(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。
变质岩区填图方法
反应结构
分布在斜长石和紫苏辉石间，由细 粒石榴石和石英组成的链状构造
变质岩的结构
三.变形结构(组构)
1. 脆性变形结构：碎裂结构,碎斑结构,碎粒结构. 2. 韧性变形结构: 波形消光,变形纹,变形带,亚颗 粒,核幔结构,拔丝组构等.
四.交代结构
常见类型例如: 交代假象结构、交代蚕食结构、 交代残留结构、交代净边结构.
控制因素：温度（T）压力（P）应力（S）流体（f）。
不同的构造环境,表现为变质作用的多样性。
物理、化学条件的改变表现为矿物成分、结构、构造的变
化。 原岩在基本保持固态状态下发生的变化。
变质岩的矿物成分调查
变质岩矿物成分一般特征
三大岩类常见的主要造岩矿物都是长石, 母, 角闪石, 辉石等. 石英, 云
云母片岩
中细粒鳞片粒状变晶结构; 片状构造
黑云斜长片麻岩
细粒鳞片粒状变晶结构;
片麻状构造
斜长角闪岩
中粒粒状柱状变晶结构;
弱片麻状构造
硬绿泥石黑云母片岩
斑状变晶结构, 基质为细粒粒状鳞片变晶结构
沙
钟
构
造
反应边结构
A
Garnet
石榴石变斑晶周围由斜长石和紫苏辉石组成的冠状体 指示Garnet → Hy + Pl
2.
变质岩的分类命名
角岩 指具有典型等粒粒状变晶结构的接触变质岩的统称. 明确岩石为接触变质岩后方可应用该名称. 矽卡岩 特指由中酸性岩浆侵入体与钙镁质碳酸盐岩接触时, 由 接触交代作用形成的变质岩
二、
变质岩区构造研究
（一） 变质岩区构造的特点
（二） 构造置换
（三） 叠加褶皱
（四） 韧性剪切带
变质岩识别(附图片)
其它变质岩
黑云蓝晶绿泥石片岩 Biotite-kyanite chlorite-schist(483)
其它变质岩
• 灰绿色。斑状变晶结构，基质粒状鳞 片变晶结构。片状构造。
• 斜长石粒状，灰白色，透明， 部分浅黄褐色，半透明，玻 璃光泽，粒度较细，小于 0.5mm，含量约50%。
• 石英粒状、烟灰色或略带淡 褐色，油脂光泽，粒度与长 石相仿，含量约30%。
• 黑云母片状，黑色，玻璃光 泽，小刀易刻动，定向排列， 含量约20%。
黑云斜长片麻岩Biotite plagiogneiss
纯大理岩 白云母榴辉岩 白云母大理岩 硅灰石大理岩 蛇纹石大理岩 角闪钾长大理岩 角闪钾长大理岩 透闪石白云质大理岩 混合岩化角闪黑云斜长片麻岩 条带状长英质黑云斜长混合岩 香肠状混合岩 眼球状钾长黑云斜长混合岩 条痕状黑云母混合花岗岩 红柱石角岩 红柱石硬绿泥石角岩 堇青石角岩 碎裂花岗岩 构造角砾岩 长英质糜棱岩 长英质糜棱岩 玻化岩 云英岩 矽卡岩
• 石英烟灰色或无色透明，粒状，油脂光泽，含量约20%。 • 白云母板状，淡绿色调，一组极完全解理，小刀易刻成薄片，强玻璃光
泽，整体定向排列，含量约30%。 其它变质岩
白云钾长片麻岩 Muscovite-K-feldspar gneiss
• 浅灰红色。鳞片粒状细粒变晶结构，晶粒多在0.5mm以下。片麻状和变 余层理构造。主要由钾长石、石英和白云母构成。另有零星磁铁矿。
向排列形成片理，但已强烈柔皱，两种云母含量相当，总含量约65%。
石英浅灰色，粒状，大小约0.5mm左右，油脂光泽，顺片理方向分布，
(完整版)地质填图技术方法与实例
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基底界面起伏推断模型
浅表天然地基、 浅层防污性能等
含水层 浅层地热能开发 工程地质
划分
利用条件分析 条件分析
深部地热找矿等
平原区成果表达创新和应用探索 第1层次：槽型钻+DEM构建浅表（3m）第四纪沉积物粒度三维空
间分布模型，服务土地规划利用，浅表地基工程
平原区成果表达创新和应用探索 第2层次：钻探+综合测井构建第四纪地层空间结构模型
中国地质调查局当前的地质填图试点
与加拿大萨省地调局联合填制并公开发表2 幅1：2万地质图 ①查明古元古代表壳岩和侵入体特征 ②查明构造和变质演化 ③研究VMS铜锌矿成矿潜力 ④提供大比例尺填图参考
2015
2016
构建新的区调技术标准体系 是中国地质调查局当前的主要工作
我国区调已形成特色的技术标准体系，但存在的主要 问题是。一是更新和补充的不够。二是标准繁多，重 复冲突现象突出。
加拿大“能源和矿产地质填图计划（GEM ）”
包括：1）GEM-能源地质填图；2）GEM-矿产地质填图
GEM 地质填图目的：应用现代地质方法和标准进 行北极地区地质填图，评价能源和矿产资源潜力 。
填图原则：填图采取多单位、多学科综合研究， 基础地质调查与矿产调查和环境评价相结合，基 岩地质填图与第四纪地质填图相结合。
地质填图基本方法(最终稿)
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。
填图的有关问题和基本要求
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。
8.岩浆岩与变质岩实测剖面
测制变质岩剖面的目的
确立变质岩构造一地(岩)层或构造一岩石 填图单位，划分变质相系、变质带和区 分不同的构造变形域。在剖面上应详细 研究各填图单位岩石类型及其矿物组分、 接触关系、序次、变形变质特征，并系 统采集岩矿、岩石化学、地球化学等样 品，必要时采集同位素年龄样品。浅变 质沉积岩还应研究沉积位中各期次或 各单元（侵入体）出露完整（或较完 整）、露头连续新鲜、岩体内部的组构、 构造清楚、各单元之间的接触关系（脉 动、涌动或期次间的、相带间的关系） 清楚、在区内具有较好的代表性。
火山岩剖面 由于火山岩具有地层和火成岩的双重性， 故其选择依据与地层剖面要求相似，同 时还应按照岩体剖面的要求来进行选择。 变质岩剖面 变质地层剖面选择要求与地层剖面要求 相似。但还应注意变质岩的岩石类型、 变质相带的发育齐全程度等。
变质岩剖面的研究内容
从地质学和岩石学的发展看，变质岩的研究任务，可概括如下： ①浅变质的沉积岩和火山堆积岩原则上按沉积岩要求进行，注意研究变质 一变形作用的特征及其相互关系;浅变质的侵入岩类岩体可参照花岗岩 的内容和要求开展工作。 ②研究变质岩石(包括变质构造岩)的矿物成分、结构构造、岩石类型及主要 变质岩的岩石化学地球化学以及变形特征，恢复原岩。 ③研究不同岩石类型的空间分布以及它们之间的接触关系并建立序次关系。 ④研究变质变形作用特征类型、划分变质相带和相系，研究其期次、时代 及其相互关系，探讨质作用发生、发展的地质环境。 ⑤研究变质岩的原岩建造类型，探讨其形成的大地构造环境，以及变质作 用和成矿作用的系。 ⑥根据变质作用、变形作用的特征及其复杂程度以及岩石类型，划分构 造—地层单位、构造—岩层单位、构造—岩石单位，分别建立地层层 序、变质岩层构造叠置序列并研究其新老关系和岩石单位的热动力事 件演化序列。
7.变质岩区调方法(2013.12.12)
• 3.变质作用过程是一个与构造作用极为密切的动态的演变过程。 • 一般认为：
•
(1)克拉通早期演化阶段形成面积型高级变质作用区；
•
(2)活动大陆边缘（挤压环境，多为造山带）形成带状线性
无序构造变质带；
•
(3)被动大陆边缘（拉伸环境）形成层状有序轻微变质区；
克拉通内裂谷变质带，对应拉张和挤压环境的为裂谷的张合。
展的地质环境。 • 5.研究变质岩的原岩建造类型，探讨其形成的大地构造环境，以及变质作用和
成矿作用的关系。 • 6.根据变质、变形作用的特征及复杂程度和岩石类型，划分构造一地层单位、构
造岩石单位，分别建立地层层序、变质岩层构造叠置序列,并研究其新老关系和 岩石单位热动力事件演化序列。
第二节 变质岩区填图工作中常用的几个概念
• • 6.地球化学工作方法日益成为研究解决变质地质学领域中有关地
质间题的手段
• 当前主要趋向，一是与岩石成因相联系，二是与大地构造和地壳 演化相联系（孙大中，1990 ）。
• 当前在研究地质体的成因和地质作用方面最常用的元素为大离子 亲石元素（LIL ）、亲硫过渡性金属元素（T ME ）、稀土元素 （REE ）、放射性元素，以及C02 一H20 流体相。
• 变质岩区普遍发育各种性质的层状构造（包 括条带状构造），研究和鉴别这些构造是原 生层构造( S0），还是次生层构造( S1或S2 ）， 是建立层序的关键所在。如果对它们的性质 不加研究和区别，特别是对由早期大型平卧 或倒覆褶皱所形成的轴面构造不加以鉴别， 统把面理和条带当成原生沉积构造（层理） 来看待，并据此建立层序，进行地层划分， 必将导致错误结果。
每一个构造岩石地层单位的界面为构造界面，或 者发生强烈的面理置换和片内构造变形，使得难以 或无法厘定岩石地层层序、建立岩石地层柱。