岩石粒度变质结构及矿物碎屑检测图像式金相显微镜
区域变质产生在地球表面一些相当大的区域里。它们并不一
定要与火成侵入体或逆掩断层带相伴,但这些特征也都可以存在。
研究工作表明一般区域变质岩石被变质的时间大致与它们被强烈
变形的时间一致。因此它们具有像劈理、片理、剥理或线理等肉
眼和显微镜下都能看到的特殊构造,在受到这种影响的岩石中产
生与众不同的组构。
我们如何认出矿体是什么时候变质的,一个办法是把矿体的
一般特点与经过变质作用的碳酸盐岩和硅酸盐岩的一般特点进行
比较。在接触和区域变质地区岩石一般表现出:
(1)产生变质结构,
(2)粒度发生变化——通常粒度加大,
(3)新矿物逐渐形成。除此以外,正如上面所说,区域变质
岩石通常发育某些次生构造。随后我们将研究这每一种效应。
变质结构的形成
变形
三类变形,弹性、塑性和脆性,都很重要——弹性变形主要
是因为它能提高颗粒内部的自由能,使再结晶和颗粒生长变得更
容易。塑性变形通过原生(移动)滑动或次生(双晶)滑动发生。
在移动滑动中,移动沿颗粒内部的滑动面发生,晶格不发生任何
旋转。在实验室很容易用人工使方铅矿产生滑动,它的滑动面平
行。在双晶滑动中,晶格的一部分发生旋转使之占有双晶的
位置。旋转起初只是分子规模的,但应力持续作用,通过一层层
的旋转扩展到整个颗粒。正常的结果是形成聚片双晶。变形大理
岩中碳酸盐的次生双晶是地质工作者都熟悉的例子。大多数软的
不透明的矿物具有很多潜在滑动面,如方铅矿中就有八个,所以
在动力变质和区域变质期间应力会影响这些矿物,导致塑性流动。
温度升高会促进这种流动,但在较低的温度下如加大所施的压力
流动也能产生。
脆性变形以破坏或剪碎的形式出现。它们一般都沿着像解理、
双晶面等颗粒中的软弱面发生。破裂常常通过同种或它种矿物在
裂隙中重新生长而愈合。另一方面较软的矿物也可以流入这一空
间,使碎裂的矿物碎屑孤立起来。在由硬矿物和软矿物组成的多相
颗粒集合体中,特别容易出现这种情况。在一个给定的变形程度
下,象黄铁矿和砷黄铁矿等较硬的矿物会破裂,而较软的矿物如方
铅矿和磺酸盐类矿物会流动。这种作用会使颗粒延长并形成片状
结构.