板岩

板岩是一种由粘土或火山灰组成的原始页岩型沉积岩，经过低级区域变质作用而衍生出来的细粒、叶状、均质变质岩。 它是粒度最细的叶状变质岩。 叶理可能不对应于原始沉积层，而是在垂直于变质挤压方向的平面上。

板岩中的叶理称为板岩解理。 它是由强烈的压缩引起的，导致细粒粘土片在垂直于压缩的平面上重新生长。 当在采石场使用专门的工具通过平行于叶理进行专业切割时，许多板岩将显示出一种称为裂变的特性，形成光滑的平板石材，长期以来一直用于屋顶、地砖和其他用途。 板岩的颜色通常是灰色的，尤其是当它们成群结队地覆盖在屋顶上时。 然而，即使来自一个地方，板岩也有多种颜色。 例如，产自北威尔士的板岩有多种灰色阴影，从浅色到深色，也可能是紫色、绿色或青色。 不要将板岩与可能形成板岩的页岩或片岩相混淆。

板岩一词也用于某些类型的板岩制成的物体。 它可能意味着一块由石板制成的屋顶瓦片，或一块书写石板。 传统上，它们是一块光滑的小石头，通常用木框框起来，与粉笔一起用作记事本或布告板，特别是用于记录酒吧和旅馆的费用。 短语 clean slate 和 blank slate 来自这种用法。

板岩是一种细粒变质岩，没有明显的成分层次，但很容易分裂成薄板和板。 它通常由泥岩的低品位区域变质作用形成。 这种温和程度的变质作用产生了一种岩石，其中单个矿物晶体的尺寸仍然很小，产生了一种特征性的板状解理，其中新的解理表面显得暗淡。 这与千枚岩的丝状解理表面形成对比，千枚岩是从泥岩中衍生出来的下一个更高等级的变质岩。 劈理的方向与原始泥岩中的任何沉积构造无关，而是反映了区域挤压的方向。

板状解理是连续的，这意味着各个解理平面间隔太近，无法在手部样本中辨别。 板岩的质地完全由这些无处不在的解理面控制。 在显微镜下，发现板岩由非常薄的石英和长石透镜（QF 域）组成，被云母层（M 域）隔开。 这些通常小于 100 微米厚。

泥岩转化为板岩的过程涉及在压实泥岩时损失高达 50% 的体积。 板状矿物（如粘土矿物）的颗粒旋转形成垂直于压实方向的平行层，压实开始向岩石施加劈裂。 当粘土矿物开始转化为绿泥石和云母时，板岩解理得到充分发展。 岩石中的有机碳转化为石墨。

板岩主要由石英、伊利石、绿泥石等矿物组成，占板岩成分的95%以上。 最重要的副矿物是氧化铁（如赤铁矿和磁铁矿）、硫化铁（如黄铁矿）和碳酸盐矿物。 长石可能以钠长石或不太常见的正长石形式存在。 有时，如北威尔士的紫色板岩，亚铁（铁 (II)）还原球在铁核周围形成，留下浅绿色斑点纹理。 这些球体有时会因随后施加到卵形体上的应力场而变形，在标本的解理面上观察时呈椭圆形。 然而，有证据表明变形后也可能形成还原点，并通过沿解理方向的优先渗透获得椭圆形，因此在使用还原椭圆体估计变形时需要谨慎。

在 19 世纪中叶之前，板岩、页岩和片岩这三个词并没有明确的区别。 地下煤矿开采的背景下，板岩一词通常用于指代进入 20 世纪的页岩井。 例如，顶板岩指的是煤层上方的页岩，抽板岩指的是采煤时从矿顶掉落的页岩。

地质调查局建议只有在对岩石知之甚少而无法进行更明确分类的情况下，才在科学著作中使用板岩一词。 例如，如果岩石的特征明确表明它是由页岩变质形成的，那么在科学著作中就会将其描述为变页岩。 如果其来源不确定，但已知该岩石富含云母，则将其描述为泥质岩。