和薄片）、条带状构造（混合岩标本）、块状构造（大理岩标本）。
三、实习提示
（一）变质岩结构构造观察的要求
（1）掌握变质岩主要结构构造类型及其特征。
（2）掌握观察、描述结构构造的方法、内容和定名原则。
（3）对相似的结构构造应注意它们之间的区别。
（二）变质岩结构构造的观察要点
变质岩结构构造的观察，以手标本观察为主，适当辅以薄片。其观察的顺序一般为首先按成因分出变余结构、变晶结构、碎裂结构、交代结构、变余构造、变成构造等。然后再按结构构造的具体特征确定出结构构造的具体名称。下面就变余结构、变余构造、变晶结构、变成构造的观察要点介绍如下。
1.变余结构构造的观察
当原岩是岩浆岩时，应将变余结构的观察看点放在长石的形态及其特征上。变质岩浆岩中的变余长石的晶形一般都比变质形成的长石的晶形完好（由交代作用形成的长石除外）。原岩为基性岩浆岩时，斜长石多呈长条状；中性岩的斜长石呈板状；变余斜长石的部分晶面较平直，尽管有的基质中的细小斜长石附生于原来斑晶斜长石之上，而使其界面凹凸不平，但原来长条状或板状的晶形特征仍可辨认。。此外，斜长石保留有卡钠复合双晶（岩浆岩特有的双晶类型），也反映原岩是岩浆成因。
火山岩经变质后，虽然基质已转变为绢（白）云母、石英、长石等矿物，但原来的斑晶常被保留下来，甚至有时可观察到熔蚀现象。至于变余的气孔和杏仁构造是原岩为火山熔岩最主要的证据之一。
当原岩是沉积岩时，某些云母片岩、变粒岩等变质岩中，有的石英、长石呈现浑圆状砂粒和棱角状粉砂的形态特征，原来的胶结物多已转变为云母类或其他矿物，但在它们的衬托下，这些砂粒的外形显得更为清晰。随着变质作用的加强，砂粒之间互相连接，砂粒的外形特征才会消失。
变质岩中的层状、条带状构造，有些是变余的层理构造。有时显微镜下经常可看到变质岩中一部分长英质较多，而另一部分云母类或其他矿物较多，这些粒度和成分不同的条带反映了原岩层理构造的特征。必须指出条带状构造的成因很多，有相当一部分是由构造形变作用形成的，要区别是原岩层理还是由构造形变作用所形成的条带，主要根据野外地质产状和显微组构的研究，才能得出准确的结论。
对变余构造的观察，首先要掌握原岩组构的特征及其有关知识，例如对辉绿结构和它的具体特征都不知道，当然就不能在变质岩中鉴别有关它的变余组构；其次不仅要细致观察和描述保留在变质岩中原岩组构的特征，而且也应描述变质和形变作用对其改造的特征，如矿物形态、分布排列、与其他矿物接触关系、碎裂变形的痕迹和矿物变化的特征。这样，才能较全面地反映出原岩特征和变质作用改造的影响。变余组构的定名原则：变余+原岩结构（构造）名称。
如变余斑状结构，变余砂状结构，变余气孔（杏仁）构造，变余层理构造等。
2.变晶结构的观察
由变质结晶和重结晶作用所形成的结构，称为变晶结构。在手标本或在显微镜下观察变晶结构时，首先应注意有无颗粒较大的变斑晶，如有，则首先可定为斑状变晶结构，然后再观察基质矿物的形态特征（粒状、片状、针柱状），并按它们在岩石中含量多少以前少后多的次序排列，用目估或在显微镜下用目镜微尺测量基质矿物的颗粒大小，据此可定为显微（＜0.1 mm）、细粒（0.1～0.5 mm）、中粒（0.5～3 mm）、粗粒（＞3 mm）或中细粒、中粗粒，最后可根据变晶结构的定名原则，对变晶结构进行命名。变晶结构定名原则是：斑状变晶结构，基质结构为粒度+次要矿物形态+主要矿物形态+变晶结构（岩石中有变斑晶时）；粒度+次要矿物形态+主要矿物形态+变晶结构（岩石中无变斑晶时）。
如某一变质岩中，存在石榴子石变斑晶，基质矿物中石英和少量长石等粒状矿物含量少于白云母和黑云母等片状矿物的含量，基质矿物的粒度为0.3～1.5 mm。根据上述观察内容和变晶结构的定名原则，该岩石结构的正确定名是：斑状变晶结构，基质结构为中细粒粒状鳞片变晶结构。
在变晶结构定名上，经常存在的问题有下列几种。一是将岩石中的变斑晶忽略，而只写基质结构，尤其是当岩石中变斑晶数量较少时更是如此。因而，在显微镜下观察时，首先应在低倍镜下浏览整个岩石薄片，以免发生上述遗漏。二是常把粒度和粒状两个不同的含义混为一谈。如上述举例的结构定名中，常将基质结构描述为中细粒鳞片变晶结构，从这一结构含义来看，岩石的基质矿物是由粒度为0.3～1.5 mm的鳞片状矿物组成，不含粒状的长英质矿物，这显然是一个错误的描述，与实际情况并不符合。三是易把“变晶”两字遗漏，而写成斑状结构、中粒结构，将变质岩的结构描述与岩浆岩结构混淆。
3.相似结构构造的鉴别
（1）“斑晶”的鉴别
变质岩中矿物颗粒较粗大的“斑晶”，按成因可分为：变斑晶、变余斑晶、交代斑晶和碎斑四种。
图3-1 变斑晶结构
A.变斑晶是指变质作用过程中，由于变质反应和重结晶作用形成的颗粒相对粗大的矿物晶体。在变斑晶中经常有基质矿物的包裹体（图3-1），由于变斑晶以少数晶核为中心，迅速向外生长，而不能把原来占有空间的那一部分基质矿物排出晶体而形成。在变质作用过程中，部分基质矿物作为形成变斑晶的物质来源而被消耗，其残留部分则被包裹于晶体之中。在一段情况下，变斑晶形成初期的晶形不好，且包体数量很多；随若变质作用的加深，变斑晶中包体矿物减少，晶形趋于完好。
变斑晶可以与基质矿物同时形成，也可能稍晚于基质形成，这与岩浆岩中斑晶矿物均比基质矿物形成早不同，反映了两者在成因上的差别。
较常见的变斑晶矿物有石榴子石、蓝晶石、红柱石、十字石、硬绿泥石、透闪石等，它们常是结晶力较强的矿物。
B.变余斑晶是具有斑状结构的岩浆岩经变质作用后，斑晶矿物仍比基质粗大，这种斑晶称为变余斑晶。它们常具有岩浆岩斑晶的某些特征，如经常具有较好的晶形，有的甚至有熔蚀结构的残留，晶体中大多没有基质的包裹体。
C.交代斑晶是由交代作用形成的颗粒粗大的矿物，交代斑晶要比基质形成晚，在岩石中分布不均匀，有时密集分布呈串珠状，交代斑晶中经常有基质矿物的包裹体断续通过，包裹体方向与基质定向构造一致，交代斑晶切割片理，一般情况下推开片理不明显，在岩石中多杂乱分布。交代斑晶与变斑晶有时不易区别，但在含有交代斑晶的岩石中，经常存在着其他交代结构。根据交代作用中组分变化规律，也可判别岩石中交代斑晶的存在。
D.碎斑是构造形变作用中所形成的颗粒较粗大的矿物。碎斑多呈不规则透镜状、眼球状、豆荚状和拉长的菱形，具有十分特殊的形态特征。碎斑的长轴方向均定向排列，在应力作用下，岩石中的显微碎裂-变形结构十分发育，具有典型动力变质岩石的结构标志。据上所述，足可与其他成因的斑晶相区别。
（2）相似变成构造的区别
A.板状与千枚状构造
板状构造是粘土岩、粉砂质粘土岩及火山凝灰岩等柔性岩石，受应力作用达到一定程度后，出现一组平行而光滑的破裂面。原岩仅有少量重结晶，新生矿物绢云母和绿泥石数量较少（图3-2）。而千枚状构造是岩石已全部重结晶，细小的片状矿物连续定向排列，因矿物颗粒十分细小，故肉眼不能分辨，在片理面上具丝绢光泽（图3-3）。
图3-2 板岩，具变余火山碎屑结构，板状构造，原岩仅有少量重结晶，新生矿物仅有较少量绢云母、绿泥石等
图3-3 千枚状构造，岩石中矿物已全部重结晶，细小片状（鳞片状）矿物连续定向排列，显微粒状鳞片
B.千枚状构造和片状构造
片状或柱状矿物定向且连续排列，可构成片状或千枚状构造。它们之间的区别在于矿物颗粒的大小，矿物颗粒细小，肉眼不能分辨者（粒度小于0.1 mm）是千枚状构造；肉眼已能分辨者（矿物粒度大于0.1 mm），则为片状构造（图3-4）。
C.片状构造和片麻状构造
片、柱状矿物定向且连续排列为片状构造，定向且不连续排列者，为片麻状构造（图3-5）。它们的组成矿物粒度均大于0.1 mm，即肉眼均能辨认。
图3-4 细粒粒状鳞片变晶结构，片状构造，岩石中云母矿物呈连续定向排列
图3-5 细粒鳞片粒状变晶结构，片麻状构造，岩石中黑云母呈断续定向排列
D.片麻状构造和条带状构造
片麻状构造主要是由片、柱状矿物定向且不连续排列构成的。有些情况下，粒状的长石、石英在塑性变形作用下，被压扁拉长，亦可形成定向的片麻状构造，这种现象在经过重结晶的长英质糜棱岩中是常见的。由矿物的颜色、成分和粒度不同集中成连续的薄层，它们相间产出形成条带状构造。条带状构造是定向构造之一，但组成条带的矿物既可以定向排列，亦可以不定向排列。如有的磁铁石英片中，磁铁矿和石英均为粒状矿物，它们可以分别聚集而形成薄的互层状条带。
（三）描述实例
中细粒石榴二云片岩
手标本：岩石具斑状变晶结构，基质为中细粒粒状鳞片变晶结构，变斑晶为石榴子石，等轴粒状，黑褐色，粒度3 mm左右，含量10%。由于白云母和黑云母连续定向排列，所以，岩石具片状构造。
显微镜下：岩石具斑状变晶结构，基质为细粒粒状鳞片变晶结构，变斑晶为石榴子石，等轴粒状，黑褐色，粒度3～3.5 mm，含量8%，石榴子石中含有炭质和石英包裹体构成筛状变晶结构。岩石中白云母和黑云母呈自形—半自形片状连续定向排列，所以，岩石具片状构造。
四、实习报告
选取手标本、薄片各两个，对其结构构造特征进行描述，要求画镜下素描图。
复习题
（1）区分：①变斑晶、变余斑晶、碎斑；②板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造。
（2）比较：①绿岩、绿片岩、钠长-绿帘角岩、青磐岩；②钙硅酸盐角岩、钙硅酸盐粒岩、矽卡岩、榴辉岩；③白云母石英岩、白云母-石英片岩、云英岩、白云片岩。
（3）根据实习及教材，画出变质岩鉴定的流程图。
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