(完整版)变质岩区填图方法
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第五章变质岩区区域地质填图理论与方法第一节变质岩的基本概念及产出特点一、变质岩的基本概念变质岩是经变质作用形成的岩石。
经受变质的原岩包括沉积岩、火成岩以及曾变质过的岩石。
地壳中先成的岩石(沉积岩、岩浆岩、变质岩),由于所处地质环境的改变,在新的物理、化学条件下,发生的矿物和岩石的成分、结构和构造的改造与转变叫变质作用。
最主要的变质作用有变质结晶、变形和变质分异3种类型。
把变质岩按变质作用类型和成因可分为区域变质岩类、热接触变质岩类、接触交代变质岩类、动力变质岩类、气液变质岩类、冲击变质岩类。
上述各类中,区域变质岩出露面积最大,约占大陆面积的18%。
由沉积岩经变质作用而形成的变质岩为副变质岩,由火成岩经变质作用而形成的变质岩为正变质岩。
二、变质岩的特征及产出特点1.变质岩的特征变质岩的最大特征是继承性与新生性共存。
变质岩的化学成分与原岩的化学成分有密切关系,同时与变质作用的特点有关;在基本没有发生交代作用的情况下,变质岩的矿物成分,决定于原岩成分和变质条件;变质岩的结构与构造取决于岩石的变质程度;变质岩具有成分的复杂多样性和产出位态的多样性,因而地层单位系统也具有多重性;变质改造有多期性和多阶段性,变质岩的产出具有多层次叠加性。
a-粉砂质泥岩夹砂岩(成层有序);b-矽线石石英岩(成层无序);c-深熔片麻岩(块状无序)图5—1 “假夹层假互层”和“假韵律”的形成(据杨振升,1988)a一早期顺层剪切变形的变质地层遭受后期强烈地褶皱和纵向构造置换改造的结果,早期地层的层序由新到老依次为:①大理岩;②透辉变粒岩;③石墨片麻岩;④石榴黑云片麻岩;⑤麻粒岩b一假单斜岩层剖面可能出现的“假夹层”、“假互层”和“假韵律”层序:I一由麻粒岩夹石墨片麻岩组成的“假夹层”组合;Ⅱ一由石榴黑云片麻岩和石墨片麻岩组成的“假互层”组合,其中的透辉变粒岩薄层可能被忽视;Ⅲ一由麻粒岩与石榴黑云片麻岩组成的“假互层”组合;Ⅳ一由石榴黑云片麻岩、石墨片麻岩、透辉变粒岩、大理岩组成的“假韵律”组合;V一由透辉变粒岩、石墨片麻岩、石榴黑云片麻岩组成的“假韵律”组合变质岩的产出特点,取决于原岩建造的性质和改造作用的程度,特别是岩石的变质程度、变形强度、变质作用类型和变质构造的改造等多个方面。
地质填图基本方法一、通过剖面测统一地质填图单元在开展地质填图之前,必需建立统一的地质填图单元。
此项工作主要是通过实测地质剖面研究建立地质填图单元。
测制能控制全测区各时代地层的地层剖面、岩浆岩剖面变质岩剖面及构造地质剖面,划分出可供填图使用岩石地层单位(含火山岩)及岩浆岩单元和变质岩单元和构造单元(断裂和褶皱)。
剖面必须部署在地质体露头良好和具有代表性的剖位测制。
剖面测线尽可能垂直地层走向,夹角一般不要小于30º(特殊情况例外)。
(一)地层剖面在无明显变质或浅变质沉积岩区,按1:5000精度测制主干地层剖面和辅助地层剖面。
建立起工作区基本地层层序,尽可能开展岩石地层、生物地层、年代地层及层序地层的划分及沉积岩相和沉积盆地演化及地层含矿性的综合研究,并采集相关测试样品和古生物样品。
研究区内至少有一条比较完整的地层剖面能对测区出露地层达到基本控制。
当测区内剖面不能满足研究要求时,即应在相邻图幅补充测制剖面进行完善。
辅助剖面测制重点主干补救主干剖面尚未很好解决的地质问题和控制岩相变化。
(二)岩浆岩剖面岩浆岩剖面包括火山岩剖面和侵入岩剖面两部分。
火山岩剖面:具有岩浆岩剖面和地层剖面的双重特性,一般在地层剖面中部署,按岩浆岩研究要求观察研究并采集相应测试样品。
由于火山岩的岩相变化较大,应尽可能性能部署辅助剖面控制。
侵入岩剖面:剖面部署一般垂直于岩体长轴和面理(或线理)方向测制。
正确划分不同期次(或序次)侵入体,并进行相带划分,采集必要的岩矿标本、岩石化学、岩石地球化学及稀土和同位素年龄样品。
对岩体侵入接触变质带要作重点研究。
重点研究岩体含矿性及岩浆活动与成矿的关系。
剖面比例尺大小据岩体大小和岩石和岩相复杂程度而定。
大型岩体(大岩株和岩基)的剖面测制可用高精度GPS仪测量数据定位成图。
(三)变质岩剖面变质岩剖面包括有区域变质岩、接触变质岩和动力变质岩三个部分。
在各条地质剖面测制过程中,均应有变质岩剖面的研究内容。
变质岩填图的有关问题和基本要求一、了解工区变质岩基本特点据已有资料,区内出露的变质岩复杂程度中等,按变质程度可分为低绿片岩相(浅变质)、绿片岩相和角闪岩相。
泥盆纪浅变质岩主要出露在新峰幅西峰山至209省道的水泥路南侧,岩性为变质砂岩、板岩、千枚岩;中、晚元古代的落马湖群主要出露于白石砬子幅东北部,属绿片岩相的变粒岩、片岩、大理岩、千枚岩等,普遍发生韧性变形(?);早元古代兴华渡口群主要为各种变粒岩、浅粒岩,局部夹斜长角闪岩,并伴有混合岩化作用,在桦皮窑幅南部、北中部大面积出露,属绿片岩相到角闪岩相。
按变质岩成因,区内变质岩应属区域低温动力变质类型。
此外,局部岩体与围岩接触带尚发育有矽卡岩、角岩及各种蚀变岩。
此外,工作区隶属浅覆盖区,露头差,任何露头都是宝贵的资料搜集场所,直接关乎结论的客观、真实程度。
二、明确变质岩地区填图主要任务和目的1.查明各类变质岩的岩性特点、矿物成分、结构构造,岩石化学和地球化学特征、接触关系。
2.以变质构造调查研究为主线,统计调查各种面、线构造特征、产状,褶皱构造的特征、样式、类型、叠加关系等,研究区域韧性变形特征。
3.接触变质岩石着重研究接触变质带、矽卡岩带分布、物质成分、规模、形态、产状和强度及其主要控制因素,有无蚀变、矿化。
4.确定变质相系,恢复原岩建造类型,建立层序、岩序的叠置系列、岩石事件系列。
5.确立岩石改造和变质环境变化的标志,建立区域变质事件模式。
6.调查研究各类变质岩的含矿层、含矿建造及矿产在变质岩内的分布规律,变质岩石、变质带、变质相对矿床、矿化的控制作用。
7.采用“构造——岩石地层”填图方法。
三、野外观察、记录的主要内容总体要求:详尽记录能够反映变质变形的构造现象,各种构造之间的关系,线、面、褶皱等产状,残留体、岩脉、能干层的变化特征,变质岩石的矿物成分、结构构造,收集有代表性的素描图、照片和标本。
(一)岩石1.风化特征颜色、风化程度,风化面上矿物相互关系、聚集形式和特点、排列方式、种类,有无包体、残留体,沿片理或片麻理剥开的难易程度,风化岩石的宏观特征等;2.岩石矿物成分矿物种类、颜色、光泽、含量、颗粒大小、自形程度,晶体习性、分布特征等;3.结构构造、变形特点;(二)变质构造1.面状构造(1)标志性层面(指原岩层面、能干层等)层面特征、沿走向变化、清晰程度、产状(2)顺层面理类型、特征、产状,变化特征(3)构造面理面理类型,产状、相互关系,期次(4)主构造期的面理矿物组合特征关注:晚古生代以后的变质岩面理(变余层理、层面)是否顺层,早元古代变质岩面理与层理的关系(通过标志层仔细观察),能干层在其中的表现。