动力变质作用及其岩石

动力变质作用及其岩石
第一节概述
一.动力变质作用
动力变质作用是指岩石在不同性质构造应力作用下,使原来岩石发生变形、破碎等机械作用,并伴有一定程度的重结晶和变质结晶的变质作用.由动力变质作用所形成的岩石称为动力变质岩.该岩石的分布有一定的局限性,主要沿构造断裂带,呈狭长的条带状分布.
动力变质岩一方面受应力的性质和强度控制;另一方面还决定与岩石的物理性质(受变质原岩的组构、矿物成分的控制).同时,作用时间、摩擦热和沿断裂带循环的气水溶液等,对岩石破碎、变形、重结晶等也都有一定的影响.
岩石在经受应力作用后,表现出宏观变形、破碎和微观结构上的变化.当应力作用于刚性矿物时,其大小超过矿物的抗压强度时,矿物遭到破碎,产生大小不同的裂隙,大颗粒碎成小颗粒,被破碎的晶体边缘形成锯齿状不规则的接触线,这称为粒化作用.
当应力作用于塑性状态下的矿物时,常不发生碎裂,岩石在塑性状态下通过晶体滑动、错位等作用而出现波状消光、变形纹、多边形化、亚颗粒及大型颗粒岛及碎片状云母劈理化、片理化等现象.在这类变形作用岩石中,一般不出现微裂隙及带棱角的颗粒,温度较高时,还可经成核作用而发生重结晶.在构造地质学上把这类变形现象称为韧性变形或塑性变形.这种塑性(韧性)变形与脆性变形相比,构造应力仍
起主导作用,但受作用岩石所处的地质环境及其所处的物态(塑性)则不同,且温度稍高.在研究塑性变形这种动力变质作用的同时,应注意它与有关金属矿化之间的关系.
变形与重结晶有时同时进行,在粒经较大的经粒周围形成一圈细小而无应边的新变晶粒,即动态重结晶颗粒(动态重结晶形成的经粒粒度,只决定于热变性时的流变应力,而与变形温度无关),成”核幔”构造.糜棱岩中”核幔”构造较常见,尤其对石英来说此种构造最为常见和明显.
二、动力变质岩和动力变质带的野外特点
（1）地质分布上常呈带状，宽度和延长变化很大，常斜切地层；
（2）断裂带内的岩石具有碎裂结构、碎斑结构以及条带状构造和糜棱构造等。

（3）断裂带内，岩性变化复杂，与原岩性质、应力性质及构造作用的强度有关。

（4）断裂带内各种类型动力变质岩的颜色变化复杂，出现各种“动力色”，局部呈条带、条纹状分布，界线有时明显，有时渐变，有时形成类似流动构造的特征；
（5）断裂带中的岩石，次生节理、劈理、各方面擦痕、断层泥均较发育，岩石破碎强烈。

（6）破碎带常有水及其他溶液的活动，所以常出现硅化等蚀变，及形成一些次生矿物如绿泥石、绿帘石、方解石、叶蜡石、滑石等；
（7）碎裂带往往穿过不同的岩层，在地貌上往往构成陡崖或脉
状负地形；
（8）由动力编制作用所形成的绿泥石片岩、蓝闪石片岩等，往往突然出现，又突然消失，与围岩岩性很不协调。

第二节动力变质岩的分类命名及主要岩石类
型
一、动力变质岩的分类和命名
本书采用按动力变质岩的形成的应力性质、应力强度和岩石本身的性质分类的方法，见表31-1.
表31-1 动力变质岩分类表
动力变质岩的命名，首先根据碎裂的特征和组构定出岩石的基本名称，然后再根据原岩成分、矿物组合及含量等进行详细命名，如压碎花岗岩、长英质碎裂岩、眼球状微斜绢云千糜岩等。

二、主要动力变质岩类型
(一)构造角砾岩类
根据应力性质和角砾形态可分为角砾岩、园化角砾岩及压扁角砾岩。

（1）角砾岩：碎块呈尖棱角状，角砾大小悬殊，排列杂乱无章，胶结物多次生的铁质、硅质、碳酸盐等，这就是角砾岩，它
是张力作用的产物。

（2）园化角砾岩：碎块经过一定程度的园化，多呈次棱角状、次圆状、角砾大小不等，长轴有时略具定向性，胶结物主要为
受力过程中碾的更细的碎屑及粒状矿物，其他次生胶结物很
少，这类岩石成为园化角砾岩，它是剪应力作用的产物。

（3）压扁角砾岩：压扁角砾岩的碎块被压扁、拉长，大小较为一致，胶结物主要是原岩的碾碎物质，二者具明显的定向排列。

这类岩石中常夹杂有新生的绢云母、绿泥石等产物成细条
状、线纹状定向分布。

这种现象主要是压应力作用所致。

（二）碎裂（压碎）岩类
压碎岩类与构造角粒岩的区别，在于碎裂化程度高，碎裂物无明显的位移，按碎裂程度和形态特征可分为：
（1）碎裂岩：岩石在应力作用下出现方向不一的碎裂纹，形成碎裂结构，这就构成了碎裂岩。

随裂岩的碎块间几乎无相
对位移，碎块外形相互吻合，碎裂中常为磨碎的物质，有
时被次生的铁质、硅质、碳酸盐充填，岩石中的矿物显示
出压碎和变形特征，如波状消光、双晶或解理弯曲及碎块
边缘碎粒化等。

该岩石易于辨认原岩，明名可按次生结构
+原岩名称，如碎裂花刚岩等
（2）碎斑岩：碎斑岩的碎裂程度较碎裂岩强，部分矿物被碾成粉末，在粉末中存在较大的矿物碎屑，形成碎斑结构，原
岩结构可有不同程度的保留，矿物变形现象很显著。

该岩
石可根据残留结构或矿物成分推断原岩性质，当原岩性质
能确定时，可按次生结构+原岩来命名，如碎斑花岗岩；
如原岩性质不能确定时均可称为碎裂岩，必要时在碎裂岩
前缀以主要矿物，如长英质碎裂岩。

（3）碎粒岩：碎粒岩是脆性岩石受到较强力作用的产物。

岩石除部分矿物被碾碎成粉末状外，未粉碎的部分矿物也多碎
成较细的的颗粒（0.02—0.1MM），粉状物和碎裂物呈无
定向杂乱分布，形成碎裂结构。

由于原岩结构很少保留，
原岩性质难以推断，可按主要矿物成分+碎裂岩来命名，
如长英质碎裂岩；如原岩性质能推断时，可按原岩+次生
结构来命名，如花刚碎裂岩；如岩石几乎全部被碾成粉末
状，形成碎粉结构，称为碎粉岩。

（三）糜棱岩类
这类岩石较压碎岩类受力更强烈，与压碎岩的显著区别是
具有明显的定向构造。

此类岩石致密坚硬，具明显的带状和眼球纹理构造，线理发育，具不同程度的重结晶现象，也常伴有新生矿物的出现。

糜棱岩系列的岩石是韧性剪切带中的主要岩石。

近一个世纪以来，国内外地质学者提出了一系列描述糜棱岩的新术语。

1981年美国召开的“糜棱岩状岩石的含义和成因”
会议认为糜棱岩通常有三个特征：
（1）粒经减小，在原岩不可能见到的情况下，要证实粒经减小是困难的；
（2）产生在一个相当窄的面状地带中，这个带宽可达数十公里；
（3）出现强化面理（流动构造）和线理，这主要是由变形集中而形成的；
按照糜棱岩化程度可把糜棱岩进一步划分为以下类型：（！）糜棱化岩石：糜棱化岩石是糜棱化初期的产物，岩石具较多的残留碎斑（1/3左右），残留碎斑孤立的分布于由碎粒和碎粉组成的条带或条纹中，碎斑已被不同程度的圆化，边缘常为同质的碎裂化颗粒。

这类岩石可根据残留结构和矿物成分推断愿岩，可按次生结构+原岩来命名，如糜棱花岗岩。

（2）糜棱岩：糜棱岩的糜棱岩化程度更强，其特征与糜棱岩化岩石大体相似，不同的是残留碎斑含量较少（小于1/3），碎斑一般更细小，圆化程度高，呈浑圆和透镜状。

在此岩石中，沿碎斑长轴方向，有时可见与碎斑同质的碎粒或粉碎矿物呈线状分布。

该岩石难于保留
原岩结构，磨细的基质成分显著增多并形成矿物成分、颜色和粒度不同的纹理、条带或透镜条带。

岩石可直接定为糜棱岩，也可在名称前缀以主要矿物成分，如长英质迷棱岩。

当原岩性质可确定时，可按原岩性质+迷棱岩来命名，如花刚迷棱岩。

（3）超糜棱岩：这是一种暗色、隐晶质的条纹或条带状糜棱岩，是高度糜棱岩化的产物。

这类岩石常呈条带状、透镜状产出于糜棱岩带中，主要特征是是没有或几乎没有残留碎斑；岩石呈霏细状或硅质岩状，具不同成分和不同颜色的条带或条纹；岩石的粒度一斑小于0.02MM。

（四）波状岩（假熔岩）
波状岩是一种断裂带中不常见的深色的玻璃纸质岩石，具有玻璃质、隐晶质结构或呈不连续的透镜条带或条纹夹于超糜棱岩中，主要特征是没有动力变质过程中产生的摩擦高温使岩石局部熔化并迅速冷却而成。

目前有人用X-射线对玻状岩石进行研究后认为：它并不是玻状岩石，而是隠晶质岩石。

（五）千糜岩（千枚糜棱岩）类
该岩石的矿物成分和组构于千枚岩有些相似，重结晶形成的含水的片状、纤维状矿物较多，于坚硬的糜棱岩明显不同。

它产于糜棱岩化带中，于糜棱岩相间出现。

千糜岩有如下特点：
（！）岩石中脆性矿物具有压碎、变形特征，其中某些矿物常发生重结晶。

（2）矿物成分于千枚岩相似，新生的绢云母、绿泥石、透闪岩
-阳起石、绿帘石等矿物发育，含有较多的重结晶的石英、长石等微粒。

（3）常见于新生的错位纹理或片理斜交的片理残余。

（4）具有千枚状、片状构造或皱纹片状构造，呈显微花岗鳞片变晶结构，在标本上具千枚状构造，沿新生的片理面可见强烈的丝绢光泽。

（六）构造片岩
改造片岩是指以粒状矿物为主的的岩石，在动力变质作用过程中，不是以压碎为主，而是以矿物的压扁、拉长为主形成的岩石。

它们与区域变质岩中的片状岩石极相似，于糜棱岩化岩石紧密伴生，岩石中少部分矿物可具压碎现象。

目前所见的主要构造片岩为片状石英岩、片状长石石英岩、片理大理岩等。

动力变质岩发育的断裂破碎带，常伴有气液蚀变和成矿作用，因此对指导找矿具有重要意义。

研究动力变质岩，可以帮助确定断层的存在和判断断裂带的性质，因而对找矿勘探、水利设施及工程建设等均有重要意义。