2018-12-03 10:00:31

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片麻岩是一种变质岩,而且变质程度深,具有片麻状构造或条带状构造,鳞片粒状变晶结构,主要由长石、石英、云母等组成,其中长石和石英含量大于50%,长石多于石英。如果石英多于长石,就叫做"片岩"而不再是片麻岩。

基本信息

  • 中文名

    片麻岩

  • 组成

    长石、石英

  • 构造

    片麻状构造或条带状

  • 长石、石英

    大于50%

  • 岩石分类

    变质岩

  • 石英多于长石

    片岩

折叠 编辑本段 术语简介

片麻岩主要由长石、石英组成,中粗粒变晶结构和片麻状或条带状构造变质岩

关于片麻岩的含义及其与片岩的区分标志,各国岩石学家的看法不尽一致。英国和美国主要根据岩石的构造(片状或片麻状)来区分片岩和片麻岩,北欧一些国家主要根据长石含量来区分,长石含量高的为片麻岩,含量低的为片岩。

在中国,片麻岩指矿物组成中长石和石英含量大于50%,其中长石大于25%的变质岩。片麻岩的原岩类型和形成条件比较复杂。

片麻岩一种变质岩。通常为中-高级变质作用的产物。具明显的片麻状构造。主要由长石、石英和各种暗色矿物(云母、角闪石、辉石等)组成。根据岩石的物质成分可分为富铝片麻岩、斜长片麻岩、碱长(二长)片麻岩和钙质片麻岩等。

还可依所含矿物种类进一步分为角闪石斜长片麻岩、石榴子石斜长片麻岩、黑云母斜长片麻岩等。其原岩类型比较复杂,可以是正常沉积岩(粘土岩、粉砂岩等),也可以是火山岩、火山碎屑岩或各种侵入岩。在一定的温度和压力条件下,可由区域变质作用或接触变质作用形成。

折叠 编辑本段 历史事件

1990年,中国水厂铁矿投资250万元,兴建了道砟生产线,将围岩中的角闪斜长片麻岩、含铁石英岩、混合质花岗岩变质岩,经过粗、中、细三段破碎,两次五层筛分,首先开发出16~60mm铁路道砟。

1984年中国河北地质三队将桑干群划分成5组,依次为西葛峪组(为一套暗色麻粒岩,斜长片麻岩及混合岩)水地庄组(为片麻岩)花家营组(为浅色麻粒岩)涧沟河组和艾家沟组。

1982年夏在中国松树沟地区教学实习期间,分别在工作区东、西相距10公里的两处,发耐现了赋存于富水杂岩北侧(黑云母斜长片麻岩底部)的一套单成分的陆源砾岩层。

1982年,我所铁矿组对变质地层重新进行了划分,将霍丘群分为花园组及吴集组两个组了下部花园组为角闪质钾长眼球状混合岩和角闪质混合片麻岩夹斜长片麻岩、变粒岩、斜长角闪岩。

1981年中国安徽西南部发现了产于黑云母斜长片麻岩中的红宝石。

折叠 编辑本段 岩石分类

岩石;依不同的形成方式,可粗略分为三类:火成岩沉积岩变质岩

折叠 火成岩

火山岩:流纹岩;粗面岩;响岩;英安岩;安山岩;粗安岩;玄武岩

浅成岩:斑岩;霏细岩;细晶岩;伟晶岩;玢岩;粗玄岩;煌斑岩

深成岩:花岗岩;正长岩;二长岩;花岗闪长岩;闪长岩;辉长岩;斜长岩;橄榄岩;辉石岩;角闪石岩

折叠 沉积岩

碎屑岩:砾岩;角砾岩;砂岩(又分为长石砂岩、杂砂岩);泥岩;页岩

火山碎屑岩:集块岩;凝灰岩

生物岩:石灰岩;燧石;硅藻土;叠层岩;煤炭;油页岩

化学岩:石灰岩;白云岩;燧石

折叠 变质岩

接触变质岩角页岩:大理岩;石英岩;硅卡岩;云英岩

区域变质岩:千枚岩;片岩;片麻岩;混合岩;角闪岩;麻粒岩;榴辉岩;板岩

动力变质岩:糜棱岩

折叠 编辑本段 历史渊源

对中国冀东地区水系沉积物42种化学元素含量的统计中发现,随岩石年龄增大其铋含量线性降低,如跑马场组(相对年轻)140(含量单位10-9,下同),拉马沟组116,三屯营组103,上川组98(相对较老),而年龄只有1.2亿年的燕山期石英斑岩铋含量则高达264。这一规律得到了陨石和月球的印证,如月球平均0.1(46亿年)、月球表面1(46-31亿年)、普通球粒陨石3、南极灰色片麻岩40、地壳170-200(46-0亿年)。

如此看来,冀东变质岩分布区,铋含量最低处就可能是最古老陆壳之所在。1:20万青龙幅地球化学水系沉积物测量原始网格数椐图上,迁安县商庄子一带(东经118°40′35″,北纬40°10′00″)便存在着我们百般寻觅的铋的最低含量区,其最低达10×10-9(考虑到水系沉积物的表生富集作用,其岩石中的含量可能更低)。

中国商庄子一带具有奇异的地球化学特征,那就是在不大的范围内,既出现超基性岩标型元素(铁、铬)又有基性岩标型元素(、钛、钪)、酸性岩标型元素(钨、钼、铯、锡、锆、钇、镧等),甚至碱性岩标型元素(嫁)的正异常。其中钛、铁为全青龙幅最高值,它们多为大离子亲石难熔元素,变质过程中不易流失,说明该区经历过更高级更多次的变质作用

月球地质学研究表明,月球玄武岩的共同特征是:缺失在相对低温下易挥发的元素碳、氮、硫、氯、汞、锌和铅,富集难熔元素钛和锆。月海玄武岩无论在分布、熔融温度范围和化学组成等方面,都与地球上的玄武岩相似,但比地球玄武岩富含铁、镁和钛,而贫碱性金属,铬的含量及难熔元素也较地球玄武岩为高。通过对比,商庄子片麻岩与月球玄武岩有诸多相似之处。月球在大约31亿年前便基本停止了地质活动,其岩石总体上说比地球上的要古老得多。

中国商庄子片麻岩为斜长紫苏花岗岩(或浅色二辉麻粒岩),无独有偶,据F.N.Kamenev(1990)报导,南极恩德比地法菲山斜长紫苏花岗岩的铅同位素测定结果表明,它们是南极最古老的岩石,年龄约为40亿年,这是原始地壳的残块。

折叠 编辑本段 主要类型

折叠 富铝型

由富铝的黏土质岩石经中高级变质作用形成。主要由石英、酸性斜长石钾长石和黑云母组成,常含夕线石、蓝晶石、石榴子石﹑堇青石等富铝变质矿物,当SiO2不足时,可出现刚玉,富碳时可出现石墨。斜长片麻岩。由中、基性火山岩及火山质硬砂岩经变质作用形成。主要由斜长石、石英及绿泥石、云母、角闪石等组成,可含少量辉石石榴子石等矿物。常见类型有黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩等。

折叠 碱性长石型

由酸性火山岩及长石砂岩经变质作用形成。主要由钾长石、酸性斜长石、石英及少量黑云母角闪石等组成。

折叠 钙质型

钙质页岩及部分中、基性火山岩、凝灰岩经变质作用形成。主要由斜长石、石英、云母、角闪石、透辉石﹑阳起石等矿物组成,可含方解石﹑白云石﹑方柱石﹑钙铝榴石等矿物。片麻岩的进一步命名,可按特征变质矿物、片柱状矿物和长石种类进行,如石榴黑云斜长片麻岩、夕线石榴钾长片麻岩等。

片麻岩在前寒武纪结晶基底和显生宙的造山带中均有大量分布,在世界各大陆如北欧的波罗的地盾、北美洲的加拿大地盾﹑非洲大陆、印度半岛﹑澳大利亚和中国的华北陆台等地均有分布。片麻岩中常赋存大量非金属矿产,如石墨、石榴子石、夕线石等。片麻岩可做建筑石材和铺路原料。

折叠 编辑本段 鉴别特征

折叠 结构差别

片麻岩具有清楚的带状,它的这种层理不像片岩等可以沿着层理劈成薄片。片麻岩的颗粒较粗,有些含有大量石英和长石。片麻岩上的条状是由岩石中不同比例的矿物分布形成的,比如深色条带中含镁铁质矿物,浅色条带中含长石、石英物质多。另外,颗粒大小也可产生条带状。片麻岩分布很广,都会常常见到这种岩石。它们可以做建筑用石料,还常被用来做铺路石。正片麻岩是火成岩变质后形成的,而副片麻岩则是由沉积岩变化而来。

折叠 变质1

认为它们是变质沉积岩,根据是一些含夕线石、堇青石、石榴子石等富铝矿物的长英质片麻岩与比较均匀的、含黑云母和角闪石的灰色片麻岩,呈互层状共生。因此,认为它们是长石砂岩、硬砂岩和富铝沉积岩等经角闪岩相-麻粒岩相变质作用和变形作用所形成。

折叠 变质2

认为它们是变质火山岩及火山沉积岩,其化学成分可以与绿岩带的火山岩或火山碎屑岩相比,属英安岩-安山岩成分的钙碱性火山岩,经变质和变形作用所形成。

折叠 岩百

认为它主要是英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩等深成侵入体经变质和变形作用形成,根据是在灰色片麻岩中可见未变形和未叶理化的英云闪长岩呈岩枝状斜切较老的岩石,它们的岩石化学和地球化学特征与沉积岩明显不同。

折叠 编辑本段 主要成因

片麻岩主要包括三种类型:黑云斜长片麻岩、二长花岗片麻岩和A型花岗质片麻岩,地球化学判别结果表明它们的原岩均为火成岩。不同类型片麻岩的地球化学特征各不相同,反映它们的原岩具有不同的形成与演化历史。

折叠 黑云斜长

黑云斜长片麻岩以负Eu异常弱,甚至出现明显的正异常(δEu=0.60~1.45)、强的Ba正异常、无明显的Sr异常为特征而明显不同于其它类型的片麻岩。其地球化学的总体特征类似于扬子克拉通北缘新元古代双峰式火山岩的酸性端元。

折叠 二长花岗

与黑云斜长片麻岩类似,二长花岗片麻岩中轻、重稀土元素之间的分馏程度也较强(La_N/Yb_N=6.3~17.2)。

但以强的负Eu异常(δEu=0.27~0.54)、强的Sr负异常和弱的Ba负异常为特征。明显不同于黑云钭长片麻岩。

折叠 A型花岗

A型花岗片麻岩的稀土模式及蛛网图的形态类似于二长花岗片麻岩,所不同的是前者Nb、Ta负异常相对较弱。区内几种类型片麻岩的ε_(Nd)(t)值差别不大,反映它们的原岩之间可能有一定的成因联系。

折叠 共性与差异

它们的Nd同位素模式年龄T_(DM)都集中在2.0Ga左右,表明它们的源区主要为早元古代的地壳物质,且岩性比较均一。推测二长花岗片麻岩与黑云斜长片麻岩的原岩是同源异相,而A型花岗岩是在大规模Ⅰ型花岗质岩浆形成后,由脱水的紫苏辉石质残留下地壳物质再次发生部分熔融形成的。

折叠 编辑本段 判别结果

岩相学特征表明正片麻岩为含石榴钾长花岗质片麻岩、黑云钾长(二长)花岗质片麻岩、多硅白云母钾长(二长)花岗质片麻岩、含磁铁矿钾长(二长)花岗质片麻岩、含角闪石钾长花岗质片麻岩、二云钾长(二长)花岗质片麻岩、含磁铁矿二云二长花岗质片麻岩、含石榴黑云二长花岗质片麻岩及基本不含暗色矿物的钾长花岗质片麻岩。副片麻岩为绿帘黑云斜长(二长)片麻岩、绿帘黑云角闪斜长片麻岩、含石榴绿帘黑云斜长(二长)片麻岩、含石榴黑云斜长(二长)片麻岩、角闪黑云斜长(二长)片麻岩、含石榴石白云母斜长片麻岩、黑云斜长(二长)片麻岩、角闪绿帘黑云斜长片麻岩、多硅白云母斜长(二长)片麻岩、二云斜长(二长)片麻岩、含石榴二云二长片麻岩、含磁铁矿二长片麻岩、含磁铁矿黑云二长片麻岩。

化学研究结果表明正片麻岩的SiO2含量普遍偏高,为73.56%-79.01%,Al2O3含量为10.49%-13.75%;TiO2、Fe2O3、FeO、MnO和MgO的含量明显偏低,其中Fe2O3为0.26%-2.56%,FeO为0.09%-1.13%,MgO为0.01%-0.63%;岩石明显富含Na2O、K2O,强烈贫钙,Na2O+K2O的含量为6.20%-9.15%,K2O的含量为1.26%-5.67%,CaO的含量为0.08%-1.59%。正片麻岩的稀土和微量元素地球化学特征表现为Eu呈中等-强烈的负异常,弱-明显的轻重稀土分馏,强烈富集大离子亲石元素K、Rb、Th,高场强元素Ti、Ta和Nb表现为明显的负异常,而Hf和Zr则为明显正异常。

3000-3500m花岗质片麻岩的原岩具A型花岗岩的特征,形成于大陆裂谷环境,记录了Rodinia超大陆裂解时苏鲁地区的花岗岩浆事件,表明新元古代晚期扬子板块北缘的构造属性为大陆裂谷环境。中国大陆科学钻探工程主孔3000-3500m副片麻岩SiO2含量相对偏低,且变化范围大,Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO和CaO的含量明显高于正片麻岩,其中SiO2含量为55.38%-78.5%,Al2O3的含量为10.99%-20.09%,FeO的含量为0.4%-6.04%,Fe2O3的含量为0.14%-3.86%,MgO的含量为0.05%-4.83%,CaO的含量为0.22%-7.39%。

稀土和微量元素的特征表明副片麻岩Eu异常差别大,存在从强烈到中等再到弱的负或正异常,与正片麻岩明显不同,稀土含量变化大。虽然多数副片麻岩的Ti、P呈明显的负异常,但其异常幅度明显小于正片麻岩。副片麻岩的原岩具有多种来源,部分可能为形成于板内或火山弧环境酸性火山碎屑岩,部分为形成于弧前(弧后)盆地或大陆边缘的走滑盆地的含泥质的长石石英砂岩

正、副片麻岩锆石微区记录了详细的年代学信息,其中正片麻岩的锆石核部206Pb*/238U年龄大于750Ma,表明花岗岩原岩形成于新元古代;副片麻岩的锆石核部206Pb*/238U年龄为659-313Ma,表明原岩继承性碎屑锆石来源的复杂性。正、副片麻岩的含柯石英包体的锆石幔部206Pb*/238U年龄加权平均值分别为227±2Ma、228±5Ma,表明超高压峰期变质发生在晚三叠纪。

正、副片麻岩的锆石边部206Pb*/238U年龄加权平均值分别为209±3Ma、213±6Ma,代表了苏鲁地体折返过程中的角闪岩相退变质年龄。正片麻岩的锆石微区年代学特征证明了正片麻岩是新元古代花岗岩原岩经历了超高压变质和角闪岩相退变质的产物,不是榴辉岩和副片麻岩发生"部分熔融"和"钾交代"的产物。

折叠 编辑本段 发展前景

片麻岩综合开发治理项目研究居国际领先水平,对全国同类山区综合开发具有重要指导意义。

中国河北省重大科技攻关项目"河北省太行山区千万亩片麻岩综合开发治理技术研究",受到由中国科学院院士、中国工程院院士张宗祜和中国工程院院士刘更另以及国家科技部原副部长、博士生导师韩德乾等专家组成的鉴定委

员会的高度评价。

专家们考察了中国内丘县、邢台县、沙河市的项目现场,并听取了有关报告。认为,该研究项目理论创新性强,综合效益十分显著,在中国山区综合开发与区域农村经济可持续发展领域获得重大突破,项目总体研究居国际同类研究的领先水平,对全国同类山区综合开发具有重要的指导意义。

该研究项目从1999年开始实施,由中国河北省山区开发办公室等单位共同承担。经过4年多的实施,首次完成了片麻岩山区景观生态经济建设的四大类型划分及其相应的综合技术标准,为该区域的综合开发与治理提供了重要理论依据;研究开发出爆破整地、修筑隔坡沟状梯田、培肥土壤等多项关键技术,组装集成了"蓄、集、整、改、排"为一体的景观生态经济建设基础工程技术体系。

通过4年的建设,创建了具有典型示范意义的以生态环境为中心的邢台县前南峪模式,以生态经济林为主体产业的内丘县富岗景观生态经济模式,以生态旅游为主体的中国平山西柏坡模式,以城镇化建设为主体的、山区农村城镇化的沙河市栾卸模式,以丘陵区果草畜结合的、高效标准化治理荒山的临城县绿岭模式等5种山区可持续发展模式,走出了山区开发治理的新路子。

中国课题组人员和当地有关部门示范推广了16项适于太行山片麻岩山地开发治理的标准化技术,举办不同层次的培训班1860次,培训人员76万人(次),推广先进适用农业技术120多项,示范推广总面积达到了1080万亩,累计增加农业产值25.3亿元,纯增收18.5亿元。

折叠 编辑本段 藏品信息

图片描述:中国固阳的片麻岩(Gneiss)的标本照片。暗绿色 灰白色;中粒变晶结构;片麻状构造;主要矿物组成为长石、石英、黑云母、辉石、角闪石。[1]

收藏单位:中国地质博物馆

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