角岩 - 氢原子百科

角岩（hornfels），也称角页岩，是具细粒变晶结构和块状构造的中高温热接触变质岩石的统称。原岩可以是黏土岩、粉砂岩、火成岩或火山碎屑岩等。^[1]变质后全部重结晶，一般不具有变余结构。^[10]角岩主要由长石、石英、云母、角闪石、辉石等组成。^[1]其颜色有灰黑色、黑褐色、肉红色等。^[6]角岩颗粒细小，致密坚硬。^[11]被敲击时发出的声音的音质与乐器类似。^[12]其平均密度值为2.74g/cm3，^[7]压入硬度为8000MPa。^[8]角岩因其具角岩结构或细粒变晶结构而得名。^[13]

角岩是由黏土岩、粉砂岩及火山碎屑岩等在岩浆侵入时受高温的影响变质而成。^[11]作为热接触变质的产物，角岩在石墨、硅灰石、红柱石等变质成因非金属矿床和各种金属矿床以及油气矿藏均可见。分布地区主要有中国、美国、新西兰、意大利等地。^[2]

角岩因在金属矿床、油气藏中均可产出，并与成矿作用存在一定的联系，因此在隐伏岩体预测和深部找矿方面具有现实意义。^[3]角岩花纹丰富、硬度较高，可作为建筑板材应用于地板装修和室外装饰等领域。^[4]角岩可加工性、可雕性良好，可制成砚等工艺品。^[5]

矿物组成

角岩的原岩可以是黏土岩、粉砂岩、火成岩或火山碎屑岩等。矿物组成主要是长石、石英、云母、角闪石、辉石等，有时含少量的红柱石、堇青石、石榴子石、矽线石等特征变质矿物。^[1]

物理特性

角岩颜色常为暗色，具有灰黑色、黑褐色、肉红色等色调。^[6]颗粒细小，致密坚硬。^[11]被敲击时发出的声音的音质与乐器类似。^[12]平均密度值为2.74g/cm3，最小密度值为2.63g/cm3，最大密度值为2.85g/cm3。^[7]压入硬度为8000MPa。^[8]

结构特征

角岩是具有角岩结构^[13]和致密块状构造的变质岩。^[9]角岩结构也称细粒变晶结构，其中矿物颗粒常呈多边形，彼此紧密镶嵌，一般不呈定向排列。^[14]角岩常由于流体扩散造成局部富集形成斑点构造和瘤状构造，矿物颗粒在一定程度上呈均匀分布，属于块状构造。所谓块状构造，是指矿物或矿物集合体在岩石中排列无顺序，呈均匀地分布。^[15]角岩变质后全部重结晶，一般不具有变余结构。^[10]

形成原因

角岩属中高温热接触变质岩，主要是由黏土岩、粉砂岩及火山碎屑岩等在岩浆侵入时受高温的影响变质而成。岩浆侵入黏土岩、粉砂岩及火山碎屑岩时，^[11]随着温度的不同可形成钠长石、绿泥石、堇青石、石榴石、矽线石、正长石、刚玉等，它们可按不同的组合形成各种角岩。^[16]

分类

角岩按主要矿物成分与结构特征，主要分为以下五种类型。^[17]

云母角岩

云母角岩的矿物成分主要为云母、长石和石英，云母呈较大的等轴状鳞片，杂乱分布，通常出现红柱石、董青石、石榴石、矽线石、刚玉等特征变质矿物。其结构构造为鳞片粒状变晶结构，块状构造。原岩类型有泥质岩、泥质粉砂岩。^[17]

长英角岩

长英角岩的矿物成分主要为长石和石英，可含少量云母、红柱石、董青石、石榴石、矽线石、透辉石等。其结构构造为角岩结构，块状构造。原岩类型有长石石英砂岩、酸性火山岩、凝灰岩等。^[17]

钙硅角岩

钙硅角岩的矿物成分通常为石榴石（钙铝榴石-钙铁榴石）、透辉石、透闪石、阳起石、斜长石、符山石、石英、方解石等。其结构构造为粒状变晶结构，致密块状构造、条带状构造。原岩是泥灰岩。^[17]

基性角岩

基性角岩的主要矿物为透辉石、基性斜长石、石英。有时有少量石榴石、云母、角闪石，较低温时出现阳起石、帘石类矿物。其结构构造为粒状变晶结构、斑状变晶结构，致密块状构造。原岩类型是基性和中性火山岩。^[17]

镁质角岩

镁质角岩的主要矿物为镁橄榄石、紫苏辉石、直闪石、镁铁闪石、董青石、绿泥石等。其结构构造为粒状变晶结构，块状构造。原岩有蛇纹岩、硅质白云岩。^[17]

分布区域

角岩作为热接触变质的产物，在石墨、硅灰石、红柱石等变质成因非金属矿床和各种金属矿床以及油气矿藏均可见。非金属矿床主要分布在中国湖南、甘肃等省；金属矿床主要有中国江西、甘肃、广东等省，美国加利福尼亚洲，新西兰南岛，加拿大魁北克省，意大利都灵省等地；油气矿床主要分布在中国渤海湾、北部湾、苏北、新疆等地。^[2]

预测寻矿

角岩在金属矿床乃至于油气藏等中均可产出，在金属矿床中，其与成矿作用存在一定的联系，在隐伏岩体预测和深部找矿方面具有现实意义。随着深部找矿工作的深入和一些大型斑岩型矿床的陆续发现，角岩研究在隐伏矿床预测中的重要性日益显现。在西藏甲玛铜多金属矿床中，角岩是钻探工作大量揭露的赋矿围岩之一。通过对角岩的空间分布、矿物学、岩石化学、矿化、裂隙等特征分析，结合勘探工作实践，可预测隐伏岩体的中心位置，为甲玛矿床的深部找矿提供指导。^[3]

建筑材料

角岩色泽亮丽且花纹丰富，具有硬度高、吸水率低以及抗风化性能较强等特点，用其加工的板材可用于地板装修和室外装饰等。^[4]

工艺品

角岩的可加工性、可雕性良好，适用于户外光面石雕制品。^[4]产于北京西郊和房山区周口店的京西菊花石即为红柱石角岩，呈现束状和紧密放射状的花瓣。^[18]除此之外，角岩还可制成砚等工艺品，^[5]苏州澄泥砚石中的佳品即由角岩制成。^[19]

矿物开采

角岩的开采方式主要有露天开采^[20]和坑内开采。^[21]

露天开采是通过采掘运输设备在敞露的空间进行开采，具有作业安全、可采用大型采矿机械、生产能力大、矿石损失少等优点，适合于矿体埋藏浅、储存条件简单、储量大的矿床。其缺点是采场和排土场的占地面积大，易造成污染破坏环境，同时开采会受严寒、酷暑、暴风雨气候条件的影响。^[22]

坑内开采是以各种井、巷开辟出一条从地表通达矿体的通道，把矿石开采出来，^[23]适用于埋藏较深的矿体。^[22]坑内开采具有投资少、适应性强、占地面积小等优点，^[24]同时也具有影响地下水系，破坏地形地貌等缺点。^[25]

历史

中国使用角岩的历史可追溯到旧石器时代，原始先民使用角岩来制作石器。在山西丁村发现的旧石器时代中期的遗址，出土的打制石器中95%是用角岩制成的。^[26]进入新石器时代，^[27]角岩不断被开采出来，用于制作石器供生产生活所需。^[28]唐宋时期，角岩被用作华安玉雕的材料，并在清乾隆时期作为朝廷贡品。^[29]

新石器时代的朝鲜古类型人曾使用角岩制成石镞^[注1]，用于捕猎体大而凶猛的野兽。^[30]

19世纪，英国地区的约瑟夫·理查森（Joseph Richardson）曾使用英国湖泊地区的角岩制成“岩口木琴”，用作演奏乐器。^[12]

名称来源

角岩因其具角岩结构或细粒变晶结构而得名，矿物成分作散布状或其他非定向排列的热变质岩都可称为角岩。^[13]

参考资料 34

角岩 — OpenGMS
http://www.ysxb.ac.cn/article/id/aps_20110718
参考 4
参考 5
参考 6
参考 8
角岩 — 中国大百科全书
参考 10
角岩 — 中国石油大学（华东）地球科学与技术学院地质博物馆
参考 12
参考 13
参考 14
变质岩的结构和构造 — 中华人民共和国自然资源部
参考 17
参考 18
参考 19
防城港市防城区滩营乡三坪矿区建筑用砂岩(角岩)、花岗岩矿采矿权挂牌出让结果公示 — 防城港市人民政府
参考 21
参考 22
参考 23
参考 24
参考 25
参考 26
参考 27
参考 28
参考 29
参考 30
接触变质相 — 中国大百科全书
钠长绿帘角岩相 — 中国大百科全书
角闪石角岩相 — 中国大百科全书
辉石角岩相 — 中国大百科全书

注释

石制箭头

角岩