巖石粒度變質結構及礦物碎屑檢測圖像式金相顯微鏡
區域變質產生在地球表面一些相當大的區域里。它們并不一
定要與火成侵入體或逆掩斷層帶相伴,但這些特征也都可以存在。
研究工作表明一般區域變質巖石被變質的時間大致與它們被強烈
變形的時間一致。因此它們具有像劈理、片理、剝理或線理等肉
眼和顯微鏡下都能看到的特殊構造,在受到這種影響的巖石中產
生與眾不同的組構。
我們如何認出礦體是什么時候變質的,一個辦法是把礦體的
一般特點與經過變質作用的碳酸鹽巖和硅酸鹽巖的一般特點進行
比較。在接觸和區域變質地區巖石一般表現出:
(1)產生變質結構,
(2)粒度發生變化——通常粒度加大,
(3)新礦物逐漸形成。除此以外,正如上面所說,區域變質
巖石通常發育某些次生構造。隨后我們將研究這每一種效應。
變質結構的形成
變形
三類變形,彈性、塑性和脆性,都很重要——彈性變形主要
是因為它能提高顆粒內部的自由能,使再結晶和顆粒生長變得更
容易。塑性變形通過原生(移動)滑動或次生(雙晶)滑動發生。
在移動滑動中,移動沿顆粒內部的滑動面發生,晶格不發生任何
旋轉。在實驗室很容易用人工使方鉛礦產生滑動,它的滑動面平
行。在雙晶滑動中,晶格的一部分發生旋轉使之占有雙晶的
位置。旋轉起初只是分子規模的,但應力持續作用,通過一層層
的旋轉擴展到整個顆粒。正常的結果是形成聚片雙晶。變形大理
巖中碳酸鹽的次生雙晶是地質工作者都熟悉的例子。大多數軟的
不透明的礦物具有很多潛在滑動面,如方鉛礦中就有八個,所以
在動力變質和區域變質期間應力會影響這些礦物,導致塑性流動。
溫度升高會促進這種流動,但在較低的溫度下如加大所施的壓力
流動也能產生。
脆性變形以破壞或剪碎的形式出現。它們一般都沿著像解理、
雙晶面等顆粒中的軟弱面發生。破裂常常通過同種或它種礦物在
裂隙中重新生長而愈合。另一方面較軟的礦物也可以流入這一空
間,使碎裂的礦物碎屑孤立起來。在由硬礦物和軟礦物組成的多相
顆粒集合體中,特別容易出現這種情況。在一個給定的變形程度
下,象黃鐵礦和砷黃鐵礦等較硬的礦物會破裂,而較軟的礦物如方
鉛礦和磺酸鹽類礦物會流動。這種作用會使顆粒延長并形成片狀
結構.