变质岩的岩石学

本区出露的岩石除燕山期侵入岩外，几乎所有的岩石都遭受到了不同程度的变质作用，包括太古宇变质杂岩、显生宇区域变质岩和接触热变质岩等。

5. 2. 1. 1 太古宇变质杂岩

太古宇变质杂岩主要出露在周口店岩体的南、北两侧及东缘，出露面积总计不到 0. 5km²，但岩石类型较为复杂。主要由片麻岩、斜长角闪岩、变粒岩组成，并受到中等到强的混合岩化作用，形成各种类型的混合岩，受后期构造影响，这些岩石又遭受强烈动力变质作用，普遍发生糜棱岩化。

1) 黑云母角闪斜长片麻岩-混合片麻岩: 岩石呈浅灰色、灰色。风化后呈黄褐色，片麻状构造，中、细粒花岗变晶结构。

2) 混合花岗岩: 岩石为浅灰、灰白色，有时具弱片麻状，具多阴影状构造。镜下为不等粒的花岗变晶结构，广泛见到各种交代结构，如交代蚕蚀、交代净边等。

3) 斜长角闪岩: 岩石一般为块状构造，有时见有弱定向性构造，轻度混合岩化时，可见条带状混合构造，网脉状、角砾状混合构造，岩石一般为灰黑色到墨绿色，当有混合岩化时岩石总的色调变浅。显微镜下岩石呈柱粒状变晶结构到花岗变晶结构。有混合岩化时则可见有多种交代结构。

4) 黑云母、角闪石变粒岩: 该类岩石多见于东岭子、南观一带，并经常发育有程度不等的混合岩化，在岩体中也有少量此类岩石包体发现。岩石在露头上多呈层状产出，未混合岩化部分为块状构造，经常发育有条带状构造。岩石颜色为灰绿色-深绿色到墨绿色。混合岩化加强时颜色变浅。细粒花岗变晶结构，主要矿物成分是长石、石英、角闪石、黑云母、绿帘石，含量变化较大。白云母在薄片中也能见到，副矿物主要是磁铁矿、磷灰石和榍石等。

5) 动力变质岩: 前述岩石与上覆不同层位的盖层岩石呈断层接触。这种断层是沿不整合面发育的韧性剥离断层。韧性剪切流变的结果使太古宇变质岩发生强烈糜棱岩化 ( 印支期或更早) ，后经重结晶恢复作用成为迄今露头上所见的各种变余糜棱岩，如斜长角闪质变余糜棱岩、长英质变余糜棱岩、超糜棱岩等。部分岩石后期还发生碎裂岩化。

5. 2. 1. 2 显生宇区域变质岩

区内75%以上的面积为显生宙区域变质岩，只是在周口店等岩体周围叠加了热接触变质作用。区域变质岩主要岩石类型包括板岩、千枚岩、变质砂岩 ( 砾岩) 、变玄武岩和火山碎屑岩、片岩、大理岩和各种糜棱岩等。岩石的原岩是华北克拉通盖层的沉积岩和部分火山岩及火山碎屑岩，这些盖层岩系包括中元古界的蓟县系 ( Jx) ，新元古界的青白口系 ( Qb) ，古生界的寒武系 (## ) 及下奥陶统 ( O₁) 、石炭系 ( C) 、二叠系 ( P) ，中生界的三叠系( T) 和下侏罗统 ( J₁) 等地层。表5. 1 是西山变质岩中出现的变质矿物和各种特征变质矿物在地层岩石中的分布特征。

表 5. 1 西山特征变质矿物在各地层中的分布

注: Jx—蓟县系; Qbx—下马岭组; Qbc—长龙山组; Qbj—景儿峪组; —寒武系; O—奥陶系; Cq—清水涧组;Cx—下杨家屯组; Pz—中杨家屯组; Ps—上杨家屯组; Ph—红庙岭组; Ts—杏石口组; Jn—南大岭组; Jy—窑坡组;Jl—龙门组; Jj—九龙山组。

5. 2. 1. 3 接触热变质岩

本区接触热变质岩主要分布在周口店岩体和南窖岩体的周围和附近。岩石类型以发育有定向片理构造为特征，包括角岩类、大理岩类、接触片岩类、接触片麻岩类和大理岩类。由于接触热变质作用是叠加在区域变质岩之上的，加上周口店岩体是以多次侵位为特征，大部分接触热变质岩都发育有明显的片理定向组构，因此接触变质形成的各种板岩、片岩、片麻岩和大理岩与区域变质岩很难区别，只能从产状及矿物组合上加以鉴定。

1) 斑点板岩: 分布于周口店侵入体 450 m 之处，在粉砂质板岩之上，出现斑点状构造，镜下观察为雏晶状的硬绿泥石集合体。

2) 角 ( 页) 岩类: ① 红柱石角 ( 页) 岩类。暗灰色—灰黑色，块状构造，肉眼可见红柱石变斑晶，大小在 ( 2 ～3) mm × ( 7 ～8) mm，排列无定向，有的红柱石变斑晶呈放射状集合体，状如菊花，故有人称之为菊花石。岩石为变基质具角岩结构的斑状变晶结构，变基质亦可见显微鳞片花岗变晶结构或放射状花岗变晶结构。本区还见有十字石红柱石角岩、硬绿泥石红柱石角页岩。② 硬绿泥石化角岩。岩石新鲜，为灰绿到暗绿色，风化后呈褐红色。硬绿泥石为变斑晶，镜下为嵩束状集合体，排列无定向性，经常风化呈赤铁矿，变基质以石墨尘点及细粒石英为主，当硬绿泥石含量达 90%时则称硬绿泥石。

3) 接触片岩: ① 红柱石云母片岩。与区域变质红柱石片岩的区别是: 红柱石粒度大，具环带结构，核心是具有粉红色多色性的红柱石，外环是不带多色性的无色红柱石。可与矽线石共生，而不与蓝晶石共存，另外变基质中黑云母鳞片也较多。其他的变质矿物还有石榴子石、红柱石等。因此相应的岩石可以是石榴子石红柱石片岩、红柱石白云母石英片岩、红柱石二云母片岩等。红柱石普遍发生叶蜡石化。② 矽线石云母片岩。该类岩石可以渐变为石榴子石红柱石片岩。因此有一系列过渡的岩石种属: 含矽线石的石榴子石云母片岩、石榴子石红柱石矽线石片岩等。岩石呈暗灰色、灰黑色，具片状构造至片麻状构造。中细粒纤维-鳞片变晶结构或斑状变晶结构。

4) 大理岩类: 在离岩体较 远 处，可 见 有 纯 大 理 岩、含 石 英 大 理 岩等，此外还 有:① 透闪石大理岩。岩石为灰色—暗灰色，灰白色纤维状透闪石常为 0. 5 ～1. 0 cm 的条带或直径为2 ～10cm 大小不等、形态各异的团块产出，中、细粒纤维状嵌晶变晶结构。主要矿物是白云石，方解石次之; 透闪石含量在 10%左右，且分布不均，少者不足 5%; 偶见白云母及斜长石，含量不超过 2%。原岩为硅质白云岩。② 透辉石大理岩。岩石呈浅绿、浅灰、浅黄褐等各种杂色色调，条带状或块状、斑杂状构造。中细粒柱状变晶-嵌晶结构。矿物成分以方解石为主，有时有白云石，碳酸盐矿物含量一般在80%以上。特征矿物是透辉石，为柱状晶体，常相对集中成条带或形状各异的团块，透辉石的粒度在0. 3 ～0. 8mm，含量大约在10%左右。还有透闪石、绿帘石、黑云母、钙铁榴石、符山石、斜长石等，其含量不超过 5%。原岩可能是含铁泥质的硅质白云岩或辉岩。③ 含橄榄石大理岩。岩石呈暗灰色、浅黄褐色。块状构造，可见变余层理。花岗变晶及嵌晶结构，主要矿物是方解石，约 60%; 其次是白云石，约 20%。典型的变质矿物是镁橄榄石，无色，圆形及他形粒状，粒径 0. 1 ～0. 3 mm，含量变化较大，在 8% ～15%之间。经常沿裂隙发生蛇纹石化，形成蛇纹石大理岩。此外，橄榄石常常与透辉石同时出现，形成橄榄石透辉石大理岩。这些大理岩的原岩是含硅质的白云质灰岩。