中文名:礦物群與泥質角頁岩之組織
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- 資料識別：
- 系統編碼:0b00000181e336b6
- 資料類型：
- 紀錄類別:地質學習資源
- 著作者：
- 作者:莊文星
- 主題與關鍵字：
- 主題:地質
- 描述：
- 簡介:接觸變質作用主要是由於火成岩侵入體與圍岩接觸所產生的熱效應，其決定的因子是溫度在不同壓力條件，形成深度與加熱之內在條件等。
- 在大氣壓力下，與噴出熔岩流之接觸熱效應是速迅密集的，最多僅僅能持續數十年的時間。這種過程稱為熔岩變質作用(caustic metamorphism)，其產物為陶瓷狀變岩(porcelanite)、玻璃化砂岩(vitrification of sandstone)、與燒焦煤層(burning of coal seams)等。地下小規模火成岩脈之接觸變質作用亦有相類似的變化。
- 侵入在地殼深處的火成岩體，如岩床或岩脈之外圍，將形成數公分至數公里寬的斑點片岩與角頁岩，而在緊鄰侵入岩體接壤處，將有大量物質的遷移，形成矽卡岩、接觸碳酸岩(tactites)與混合岩(migmatites)等。接觸變質帶常十分不規則，其寬度則受到火成岩體之大小、溫度和接觸變質的深度所控制。直接或間接的證據顯示，在一般情形下，接觸變質帶的寬度隨著深度的增加，逐漸變大(圖1)。
- 角頁岩類(Hornfels)：角頁岩有廣狹二義，狹義的角頁岩是指因受接觸變質而矽化了的緻密塊狀頁岩；廣義的則指任何受接觸變質而全部或大部分再結晶作用所形成的緻密、粒狀的變質岩。因為無剪應力之參與，故無片理是其一大特點，即使原來有片理，也將為之減退。從其組織觀之，其基本礦物在岩石中皆呈等向或球粒發展，故可稱為花崗變晶狀(Granoblastic)組織，與以一般片狀礦物，如雲母等之鱗片變晶狀(Lepidoblastic)及條狀礦物，如角閃石之纖狀變晶狀(Nematoblastic)組織有別。角頁岩中之基本礦物多呈等粒狀，其顆粒通常不大於1mm。少數接觸變質礦物，特別是紅柱石與堇青石，則常呈粗粒的斑狀變晶，其中擠滿了較小的包裹體。另外的一些礦物，如黑雲母、白雲母、鈣鋁榴石、符山石、紅柱石等，在適當的環境中也會成斑狀變晶。故花崗變晶狀和斑狀變晶是本類岩石的一大特點。
- 因為在角頁岩之演進過程中，變形的分量微不足道，故殘留組織極為常見，既使在完全變質之岩石亦復如此。輝綠狀、斑狀、杏仁狀組織在若干由火成岩而成之角頁岩中清晰可辨。在泥質角頁岩中可由雲母及紅柱石等之數量或大顆粒而認出其母岩之層理。奇怪的是變質作用可能導致與母岩相反的相對顆粒度：原來較細的粘土層，由於具高度的變質敏感性，可重組成粗粒的帶層，其中擠滿了大片的雲母和海綿狀的紅柱石顆粒，而原來的砂質層，雖然也會起再結晶作用，但其顆粒並不增大，反而成為較細石英─長石質帶層。
- 在接觸變質圈之內側，變質極深的部分，原來岩石中之片理可能完全消失；但在距接觸帶較遠之處，原來的構造仍可保存。甚至由於角閃石、雲母等之沿著原來之片理發生斑狀變晶，使其片理愈見顯著。在另一些經輕度接觸變質的板岩中，不但可以保存其原有之劈理，且因再結晶的細粒雲母使得劈理更為顯著。此等雛形再結晶的紅柱石、或堇青石、或雲母，使岩石的外表呈現許多斑點，因而被稱為斑點片岩或斑點板岩。
- 在深成侵入體與圍岩的接觸帶內，因有足夠的溫度，故可形成輝石─角頁岩相的礦物組合。從接觸帶向外，到溫度較低的部位則為角閃岩相的礦物組合。在接觸圈的外圍，則出現變質不甚完全的斑點片岩或斑點板岩，即在其仍為母岩的礦物組合與岩理的基質中，有新成的斑狀變晶出現。這些新成的礦物組合可能相當於鈉長石─綠簾石─角頁岩相。
- 由泥質沉積岩變成的角頁岩中，可能出現的礦物為石英、長石、堇青石、紅柱石、矽線石、雲母、綠泥石、柘榴石、十字石、剛玉、尖晶石、角閃石、綠簾石、金紅石、鈦鐵礦、石墨。其中有一些礦物為不相容的，這和在火成岩是一樣的，如石英與剛玉。金紅石多見於鋁質岩石。
- 在輝綠岩質的角頁岩中可能有黝簾石、綠簾石、符山石、葡萄石、柘榴石、鈉長石、藍閃石、綠泥石、金紅石、藍晶石出現。在鈣質岩石中則可能有方解石、矽灰石、符山石、透輝石、鈣鋁榴石。在鎂質岩中有橄欖石、尖晶石及方鎂石。有機質則可移化為石墨。如自岩漿中尚有其他揮發性物質介入，那將有其他之礦物生成，如含氟之矽鎂石類(humite mineral)、螢石(fluorite)、符山石(vesuvianite)、含硼之斧石(axinite)、電氣石與含氯之方柱石(scapolite)等等。
- 一般角頁岩按其母岩之性質可以分為泥質、長英質、鈣質和鐵鎂質等。若按其變質的程度可分為鈉長石─綠簾石角頁岩相(albite-epidote hornfels facies)、角閃石角頁岩相(hornblende hornfels facies)，輝石角頁岩相(pyroxene hornfels facies)及透長石相(sanidinite facies)等。其變質之溫度與壓力變化大致為：
- 出版者：
- 數位化執行單位:國立自然科學博物館（http://www.nmns.edu.tw/）
- 來源：
- 數位化單位:國立自然科學博物館地質學組岩石
- 管理權：
- 典藏單位:國立自然科學博物館
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