工程地質(zhì)培訓(xùn)講義-變質(zhì)巖

變質(zhì)巖變質(zhì)巖一、變質(zhì)巖的形成二、變質(zhì)巖的物質(zhì)組成三、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造四、變質(zhì)巖的分類五、常見的變質(zhì)巖3

一、變質(zhì)巖的形成?

變質(zhì)巖：由原巖石（巖漿巖、沉積巖或變質(zhì)巖）

在地殼中受到高溫、高壓或化學(xué)成分的滲入，在

基本保持固態(tài)的情況下使巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造或礦

物成分發(fā)生變化，形成新的巖石。?

變質(zhì)巖不僅具有

自身獨(dú)特的特點(diǎn),

而且還常保留著

原來巖石的某些

特征。變質(zhì)巖的形成?

變質(zhì)巖占地殼總量略遜于巖漿巖，但變質(zhì)巖的家

族非常龐大，其種類遠(yuǎn)多于巖漿巖和沉積巖。?

變質(zhì)巖中的主要礦產(chǎn)–與接觸變質(zhì)巖有關(guān)的礦產(chǎn)：鐵、銅、鉛、鋅、

鉬、鈹、石棉等。如：湖北鐵礦，湖南的鉛鋅

礦，云南的錫礦等。–與區(qū)域變質(zhì)有關(guān)的礦產(chǎn)有：鐵、石墨、菱鎂礦、剛玉及磷礦等。如：鞍山的鐵礦、山東的滑石礦。變質(zhì)巖的形成?

變質(zhì)巖的用途：–建筑及裝飾材料，如板巖、漢白玉等–工藝品原料，如大理石、翡翠等–非金屬工業(yè)原料，如石英巖、石墨、剛玉、石棉等–變質(zhì)巖中直接產(chǎn)出金屬礦產(chǎn)，如金、銀、銅、

鉛、鋅、鐵及稀有、稀土等礦產(chǎn)，其中變質(zhì)巖

中的鐵礦床占全世界鐵礦總儲(chǔ)量的80%以上6二、變質(zhì)巖的物質(zhì)組成?

組成變質(zhì)巖的礦物–繼承礦物（原生礦物）：在其它巖石中也存在

的礦物，如石英、長石、云母、角閃石、輝石、

方解石、白云石等。–新礦物（變質(zhì)礦物）：在變質(zhì)過程中產(chǎn)生的新

礦物，如石榴子石、絹云母、綠泥石、紅柱石、

陽起石、透閃石、滑石、硅灰石、蛇紋石等。這些變質(zhì)礦物可以作為鑒別變質(zhì)巖的標(biāo)志礦物。?變質(zhì)巖中礦物因壓力的影響，排列往往具有定向性，礦物形態(tài)具有延長性。變質(zhì)巖的物質(zhì)組成?

變質(zhì)巖和巖漿巖的區(qū)別：–變質(zhì)巖往往有典型的變質(zhì)礦物，–有些變質(zhì)巖具有片理構(gòu)造，而巖漿巖則無。?

變質(zhì)巖和沉積巖的區(qū)別：–沉積巖具層理構(gòu)造，常含化石；而變質(zhì)巖則無。–沉積巖中一般不具結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu)；而變質(zhì)巖大部分是重結(jié)晶的巖石，只是結(jié)晶程度不同。三、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造?

變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)–變余結(jié)構(gòu)–碎裂結(jié)構(gòu)–變晶結(jié)構(gòu)?

變質(zhì)巖的構(gòu)造–片理構(gòu)造–塊狀構(gòu)造變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)-變余結(jié)構(gòu)?

變余結(jié)構(gòu)：在變質(zhì)過程中，由于變質(zhì)程度較淺，

重結(jié)晶作用不完全，仍保留一些原巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)

造特征。–變質(zhì)巖的原巖是砂巖或泥巖等沉積巖，則可能會(huì)出現(xiàn)變余砂狀結(jié)構(gòu)或變余泥狀結(jié)構(gòu)；–變質(zhì)巖的原巖是巖漿巖，則可能會(huì)有變余斑狀結(jié)構(gòu)等。?

變余結(jié)構(gòu)對(duì)于判別原巖的性質(zhì)類型有重要意義。變余結(jié)構(gòu)變余礫狀結(jié)構(gòu)（標(biāo)本光面）變余粉砂結(jié)構(gòu)變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)-碎裂結(jié)構(gòu)?

碎裂結(jié)構(gòu)：巖石在應(yīng)力作用下，其中的礦物顆粒

破碎，又被粘結(jié)在一起形成的結(jié)構(gòu)。顆粒外形形

成不規(guī)則的帶棱角的碎屑，碎屑邊緣常呈鋸齒狀，

并常有裂隙及扭曲變形等現(xiàn)象。?

它是動(dòng)力變質(zhì)巖常有的一種結(jié)構(gòu)，主要發(fā)生在構(gòu)造破碎帶。?

山區(qū)公路建設(shè)中，碎裂結(jié)構(gòu)巖體邊坡常常需要采用錨索加固的方法。14變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)-變晶結(jié)構(gòu)?

變晶結(jié)構(gòu)：巖石在變質(zhì)作用過程中，由重結(jié)晶作

用、變質(zhì)結(jié)晶作用等方式形成的變晶礦物所組成

的結(jié)構(gòu)。?

變晶結(jié)構(gòu)與沉積巖中的結(jié)晶結(jié)構(gòu)都主要由礦物晶粒組成，十分相似，但存在以下區(qū)別：–變晶結(jié)構(gòu)是在固態(tài)下重結(jié)晶和重組合的產(chǎn)物，各種礦物幾乎同時(shí)結(jié)晶。–具變晶結(jié)構(gòu)的巖石為全晶質(zhì)的（極少數(shù)為隱晶質(zhì)），沒有玻璃質(zhì)。–巖石中柱狀、針狀、片狀和放射狀礦物較發(fā)育，且常呈定向分布。變晶結(jié)構(gòu)?

分類依據(jù)：變晶礦物粒度絕對(duì)大小–粗粒變晶結(jié)構(gòu)：礦物顆粒平均直徑＞3mm。–中粒變晶結(jié)構(gòu)：礦物顆粒平均直徑3～1mm。–細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)：礦物顆粒平均直徑＜1mm。變晶結(jié)構(gòu)?

分類依據(jù)：變晶礦物顆粒的相對(duì)大小–等粒變晶結(jié)構(gòu)：巖石中大部分主要變晶礦物顆粒大小大致相等。如大理巖、石英巖。–不等粒變晶結(jié)構(gòu)：主要變晶礦物顆粒大小不等但呈連續(xù)變化。–斑狀變晶結(jié)構(gòu)：礦物顆粒直徑大小相差懸殊，

在較細(xì)粒的變質(zhì)基質(zhì)中，有較大的變晶礦物。

如片巖、片麻巖。變晶結(jié)構(gòu)等粒變晶結(jié)構(gòu)不等粒變晶結(jié)構(gòu)斑狀變晶結(jié)構(gòu)變質(zhì)巖的構(gòu)造?

片理構(gòu)造：巖石中礦物在定向壓力作用下，發(fā)生

平行排列而形成的構(gòu)造，是變質(zhì)巖中最常見的、

特征性的構(gòu)造。?

片理構(gòu)造是變質(zhì)巖所特有的，是從構(gòu)造上區(qū)別于其他巖石的一個(gè)顯著標(biāo)志。?

分類依據(jù)：礦物的組合和重結(jié)晶程度–板狀構(gòu)造–千枚狀構(gòu)造–片狀構(gòu)造–片麻狀構(gòu)造20變質(zhì)巖的構(gòu)造-板狀構(gòu)造

?

板狀構(gòu)造：在變質(zhì)過程中，

泥巖或頁巖等柔性巖石受應(yīng)

力作用達(dá)到一定限度后，常

出現(xiàn)一組互相平行的破裂面，

也稱劈理構(gòu)造。

?

由于巖石基本未重結(jié)晶，故

肉眼不能分辨顆粒，劈理面

平整光滑，并微有絲絹光澤。

?

沿劈理可形成均勻薄板。

?

板狀構(gòu)造是在低溫而應(yīng)力較

強(qiáng)的變質(zhì)條件下形成的。變質(zhì)巖的構(gòu)造-千枚狀構(gòu)造?

千枚狀構(gòu)造：變質(zhì)重結(jié)晶程度不高，由細(xì)小片狀

礦物（絹云母、綠泥石）呈定向密集平行排列所

成的構(gòu)造。?

與片狀構(gòu)造相似，但晶粒微細(xì)，不易肉眼辨別礦物成分，片理面上常具絲絹光澤。變質(zhì)巖的構(gòu)造-片狀構(gòu)造?

片狀構(gòu)造：顯晶質(zhì)變晶結(jié)構(gòu)，由云母、綠泥石、

滑石、角閃石等片柱狀礦物作定向平行排列成片

理。?

巖石重結(jié)晶較明顯；片理面可以是平直的，也可以波狀彎曲。變質(zhì)巖的構(gòu)造-片麻狀構(gòu)造?

片麻狀構(gòu)造：顯晶質(zhì)變晶結(jié)構(gòu)，主要由粒狀變晶

礦物（長石、石英等）組成，巖石中暗色礦物與

淺色礦物相間呈條帶狀分布而成的一種構(gòu)造。?

在區(qū)域變質(zhì)巖的片麻巖中常見片麻狀構(gòu)造。片理構(gòu)造變質(zhì)巖的構(gòu)造-塊狀構(gòu)造?

塊狀構(gòu)造：巖石中礦物顆粒無定向排列所表現(xiàn)的均一構(gòu)造。?

部分大理巖、石英巖等具此構(gòu)造。26四、變質(zhì)巖的分類變質(zhì)巖的分類五、常見的變質(zhì)巖??????板巖千枚巖片巖片麻巖石英巖大理巖29

板巖?

粘土巖、粉砂巖輕微變質(zhì)而

成的淺變質(zhì)巖。?

具板狀構(gòu)造，礦物基本沒有

重結(jié)晶或只有部分重結(jié)晶，

外表呈致密隱晶質(zhì)，肉眼難

以鑒別。?

據(jù)顏色和雜質(zhì)，分別稱為黑

色炭質(zhì)板巖、灰綠色鈣質(zhì)板

巖等。?

板巖可劈開成板，作為屋瓦、

鋪路等建筑材料。30板巖31

千枚巖?

巖石重結(jié)晶程度不高，劈理面上

有某些礦物（絹云母、綠泥石）

呈定向密集平行排列，具明顯的

絲絹光澤，有時(shí)還見有一些小皺

紋。?

粘土巖------硬綠泥石千枚巖?

粉砂巖------石英千枚巖?

酸性凝灰?guī)r------絹云母千枚巖?

中基性凝灰?guī)r------綠泥石千枚

巖?

結(jié)晶程度比板巖好，晶粒極細(xì)，

肉眼不能直接辨別。?

外表常呈黃綠、褐紅、灰黑等色。片巖?

具鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)和片狀構(gòu)造的巖石。?

由片狀或柱狀礦物如云母、滑石、石墨、等組成，

并呈定向排列；間有石英、長石等粒狀礦物。?

屬于中級(jí)變質(zhì)巖石，變質(zhì)程度比千枚巖高。?

根據(jù)片巖的主要礦物可分為：云母片巖、綠泥片

巖、滑石片巖、蛇紋石片巖、角閃片巖、石英片

巖、藍(lán)閃石片巖等。33云母片巖藍(lán)閃石片巖

角閃石片巖片麻巖?

具典型的片麻狀構(gòu)造，變晶或變余結(jié)構(gòu)，因發(fā)生重結(jié)晶，一般晶粒粗大，肉眼可以辨識(shí)。?

片麻巖可以由巖漿巖變質(zhì)而成，也可由沉積巖變質(zhì)形成。?

主要礦物為石英和長石，其次有云母、角閃石、

輝石等。此外有時(shí)還含有少量石榴子石等變質(zhì)礦

物。35

大理巖?

由石灰?guī)r或白云巖經(jīng)重結(jié)晶變質(zhì)而

成，等粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。?

主要礦物成分為方解石，遇稀鹽酸

強(qiáng)烈起泡，可與其他淺色巖石相區(qū)

別。?

大理巖常呈白色、淺紅色、淡綠色、

深灰色以及其他各種顏色，常因含

有其他帶色雜質(zhì)而呈現(xiàn)出美麗的花

紋。?

大理巖強(qiáng)度中等，易于開采加工，

色澤美麗，是優(yōu)質(zhì)裝飾石材和建材，

純白大理巖稱漢白玉。36大理巖37

大理巖?

石灰?guī)r：沉積巖，礦物成分主要

為方解石。有致密狀、結(jié)晶粒狀、

生物碎屑等結(jié)構(gòu)。?

大理巖：變質(zhì)巖，由碳酸鹽巖經(jīng)

區(qū)域變質(zhì)作用或接觸變質(zhì)作用形

成。主要由方解石和白云石組成。

粒狀變晶結(jié)構(gòu)或變余結(jié)構(gòu)。塊狀

構(gòu)造。?

石灰?guī)r的顆粒很細(xì)，肉眼難于辨

別；比較光滑；滴稀鹽酸后劇烈

冒泡。?

大理巖顆粒要粗一些，顆粒比較

晶瑩；表面不光滑；滴稀鹽酸后

冒泡情況不如石灰?guī)r。38

石英巖?

結(jié)構(gòu)和構(gòu)造與大理巖相似。?

一般由較純的石英砂巖變

質(zhì)而成。?

常呈白色，因含雜質(zhì)，可

出現(xiàn)灰白色、灰色、黃褐

色或淺紫紅色。?

強(qiáng)度很高，抵抗風(fēng)化的能

力很強(qiáng)，是良好的建筑石

料。?

但硬度很高，開采加工相

當(dāng)困難。39三大類巖石之間的關(guān)系?

三大類巖石都是在特定的地質(zhì)條件下形成的，但在成因上又是緊密聯(lián)系的：–在地球形成的早期，巖漿活動(dòng)十分強(qiáng)烈，地殼中首先出現(xiàn)的巖石是由巖漿凝固而成的。–自出現(xiàn)了大氣圈和水圈以來，各種外力因素開

始對(duì)地表巖石一方面進(jìn)行破壞，一方面又進(jìn)行

建造，出現(xiàn)了沉積巖。–任何巖石都不能回避自然界的改造，因此在一定條件下又出現(xiàn)了變質(zhì)巖。41巖類特征巖漿巖沉積巖變質(zhì)巖礦物成分均為原生礦物，其成分復(fù)雜，但較穩(wěn)定，常見的有：石英、長石、角閃石、輝石、橄欖石和黑云母等。次生礦物占相當(dāng)數(shù)量，礦物成分簡單，但一般多不固定，常見的有：石英、正長石、白云母、方解石、白云石、高嶺石、綠泥石和海綠石等。除具有原巖的礦物成分外，尚有典型的變質(zhì)礦物，如石榴子石、透輝石、矽線石、藍(lán)晶石、十字石、紅柱石、陽起石、符山石等。結(jié)構(gòu)以粒狀、斑狀結(jié)構(gòu)為特征，還可以是隱晶質(zhì)、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)以碎屑、泥質(zhì)及生物碎屑結(jié)構(gòu)為其特征以變晶、變余、壓碎結(jié)構(gòu)為其特征構(gòu)造具流紋、氣孔及塊狀構(gòu)造多具層理構(gòu)造多具片理構(gòu)造產(chǎn)狀多以侵入體出現(xiàn)，少數(shù)噴出巖呈不規(guī)則狀產(chǎn)出層狀或大透