Rocas termometamórficas
(1) Características generales de las rocas metamórficas térmicas
1) Confinadas a las rocas circundantes cercanas a la zona de contacto entre el cuerpo intrusivo y la roca circundante, y distribuidas alrededor del cuerpo intrusivo. El ancho de distribución varía mucho; la roca metamórfica de contacto alrededor del dique puede ser tan estrecha como de unos pocos milímetros, formando un borde horneado, y alrededor de grandes intrusiones puede tener de varios metros a varios kilómetros de ancho, formando un halo de contacto que es lo suficientemente grande. para ser trazado en un mapa geológico, en la zona exterior del halo metamórfico de contacto, pasando gradualmente a un protolito no metamorfoseado. Por ejemplo, el cuerpo de granodiorita del Yanshaniense tardío Zhoukoudiano en Fangshan, Beijing, invadió los estratos del Arcaico al Paleozoico como una cepa de roca con un diámetro de aproximadamente 7,5 km, formando un halo de contacto de aproximadamente 1 km de ancho (Figura 11-1, Figura 11- 2).
2) Dado que el principal factor metamórfico es la temperatura y carece de tensión de compresión, las rocas metamórficas térmicas generalmente se caracterizan por estructuras metamórficas y estructuras no direccionales en la zona exterior del halo metamórfico de contacto, se desarrollan estructuras metamórficas. Sin embargo, no se pueden descartar estructuras direccionales heredadas que hereden la orientación de la roca original. Por ejemplo, el metamorfismo de contacto en Zhoukoudian se superpone al metamorfismo regional (Figura 11-2). Por lo tanto, las rocas metamórficas de contacto a menudo heredan la textura del metamorfismo regional y aparecen como pizarra, filita, esquisto y gneis.
3) El metamorfismo térmico de contacto es un metamorfismo p/T muy bajo (gradiente geotérmico aparente > 80°C/km), y la profundidad de la formación es poco profunda (normalmente p < 0,3GPa). Los componentes son principalmente andalucita y cordileno. Se caracteriza por minerales metamórficos de baja presión como la piedra azul y la wollastonita.
4) Dado que el calor y el fluido que causan el metamorfismo térmico de contacto provienen del cuerpo intrusivo, aparecen zonas metamórficas en el halo metamórfico de contacto y el grado de metamorfismo disminuye gradualmente hacia afuera desde la zona de contacto del cuerpo intrusivo. formando círculos concéntricos alrededor del cuerpo intrusivo Distribución de la forma, desarrollo completo de la zona metamórfica de contacto.
Figura 11-1 Mapa metamórfico esquemático del área de Fangshan en Beijing
(Citado de Lu Fengxiang et al., 2002)
1—Cuaternario 2; —Sistema Luo pignogénico; 3—Carbonífero al Triásico; 4—Sistema cámbrico y ordovícico; 6—Sistema Changcheng; 8—Granodiorita de Yanshan tardío; 10—Límite de halo de contacto; 11: límite de la zona metamórfica regional de Yanshan; ① zona metamórfica hidrotermal de muy bajo grado, ② zona de clorita dura, ③ zona de piedra cruzada, ④ zona de andalucita
Figura 11-2 La sección medida de la Chechang en la parte occidental del macizo rocoso de Fangshan
(Citado de Lu Fengxiang et al., 2002)
Om—Grupo Majiagou del Ordovícico; Ps—Formación Yangjiatun del Pérmico Superior—; Formación Pérmico Hongmiaoling; Ts: Formación Shuangquan del Triásico; Jy: Formación Yaopo del Jurásico; 1: Esquisto carbonáceo de estaurolita-biotita-silimanita-cuarzo 4-zoisita; esquisto; 5-venas finas; 6-esquisto de cuarzo-holita carbonoso; 7-esquisto de cuarzo-holita-silimanita; 10-esquisto de cuarzo-moscovita; - esquisto de silimanita-granate-andalucita-moscovita-cuarzo; 12-esquisto de andalucita-cuarzo-moscovita; 13-hornblenda de biotita; 14-hornblenda-epidota; hornfels de aluminita-andalucita; 18—biotita—hornfels de cristal hueco; 19—filita arenosa de cuarzo feldespático metamórfico; 21—filita arenosa de andalucita; 23—piedra arenisca de feldespato; -hornfels de biotita: cuarzo 25-metamórfico, arenisca de feldespato; conglomerado 26-metamórfico
5) Debido a la acción del fluido de magma, las rocas metamórficas térmicas a menudo son reemplazadas por skarn, etc., acompañadas de rocas.
(2) Clasificación y denominación de las rocas metamórficas térmicas
La clasificación de las rocas metamórficas térmicas se basa principalmente en la composición original de la roca y las condiciones metamórficas, y se combina con la estructura y los minerales de las rocas metamórficas se realizaron en combinación. Este libro divide las rocas metamórficas térmicas en cinco categorías principales (cinco series químicas iguales) según la composición de la roca original, y cada categoría principal se divide en tipos de roca específicos según el grado metamórfico (Tabla 11-1).
Tabla 11-1 Tabla de clasificación de rocas metamórficas de contacto
(Citado de He Tongxing et al., 1988, ligeramente modificado)
La denominación de las rocas metamórficas térmicas rocas, en primer lugar, el nombre básico de la roca se determina basándose en el principio de combinar estructura y combinación de minerales, y luego la denominación detallada se basa en los minerales principales y secundarios contenidos en la roca.
En las rocas metamórficas térmicas se utilizan a menudo los siguientes nombres básicos: pizarra manchada laminada, esquisto de contacto, gneis de contacto, rocas metamórficas no laminadas, mármol, cuarcita, etc.
(3) Principales tipos de rocas metamórficas térmicas
1. Rocas metamórficas térmicas fracturadas
1) Pizarra manchada: es roca fangosa (Esquisto, lutita). , etc.) Producto de un metamorfismo térmico de bajo grado. El color es generalmente de gris a gris negruzco, con estructura en forma de placa y estructura de manchas, y su apariencia es muy similar a la del esquisto. Debido a que se distribuye en la zona más externa de la zona de contacto, lejos de la intrusión, y la temperatura es baja, la mayoría de las rocas no se han recristalizado ni recombinado, y básicamente conservan las características de la roca original únicamente. Incluyen una pequeña cantidad de sericita, clorita y ocasionalmente aparecen andalucita, cordierita y otros minerales. Los cristales jóvenes de los minerales anteriores y el hierro y el carbono de la roca original a menudo se reúnen en manchas y se encuentran dispersos en la mayor parte de la matriz no recristalizada, formando una estructura de manchas. A medida que aumenta la temperatura, los cristales minerales originales en forma de manchas pueden formar más fenocristales. Los tipos de rocas comunes incluyen pizarra manchada de sericita, pizarra manchada de cordierita, etc.
2) Esquistos y gneis: La combinación mineral básica y la estructura estructural de este tipo de rocas son similares a las rocas metamórficas regionales, pero sus orígenes son diferentes. Se describirá en rocas metamórficas regionales.
2. Rocas metamórficas térmicas sin foliación
1) Mica hornfels: Es el producto de rocas arcillosas sometidas a un metamorfismo térmico de nivel medio a alto. Generalmente es de color gris a gris negruzco con partículas finas, en su mayoría criptocristalinas y densas, y a veces ligeramente laminares. Observada al microscopio, la roca original básicamente ha sido completamente recristalizada y recombinada, formando una estructura de hornfels y una estructura cristalina de pórfido. Los componentes minerales son principalmente biotita, cuarzo y, a menudo, andalucita, cordierita, feldespato y silimanita, etc. la roca original contiene menos sílice, también pueden aparecer minerales como corindón y espinela. Las rocas comunes incluyen andalucita, mica hornfels, cordierita, mica hornfels, etc.
2) Córneos félsicos: La roca original es arenisca, roca volcánica ácida, toba, etc. Después del metamorfismo de contacto térmico, la roca original se recristaliza para formar una roca con cuarzo y feldespato como componentes principales. Puede contener una pequeña cantidad de mica, andalucita, cordierita, granate, diópsido y otros minerales, con estructura y bloque típicos de hornfels. construcción.
3) Hornfels de calcio-sílice: La roca original suele ser caliza arcillosa. Después del metamorfismo por contacto térmico, se pueden formar rocas compuestas principalmente por diversos minerales de silicato de calcio, como granate, diópsido, plagioclasa, escabalita,. La wollastonita, la piedra cortina, etc., suelen tener estructuras metamórficas de grano medio y fino, estructuras masivas densas o rayadas. La composición mineral de este tipo de roca es muy similar a la del skarn formado por metasomatismo de contacto, pero se puede distinguir según los siguientes aspectos: ① Los hornfels de ca-sílice siempre se forman en la zona de contacto de los cuerpos rocosos y pueden formarse normales contacto con halos, y aparecen Distribución en capas, y el skarn, además de aparecer en la zona de contacto (dentro del macizo rocoso y las rocas circundantes en contacto con el macizo rocoso), a veces se produce lejos del macizo rocoso, y tiene una forma irregular. forma, a menudo en forma de lente o red, columnar y otras formas complejas ② Las partículas de hornfels de calcio y sílice suelen ser muy finas y tienen una estructura uniforme, mientras que las partículas de skarn son generalmente gruesas y desiguales; Los hornfels de calcio-sílice no tienen fenómeno de metasomatismo, mientras que el skarn a menudo tiene metasomatismo. Tiene estructura metasomática y fenómeno de mineralización; ④ La silicalita de calcio a menudo contiene minerales ricos en calcio, como wollastonita, tremolita, diópsido, granate grossular y otros minerales de color claro. , por lo que la roca es de color claro y litológicamente homogénea, controlada por el lecho de roca original, y el skarn suele contener variantes minerales con mayor contenido de hierro, como andradita, hexagonita, actinolita, etc., por lo que el color de la roca es más oscuro. y la litología cambia mucho, a menudo no controlada por el lecho de roca original.
4) Hornfels básicos y hornfels de magnesia: Los hornfels básicos son productos de rocas magmáticas básicas y neutras, especialmente lava volcánica intermedia-básica y rocas piroclásticas que sufren metamorfismo de contacto térmico. La roca está compuesta por diópsido, plagioclasa básica, cuarzo, etc., a veces con una pequeña cantidad de granate y biotita. A temperaturas más bajas también pueden aparecer epidota, actinolita, etc., frecuentemente con estructura cristalina granular de pórfido. estructura masiva. Es oscuro y denso, y en ocasiones se pueden observar estructuras residuales variables. Los hornfels de magnesio son el producto del metamorfismo de contacto térmico de serpentinita y dolomita silícea. Su composición mineral está compuesta principalmente por minerales de silicato de magnesio como forsterita, perilita, antofilita, anfíbol máfico, cordierita, etc. Puede denominarse directamente por los principales minerales metamórficos, como los hornfels antofilita, etc. Los hornfels pueden denominarse según el contenido de minerales metamórficos característicos (como corilita, andalucita, cordierita, granate, perilla piroxeno, etc.). Si el contenido es inferior al 5%, se denominará "que contiene ×, como hornfels andalusíes".
5) Mármol: Es el producto del metamorfismo de contacto térmico de rocas carbonatadas (calizas, dolomías, etc.). Generalmente de color blanco, puede formar diferentes colores y patrones al contener impurezas. Estructura metamórfica granular, estructura masiva. La composición mineral es principalmente calcita, seguida de dolomita. Cuando la roca original contiene impurezas como Fe, Al y Si, se pueden formar serpentina, talco, clorita, tremolita y actinolita en condiciones metamórficas de bajo nivel; en condiciones metamórficas avanzadas se forman forsterita, diópsido, wollastonita, etc., formando así diversos mármoles.
6) Cuarcita: Es producto del metamorfismo térmico de diversas areniscas cuarzosas. Generalmente es de color blanco o blanquecino, con estructura cristalina criptocristalina o granítica de grano medio fino, estructura masiva y, a veces, estructura ligeramente esquistosa. La composición mineral es principalmente cuarzo, seguido de feldespato. Cuando la roca original contiene impurezas como Ca, Fe y lodo, se pueden formar sericita y clorita en condiciones metamórficas de bajo nivel; se puede formar moscovita, biotita y hornblenda en condiciones metamórficas intermedias y se puede formar mica transparente en condiciones metamórficas altas; -condiciones metamórficas a nivel de piroxeno, wollastonita, etc., formando así diversas cuarcitas diferentes, como cuarcita de biotita, cuarcita de piroxeno, etc.
La cuarcita se distingue del mármol por su alta dureza y por no formar espuma cuando se le añade HCl.