中文名:無葉理的變質岩類

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資料識別:
系統編碼:0b00000181e33e9f
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
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簡介:  (一)石英岩(Quartzite)(圖1~3)
砂岩變質後重行結晶就造成石英岩,成分以石英為主,顏色不一,具玻璃光澤,塊狀組織;若呈片狀組織時,則稱之為石英片岩。石英岩極其堅強,擊之破裂面貫穿顆粒,斷口以手摸之不覺得粗糙,這是它和砂岩相異的地方。石英片岩(quartz schist)指含雲母、長石之不純石英質片岩。
一部分石英岩幾乎全由石英組成,此種岩石含SiO2極高,共他氧化物僅占微量而已。但多數石英岩除含石英外尚含有其他礦物如長石、雲母、綠泥石、藍晶石、綠簾石、磁鐵礦、赤鐵礦、石墨及方解石等,以上各種礦物存在與否,乃視其原岩之膠結物為何而定。
以組織而言,石英岩為堅硬緻密之粒狀岩石,其組成顆粒為細粒乃至粗粒。石英岩常在其他變質岩(片岩)中成薄或厚層,顏色為白色、灰色、帶黃、帶綠或帶紅,其緻密者多孔性及吸收性皆甚低,但抗壓碎力甚高,故能耐久,然開採亦非易事。
石英岩因其耐久,具抵抗風化及高溫度甚強。有時並有片狀節理,可採成一定之岩塊,故用於建築甚為合宜,然因其硬度過高,致採掘及修飾皆屬不易,其碎塊可作舖鐵軌及作水泥之用,純石英岩可製矽鐵或煉鋼。
在分布上石英岩常與片岩及其他變質岩相伴而生,其厚度常達數百呎,分布亦甚廣,尤以在較老地層中為最常見,我國揚子江下游之下石炭紀烏桐系岩層即大部為此岩所組成。臺灣中央山脈之四稜層、白冷層及大南澳片岩皆產石英岩。
   (二)結晶石灰岩(大理岩)(圖4~6)及白雲岩(圖7~8)(Crystalline Limestones or Marbles and Dolomites)
由石灰岩及白雲岩等在變質作用下再結晶而造成的粗粒岩石,它的組織和顏色變化甚多,由其中所含的雜質和有機質而定,普通多呈黑、灰、白各色,礦物成分以方解石為主,硬度低,遇鹽酸則發泡。若礦物成分是白雲石大理岩,則較硬,遇鹽酸不發泡。大理岩呈美麗花紋者,可以供裝飾品及建材的用途。
結晶石灰岩及白雲岩屬於碳酸鹽類岩石,大部分石灰岩常含雜質,如石英、碳質、氧化鐵、及黏土等。經變質之後常可產生新礦物,如雲母(金雲母及黑雲母)、輝石(鈣輝石及透輝石)、閃石(透閃石及陽起石)、柘榴石(鈣鋁榴石)、石英、磁鐵礦、尖晶石、榍石、及黃鐵礦等。克拉克(Clarke)謂在變質石灰岩中所含之礦物種類達七十種以上。
普通純粹的大理岩為緻密結晶粒狀岩石,含方解石或白雲石或二者之混合物。其組織或為極細粒狀或為極粗粒狀,後者粒徑有時可達一吋左右,或介於兩者之間。大理岩之組織對於風化量、裝飾價值、及開採量皆有密切之關係。大理岩多為塊狀,無片理,有時呈角礫狀構造,此可作裝飾之用。其顏色乃以質之純粹與否而定。純粹者為白色,不純者則為灰色、紅色、黃色、綠色、褐色、黑色等。大理岩之純粹者顏色常甚均勻,否則則有斑點或條紋等。吸水力甚低,常不足1%,比重為2.6~2.8,硬度小,可以刀刻畫之。結晶石灰岩能遇冷稀酸起泡,而結晶白雲石則否或起泡甚緩。
大理岩與石灰岩相似,為易於溶解之岩石,故較易風化,其易溶之鈣質物多被溶液帶走,所餘不溶之雜質則成殘留物質,其粗粒者亦可經物理作用破碎而成砂礫。
大理岩乃由變質作用所生成,故在變質區域常可見之,並與片麻岩、片岩及板岩相伴而生。我國大理岩之產地甚多,以雲南所產之大理岩雜有花紋,最為美觀。臺灣中央山脈變質岩中亦有出產。
   (三)角閃岩(Amphibolite)(圖9~11)
角閃岩是粗粒的變質岩,主要由角閃石和斜長石組成,也含有雲母、石英、柘榴石、綠簾石等礦物。部分角閃岩微具葉理,有的角閃岩則呈花崗變晶狀組織。角閃岩多由富含鐵鎂礦物的岩石如玄武岩和輝長岩等變成,在變質作用發生時可能有矽、鐵、鎂等物質的加入。
角閃岩之化學成分不定,顯示其母岩之類別亦不一定。從不同之分析比較,有與輝長岩─玄武岩相當者;有與橄欖岩─輝石岩相當者。若其所含氧化鋁多而鹼金屬少,屬於非火成岩之特徵,則可能為含黏土甚多之白雲岩經變質而成。
由成分與產狀觀察可知多數角閃岩源出火成岩。輝長岩與輝綠岩受到剪應力與熱力而變質的時候,可以轉變為普通角閃石片岩或角閃岩,其間並無中斷之現象。鐵鎂質火成岩經變質後可能產生普通角閃石片岩、與滑石片岩、綠泥石片岩及蛇紋岩。
成分複雜的沉積岩層,如石灰岩而含有沙、黏土及含水氧化鐵者,或性質類此之泥灰岩,在適當的變質環境中,會形成大量的普通角閃石和其他礦物。其中之揮發成分(水及二氧化碳)在變質作用中被排去;而鹽基(鈣、鐵、鎂及鋁)則與氧化矽結合為矽酸鹽,其中普通角閃石為所變成岩石中之最重要而具決定性的礦物。
角閃岩常成層或與其他變質度相當之岩石如片麻岩或雲母片岩體共存。有時也成大規模的獨立岩體。角閃岩是變質岩區中常見的一種岩石。角閃岩亦出現在臺灣中央山脈東北部,以大凸鏡體夾於變質沉積岩中。
   (四)角頁岩(Hornfels)(圖12)
這是極細粒的堅硬緻密變質岩,常呈黑色,很像玄武岩及燧石,礦物顆粒只有在顯微鏡下方能辨認。這是原岩受高熱後發生接觸變質作用,使原來的礦物產生局部或全部再結晶作用所造成。角頁岩普通都來自頁岩,但是火山岩流或其他細粒岩石受熱烘焙也常常可以造成角頁岩。
   (五)粒變岩(Granulite)
這是淺色粗粒的變質岩,顆粒大小相等,都是高溫高壓的變質作用下的產物,主要礦物為石英、長石、和柘榴石,也有很多其他的變質礦物。粒變岩可以變自含矽鋁較高的沉積岩,也可以來自火成岩。局部的粒變岩可以稍具條紋狀的片岩結構。
   (六)蛇紋岩(Serpentinite)(圖13~16)
蛇紋岩由蛇紋石礦物組成含少許雜質,即有其他礦物混合於其中。蛇紋岩常為緻密狀,無光彩至臘狀光澤,斷口平滑至多片狀。質軟、刀易刻傷之,如雜有化石,則較硬。顏色普通多為黃綠色,有時為黃、黃褐、紅褐及暗綠至黑色。在平滑面上,岩石有滑感,此與滑石片岩相似,惟後者硬度甚低。
蛇紋岩中常殘留有其他鎂質矽酸鹽,如橄欖石、輝石、普通角閃石等。蛇紋石就是由這些礦物變質而成。斑點狀,具有金屬光澤的磁鐵礦、鉻鐵礦亦常有之。其中常含少量之鉑及含鎳礦物,因而成為次生鉑礦床及鎳礦床之源岩。蛇紋岩中常有其他次生礦物,如綠泥石 (鉻綠泥石)、滑石、及菱鎂礦等。蛇紋岩大都為塊狀,少許為片狀。若干蛇紋岩中有脈狀的纖蛇紋石(chrysotile),是石棉的一種。
蛇紋岩是一種次生的岩石,是由全部或大部含鎂質矽酸的岩石經過水化作用而成。故其源岩有二,一為火成岩,如橄欖岩或輝石岩,另一為變質岩,如不純的白雲岩變質而成的角閃岩或角閃片岩,故其本源可能為火成的,亦可能為沉積的。不過火成的可以直接變化成蛇紋岩,而沉積的則需要經過一次中間階段,才能再變為蛇紋岩。從已經形成的蛇紋岩本身不能推斷其起源是那一種。不過其地質產狀及與其他岩體之關係可提供若干線索。如某蛇紋岩中含有鎳及鉻,這可以證明該蛇紋岩的本源是火成的。因為鉻和鎳常是超基性火成岩所特有的成分,而非沉積岩中所有者。
在橄欖岩或其他超基性火成岩產生的地方亦常有蛇紋岩產生。在變質岩地區,凡高度含鎂的變質岩體中,常有層狀或凸鏡體的蛇紋岩。
皂石(Soapstone)之主要成分為滑石,常有脈狀石英貫穿其中,或有散點狀石英散布其中,並常含顯明的碳酸鎂。皂石多起源於富於鎂質之岩石;矽質白雲岩亦有生成皂石之可能,但較不常見。皂石為罕見之變質岩,頗具經濟價值。
變質輝石岩(Pyroxene Rock):變質輝石岩之主要成分為輝石,而以透輝石為最多。其他礦物如石英、方解石等亦有之。岩石呈微綠或深褐色,片狀或塊狀。玉(jade)即為名貴之變質輝石岩,成粒狀構造,是由粒狀或纖維狀之硬玉(NaAlSi2O3)緻密結合而成。以綠色或深綠色為主,有時帶紫紅色細紋,亦有白色而似大理岩者。其中之顏色呈雲翳狀、脈紋狀、斑駁狀,至為美觀。琢磨之後有柔和之油脂狀光輝,為我國人視為極尊貴的寶石。軟玉(nephrite)為類似玉之綠色透閃石質岩石。
蛇紋岩為一普通常見之岩石,分布極廣,唯成大塊岩體者實不多見,一般在變質岩區域中多成層狀、或扁豆狀,世界各地如加拿大東部、美國紐約、賓州馬利蘭(Pennsylvania Maryland)、英國東部、德國及阿爾卑斯山等地皆產之。臺灣之蛇紋岩均係基性或超基性火成岩如橄欖岩或輝長岩水化作用而成,以花蓮、臺東兩縣最為發達,尤以花蓮縣壽豐鄉豐田村產蛇紋岩、軟玉及石棉最負盛名。
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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數位典藏相關業務聯絡人:謝玉鈴小姐
04-23226940*786
ling@nmns.edu.tw

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