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第一章沉积岩肉眼观察、镜下鉴定的方法和实验肉眼观察和镜下鉴定是沉积岩最基本的、最简便的、最常用的研究方法有代表性的岩石手标本一定程度上是野外现象的缩影,肉眼观察可以了解岩石的宏观特征;光学显微镜下的薄片鉴定,可以细致地了解到沉积岩的物质组成、结构、显微构造、成岩作用及孔隙等方面的信息,基本可满足岩石的成因分析、储层评价等研究的需要因此,沉积岩的肉眼观察和镜下鉴定是《沉积岩石学》课程教学中重要的实践性教学环节实验是学生进行实际操作的实践过程,也是对理论学习内容的巩固和加深,也可弥补理论教学中的不足第一节沉积构造的观察描述方法和实验沉积构造是沉积岩的重要特征之一,是分析沉积岩形成的重要依据,也是区别于岩浆岩和变质岩的主要标志因此,沉积构造观察、描述是沉积岩研究中一个重要内容
一、流动成因构造的观察描述一层理的观察描述层理的观察、描述主要对野外露头和钻井岩心进行,其观察和描述的内容有层理的厚度和规模;层理的类型及其特征;斜层理的纹层和层系产状的测量;层理内部构造和构成方式的观察和描述1.层理的基本术语层理是指沉积物岩由成分、结构、颜色及层的厚度、形状等垂向的变化而显示出来的一种构造组成层理的要素有层系组、层系、纹层2.层理的描述步骤和内容第一步仔细观察标本或露头剖面岩石,初步确定岩石类型,分清纹层、层系、层系组,确定层系界面和层的界面并对层理进行初期素描第二步仔细观察纹层细层描述纹层的形状、纹层与层系界面的关系以及同一层系内纹层间的关系,测量纹层的厚度、产状,确定组成纹层的成分等第三步描述层系、层系组及其界面描述层系界面的形状、层系间的关系、层系内成分特征,测量层系的厚度、产状等对于斜层理,纹层与层系上界面的夹角称为倾角,与层系下界面的夹角称为安定角对于同一个纹层,一般安定角小于或等于倾角,因此可利用倾角和安定角的关系帮助判断岩层的顶底第四步确定层理类型,分析层理的成因根据纹层、层系等观察和描述,确定层理类型,并根据组成层理的层系厚度大小,确定层理的规模结合纹层、层系的产状测量,分析层理形成的环境及其水动力条件对于能确定古水流方向的,需确定古水流方向若条件许可,最后还需对层理进行照相3.层理观察、描述时应注意的问题1形态描述须进行三度空间观察观察时应注意平面上及平行流向的纵剖面和垂直流向的横剖面上的特征,只有三度空间综合观察才能正确判断层理的形态特征,同一类型层理在各剖面的表现各有异同,如槽状交错层理,只在横剖面上表现为槽形弯曲的特征,而在纵剖面上则似单向斜层理大部分斜层理在纵剖面上可见各种斜层理形态,而在横剖面上则呈现平行层理的形态因此要注意纵、横剖面的观察才能正确判断层理的类型2成分的观察需观察纹层内物质成分、结构特征和微韵律变化3定量测量对于斜层理,需测量并记录不同方向纹层的倾向和岩层的倾向测量结果可以通过箭头图解及玫瑰图解等方式进行资料处理对于曾发生构造变动的岩层,需进行岩层的倾向校正,才能确定古水流的方向这种校正通常采用吴氏网法二波痕的观祭描述波痕是常见的层面构造之一,是由于风、水流或波浪等介质的运动,在沉积物表面所形成的一种波状起伏的层面构造由于介质的作用性质、作用强度及方向不同,波痕的大小和形态也不相同可利用波痕的形态特征、波浪的大小和波痕指数等来恢复波痕的形成条件1.波痕的基本术语描述波痕的基本术语主要有波峰、波谷、波脊、波长L、波高H、迎流面、背流面、波痕指数RI、对称指数RSI等2.波痕观察描述的方法和内容1波痕要素或参数的测量主要测量波痕的波长L、波高H以及波痕的迎流面水平投影的长度l1和背流面水平投影的长度l2,并进行波痕指数RI=L/H和对称指数RSI=l1/l2的计算根据对称指数可将波痕分为对称波痕和不对称波痕若RSI近似为1,称为对称波痕;大于1,称为不对称波痕研究不对称波痕时还需测量缓倾斜面迎流面和陡倾斜面背流面的倾向,以恢复古水流方向一般情况下,缓倾斜面倾向与水流方向相反,陡倾斜面倾向与水流方向一致在野外还须测量地层的产状,若岩层发生倾斜,则须恢复原始产状后测量,或测量岩层产状和缓倾斜面的现存产状,然后进行校正,校正方法可利用吴氏网法2波痕形态及内部构造的描述波痕形态常按波脊的形态特征进行描述,主要包括波脊的连续性、是否分叉和延伸形态等如波脊的延伸形态可分为直线状、弯曲状、链状、舌状、菱形状、新月状等发育良好的波痕,是由一个或几个迎流纹层和多个前积纹层及一个或几个水平底积纹层组成前积纹层是波痕的主要组成部分,迎流纹层和底积纹层多未被保留前积纹层形态有直线形、切线和凹形,是波痕迁移形成的根据波痕内部构造与外部形态关系可分为形态协调的波痕和形态不协调的波痕形态协调的波痕波痕具有上述发育完好的内部构造,只有一组前积纹层而且在成因上有直接关系,其内部构造是由该波痕迁移形成的形态不协调的波痕具有复合构造的波痕,不具典型的内部构造,而且与外部形态不协调,不相适应反映在成因上与之无关;呈复合构造形态,是由多组前积纹层组成的3波痕的物质组成波痕的大小和形态与水深和流速有关,因此组成的物质粒度也不同,流速越小粒度越细粒度在波痕内部分布也不一致,流水波痕背部颗粒比谷中颗粒细;而风成波痕则相反.背部颗粒较粗,而谷中颗粒较细因此,需描述组成波痕的物质成分、粒度、分布等4观察和测量波痕所指示的流向波脊是连续的,水和风的主要流向是垂直波脊方向的,不对称波痕的陡坡倾向指示主流方向波脊不连续的舌形波痕和菱形波痕的凸端和菱形尖端指示流向而新月形波痕凹向指示流向5波痕的成因分析在上述观察和描述的基础上,还应综合分析和判断波痕的成因波痕按成因可分为流水波痕、浪成波痕、风成波痕、干涉波痕和改造波痕三槽模的观察描述槽模是分布于砂岩底面上的一种印模,是由于水流的涡流对泥质物的表面侵蚀而形成许多凹坑,后被砂质充填而成,在上覆砂岩底面形成的一系列规则而不连续的突起注意观察、描述突起的对称性、形态、大小、延伸方向等利用槽模可判断古水流方向,槽模的延伸方向为水流方向,且浑圆状突起端迎着水流方向四沟模的观察描述沟模也是分布于砂岩底面的脊状印模注意观察、描述脊状印模的延伸长度、方向、脊的高度、分布状况等利用沟模也可判断古水流方向,沟模的脊延伸方向为水流方向槽模和沟模均分布于岩层的底面,且常共生,因此可利用它们判断地层的顶底五冲刷面的观察描述冲刷面是指在沉积物表面由于水流下蚀作用使下伏岩层形成凹凸不平的面注意观察冲刷面的起伏程度、界面上下沉积物特征等
二、暴露成因构造的观察描述一雨痕和冰雹痕的观察描述注意观察雨痕的形态、大小、深浅雨滴垂直落下时,坑呈圆形;雨滴倾斜落下,坑稍呈椭圆形冰雹痕与雨痕相似,但比雨痕宽而深,形状不规则雨痕和冰雹痕常为上覆沉积物充填,上覆沉积物底面上可见圆形或不规则形状的凸状印模二干裂的观察描述软泥状态的沉积物露出地表,由于干涸时收缩形成的裂缝使沉积物表面被分割成多边形块体因此,应注意观察裂缝的形态,包括剖面和平面形态裂缝剖面一般呈V字形,裂块呈多边形,且裂块中央凹、四周微翘裂缝中常充填上覆沉积物可利用裂缝V字形断面确定上下层面,因为裂缝尖端指向下层面,裂块凹面一般向上
三、同生变形构造的观察描述同生变形构造主要包括包卷层理、重荷模、滑塌构造、砂球及球枕构造、砂火山、砂岩岩脉、碟状构造等重荷模是发育于岩层的底层面上圆丘状或不规则的瘤状突起,注意与槽模的区别,前者多不规则和无定向性注意观察瘤状突起的形态、大小、突起高度、分布状况等砂球及球枕构造是分布于泥质之中的砂质椭球体或枕状体注意观察砂球、球枕体的形态、大小,与砂岩层的关系以及围岩的特征等滑塌构造是沉积层在重力作用下发生运动和位移所产生的变形构造,可引起沉积物的形变、揉皱、断裂、角砾化、岩性的混杂等注意观察纹层产状、裂缝分布、岩性特征,以及与上、下岩层的关系、分布范围等
四、化学成因构造的观察描述一晶体印痕、假晶以及冰晶印痕的观察描述此三种构造均与晶体有关,因此注意观察晶体的特征形态、表面特征、颜色等,确定矿物成分因为矿物可以指示形成环境,如石盐和石膏晶体或假晶存在说明沉积时盐度较高且在干燥气候条件下形成的如果有黄铁矿存在,则说明当时是还原环境二结核的观察描述结核是岩石中自生矿物的集合体这种集合体在成分、结构、颜色等方面与围岩有显著差异结核观察、描述的内容有成分、结构、颜色、大小、分布,同时还要描述围岩的特征成分、结构、颜色等,以及结核与围岩中纹层之间的关系,以便判断结核的形成时间同生结核、成岩结核和后生结核三缝合线构造的观察描述注意观察缝合线分布,是否切穿颗粒,与层面的关系,开启性和充填情况以及围岩特征等
五、生物成因构造的观察描述生物成因的构造主要包括生物遗迹构造、生物扰动构造和植物根迹等生物遗迹构造根据形态及行为方式,可分为居住迹、爬迹、停息迹、进食迹、觅食迹、逃逸迹、耕作迹等生物遗迹描述的内容主要包括痕迹的形态、大小和空间展布方位、深度等特征潜穴内部构造特征,保存方式、丰度、伴生的其它痕迹及其相互关系、居群密度、围岩性质、无机沉积构造特征等遗迹的形态分为简单垂直管状、“U”形、直一弯曲形、蛇曲形、环曲形、螺旋形、星射形、树枝形、网格状、卵形与胃形、点线形等生物扰动构造一般是不具有确定形态的,其识别标志主要为在层理发育的砂岩中常破坏层理,在泥质沉积物中显示斑点构造,在含油砂岩中出现含油不均的现象等描述内容主要包括扰动强度、分布等植物根迹是指保存在沉积地层中的植物根系,但在岩心中或局部露头所显示的根迹,大多数仅仅是植物根系的一部分或极少的部分根迹在岩石中常呈现不同的形态,如垂直状、辐射状、须状、扁平状等,在一定程度上也反映了根系的生态特点因此,在描述时,须注意根迹的形态、分布、完整性、保存状况是否被炭化、氧化等等实验一沉积构造标本的观察与描述
一、目的与要求
1、了解各类不同成因沉积构造的基本特征,学会观察和描述(包括素描)各种沉积构造特征的方法
2、要求掌握常见沉积构造的识别标志,能初步分析其形成过程;并掌握利用沉积构造进行沉积环境分析和推断的原理和方法
二、观察内容
1、层理水平层理、沙纹层理、平行层理、板状交错层理、槽状交错层理、楔状交错层理、压扁层理、透镜状层理、波状层理、粒序层理、块状层理
2、层面构造波痕、干裂、冲刷面,槽模、沟模、重荷模
3、同生变形构造包卷层理、滑塌构造、火焰构造、砂枕(球)构造
4、化学成因构造结核、龟背石、缝合线、石盐假晶、石膏假晶
5、生物成因构造;叠层石构造、虫孔(虫迹)
三、实验报告要求在全面观察和掌握上述沉积构造的基础上,选择三~五块构造标本,画出构造形态素描图,并进行简明扼要的文字说明,具体内容如下1确定岩石类型;2简述沉积构造的基本特征和形成过程;3分析形成时的水动力条件和沉积环境对流水成因的沉积构造要在图上方标明古水流方向第二节陆源碎屑岩观察鉴定方法和实验在实验过程中,首先详细地观察手标本,对岩石的成分、结构、构造、风化特点有了较全面的了解之后,再有目的、有意识地进行镜下薄片观察、描述,以弥补手标本鉴定中的不足之处,效果极好以下介绍陆源碎屑岩主要为砾岩、砂岩的肉眼观察和镜下鉴定的方法和内容,由于泥岩的粒度细小和结构特殊,泥岩的肉眼观察和镜下鉴定的方法和内容将单独进行介绍
一、砾岩、砂岩的手标本鉴定描述的内容和方法一颜色颜色是岩石最醒目的标志,主要从手标本获得要分清原生色和次生色,应重点描述新鲜面的原生色岩石的颜色往往不是单一颜色,描述时主要颜色放后,次要颜色放前,如紫红色、灰绿色等二物质成分及含量根据成因和结构特征,陆源碎屑岩的组成可分为碎屑颗粒矿屑和岩屑、填隙物胶结物和杂基、孔隙,因此岩石的物质成分包括碎屑颗粒成分和填隙物成分1.碎屑颗粒指出占整个岩石的含量1矿屑指出占碎屑颗粒的含量对主要矿屑应描述肉眼鉴定特征并目估百分含量占碎屑颗粒的含量,为正确命名提供矿物含量依据常见的矿屑主要有石英、长石、云母、重矿物等,其在手标本中识别标志如下石英浅色、透明或半透明因磨蚀而呈毛玻璃状、无解理、粒状,具油脂光泽、硬度=
7、大于小刀长石肉红色或灰白色,新鲜者具闪光的解理面,玻璃光泽;蚀变者则为浅色,土状光泽,具碎屑轮廓,以此与粘土杂基相区别云母片状、珍珠光泽,常沿层理面分布,闪闪发亮白云母为白色,黑云母为黑色或褐色重矿物一般含量少,颗粒小,肉眼较难以鉴定大者可根据颜色、晶形鉴定2岩屑指出占碎屑颗粒的含量岩屑类型很多,特别在砾岩或角砾岩中,砾石成分以岩屑为主,可根据砾石的表面特征光滑程度、断口特征贝壳状、平坦状、砂状及岩石物理性质等进行砾石的成分鉴定但当颗粒小时较难以分辨岩屑的种类,可目估岩屑的含量占碎屑颗粒的含量,结合薄片进行详细鉴定以下介绍几种常见岩屑的肉眼识别特征脉石英岩屑表面光滑,断口贝壳状、油脂光泽,色浅石英砂岩岩屑表面较粗糙,砂状断口,由碎屑及填隙物两部分组成,碎屑具油脂光泽燧石岩岩屑表面光滑,黑色或灰色,断口致密,显隐晶结构,硬度大石灰岩岩屑浅色,表面光滑,硬度低,滴稀盐酸剧烈起泡千枚岩岩屑灰色,丝绢光泽,硬度低,具片理2.胶结物指出占整个岩石的含量胶结物常见类型有钙质、铁质、硅质等,手标本鉴定特征如下硅质一般为石英、玉髓和蛋白石,灰白色或乳白色,硬度大于小刀,岩石致密坚硬铁质多为赤铁矿或褐铁矿,常使岩石呈红色钙质灰白色或乳白色,硬度小,结晶粗大的可见解理面,以方解石为主,加稀冷盐酸起泡3.杂基指出占整个岩石的含量杂基多为粘土、细粉砂,手标本上可见比较疏松而碎屑颗粒突出如粘土重结晶则比较硬有时也出现灰泥杂基,其颜色较暗,且加稀冷盐酸起泡三岩石结构陆源碎屑岩的结构包括碎屑颗粒结构、胶结物结构、杂基结构、孔隙结构以及胶结类型、支撑类型等碎屑颗粒结构主要包括颗粒的粒度大小、分选性、形状、圆度、球度及颗粒表面特征等对于砾岩,可进行详细观察、描述,大的砾石可用尺子直接测量砾石的大小注意练习用肉眼正确目估颗粒直径大小,近圆形或卵形颗粒则取其平均直径描述,扁圆形砾石则描述砾石的扁圆直径,长条状砾石则应描述长轴直径和短轴直径的大小对于砂岩可简单描述颗粒的粒度、分选等确定胶结类型和支撑方式时,首先观察碎屑颗粒是否彼此接触如果颗粒间紧密接触,则为颗粒支撑,此时要观察孔隙中是否有胶结物或杂基如果颗粒间孔隙均被充填,则为孔隙式胶结,若孔隙未被充填或部分充填,则为接触式或孔隙一接触式胶结若颗粒间彼此基本不接触,则为杂基支撑,基底式胶结四沉积构造观察、描述可见到的层理、层面构造或其它沉积构造,并描述其特征描述方法见第一节有关内容五综合命名在以上观察、描述的基础上,根据物质成分含量进行综合命名,原则如下1砾岩命名原则颜色+沉积构造+特征矿物+结构粒度+成分+名称例褐色块状构造复成分细角砾岩2砂岩命名原则颜色+沉积构造+特征矿物+结构粒度+成分+名称例灰绿色平行层理海绿石细粒石英砂岩
二、砾岩、砂岩的薄片镜下鉴定描述的内容和方法一物质成分及含量1.碎屑颗粒指出占整个薄片的含量显微镜下目测估计百分含量1矿屑指出占碎屑颗粒的含量薄片下,根据颜色、晶形、解理和断口、干涉色、突起、次生变化、包裹体等对矿物成分进行鉴定并估计含量,为正确命名提供矿物含量依据1石英无色,透明,粒状,无解理,有时有裂纹,折光率略高于树胶,突起糙面不显著,表面光滑干涉色一级灰白,最高时可达一级淡黄,一轴晶,正光性除此以外,常见波状消光及气液体或其它矿物的包裹体2长石在碎屑岩中含量仅次于石英,由于长石较石英易风化,应区分“新鲜的”和“风化的”在砂岩中最常见的长石是正长石和微斜长石,还有较少的酸性斜长石,中基性斜长石很少见根据光性特征应区别开正长石、微斜长石、透长石和斜长石通常在砂岩中,由于颗粒较小,正长石的卡氏双晶常见不到,而其它光性又与石英很相似,主要根据其折光率略低于树胶、颗粒表面常因风化而污浊、微带浅棕色等特点与石英区别长石易风化,正长石和微斜长石常风化成高岭土,使长石表面呈浅棕黄色、土状一般情况下,微斜长石风化程度比正长石差斜长石风化后易产生绢云母,其光性与白云母相似,只是呈极小的鳞片状长石风化后透明程度减低3云母碎屑常见白云母和黑云母碎屑白云母在薄片中为无色,具闪突起,片状,一组解理完全,最高干涉色达二级末,近平行消光黑云母在薄片中为深褐色或浅红褐色,有时为浅绿褐色,具极强的吸收性,解理平行下偏光方向吸收性最强,片状,一组解理完全,干涉色为二级4重矿物重矿物薄片的鉴定内容和顺序与在薄片中造岩矿物的鉴定基本一致,包括颜色、多色性、晶形、解理、相对折射率、干涉色、消光类型、消光角大小、延性符号、轴性、光性、色散现象等所不同之处就在于,重矿物往往以整个颗粒出现,厚度相对较大,故干涉色偏高,颜色及多色性较显著除此之外,重矿物鉴定的侧重点也不完全相同,兹分述如下
①颜色及多色性由于重矿物颗粒较厚,故颜色和多色性要比在标准薄片中更为明显如紫苏辉石,在岩石薄片中为淡红一淡绿色多色性,对于初学者不易观察出颜色变化,但作为重矿物,这种多色性就更加显著
②晶形重矿物的晶体形态不仅能够反映出矿物的结晶习性,而且也能说明它在破碎、搬运、沉积过程中所经受的各种变化一般来讲,硬度大、化学成分稳定的重矿物抗磨蚀性强,多保存有完整的晶体,如锆石和锡石常为柱状或双锥状;那些硬度较小、抗磨蚀性差的重矿物,常呈浑圆状,如磷灰石等
③包裹体很多重矿物都含有包裹体,包裹体可分为气体、液体和固体由于不同重矿物的生成条件不同,可含有不同的包裹体,同时,来自不同母岩的同种成分的重矿物可能含有不同的包裹体因此,通过对包裹体的研究不仅可以鉴定矿物,而且可以判断母岩的成分
④解理和断口有些重矿物的解理和断口具有明显特征,如蓝晶石作为重矿物出现时,几乎总能见到一组解理;石榴石重矿物具贝壳状断口;重晶石的断口往往参差不齐
⑤突起由于重矿物颗粒较厚,其突起要比在岩石薄片中更为显著
⑥干涉色由于重矿物颗粒较厚,干涉色要比标准薄片中增高,因此在测定矿物干涉色的级序时,应充分考虑到厚度较大这一因素一般把重矿物的干涉色分为低、中、高三个级别低干涉色一级干涉色,如磷灰石;中干涉色二级至三级干涉色,如蓝晶石、普通角闪石、辉石、电气石等;高干涉色高级白干涉色,如锆石、独居石、榍石等
⑦次生变化不同的矿物可以发生不同的次生变化,如透辉石易发生绿帘石化,橄榄石的蛇纹石化即使同一种矿物,由于发生次生变化的程度不同,可能反映来自不同的母岩
⑧重矿物的特殊结构、构造等,又可称为“标型特征”它不仅可以鉴定矿物,而且还可以用来划分、对比地层或判断物源方向常见重矿物的主要光性特征如下磁铁矿铁黑色,切面中常呈菱形、三角形或四边形,集合体为粒状或致密块状反射光下钢灰色,强金属光泽黄铁矿浅铜黄色,晶体为立方体、五角十二面体,表面常见条纹,切面形状多为三角形、正方形或不规则形,集合体为致密块状、浸染状、散布粒状或形成球状结核体反射光下亮黄色,强金属光泽磷灰石无色透明,柱状,横切面六边形,解理不发育中正突起,糙面显著一级灰白干涉色,平行消光,负延性电气石多色性显著,长柱状,横切面为复三角形或六边形,有环带构造,中正突起二级至三级干涉色,平行消光锆石无色、浅棕色或浅红色,具良好的四方双锥柱形高正突起,常含包裹体高级白干涉色,正延性金红石棕红色,反射光有金刚光泽,柱锥状晶体或不规则粒状,极高正突起,尤其在重矿物中可见显著的黑轮廓边高级白干涉色,常被本身颜色所掩盖平行消光,正延性,双晶常见锡石淡黄棕色,四方柱、四方双锥形或不规则粒状,膝状双晶常见,高正突起,糙面显著高级白干涉色,常被本身颜色所掩盖正延性榍石亮黄色及棕色,多色性微弱自形晶为信封状,横切面为菱形、楔形或不规则形高正突起,糙面显著高级白干涉色,斜消光其它重矿物的识别特征参见有关矿物学参考书2岩屑指出占碎屑颗粒的含量及其特征碎屑岩中可见到各种成分的岩石碎屑,在镜下要准确地鉴定出各种岩屑,必须有岩浆岩、变质岩和各类沉积岩的镜下鉴定基础因为碎屑岩中的岩屑是母岩经过风化搬运,在一定环境下沉积而成,本身的成分、结构、构造等特征远没有母岩那样清楚,所以鉴定时要尽量根据矿物组合和结构特征确定岩屑名称常见岩屑的主要识别标志如下燧石岩岩屑单偏光下表面光洁,正交光下具小米粒结构或放射状结构细粒石英岩岩屑单偏光下表面光洁,正交光下具细粒结构脉石英岩屑单偏光下无色透明,正交光下具齿状嵌晶结构石英砂岩岩屑单偏光下无色,具碎屑结构泥岩、页岩岩屑单偏光下表面污浊,正交光下可见鳞片状绢云母,具二级干涉色喷出岩岩屑单偏光下少数无色,多数具褐色,具斑状结构,基质为隐晶质或细晶质其中酸性喷出岩具霏细结构或放射状球粒结构;中性喷出岩具玻基交织结构;基性喷出岩具粗玄结构;碱性喷出岩具粗面结构花岗岩岩屑石英、长石等颗粒近等轴状,具花岗结构凝灰岩岩屑单偏光下透明,常见棱角状晶屑、玻屑,具凝灰结构千枚岩、片岩岩屑绢云母、绿泥石、黑云母等变质矿物具定向排列2.胶结物指出占整个薄片的含量常见胶结物的特征如下1碳酸盐以方解石和白云石为主在染色片中可区分开方解石、铁方解石、白云石、铁白云石经茜素红和铁氰化钾的复合染色剂染色后,方解石为红色,铁方解石为紫红色,白云石不染色,铁白云石为蓝色2硅质有石英、玉髓和蛋白石等蛋白石无色透明,折光率比树胶低很多,为
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1.6,正交光下全消光,是均质体矿物玉髓无色透明,折光率与树胶接近,在正交光下可见玉髓呈小米粒状的微晶结构或呈放射纤维组成的球粒状、十字花状或扇形的集合体,一级灰干涉色3铁质最常见的铁质胶结物为赤铁矿或褐铁矿,在显微镜下为红色、褐色,不透明或半透明除此以外有时还有石膏、硬石膏、海绿石等胶结物一块岩石中若有两种以上的胶结物,应注意不同胶结物之间、胶结物与颗粒之间的接触关系,以判断其生成顺序胶结物成分确定后,便估计其含量,选择有代表性的几个视域,估计每个视域中胶结物占多少面积,几个视域平均一下,就可直接得出其百分含量3.杂基指出占整个薄片的含量主要指泥质、细粉砂,也包括泥、粉晶碳酸盐矿物在镜下呈点状隐晶质,由于经常被铁质浸染而带浅褐色,在含油砂岩中,杂基常被原油浸染而呈棕色、黑色有时,粘土矿物后期重结晶,呈细小鳞片状或纤维状矿物显微镜下注意杂基与其它泥质组分如泥岩岩屑、自生粘土、交代颗粒的粘土等的区别二岩石结构陆源碎屑岩的结构包括碎屑颗粒结构、胶结物结构、杂基结构、孔隙结构以及胶结类型、支撑类型,重点观察、描述碎屑颗粒结构1.碎屑颗粒的结构碎屑颗粒结构主要包括颗粒的粒度大小、分选性、形状、圆度、球度及颗粒表面特征等1碎屑颗粒粒度的鉴定粒度即碎屑颗粒的大小,常以毫米为单位或φ值为单位粒度决定了岩石的类型和性质,是碎屑岩分类命名的重要依据1粒度大小的判别显微镜下粒度鉴定应利用显微镜标尺测量颗粒粒度的大小,其方法如下
①换上带有目镜微尺的目镜目镜微尺每小格代表的长度不固定,不同放大倍数格值大小不同
②计算目镜微尺每小格的数值因物镜放大倍数不同,所以目镜微尺的每一小格所代表的数值也不同,不同放大倍数的物镜均须换算若某目镜的放大倍数是4倍,物镜的放大倍数是25倍,则观察的视野放大了4×25,即100倍;目镜微尺一小格为lmm/100,即
0.01mm如碎屑颗粒直径为5个小格,则该颗粒大小为5×
0.01mm=
0.05mm目测或在显微镜下测量碎屑颗粒直径时,均要注意全面观察岩石,注意碎屑颗粒大小是否均匀若是不均匀的,则应在观察和描述时须指出最大颗粒直径和含量及其分布、一般颗粒直径和含量及其分布,以及粒度整体分布成层、递变、均匀等2分选性的判别观察颗粒的分选程度,一般分三级进行描述具体划分如下分选好主要粒级含量75%分选中等主要粒级含量为50%~75%分选差各粒级含量50%2碎屑颗粒的圆度观察颗粒的磨蚀程度,一般分四级进行描述具体判断方法如下棱角状碎屑的原始棱角无磨蚀痕迹或只受到轻微的磨蚀,其原始形状无变化或变化不大;次棱角状碎屑的原始棱角已普遍受到磨蚀,但磨蚀程度不大,颗粒原始形状明显可见;次圆状碎屑的原始棱角已受到较大的磨蚀,其原始形状已有了较大的变化,但仍然可以辨认;圆状碎屑的棱角已基本或完全磨损,其原始形状已难以甚至无法辨认,碎屑颗粒大都呈球状、椭球状3碎屑颗粒的球度球度指碎屑颗粒接近球体形态的程度,常用颗粒长、中、短三轴长度来确定,如三轴长度近相等则球度好,三轴长度相差大则球度差因颗粒球度不仅决定磨蚀程度,在很大程度上受原始形状和晶形决定另外球度和圆度并不完全一致,如球度好并不一定圆度也好,如晶形好的石榴子石,虽然球度好但棱角均明显,磨蚀很差仍为棱角状,而相反,磨圆好的扁平砾石,球度却很差因此,在反映磨蚀程度恢复形成条件中,圆度的意义更大些4碎屑颗粒的形状颗粒的形状由颗粒长、中、短三轴长度的相对大小决定的根据三轴比例关系分为四种圆球体、椭球体、扁球体、长扁球体对于砂粒形状的测量是很困难的,一般可根据薄片中所见的视长轴和视短轴的比率近似地求得但是,在薄片中对石英砂粒的大量观察表明,视短轴与视长轴的平均“轴比率”的变化范围不大,都在
0.61~
0.73之间而且不同样品中砂粒轴比率的变化,几乎与同一样品不同方向切片中所测数据的变化一样可见对于石英砂粒的这项研究实际效果不大在碎屑岩薄片观察中一般只对那些特殊形状的如长条形颗粒等进行描述,同时应当记录其颗粒的排列方式和伸长方向5碎屑移粒的表面特征观察碎屑颗粒的表面是否光滑、有无刻痕或霜面等碎屑颗粒的表面特征肉眼只能在砾石颗粒上观察,砂岩的碎屑颗粒表面特征要在扫描电镜下观察2.胶结物和杂基的结构胶结物的结构包括胶结物的结晶程度非晶质、隐晶质、显晶质以及晶粒大小、排列方式和分布等杂基的结构包括杂基的大小、分布以及重结晶情况等3.孔隙结构观察、描述孔隙结构主要利用铸体薄片在显微镜下进行孔隙结构包括孔隙和喉道的含量、类型、大小、几何形状、连通性、分布状况等4.胶结类型、支撑方式根据岩石中颗粒的接触关系以及颗粒问填隙物的分布状况来判断胶结类型和支撑方式首先根据碎屑颗粒和杂基的相对含量可分为杂基支撑和颗粒支撑;其次按碎屑颗粒和填隙物的相对含量和颗粒的接触关系可分为基底式胶结、孔隙式胶结、接触式胶结和镶嵌式胶结基底式胶结一般为杂基支撑,孔隙式胶结和接触式胶结为颗粒支撑三沉积构造显微镜下主要观察岩石的显微构造,如微递变、微冲刷、微细层理等四其它岩石中含油情况、含化石情况等五沉积后作用陆源碎屑沉积物沉积后,在盆地演化、构造运动、沉积作用、埋藏作用等一系列因素控制下,将发生各种物理、化学、物理化学及生物化学成岩作用1.成岩作用类型的镜下鉴定和识别1物理成岩作用主要指机械压实作用及构造应力作用这两种作用所产生的效应或标志往往易于区别就机械压实作用而言,在上覆负荷的重力及静水压力作用下,可使沉积物产生脱水、孔隙度降低、岩石体积减小、岩石填集程度增强等效应在偏光显微镜下,机械压实作用的标志有
①碎屑颗粒之间接触关系的变化,由点接触或不接触变为线接触,甚至凹凸接触、缝合线状接触;
②塑性颗粒如泥岩、页岩岩屑等发生塑性形变,被压弯、压扁、压断,甚至形成假杂基;
③刚性颗粒如石英、长石等被压折、碎边、双晶错位等,受上覆沉积物的压应力作用而产生的脆性形变与由于构造应力作用而产生的脆性形变具有明显的不同,前者比后者往往具有更明显的定向性;
④石英颗粒可出现波状消光,注意与来自变质岩母岩的石英相区别;
⑤软韧性颗粒也可发生各种塑性变形,镜下常见到弯曲的黑云母和白云母,这些受挤压云母可发生水化而变成粘土矿物;
⑥从岩石组构上看,有时镜下可观察到压实定向,注意与沉积定向及压溶定向的区别2化学成岩作用这部分内容最丰富,我们不仅要善于发现各种成岩现象,而且要善于通过各种成岩现象去分析成岩环境,这是成岩作用研究的最重要内容之一1胶结作用和自生矿物充填作用严格地讲,这两个名词应是同义词胶结物一般可有硅质胶结物蛋白石、玉髓、石英、碳酸盐胶结物包括方解石、白云石、菱铁矿等、铁质胶结物如赤铁矿、褐铁矿等及硫酸盐胶结物如石膏、硬石膏等偏光显微镜下,通过染色可较容易地辨认出方解石、铁方解石、铁白云石、白云石等碳酸盐矿物阴极发光显微镜下可区分出不同成因的石英及各种碳酸盐胶结物,尤其对自生石英及碳酸盐胶结物环带的鉴定对于成岩历史、成岩环境分析具有十分重要的意义在偏光显微镜下,要会区分胶结物与杂基在鉴定过程中,首先必须清楚两者的定义,杂基是细粒的机械碎屑物质,十分细小,粒径在
0.03mm以下;而胶结物则是一种化学沉淀物质,一般分布于颗粒之间或颗粒内部的孔隙之中自生矿物充填作用是指在成岩作用过程中,一些自生矿物如自生石英、自生长石、自生黄铁矿、自生粘土矿物、自生沸石等在孔隙中沉淀并充填孔隙的作用偏光显微镜下,自生石英除石英次生加大外,还可以微粒石英形式充填于粒间自生长石一般为细微长条形的自生钠长石,偏光显微镜下可看到自生长石在孔隙中“搭桥”的现象自生黄铁矿的形成往往与丰富的有机质有关自生粘土矿物常见有自生高岭石、自生蒙脱石等,自生高岭石在偏光显微镜下呈浅黄色、纯净、蠕虫状、一级灰白干涉色自生高岭石及自生蒙脱石在成岩后期将向伊利石或绿泥石转化自生沸石常见有方沸石、片沸石、柱沸石、丝光沸石、斜发沸石、浊沸石等在偏光显微镜下一般能比较容易地鉴定出方沸石、片沸石、柱沸石、丝光沸石、斜发沸石等浊沸石等则须在扫描电镜下详细鉴定因此,镜下要观察、描述胶结作用的类型、程度、胶结物自生矿物的分布等,若存在两种以上胶结作用,需判断胶结作用的顺序2交代作用它是一种矿物被另一种矿物替代的作用,这两种矿物之间没有成分上的联系,仅有位置上的替换交代作用常与胶结作用、自生矿物充填作用共存常见的交代作用有氧化硅与方解石的相互交代,碳酸盐矿物及粘土矿物等交代石英或长石,方解石交代粘土矿物,硫酸盐矿物与碳酸盐矿物的相互交代等偏光显微镜下,随着交代作用的逐渐增强,依次可出现的交代作用标志有蚕食边、矿物交叉切割、残余结构、矿物假象、幻影构造等在一个薄片中,有时可出现几种交代事件标志或同一交代事件多次发生的标志,这就需要我们鉴定不同时期的交代作用发生情况及成岩环境,确立交代作用演化史及成岩演化史一般可以通过交叉切割等标志来判断交代作用的顺序镜下须描述交代作用类型、标志、程度、顺序等3溶解作用及溶蚀作用所谓溶解作用,是指在埋藏成岩过程中,由于孔隙水中pH值、温度等因素变化而使不稳定组分发生溶解并形成孔隙的作用它是一种固相均匀的一致溶解,未溶解固相的新鲜面成分不变最常见的是碳酸盐组分、长石颗粒的溶解,碳酸盐组分如碳酸盐胶结物、碳酸盐岩屑、钙质生物碎屑和钙质内碎屑等的溶解溶解作用的大量发生及次生孔隙的大量产生往往是晚成岩期A阶段的标志与溶解作用不同的溶蚀作用则是岩石组分与周围溶液发生反应,有物质的带入和淋出,并产生新矿物,新矿物与原岩石组分之间具有成分上的继承性如长石及火山玻璃质的不一致溶解作用,往往形成高岭石、蒙脱石等新矿物溶解作用和溶蚀作用的标志是岩石中各种类型的次生溶孔、溶缝等,溶孔如粒间溶孔、粒内溶孔、晶内溶孔等溶蚀作用的标志还有颗粒溶蚀后产生的新矿物所有这些标志在偏光显微镜下均可观察到,其中晶内溶孔、新矿物等在扫描电镜下观察更清楚镜下主要描述被溶的组分、溶解作用程度、次生孔隙特征等,并分析溶解作用的影响因素、发生的时间等4重结晶作用它是矿物组分以溶解再沉淀或固体扩散等方式使细小晶体重新组合和结晶而形成大晶体的作用如北京西山侏罗系岩屑杂砂岩九龙山砂岩中的水云母杂基,现已重结晶为正杂基,向绢云母转化,造成强烈绢云母化的斜长石边缘模糊不清3物理化学成岩作用;物理化学成岩作用主要是压溶作用,由于上覆地层压力或构造应力超过孔隙水所能承受的静水压力时,会引起颗粒接触点上晶格变形而发生溶解,这种局部的溶解即为压溶作用最常见的是石英的压溶次生加大作用在压应力作用下,在石英颗粒接触处平行于应力方向发生溶解,在垂直于应力方向上发生石英的次生加大压溶作用最明显的标志是颗粒呈凹凸、缝合接触,有时还可见压溶定向、缝合线构造等2.孔隙的鉴别岩石中的孔隙按成因可分为原生孔隙、次生孔隙以及次生裂缝原生孔隙主要见于浅埋藏的岩石中对于深埋于地下的砂岩来说,孔隙类型主要为次生孔隙、原生与次生混合成因孔隙以及次生裂缝构造裂缝和成岩收缩缝原生孔隙多呈三角形等规则形态,孔隙边也较规则;溶解及溶蚀孔隙一般具有锯齿状边缘构造裂缝往往切穿颗粒,且缝较平直成岩收缩缝主要出现于泥、页岩中,有时杂基含量高的砂岩中杂基富集处也可出现成岩收缩缝缝宽不稳定、弯曲状,往往无明显的延伸,以此可与制片过程中产生的人为裂缝或构造裂缝相区分开3.成岩序列及成岩演化成岩事件发生的顺序无疑反映了成岩环境的演化在偏光显微镜下进行鉴定时,我们要善于捕捉各种成岩信息,通过交叉切割、围生切割等标志来判定成岩序列如河北庞家堡震旦系铁质石英砂岩中有两种胶结物存在,即硅质胶结物和铁质胶结物,在薄片中,我们可以观察到硅质胶结物往往围生于石英颗粒周围呈次生加大状,铁质胶结物十分丰富,不仅交代了石英次生加大边,而且还交代了石英颗粒本身,有的甚至形成了残余结构或将石英颗粒交代殆尽很显然,石英的次生加大作用的发生要早于铁质胶结物的胶结作用反映成岩演化程度的标志有许多,除镜质体反射率、古地温、孢粉热变指数、蒙皂石混层比等直观标志以外,在偏光显微镜下,可通过岩石固结程度、自生矿物种类及其序列、孔隙演化、成岩事件的发生情况等方面来分析成岩演化史及成岩阶段六综合命名命名的原则同手标本七成因分析通过对岩石标本、薄片的观察、描述,应对岩石的特点加以总结分析,分析该岩石的物质来源、搬运沉积条件以及沉积后作用等问题岩石的成因分析可从以下几个方面着手1从碎屑颗粒成分分析陆源区母岩的性质及大地构造状况2从成分成熟度分析风化作用的强弱和搬运距离的远近3从结构成熟度分选、磨圆及杂基含量及沉积构造特征分析搬运、沉积介质韵性质、搬运方式及其对碎屑颗粒的改造作用,并推断沉积环境4从化学胶结物的成分、结构、胶结类型、自生矿物、颗粒接触关系等分析岩石的成岩环境及成岩历史5从岩石及胶结物的颜色、成分推断古气候
三、泥岩的手标本肉眼观察和薄片镜下鉴定描述的内容和方法泥岩的主要成分为粘土矿物,岩石结构很细,50%以上的粒度小于
0.005mm根据以上特征,从手标本和显微镜下鉴定粘土岩并不困难,但若准确鉴定粘土矿物还须借助一系列特殊的分析测试技术和方法,如电子显微镜法、x一射线衍射法、染色法、热分析法等下面着重介绍粘土岩的肉眼观察及镜下鉴定的方法和内容一手标本的肉眼观察方法和描述内容1.颜色粘土岩的颜色与所含有机碳、铁离子的氧化状态等有关较纯的粘土岩呈浅色白色、灰白色,若混入有机质呈黑色,含有高价铁时呈红色观察时要分别描述原生色和次生色,只有原生色才反映粘土岩形成环境的氧化还原性2.矿物成分泥岩的矿物成分以粘土矿物为主,次为陆源碎屑物质、化学沉淀的非粘土矿物和有机质,但因颗粒细小,肉眼很难进行鉴定在手标本中,仅能根据物理性质初步判断粘土矿物类型,如遇水体积膨胀的为蒙脱石,具强吸水性而表现“粘舌头”的为高岭石,具鳞片状并呈现丝绢光泽的为水云母,绿色一橄榄绿色粒状的为海绿石等其它矿物成分也可根据颜色和物理性质进行识别,不同的混入物表现出不同的特征,如钙质加稀盐酸起泡;硅质为致密、坚硬;铁质为红色或褐色;含有机质为黑色不染手;含碳质为黑色且染手3.结构根据粘土矿物与粉砂、砂等碎屑物质的相对含量,可划分出五种类型在手标本观察中,一般可根据断口、切面情况进行判断粘土结构又称为泥质结构手触摸有油腻感,用小刀切刮时,切面光滑,常呈现鱼鳞状或贝壳状断口含粉砂粘土结构和粉砂质粘土结构也可分别称为含粉砂泥质结构和粉砂泥质结构手触摸具粗糙感、刀切面不平整,断口粗糙含砂粘土结构及砂质粘土结构也可分别称为含砂泥质结构和砂质泥质结构手触摸具有明显的颗粒感觉,肉眼可见砂粒,断口呈参差状牙咬有明显砂感根据岩石中粘土矿物集合体形态,可分为鲕粒及豆粒结构、内碎屑结构等4.沉积构造粘土岩中常见水平层理、干裂、雨痕等暴露成因构造及生物遗迹、滑塌变形构造等,描述方法见沉积构造有关内容二薄片的镜下鉴定方法和描述内容1.矿物成分1粘土矿物估计含量,根据光学性质确定粘土矿物的类型蒙脱石无色透明,有时带黄色、绿色或粉红色并有多色性负突起,折光率随其中的铁、镁含量的增加而增加晶体为鳞片状干涉色为二级,但由于颗粒极为细小,往往不超过一级黄高岭石无色透明,有时为浅黄色晶体为片状、鳞片状低正突起干涉色为一级灰白色水云母无色透明,有时略带浅绿色、淡黄褐色低一中正突起干涉色可达二级顶,但常见一级黄红2其它物质主要包括陆源碎屑矿物、化学沉淀的自生矿物、生物化石、有机质等,分别进行类型、形状等描述,并分别估计含量2.结构除了根据粘土矿物与粉砂、砂等碎屑物质的相对含量进一步确定结构类型外,还可观察岩石的结晶结构根据结晶程度可分为以下三级非晶质结构不显光性,很少见,仅见于水铝英石质的粘土岩中隐晶质结构可显微弱光性,最为常见,在偏光显微镜下难以识别粘土矿物的晶形,电子显微镜下按晶形可分为超微片状、管状、纤维状、针状、束状、球粒状等各种结构显晶质结构可见细小粒状、鳞片状、纤维状等结构当粘土矿物强烈重结晶时,可变为粗大晶体如高岭石重结晶可形成长20mm、直径达2~3µm的蠕虫状,称蠕虫状结构3.显微构造在显微镜下常见以下几种显微构造显微鳞片构造由极细小的、排列方向不规则的粘土矿物组成,常见于泥岩中显微毡状构造由极细小的鳞片状、纤维状粘土矿物错综交织杂乱排列而成在正交光下,纤体交错消光显微定向构造为极细小的鳞片状或纤维状粘土矿物沿层面定向排列而成,正交光下同时消光4.命名如果能鉴定出粘土矿物成分则按成分定名,如灰白色高岭石粘土岩,但一般不易鉴定出粘土矿物成分命名原则颜色+构造+次要成分或特殊成分+名称如灰白色钙质泥岩
四、陆源碎屑岩观察、鉴定描述的实例一实例一砾岩产地北京西山郝家坊;层位C—P1.手标本观察描述1颜色灰褐色2构造块状构造3成分及含量颗粒砾石含量65%,以硅岩硬度大为主,次为泥岩填隙物含量30%,为泥质孔隙约占5%4结构砾石直径2~10mm,平均4mm;分选差,棱角一次棱角状;孔隙直径达lmm;杂基支撑,基底式胶结5命名灰褐色块状构造单成分细角砾岩2.薄片的镜下鉴定描述.1成分及含量砾石含量70%,成分有硅岩、泥岩和页岩硅岩单偏光镜下无色,有的被泥质交代,边缘污浊,正交偏光镜下具小米粒状结构,约占砾石总量的2/3;泥岩和页岩表面污浊,泥质结构,页岩显水平层理填隙物含量25%,主要为粘土矿物,已发生绿泥石和绢云母化2结构如同手标本3定名灰褐色块状构造单成分细角砾岩4成因分析鉴于砾石分选、磨圆差,杂基支撑,故为近源快速堆积的泥石流沉积二实例二砂岩产地石门寨鸡冠山;时代青白口群龙山组1.手标本观察描述1颜色风化面红褐色,新鲜面绿灰色,绿色由海绿石引起,故绿灰色属自生色2构造平行层理3成分颗粒占70%,填隙物约30%,颗粒成分为石英,具油脂光泽,无杂基,胶结物为自生海绿石占20%和石英4结构碎屑石英约0.3mm大小,分选好,次圆状一圆状自生海绿石呈团粒状2.薄片的镜下鉴定描述1成分及含量1颗粒占70%,几乎全由单晶石英组成偶见脉石英,大部分无波状消光,有的见.碎裂现象2杂基极少,约2%,以薄膜形式分布于碎屑石英与其加大边之间,灰黄色3胶结物约占30%,其中海绿石占23%,自生石英7%海绿石大都不同程度发生了褐铁矿化和粘土矿物化2结构颗粒平均粒径约为0.3mm;分选中一好,浑圆一圆状自生海绿石呈团粒状或不规则状分布于石英颗粒间,自生石英围绕碎屑石英构成自生加大边,使原颗粒趋于自形,加大边与原颗粒之间有一层粘土薄膜颗粒支撑,接触式胶结3定名绿灰色平行层理海绿石中粒石英砂岩4成因分析1母岩区性质由于碎屑成分几乎全为单晶石英,结构成熟度极高,故具多旋回性,母岩区岩石类型以碎屑岩特别是砂岩为主,当时气候较湿热,风化较彻底2大地构造状况由于高成分成熟度和高结构成熟度,故当时构造运动平静,地形高差小3搬运距离远4鉴于成分成熟度、结构成熟度高,并有平行层理构造,故推断介质性质为牵引流,以推移载荷的形式搬运以跳跃为主,少量滚动,上部流动体制Fr1又由于有海绿石出现,故为浅海环境实验二碎屑岩的物质成分、结构组分的观察与描述
一、目的与要求
1、通过对碎屑岩薄片的观察,能辨认碎屑岩中常见的碎屑颗粒,如矿物碎屑石英、长石(斜长石、微斜长石、正长石)、云母(黑云母、白云母);岩屑
2、练习和掌握在岩石薄片中观察碎屑颗粒成分的方法和描述内容,从而掌握常见碎屑颗粒的主要鉴别标志
二、实验内容任选两枚薄片,对岩石薄片中的各个结构组分进行观察和描述,并在镜下素描三种不同类型的碎屑颗粒,并描述碎屑颗粒的形态、大小、磨圆度和主要光性特征,写出完整的实验报告实验三碎屑岩中填隙物成分及胶结类型的观察与描述
一、目的与要求
1、在掌握碎屑岩中杂基和胶结物概念的基础上,对岩石薄片进行观察,通过实验,要求能辨认组成碎屑岩杂基的主要成分(粘土矿物和极细碎屑),辨认组成碎屑岩胶结物的常见成分如硅质(再生加大石英、微晶石英)、方解石、铁质、海绿石等;并掌握胶结物常见的结构类型
2、在了解碎屑岩颗粒和填隙物结构类型的基础上,学会观察和区别碎屑岩四种胶结类型(基底式、孔隙式、接触式、镶嵌式胶结)
二、实验内容在全面观察和掌握上述实验内容的基础上,选择三块薄片,对其中的胶结物结构类型和砂岩胶结类型进行描述,并进行镜下素描,写出完整的实验报告实验四砾岩和石英砂岩手标本和薄片的观察与描述
一、目的与要求
1、通过砾岩手标本的观察,掌握砾石、杂基、胶结物的概念差别以及砾岩的分类命名原则
2、通过对手标本与岩石薄片的全面观察和系统描述,掌握石英砂岩的主要鉴定特征及命名原则,从而掌握砂岩的观察、描述方法
二、实验内容任选两类岩石进行系统鉴定、描述和镜下素描,对所观察碎屑岩进行命名,并写出完整的实验报告实验五长石砂岩手标本和薄片的观察与描述
一、目的与要求
1、通过对长石砂岩的手标本和岩石和薄片进行全面观察和系统描述,总结长石砂岩的主要特征和分类命名原则
2、进一步熟悉砂岩的鉴定、描述方法学习利用岩石成分成熟度和结构成熟度综合分析其形成条件
二、实验要求对2#、3#、6#标本薄片中的长石进行系统鉴定、描述和镜下素描,并提交一份手标本和岩石薄片的系统鉴定报告实验六岩屑砂岩、杂砂岩手标本和薄片的观察、描述
一、目的与要求
1、通过对岩屑砂岩的手标本和岩石薄片的全面观察和系统描述,掌握岩屑砂岩的主要鉴别特征,进一步熟悉砂岩的鉴定方法
2、通过对岩屑杂砂岩的手标本和岩石薄片的一般观察,了解岩屑杂砂岩的主要特征
3、掌握几种常见岩屑的镜下鉴别方法;学会根据岩屑成份分析岩屑砂岩形成的母岩性质
二、实验内容分别对两类岩石进行系统鉴定、描述和镜下素描,对所观察碎屑岩进行命名,并写出完整的实验报告第三节火山碎屑岩观察鉴定方法和实验火山碎屑岩是介于正常沉积岩与正常火山岩之间的岩石类型,从岩石的形成过程来看与陆源碎屑岩相似,而物质成分与火山岩相似,是碎屑岩中一种特殊类型因此,火山碎屑岩的肉眼观察和镜下鉴定的方法、内容与陆源碎屑岩相似,但在鉴定特征上也存在特殊性以下针对火山碎屑岩的肉眼观察和镜下鉴定的内答、方法作一简单介绍
一、手标本的肉眼观察一颜色特殊的颜色是火山碎屑岩重要的鉴定特征火山碎屑岩色彩鲜艳,多呈白、浅红、浅黄、浅绿等色颜色主要取决于物质成分,中基性火山碎屑岩色深,为暗红色、墨绿色笋;中酸性者色浅,常为粉红色、浅黄色等其次取决于次生变化,如绿泥石化则显绿色,蒙脱石化则显灰白或浅红色二成分集块岩和火山角砾岩主要由熔岩碎屑组成可根据矿物成分、结构、构造确定为何种熔岩凝灰岩除注意岩屑外,要注意鉴定晶屑成分火山灰和火山尘实际上对岩石起固结作用,要估计出百分含量三结构鉴定火山碎屑的粒度、圆度、分选等方面特征同时,根据火山集块、火山角砾、火山灰、火山尘的相对含量,确定火山碎屑岩的结构类型,即集块结构火山集块50%、火山角砾结构火山角砾75%、凝灰结构火山灰75%四构造通常为块状构造,无层理但是,若向熔岩过渡,凝灰岩有气孔、杏仁构造、假流纹构造等;向正常沉积岩过渡的火山碎屑岩,可见交错层理、平行层理、递变层理等描述方法同陆源碎屑岩五次生变化不同成因类型的火山碎屑岩次生变化特点不同酸性凝灰岩易发生斑脱岩化和去玻璃化,基性凝灰岩易发生绿泥石化和沸石化a6.其它方面-如裂缝、孔隙、含油性等若发育孔隙和裂缝,应描述孔隙的类型、含量、连通性,裂缝的丰度、宽度、产状,以及裂缝与孔隙间的关系等
二、薄片的镜下鉴定进一步鉴定火山碎屑岩各种组分及其相对含量如岩屑、晶屑的成分、外形、大小等方面的特征以及玻屑的形状和光性特点观察凝灰岩的结构以及次生变化等特征还须描述气孔、杏仁、假流纹等构造特别注意观察岩石中的裂缝发育情况,以及裂缝与气孔的关系、裂缝的类型构造裂缝和收缩裂缝等要对火山碎屑岩进行定名对凝灰岩定名要包括下列内容颜色、火山碎屑成分、火山碎屑物态如灰白色流纹质晶屑一玻屑凝灰岩实验七粘土岩、火山碎屑岩的观察、描述
一、目的与要求
1、通过对粘土岩手标本颜色、结构、构造的观察以及部分薄片的镜下观察,要求了解粘土岩的基本特征及鉴定方法学会利用粘土岩颜色分析、判断沉积环境
2、通过对火山碎屑岩手标本、薄片的系统观察描述,能识别火山碎屑岩中的三种碎屑晶屑、玻屑和岩屑;了解火山碎屑岩的主要鉴定特征和描述方法
3、了解火山碎屑岩的分类命名原则,了解火山碎屑岩与正常沉积岩的区别
二、实验内容分别对两类岩石进行系统鉴定、描述和镜下素描,对所观察碎屑岩进行命名,并写出完整的实验报告第四节碳酸盐岩观察鉴定方法和实验碳酸盐岩与陆源碎屑岩相比,存在共性,但在岩石的结构特征、矿物组成、形成环境等方面存在一定的特殊性,因此,碳酸盐岩的鉴定描述内容和方法也有其特殊性现从手标本观察和镜下鉴定两个方面分别介绍观察描述的内容和方法
一、碳酸盐岩手标本的观察描述的内容和方法一颜色碳酸盐岩的颜色多种多样,但基本可分三类
①浅色类,如白色、灰白色、浅灰色等;
②暗色类,如灰色、深灰色、灰黑色、黑色等;
③红色类,如红色、暗紫红色、红褐色等此外还有杂色总体上,碳酸盐岩颜色以灰色居多碳酸盐岩的颜色取决于矿物成分及其相对百分含量、颗粒、晶粒及填隙物的粒度、有机质含量、风化作用等因素观察颜色要注意区分原生色与次生色,常以新鲜面的颜色为准二碳酸盐岩的矿物成分碳酸盐岩中最常见的矿物成分是方解石和白云石,也经常混入一些粘土、石英和长石等陆源物质在野外工作阶段,或者手标本观察时,首先须要用浓度为5%的稀盐酸检验方解石和白云石的相对含量,在岩石表面滴上稀盐酸,由于方解石和白云石的相对含量不同,起泡程度不同,通常可以分出四个等级1强烈起泡起泡迅速而剧烈,并伴有小水珠飞溅和嘶嘶声具此反应者属石灰岩类,方解石的含量75%2中等起泡起泡迅速,但无小水珠飞溅和嘶嘶声,具此反应者属白云质石灰岩类,方解石75%~50%,白云石25%~50%3弱起泡气泡出现较慢较少,有的气泡可滞留在岩面上不动具此反应者属灰质白云岩,白云石75%~50%,方解石25%~50%4不起泡长时间都无气泡出现,或仅在放大镜下可见微弱的起泡现象,但粉末有中等强度的起泡具此反应者为白云岩类,白云石75%,方解石25%用稀盐酸检验矿物成分是概略的,因反应强度还与岩石的粒度、孔隙度、渗透性和温度有关粒度越细,孔隙度、渗透性越好,温度越高,反应越强,起泡程度也越高在碳酸盐岩中常含有一定量的粘土矿物,通过手标本的肉眼观察,对含有粘土矿物的石灰岩,滴稀盐酸反应起泡后,岩石表面上会残留下泥质,可以大致估计泥质含量根据泥质含量确定石灰岩一粘土岩系列的四种岩石类型石灰岩、粘土质石灰岩、灰质粘土岩、粘土岩划分方法与石灰岩一白云岩系列的岩石类型划分相似若要比较准确地确定碳酸盐岩中粘土矿物含量,应该作不溶残渣分析用稀盐酸检验矿物成分时,应在岩面的不同部位进行,以便确定成分分布是否均匀滴酸后,如果反应明显沿一条细线进行,这很可能就是一条微方解石脉,应换一个部位检验除上述成分外,肉眼观察的成分还有硅质矿物、海绿石、石膏和黄铁矿等,可按它们的颜色、光泽、硬度等特征进行鉴定,并估计其含量三结构组分及结构类型碳酸盐岩的结构组分有五种类型,即颗粒、泥、亮晶胶结物、晶粒和生物格架根据结构组分,可以确定岩石的结构类型在手标本观察中,通常描述下列内容1.颗粒结构由颗粒和填隙物组成,同碎屑岩相似手标本的描述方法与碎屑岩相似,要分别对颗粒、填隙物进行描述,描述其成分、结构以及颗粒与填隙物间的关系胶结类型和支撑方式,并且要采用双百分数估计含量,即颗粒和填隙物的百分含量以及每种颗粒占全部颗粒的百分含量颗粒在岩石新鲜断面上,颗粒由不同的颜色显现出来在手标本中,须要观察和描述颗粒类型、大小、形状、分选性、磨蚀性和定向性等有的颗粒还要描述内部结构,如砾屑的内部结构和氧化圈有无、厚薄情况,鲕粒、核形石的核部及同心层的圈数等填隙物主要是区分灰泥和亮晶胶结物一般说来,灰泥致密且多少含有一些杂质,看上去暗淡无光泽;亮晶胶结物晶粒粗,杂质很少,常呈白色或浅灰色,比较透明,有时甚至可以看到晶体解理面在不能区分开两者时,可将它们统称为填隙物最后指出岩石的胶结类型、支撑方式2.泥晶结构主要由泥组成,如同碎屑岩中的泥岩此类岩石细腻致密,无光泽,断口平滑或呈贝壳状3.生物格架结构具群体造礁生物格架,孔洞较大且发育,其中充填有较小的生物碎屑和砂屑等颗粒,或者充填有泥晶、亮晶方解石因此,描述时需指出造礁生物类型、格架间的充填物等4.晶粒结构岩石由彼此镶嵌的晶粒所组成,断面上可见各种方向的晶体解理面,具玻璃光泽这些解理面的大小反映了晶粒大小据此可将晶粒进一步划分为粗晶0.5mm、中晶0.5~0.25mm、细晶0.25~0.05mm和微晶0.05mm等结构四沉积构造碳酸盐岩中出现的沉积构造类型多样,除了在碎屑岩中常见的类型外,还有一些特殊的构造,如叠层石构造、鸟眼构造、示顶底构造、缝合线构造等对构造的观察主要在野外进行,在手标本上观察具有一定的局限性一般说,在手标本观察中应注意层理类型、层面沉积构造等特征的描述五孔、洞、缝碳酸盐岩的孔、洞、缝是油气水的储集空间和运移通道,是碳酸盐岩储层研究的主要内容尽管它们在成因上多属于派生的结构组分,但对石油地质研究的重要性是不言而喻的孔隙和洞穴大小有别,通常以孔径lmm为界,前者小于lmm,后者大于lmm裂缝包括构造裂缝、溶解缝、层间缝和缝合线等在描述时,应注意观察孔、洞、缝的规模、延伸方向、形态、连通情况、发育程度、充填物质和充填类型等内容六手标本的定名1先按矿物成分定名作为岩石的成分名称如石灰岩、白云质石灰岩、灰质白云岩、自云岩,用50%,25%,10%三个界限便可2结构命名包括结构组分和结构类型根据结构组分的类型及其相对含量进行命名3颜色、构造等作为岩石的附加名称,也要参加岩石命名命名原则颜色+构造+结构+矿物成分如灰白色块状亮晶鲕粒灰岩、暗灰色水平层理泥晶球粒白云质灰岩、灰褐色鸟眼构造泥晶灰质白云岩、淡黄色块状粗晶白云岩、浅灰色珊瑚格架灰岩等
二、碳酸盐岩镜下鉴定的内容和方法碳酸盐岩薄片在显微镜下的观察内容与手标本基本相同,是对手标本观察描述的补充大体包括以下六个方面一矿物成分碳酸盐岩的矿物成分主要为方解石和白云石,此外还有自生的硅质矿物玉髓或自生石英、海绿石、石膏、黄铁矿可氧化成褐铁矿和陆源碎屑等对于矿物成分鉴定,关键是区别白云石和方解石1.碳酸盐矿物成分的鉴定鉴别方解石、白云石等碳酸盐矿物的准确简便方法是染色法,即用
0.1g100mg的茜素红粉末,溶解在l00ml浓度为
0.2%的盐酸中,把这种溶液滴在未加盖片的岩石薄片上,稍等l0~30s后,方解石、高镁方解石、文石均染成红色;含铁白云石、铁白云石呈紫蓝色;白云石、菱镁矿、石膏等不染色如果用茜素红和铁氰化钾混合染色剂,便可区分方解石和白云石中铁的含量多少此溶液的配置方法是将lg茜素红和5g铁氰化钾一起溶于100ml浓度为
0.2%的稀盐酸中按染色情况可对铁的含量进行半定量鉴定其结果为无铁方解石FeO
0.5%呈红色;铁I方解石FeO=
0.5%~
1.5%呈蓝紫色;铁Ⅱ方解石FeO=
1.5%~
2.5%呈淡蓝色;铁Ⅲ方解石FeO=
2.5%~
3.5%呈深蓝色;无铁白云石不染色;含铁白云石呈亮蓝色;铁白云石呈暗蓝色上述两种染色法,以复合试剂染色效果最好,故在目前教学、生产制片中普遍采用此种染色法研究方解石和白云石中铁的含量,不仅可以用来反映岩石形成环境的氧化还原Eh值条件,而且也能指示岩石的成岩环境2.自生非碳酸盐矿物的鉴定在碳酸盐岩中常出现的自生非碳酸盐矿物有石膏、重晶石、石英、海绿石等,鉴定方法主要是根据薄片中矿物的颜色、晶形、解理、干涉色、消光类型及消光角的大小、轴性、光性等特征来进行的鉴定的主要内容有矿物成分、自形程度、晶体大小、分布及其含量在观察这些矿物成分时,应特别注意石英等硅质矿物,它们既可以是陆源的,也可能是自生的自生硅质矿物常具有环境意义,其特征是晶形完好,没有磨蚀现象,干净透明,并常见碳酸盐矿物包裹体其产出形式有三种
①孤立的、完好的晶体充填于孔隙中,不交代其它矿物;
②交代其它碳酸盐矿物颗粒或填隙物或者充填在裂隙中;
③作为胶结物的形式出现在淡水潜流带或渗流带的特殊环境中,这种石英可以显示出世代现象3.陆源碎屑矿物鉴定陆源碎屑混人物主要有粘土矿物、石英、长石及重矿物等陆源粘土矿物粒度极细,透明度甚差,昏暗,镜下又不易鉴定,可大致估计其含量,并描述分布均匀情况陆源石英、长石、岩屑及重矿物碎屑的鉴定方法与碎屑岩的鉴定相同二结构组分和结构类型碳酸盐岩的结构根据结构组分类型可分为三大类型,分别属于三大类型岩石具颗粒结构的颗粒碳酸盐岩、具晶粒结构的晶粒碳酸盐岩和具生物格架结构的生物格架碳酸盐岩下面分述三大结构类型的碳酸盐岩镜下鉴定方法和描述内容1.具颗粒结构的颗粒碳酸盐岩具颗粒结构的颗粒碳酸盐岩的描述内容与碎屑岩相同,也包括三个方面的内容,即颗粒本身的结构、填隙物包括亮晶胶结物和泥的结构及胶结类型和支撑方式同时,也要对颗粒、填隙物、孔隙的含量进行估计,为岩石的准确定名提供组分含量的依据1颗粒的结构注意观察颗粒类型、粒度、含量、磨圆度、分选性等内容,其中颗粒类型特别重要,首先要区分的是盆内颗粒还是盆外颗粒盆内颗粒是主要的,主要包括内碎屑、鲕粒、生物碎屑、球粒、藻粒等;盆外颗粒指陆源碎屑颗粒,是次要的,其识别方法如同碎屑岩中的颗粒以下重点介绍盆内颗粒1内碎屑注意观察内碎屑大小长轴和短轴长度、形状、矿物成分、内部结构、圆度、表面特征是否带氧化圈、分选及其在颗粒中的百分含量根据大小长轴长度,内碎屑可分为砾屑、砂屑、粉屑、泥屑砾屑可以具有石灰岩中的任何一种结构,但泥晶结构更常见砂屑、粉屑粒度较细,内部通常为泥晶结构大小均匀的砂屑易与团粒相混,可注意观察它是否具有较刚性的破碎边线或棱角,如果圆度很好,一般视为团粒,但有时需要考虑共生岩石才能作最后鉴别粉屑和粪球粒的区别是,后者有机质含量高,在薄片中呈暗色,形状近于卵形式椭球形,大小均匀分选极好2鲕粒识别鲕粒,最根本的要看颗粒是否有核心和同心圈结构有些鲕粒经成岩作用改造,已不具核心和同心圈结构,只能根据颗粒大小、形态、分布状况和成岩现象等进行推断,确定是否属于鲕粒的范畴对于鲕粒,首先要描述鲕粒类型及其占颗粒的百分含量,描述各类鲕粒的形状、大小、内部结构、分布、保存情况;然后对同心层和核心分别进行描述,同心层包括圈数、厚度、矿物成分等,核心包括类型砂屑、生物碎屑、球粒、石英碎屑等、大小、形状等通常在薄片中常见的鲕粒类型有
①正常鲕同心层厚度大于核部的直径
②表鲕同心层厚度小于核部的直径
③复鲕在一个鲕粒中,包含有两个或两个以上的核部
④偏心鲕鲕粒核部偏离中心位置
⑤放射鲕同心层具有放射状结构
⑥变形鲕包括同生变形鲕和压溶变形鲕对于内部结构较清楚的变形鲕,还应当描述原生鲕粒的类型另外,鲕粒的形状往往受核部形状的制约,若鲕粒的核部为长条形生物碎屑,这种鲕粒往往是拉长的椭球形,它仍属于原生鲕粒范畴,不能作为变形鲕
⑦残余鲕鲕粒发生强烈的白云石化、硅化等交代作用或强重结晶作用,其内部结构被破坏,仅部分残留有原结构的特点
⑧单晶鲕或多晶鲕经重结晶或溶解一沉淀作用,整个鲕粒内部由单颗或多颗方解石或白云石晶体所组成
⑨负鲕空心鲕鲕粒内部被选择性溶蚀,形成粒内溶蚀孔隙⑩藻鲕在藻类参与下形成的鲕粒它常常表现为密集的纤维放射状或同心层状,色暗,富含有机质或者由在鲕粒形成过程中藻类钻孔所形成的泥晶包壳,甚至使鲕粒外形呈花瓣状3生物碎屑应尽可能鉴定出生物的门类或种属,并估计其相对含量生物种属主要从以下两个方面进行鉴定
①生物固有的生长形态包括单体还是群体、大小、壳的厚度、壳的构造分层、房室、体腔、隔壁、壳饰等,当生物碎屑保存完整时,这些就是鉴定属种的重要依据
②骨骼或外壳的内部显微结构,包括它的矿物成分、晶体形态、大小、排列以及结构分层等当生物碎屑很破碎时,生物的固有生长形态已不复存在,只能根据这些特征鉴定出生物的门类常见的钙质生物碎屑的鉴定特征如下有孔虫多为多房室的壳体个体较小,多在
0.5~2mm左右房室的排列方式可为平旋、螺旋、包旋或绕旋;形态不一,切面形态变化较大壳体可为单层式的隐粒、微粒或玻纤结构,也可为外隐粒或微粒、内玻纤或层纤的异类双层壳结构介形虫双瓣壳,壳状从不足lmm到几毫米单瓣切面常呈细月牙状具层纤或玻纤结构三叶虫镜下多呈散落、破碎状的骨片切面常是飘带状、弯钩状、蛇曲状等壳体一般较薄,内部有时有褐色裂纹其刺为圆管状纵切或圆环状横切,均为玻纤结构腕足类双瓣壳一般个体较大,较厚,肉眼常常可见有壳皱、疹孔、假疹孔或壳刺常为单层平行片状结构、倾斜片状结构片较厚,在垂直壳面垂直方解石片的切面中表现为较粗的纤维状,纤维与壳面平行或斜交腕足刺也呈长管状或圆环状,亦为平行片状结构有的腕足类具有外片状内柱状的异类双层壳结构苔藓群体镜下常见单个虫室或多个虫室连成的枝状、网状等单个虫室的横切面呈圆形、椭圆形或多角形,纵切面呈管状,内部横板可有可无壳壁或虫室壁一般较薄平行片状结构,片很薄,切面常呈极细的纤维状,平行壳壁排列根据形态和极薄的片状结构、强烈褶曲,把苔藓与腕足动物相区别软体动物常见的有瓣鳃类双壳、腹足类螺、头足类等个体一般较大均为多晶结构腹足类多为螺旋式,也有平旋式,内部无隔壁,碎片的弯曲度比瓣鳃类更大一些头足类为直管、弯管或旋转式壳体,其最大特征是具有隔壁,壳体较薄且很均匀棘皮类常见的是海百合茎和海胆骨片、海胆刺等大小不一海百合茎多呈分散状的茎环出现,横切面呈圆形,中心有茎孔;纵切面呈长方形,有时也可见茎孔为连生单晶结构海胆骨片多为等轴形状,海胆横切面为圆形,常呈各种花瓣状、辐条状等,二者均为特征的网格单晶结构海绵骨针呈单轴、三轴或四轴的放射状,长为
0.1~
0.5mm左右,多晶结构海绵骨针与破碎瓣鳃类的区别是海绵骨针的每一射均很直,末端对称收缩变尖粗枝藻又称伞藻,为绿藻门的一个科常以分节的叶状或单叶状体的形式出现外形呈圆柱状、棒状、卵球状大小为l~3mm其上有侧枝孔以多晶结构常见显微镜下常见的属种为米齐藻和蠕孔藻米齐藻,桶状,侧枝孔规则排列,直达中央茎,纵切面稍呈向外开口的漏斗形,横切面呈圆形,多晶结构蠕孔藻,细长圆柱状,侧枝孔密而细小,且不与中央茎连通微粒结构,常因富含有机质而不透明4球粒球粒是一种粉砂至细砂级的、不具内部结构的、泥晶的、球形或椭球形、分选良好的颗粒关于球粒的概念和成因尚有争议,但多数人认为生物排泄的粪球粒属于球粒范畴粪球粒形状近卵形或椭圆形,大小均一,分选极好,有机质含量高,镜下呈暗色,是生物排泄成因的球粒通常形成于泻湖、局限台地、潮上带一潮间带的较低能环境在镜下应描述球粒的形状、大小、矿物成分、内部结构、分布特点及其在颗粒中所占的百分含量5藻粒藻粒包括藻灰结核核形石、凝块石、藻团块及藻屑核形石一般粒径粗大,主要在手标本和野外露头上描述镜下观察的主要目的是鉴定藻的种类藻迹或各种微管状藻核形石具同心层构造,与鲕粒的区别在于核形石一般粒径大,形状不规则,不具核心凝块石外形不规则,不具同心层构造,边缘凹凸不平,但清晰可见,内部为泥晶方解石,有机质含量较高,颜色偏暗,但是有机质的分布常常是不均匀的,透明度也不均匀,透明度低时,内部可能见藻迹藻团块与凝块石并无本质上的区别,只是内部和边缘粘结有其它颗粒,如生物碎屑和鲕粒等藻屑除有藻纹层或藻绵孔外,其边缘一般较平整,出现较刚性的外貌对于藻粒,镜下应描述其类型、形状、大小、成分、内部结构特征、分布状况及其在颗粒中所占的百分含量2填隙物的结构填隙物主要有两部分一是充填于颗粒之间的细粒物质粒径一般小于
0.05mm或
0.1mm,主要为泥晶或泥、少量陆源粘土杂基及渗流粉砂等;二是化学胶结物,即亮晶胶结物1泥晶泥晶与碎屑岩中的杂基相当,但它是在盆地内部与颗粒同时形成的泥晶按其成分可分为灰泥和云泥两种,镜下特点是半透明、微褐色、质点细小由于它们的表面能较大,在成岩过程中极易重结晶,形成相对粗大的晶体经重结晶后形成的方解石与亮晶方解石易相混淆泥晶在镜下的描述内容有成分、大小、分布特点及占岩石的百分含量陆源粘土杂质与颗粒、泥晶同时沉积,易与泥晶混杂,两者不易区分,在薄片中只能根据颜色和透明度,大致估计其含量,并要描述它们的分布状况渗流粉砂在淡水渗流带内,因淡水淋滤融解作用携带泥屑、粉屑、晶粒和微小的化石碎片沉积在亮晶颗粒岩的孔隙中,数量较少,可显示出微层理,是渗流带的产物在岩溶砾中也能见到渗流粉砂2亮晶胶结物晶体干净,透明度好晶体界线多平直,与颗粒边缘界线清楚晶体含量不能超过岩石总含量的50%多具有世代性对亮晶胶结物,需进一步观察其晶体形态、大小、分布及其与颗粒的关系亮晶胶结物除了可呈栉壳状、叶片状或粒状外,也可在棘皮动物、介形虫、三叶虫等单晶或纤状结构的生物碎屑表面呈加大边共轴增生的形式亮晶方解石与泥晶重结晶后的方解石易混淆3胶结类型及支撑方式胶结类型与岩石的孔渗性有关,对岩石的储集性能影响甚大,在储层研究中应予以高度重视颗粒碳酸盐岩的胶结类型与碎屑岩基本相同,主要有基底式、孔隙式、接触式及它们之间的过渡类型与此同时,还应研究颗粒之间的支撑方式,即岩石是颗粒支撑的,还是泥晶支撑的因为这两种支撑方式反映两种不同的水动力条件胶结类型和支撑方式之间存在着一定的对应关系即孔隙式、接触式胶结的岩石,一般是颗粒支撑的,反映正常波浪和牵引流成因的;基底式胶结的岩石,若填隙物大多为泥晶,则属于泥晶支撑,反映一种低能环境或者风暴流、重力流形成的产物2.具晶粒结构的晶粒碳酸盐岩晶粒是碳酸盐岩的主要结构组分之一,晶粒结构是晶粒碳酸盐岩特有的结构类型根据晶体大小可将它们细分为砾晶2mm、砂晶2~
0.05mm、粉晶
0.05~
0.005mm和泥晶
0.005mm四个级别也可根据自形程度细分为自形晶、半自形晶和它形晶在此强调一点,绝不能把晶粒与颗粒碳酸盐岩中颗粒及其之间的填隙物混为一谈,晶粒之间一般无或很少有物质,即使有少量的物质也不等同于颗粒碳酸盐岩中颗粒之间的填隙物在观察晶粒时,应描述下列内容自形程度自形、半自形、它形、晶体的相对大小等粒、不等粒、斑状、绝对大小、各级别晶粒的相对含量以及它们之间的接触平直、弧形、齿状、包裹关系3.具生物格架结构的生物格架碳酸盐岩生物格架又称为原地生物格架,它是原地生长的群体生物,如珊瑚、苔藓、藻类等组成的坚硬的碳酸盐岩格架对于生物格架的描述应注意下列内容造礁生物种类、骨架的显微结构、矿物成分、骨骼切面特征、大小及分布特点,统计生物格架在岩石中所占的百分含量,填隙物的成分、含量,孔隙的类型及分布特点三沉积构造构造现象一般为宏观特征,主要在野外露头或手标本中进行观察描述在镜下只能观察微型构造或对宏观构造做一些补充主要内容如下1显微层理包括连续和断续的条纹状层理、微波状层理、微透镜状层理、微递变层理、微型斜层理2微冲刷、充填构造3鸟眼构造、示顶底构造、干裂、生物钻孔及生物扰动构造等4生物碎屑、砾屑、砂屑、鲕粒等颗粒的定向排列5沉积期后的构造成岩收缩裂隙、构造裂缝、缝合线、结核等四沉积后作用碳酸盐沉积物岩的沉积后作用与古沉积环境的恢复,次生孔、洞、缝储集空间的发育以及油气聚集有着密切关系碳酸盐岩沉积后作用的类型很多,但归纳起来,主要有溶解作用、矿物的转化作用、重结晶作用、胶结作用、交代作用、压实作用以及压溶作用等1.沉积后作用类型1溶解作用溶解作用是由于碳酸盐沉积物或岩石孔隙中水介质的性质发生变化,引起碳酸盐矿物或质点发生溶解的作用,作用的结果是产生次生溶解孔隙溶解作用可以发生在沉积后作用的不同阶段,但它们表现出不完全相同的特征同生期、成岩早期的溶解作用常具有选择性这种选择性溶解作用往往在颗粒内进行,形成溶模或铸模鲕粒灰岩中负鲕就是此成因的在泥晶颗粒灰岩中也可见到基质被溶解而颗粒保存完好的情况在成岩晚期、表生期,由于不稳定组分已经转变为低镁方解石,溶解作用多不具有选择性,大气水或淡水沿节理、裂隙和孔隙流动,常常形成溶孔、溶缝、溶沟和溶洞2矿物的转化作用矿物的转化作用包括两种情况,一是同质多象转化,这种转化仅发生晶格和晶形的变化,化学成分不变,如文石向低镁方解石的转化即属这种类型另一种是转化时有镁离子的带出,但晶格和晶形不发生变化,如高镁方解石向低镁方解石的转化就是如此不管哪一种转化,它们多发生在成岩早期在镜下,常常见到有的化石碎片如软体动物门的瓣鳃、腹足、头足类、绿藻和六射珊瑚类,其骨骼硬体的矿物成分为文石,后转变为低镁方解石,其结构由原来的纤维状转变为次生晶粒结构有的生物化石如棘皮类,矿物成分为高镁方解石,后经转化作用变为低镁方解石,晶体形态不变,其显微结构为单晶3重结晶作用重结晶作用是在成岩过程中,矿物的晶体形状和大小发生变化而矿物成分不改变的作用在一般情况下,重结晶作用趋于出现晶体增大现象,福克称之为“进变新生变形”作用在特殊情况下,碳酸盐沉积物的重结晶作用也会出现晶体缩小现象,福克称为“退变新生变形”作用它们的主要表现分别列出如下1进变重结晶作用
①颗粒重结晶,常常因内部晶体变大而破坏原有的结构类型,使颗粒边缘模糊,轮廓不清
②填隙物重结晶,主要指泥晶的重结晶,重结晶后出现镶嵌状的晶粒结构,晶粒内常会有泥晶残余物,因而颜色昏暗,透明度较低晶体边界弯曲,多出现三重接触现象不具世代性,增大的晶体常切割颗粒边界
③泥晶灰岩经重结晶后,常常形成不等粒结构和假斑状结构,岩石薄片颜色浑浊程度不均,透明度各处不一
④微亮晶灰岩,海成灰泥受淡水冲洗、淋滤作用,文石、高镁方解石全部转化并重结晶为微晶方解石,形成微亮晶灰岩2退变重结晶作用主要指微泥晶微泥晶的原始成分可能是镁方解石,在成岩过程中,由于富镁孔隙水的镁离子毒害效应,阻碍了晶体的重结晶长大,只能形成极小的微泥晶结构总之,重结晶方解石的主要鉴定特征为
①常含泥晶方解石包体,故较浑浊;
②晶体大小分布不均匀,无规律,常呈集合体状、斑块状等;
③晶体边界弯曲,常呈三重结合;
④可破坏颗粒边界4胶结作用胶结作用是指碳酸盐颗粒或矿物被彼此粘结在一起,变成坚硬岩石的作用碳酸盐沉积物的胶结作用通常是通过晶体在孔隙内的生长、碳酸盐泥的压缩和质点的压溶作用来完成的胶结作用的主要结果是,碳酸盐岩原始孔隙度明显变小,储集性能变差胶结作用可以发生在成岩作用的不同阶段和不同环境,但是不同时期和不同环境条件下所形成的胶结物的成分、结构方面存在着一定的差异,这些差异将是我们分析胶结作用发生时间和形成环境的基础,其表现特征如下同生或浅海海底成岩环境中常有大量的碳酸盐胶结物形成,胶结物的成分主要为文石文石的形态与结晶速度有关,若快速结晶则为泥晶结构,若缓慢结晶,形成针状、纤维状的文石如栉壳状结构中第一世代的亮晶方解石均属此类有时,在有孔虫和介形虫的周围常常见到与生物壳层结构一致的纤维状共轴生长边深海海底环境的胶结作用进行得很缓慢,主要形成的是纤维状、叶片状高镁方解石和文石,成岩转化后形成泥晶或微晶方解石同生期大气淡水渗流带胶结物形成得少而具特征,其成分为无铁低镁方解石这些方解石晶粒干净明亮且为等轴粒状,集合体为触点一新月型和重力一悬挂式颗粒的共轴生长虽不发育但很有特色,胶结物沿颗粒某一方向生长,呈不对称状或半包围状渗流粉砂、粒内溶孔也是渗流带的重要标志淡水潜流带形成的胶结物也是无铁低镁方解石,粒间、粒内孔隙中均可出现世代现象,第一世代为细小菱面体或叶片状组成的等厚方解石环,第二世代的方解石为干净明亮粒大等粒的粒状镶嵌亮晶方解石除此之外,淡水渗流带也可出现淡水白云石、淡水方解石和石英等多种胶结物晚期深埋藏成岩环境,当孔隙水流动时也可发生胶结作用在大陆地下深埋环境,由于地下水补给复杂,多种来源的水混合在剩余孔隙中形成等粒粗大线状接触的铁方解石,这种方解石晶体多呈贴面结合;在海底地下深埋成岩环境,孔隙水多为深部卤水,孔隙中央形成它形粒状铁方解石,具三重结合,受压溶作用影响,胶结作用与缝合线构造往往呈伴生关系泥晶重结晶和生物碎屑的共轴交代边也可作为该环境的识别标志表生期表生成岩环境,孔隙水为富O
2、CO2的淡水,胶结物为方解石,有时也出现自生石英,充填晶洞和裂缝,形成晶簇状方解石和裂隙方解石脉颗粒碳酸盐岩除了方解石胶结物之外,在接近咸化泻湖及蒸发盐坪区,由于重卤水回流渗透,可以在颗粒白云化后,相继出现白云石、硬石膏、天青石等胶结物5交代作用在碳酸盐岩中交代现象十分普遍,交代作用类型多样,主要常见的交代作用有白云石化、去白云石化、膏化、去膏化作用等,它们在镜下的识别标志如下1白云石化作用白云石化作用是指灰泥或灰岩中的方解石、文石或高镁方解石被白云石交代的作用白云石化作用可以发生在成岩作用的不同阶段及不同环境条件下,且表现出不同的特点
①同生期、准同生期的白云石化白云石晶体呈自形一半自形,泥晶一微晶,成层分布这种白云岩可具纹层构造,见有干裂、鸟眼、石膏或石盐假晶、叠层石等构造,一般不含海生化石,常与灰岩或硬石膏成薄互层这种白云石化作用主要发生在蒸发潮坪、浅水泻湖、内陆盐湖等内部
②早成岩期浅一中埋藏成岩环境的白云石化白云石常呈菱形自形一半自形晶体,晶粒较大,具环带状构造,有时还保存有已分解的有机质及氧化铁、黄铁矿等斑块,白云石晶体常破坏原始沉积结构和微细构造白云石化作用较微弱时,灰岩中只是零星出现自形白云石,颗粒的内部和边界被破坏,但能够看出颗粒轮廓;白云石化作用较强烈时,各种方解石颗粒只留下残余或仅仅留下阴影;若白云石化作用进一步发展,特别是伴随有重结晶作用,便形成一种镶嵌状结构的白云岩,如砂糖状结构的细一中晶白云岩
③晚成岩深埋藏成岩环境的白云石化常形成不规则的透镜状、脉状、蜂窝状白云岩,分布局限,延伸不远,没有一定层位,可切割层理层面,常分布在裂隙发育地带在镜下,这种白云石晶体透明度高,晶体大而好,具有典型的晶粒结构,也可产生良好的晶间孔,具有一定的储集意义2去白云石化作用白云石被方解石交代的作用称为去白云化作用去白云化作用主要发生在表生期一表生成岩环境镜下主要识别标志有
①方解石晶体粗大,形成特征的嵌晶结构,其中有白云石残余或阴影
②方解石呈白云石菱形晶体假象
③方解石内有白云石菱面体的氧化铁环带
④常伴有溶解作用,产生菱形孔洞3膏化、去膏化作用石膏、硬石膏交代碳酸盐矿物或颗粒的作用称为膏化作用它在镜下的特点是石膏、硬石膏呈被交代物或颗粒假象,晶体在反射光下呈混浊状褐色,若交代不完全,则有原矿物的残余硬石膏和石膏被碳酸盐矿物交代的作用称为去膏化作用去膏化作用常发生在地表淡水环境主要识别标志有
①粒状方解石或白云石具板状硬石膏晶体假象或刃状石膏晶体假象
②舌状、束状、放射状方解石是石膏晶体或石膏结核的假象
③白云石或方解石晶体内还有石膏的残余物6生物成岩作用生物成岩作用主要包括藻类、真菌和钻孔生物的钻孔与侵蚀以及钻孔生物死亡后的孔洞为泥晶碳酸盐或亮晶充填,以及藻类附着颗粒向外生长吸附泥晶碳酸盐沉淀,最终在颗粒的内部或表面形成了藻钻孔、泥晶套或泥晶包壳藻钻孔藻类、真菌等在颗粒边缘的微钻孔,常垂直颗粒表面分布泥晶套根据其性质可分为建设性泥晶套和破坏性泥晶套破坏性泥晶套是通过藻类在颗粒表面反复钻孔和泥晶碳酸盐充填或沉淀而成,碳酸盐颗粒逐渐向心地被泥晶化,因此又称之为“泥晶化”作用建设性泥晶套形成于颗粒的外表面,是向外生长的那一部分钻孔藻死亡后钙化粘结而成泥晶套的镜下识别标志单偏光下一般呈暗色,颗粒细小破坏性泥晶套往往破坏了颗粒或岩石的原始内部结构,且泥晶套的内边缘不规则,外边缘即颗粒的边缘一般较规则建设性泥晶套分布于颗粒外表,原始内部结构影响较小,且泥晶套的内边缘即颗粒的边缘一般较规则7压实作用及压溶作用1压实作用压实作用从同生期就开始,而明显的压实作用发生在早成岩阶段,晚成岩阶段较微弱镜下主要识别标志有
①颗粒呈凹凸接触,一个颗粒变形后形成凹坑,另一颗粒的一部分嵌人其中
②颗粒变形后以长轴平行排列,紧密接触
③颗粒的塑性流动和变形
④颗粒被压碎,甚至压碎后发生相对位移
⑤颗粒表面发生片状剥离,这种现象有时见于变形鲕粒灰岩2压溶作用压溶作用主要出现在晚成岩期深埋藏成岩环境中,识别标志主要是碳酸盐颗粒间的缝合接触和岩石中的缝合线构造,镜下在缝合线附近常见有黄铁矿、自生石英、白云石、沥青质以及泥质的富集2.孔隙碳酸盐岩中孔隙有原生和次生两种基本类型,以次生孔隙发育为特征在油气勘探活动中,人们更多地关心溶解作用形成的次生孔隙、白云化及去白云化形成的次生孔隙以及构造裂隙等从孔隙结构类型来讲,主要有粒内孔、粒间孔、晶间孔、生物格架孔、生物钻孔、遮蔽孔、鸟眼孔、铸模孔、缝合线孔、溶缝、溶沟、溶洞等注意观察和研究孔隙的类型、大小、数量、成因和形成阶段,描述裂隙的方向、组数、大小、充填情况、成因和形成阶段等为了详细了解成岩作用对储集层物性的影响,可做定量分析工作,对成岩次生孔隙做出定量评价最简便而可靠的办法是在显微镜下对薄片中每一种成岩作用所形成的孔隙进行统计,如分别统计溶孔、白云化、方解石化、重结晶形成的次生微孔隙和裂隙的面孔率占总面孔率的百分数3.沉积后作用的阶段和环境根据1989年12月全国储层会议制定的划分方案,将其划分出四个阶段五种环境,即同生期的海底成岩环境和大气淡水成岩环境,以及早成岩期的浅一中埋藏成岩环境、晚成岩期的深埋藏成岩环境和表生成岩期的表生成岩环境其主要识别标志如下海底成岩环境泥晶化作用形成的泥晶套和泥晶斑点、颗粒硬化,以及主要产于低能环境的粒间孔隙中的纤维状、片叶状方解石胶结物泥、粉晶白云石化、石膏化大气淡水成岩环境选择性溶解形成铸模孔、粒内溶孔,组构非选择性溶解的溶孔、溶洞和溶缝;渗流粉砂和渗流豆粒;方解石共轴增生;高镁方解石、文石向低镁方解石的转化;重结晶;细、粗晶白云石;新月形和重力胶结物埋藏成岩环境浅至深埋藏成岩环境粗亮晶方解石胶结物;嵌晶结构的连晶方解石胶结物;交代环边共轴交代边;铁方解石;重结晶;压力双晶深埋藏的典型特征;铁白云石和畸形白云石;硬石膏、重晶石、天青石和萤石;溶蚀与有机质热演化产生CO
2、H2S和有机酸有关,形成各种孔、洞、缝;缝合线表生成岩环境非选择性溶蚀形成各种规模的孔、洞、缝;渗流豆粒;去膏化;亮晶白云石淡水成因,自形、透明,有序度高五岩石综合定名碳酸盐岩的综合定名原则与手标本的定名基本相同,只是加上镜下观察的结果,使岩石名称更加准确、可靠基本步骤如下1首先按矿物成分定名矿物成分的命名原则按“三级命名法”,根据矿物成分的百分含量实行“含××”、“××质”、“××岩”的三级命名2按碳酸盐岩的结构组分命名根据岩石中所含结构组分类型确定结构类型,然后按结构命名原则进行命名颗粒结构的碳酸盐岩,要考虑颗粒和填隙物亮晶胶结物和泥晶的类型及百分含量,按三级命名原则进行命名3附加岩石名称主要考虑岩石的颜色、特殊构造如鸟眼构造、特殊的自生矿物如海绿石及成岩后生作用的类型等4已经习惯的名称如竹叶状灰岩、豹斑灰岩、叠层石白云岩、瘤状灰岩等,最好沿用下去5综合定名的格式附加岩石名称颜色+成岩作用类型+特殊矿物+特殊构造+岩石的基本名称结构命名+矿物成分命名例如灰色白云化含海绿石亮晶鲕粒灰岩;灰色白云化鸟眼构造泥晶球粒含灰白云岩;灰色去白云化细晶含灰白云岩;灰色块状层孔虫生物礁灰岩六成因分析碳酸盐岩的成因分析实际上是环境分析,对于颗粒碳酸盐岩来说,环境分析包括颗粒的形成环境、颗粒的沉积环境和碳酸盐沉积岩物的沉积后作用环境其中颗粒的形成环境与颗粒的沉积环境两者可以是一致的,也可以是不一致的颗粒形成后,若经异地搬运后沉积下来,两种环境就不一致1.颗粒的形成环境主要从颗粒的类型、大小、分选、磨圆等岩石学标志,结合古生物标志,指出颗粒形成环境的特点水体盐度、深度、水动力强弱、水体能量高低等2.颗粒的沉积环境主要依据填隙物的性质亮晶和泥晶的相对含量,也要考虑颗粒的类型、大小、磨圆、分选及百分含量等,指出颗粒沉积环境的水动力强弱3.碳酸盐沉积岩物的沉积后作用环境主要根据岩石的成岩变化,如胶结物的矿物成分、晶体大小、形态、分布等,孔隙的类型、分布、发育程度等,交代作用的类型、分布等,进行沉积后作用环境的判别各环境的识别标志见本节有关内容
三、碳酸盐岩观察、鉴定描述的实例一实例一.产地辽宁本溪;层位寒武系1.手标本观察描述岩石呈暗紫红色,滴少量稀盐酸强烈起泡,矿物成分为方解石,质纯有少量铁质浸染,使鲕粒呈暗紫红色颗粒含量为70%左右,几乎全为鲕粒鲕粒大多为球形,直径l~2mm,有的鲕粒可见白色的生物碎屑作为核部,同心层厚,且以正常鲕为主鲕粒分布较均匀填隙物约占岩石总含量的30%,包括亮晶方解石和泥晶,以亮晶胶结物为主亮晶胶结物呈白色,透明状,泥晶呈暗色,无光泽岩石总体上为孔隙一接触式胶结,具鲕粒支撑结构岩石致密坚硬,块状构造有时可见长形颗粒半定向排列定名暗紫红色鲕粒灰岩2.薄片鉴定描述1矿物成分方解石占岩石总含量的90%以上,含少量铁质,浸染后使鲕粒颜色变红还有少量其它矿物2结构组分及结构类型该岩石的结构组分有颗粒、亮晶胶结物、泥晶,分别占岩石的70%,20%,10%1颗粒颗粒类型以鲕粒为主,约占颗粒的90%以上,含有少量生物碎屑和其它颗粒砂屑、藻粒、球粒等分别描述如下
①鲕粒主要为正常鲕,少量为偏心鲕、表鲕和变形鲕,还有少量藻鲕正常鲕多而大,直径1~2mm同心层数多而分布密集,成分为泥晶方解石,可见少量方解石晶体切割同心层核心成分多样,主要为棘皮类、三叶虫生物碎屑、腕足类、腹足类、砂屑等作为核心同心层的厚度大于核心直径偏心鲕同心层分布疏密不均,核心偏向一侧表鲕同心层厚度小于核心直径,有的表鲕以棘皮类生物碎屑作为核心,仅有一层同心层环绕变形鲕鲕粒发生破裂或片状剥离,有的变形鲕内部结构保存较好,仍可看出由正常鲕或表鲕发生变形所致
②生物颗粒含量少,主要为长条形的三叶虫碎屑,它们独立存在于岩石中但大部分生物碎屑作为鲕粒的核心出现,已不能算独立的一种颗粒类型
③砂屑含量较少,成分为泥晶方解石,具有一定的磨圆度2填隙物包括亮晶胶结物和泥晶,以亮晶为主,约占岩石的20%,泥晶约占10%亮晶胶结物矿物成分为方解石,干净透明度好,细晶为主,具两个世代现象第一世代的亮晶方解石呈栉壳状结构,晶体自形程度较高,围绕鲕粒边缘呈马牙状生长;第二世代的方解石多为它形或半自形粒状结构,分布在孔隙中央,晶粒接触界线较平直泥晶矿物成分为方解石,表面污浊,透明度差这些泥晶多经重结晶作用形成粉一细晶,晶粒之间接触界面不规则泥晶分布不均,局部较富集3胶结类型及支撑方式接触一孔隙式胶结为主,局部为基底式;鲕粒支撑为主,局部为泥晶支撑3显微构造1藻钻孔垂直鲕粒分布,现多以被泥晶或有机质充填,呈暗色.2缝合线构造破碎的鲕粒边缘见有压溶作用形成的缝合线构造3微裂缝岩石中局部发育构造微裂缝,切穿鲕粒,现已被方解石充填4成岩变化1胶结作用主要表现为亮晶方解石胶结作用第一世代的亮晶方解石胶结作用有可能发生在同生一准同生期,形成于海底环境;第二世代的亮晶方解石胶结作用主要形成在埋藏成岩环境2矿物的转化作用及重结晶作用主要表现为胶结物和鲕粒同心层中的文石转化为低镁方解石,这种转化作用发生在成岩早期重结晶作用表现为泥晶填隙物重结晶为细晶、粉晶,这种作用可能发生在成岩晚期3压实及压溶作用压实作用主要表现在鲕粒定向排列、鲕粒同心层的片状剥离、鲕粒的破碎等;压溶作用主要发生在成岩晚期,鲕粒呈缝合接触,形成缝合线构造5孔隙和裂隙鲕粒内藻钻孔多被泥晶方解石充填,鲕粒间孔隙绝大部分被亮晶胶结物和泥晶充填,仅局部见有鲕粒内部溶蚀孔岩石中的缝合线附近泥质、铁质相对富集,构造成因的微裂隙,也已被方解石充填6成因分析根据鲕粒的类型、粒径及内部结构特点,反映鲕粒形成于高能环境,可能为鲕粒滩或潮汐沙坝但根据填隙物的成分,泥晶、亮晶共生,且以亮晶为主的特点,说明岩石形成于能量中等偏高的开阔台地相边缘说明了鲕粒的形成和沉积并非是同一环境根据成岩作用特征,该岩石沉积后作用主要表现为成岩早期的胶结作用、矿物的转化作用和重结晶作用以及成岩晚期的压溶作用、表生期的非选择性溶解作用7岩石综合命名暗紫红色泥晶一亮晶鲕粒石灰岩8素描图略实验八碳酸盐岩的结构组分观察、描述
(一)
一、目的要求
1.观察并掌握碳酸盐岩中的颗粒常见类型、泥晶这两类结构组分的特征及其识别标志
2.在认真复习教材有关碳酸盐岩的结构组分的基础上,通过对碳酸盐岩颗粒结构、泥晶结构进行手标本和岩石薄片的观察、描述,要求掌握其鉴别特征
二、实验内容选三枚薄片,对其中的颗粒和泥进行观察、描述,对所观察碳酸盐岩岩进行命名,并进行镜下素描,写出完整的实验报告实验九碳酸盐岩的结构组分观察、描述
(二)
一、目的与要求
1.观察并掌握碳酸盐岩中的晶粒、亮晶方解石胶结物、生物格架这三类结构组分的特征及其识别标志
2.在认真复习教材有关碳酸盐岩的结构组分的基础上,通过对碳酸盐岩晶粒、胶结物结构、生物格架结构进行手标本和岩石薄片的观察、描述,要求掌握其鉴别特征
二、实验内容选三枚薄片,对其中的晶粒、胶结物和生物格架进行观察、描述,对所观察碳酸盐岩岩进行命名,并进行镜下素描,写出完整的实验报告实验十鲕粒灰岩的观察、描述
一、目的与要求
1、通过对鲕粒灰岩的系统观察、描述,掌握碳酸盐岩薄片的观察描述方法;熟悉、掌握鲕粒灰岩的基本特征和鉴定要点;加深对碳酸盐岩分类命名原则的理解
2、通过实验,学会分析、判断鲕粒的形成环境和鲕粒灰岩的沉积环境
二、实验内容对11#/13#岩石薄片中的鲕粒特征进行系统鉴定分析、判断鲕粒的形成环境和鲕粒灰岩的沉积环境,并要求镜下素描,写出完整的实验报告实验
十一、内碎屑灰岩的观察、描述
一、目的与要求
1、通过实验,掌握内碎屑灰岩手标本和薄片观察、描述方法;进一步巩固和掌握碳酸盐岩分类命名的原则
2、通过对内碎屑灰岩的系统观察、描述,了解内碎屑的形成环境;学会利用鉴定资料,判断内碎屑灰岩的沉积环境
二、实验内容对14#/15#岩石薄片中的内碎屑类型进行判断、描述和镜下素描,写出完整的实验报告实验
十二、生物屑灰岩的观察、描述
一、目的与要求
1、通过实验,熟悉和掌握生物屑灰岩手标本和薄片的观察、描述方法
2、进一步掌握生物屑显微结构特征和鉴别要点,掌握生物屑灰岩的分类命名原则
二、实验内容对29#/30#岩石薄片中的生物屑类型进行判断、描述并进行镜下素描,,写出完整的实验报告实验十三白云岩的观察与描述
一、目的与要求通过实验,掌握白云岩的主要鉴别特征和描述方法;
二、实验内容对13#薄片亮晶鲕粒灰岩中的白云石晶粒与白云石及20#薄片细晶白云岩中的细晶白云石晶粒及其重结晶作用进行全面观察的基础上,进行镜下素描并提交一份系统鉴定报告实验
十四、成岩作用现象及孔隙结构的观察、描述
一、目的与要求
1、学习和掌握碎屑岩和碳酸盐岩的成岩作用主要类型、特点掌握镜下各种成岩现象的鉴定和描述方法
2、初步学会识别原生孔隙和次生孔隙
二、实验内容在全面观察的基础上,对石英砂岩、长石砂岩和亮晶鲕粒灰岩成岩作用现象和孔隙类型进行镜下素描,并配以简要文字说明第五节其它沉积岩观察鉴定方法和实验在沉积岩中,除了陆源碎屑岩和碳酸盐岩两大岩类外,还有蒸发岩、硅岩、铝岩、铁岩、锰岩、磷岩、煤等类型,只对其描述和鉴定方法作一简单介绍
一、蒸发岩蒸发岩是由于水体遭受蒸发,其盐分发生浓缩以至沉淀而形成的一种化学岩其主要矿物成分有氯化物、硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐等,此外还有粘土矿物等混入物蒸发岩的结构按成因可分为原生结构和次生结构原生结构有化学沉淀的结晶粒状结构和机械成因的粒屑结构次生结构有交代结构、塑性变形结构等蒸发岩的构造按成因也可分为原生的和次生的原生者是当盐岩原始沉积时形成的构造,如致密块状构造、微层状构造、条带状构造、以及波痕、交错层理、粒序层理等次生者则是在盐岩形成之后形成的,如由于地表水的侵蚀所形成的网状构造、泉华构造等;由于构造运动所形成的角砾状构造、皱纹状构造;由于风化淋滤作用所形成的多孔构造蒸发岩的命名主要根据构造和矿物成分
二、硅岩硅岩的矿物成分主要由沉积生成的Si02矿物组成,有非晶质的蛋白石、隐晶质的玉髓和显晶质的自生石英多是重结晶的,以上矿物含量要大于50%其余还有混人物粘土、碳酸盐和氧化铁矿物,少量海绿石、沸石、黄铁矿和有机质,但混人物和少量矿物总和要小于50%观察硅岩时应注意以下几点1岩石颜色一般是灰白、灰、灰黑色,有时呈红色、紫色、灰绿色等2岩石由硅质矿物组成,一般比较致密、坚硬大于小刀,断口平滑或是贝壳状棱角锋利,强烈敲击可生火花,因此又称火石,常见燧石岩、碧玉岩,但硅藻土和硅华则疏松、多孔镜下应详细鉴定硅质矿物种类和混人物成分3岩石结构观察内碎屑结构、鲕状结构注意区分是原生的还是交代的;构成生物结构的生物种属;交代和残余结构特征4岩石构造常见层理和结核应注意观察结核与层理关系,确定结核的形成阶段5岩石的定名主要根据成分和结构,如鲕粒硅岩
三、铝土岩及铝土矿铝土岩或铝土矿主要是由铝的氢氧化物和氧化物的矿物组成,其中常见有三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石,这些矿物多具非晶质、隐晶质和微晶结构次要矿物有粘土矿物、陆源碎屑和自生菱铁矿、赤铁矿等铝土岩及铝土矿的结构与粘土岩相似,常见有泥结构、粉砂泥结构、内碎屑结构、豆状、鲕状结构等岩石的颜色具多样性,有灰、黄绿、红黄色,一般致密、坚硬,并有滑感岩石的命名主要根据颜色、结构,如黄绿色鲕状铝土岩
四、铁岩及沉积铁矿铁岩是富含铁矿物的沉积岩,铁的品位达到可采品位时即成沉积铁矿铁岩中主要铁矿物有针铁矿、赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、菱铁矿、黄铁矿等另外还有铁绿泥石、鲕绿泥石等铁岩的结构与碳酸盐岩相似,常见有鲕状、肾状、内碎屑等结构构造多呈块状岩石的命名主要根据颜色、结构、成分等,如红色鲕状赤铁矿
五、锰岩锰岩是富含锰矿物的沉积岩,有工业价值的锰岩称沉积锰矿锰岩中主要含锰矿物有软锰矿、水锰矿、硬锰矿、菱锰矿等锰岩常呈鲕状、豆状和显微粒状结晶结构岩石颜色常呈褐色、黑色、紫红、红色等定名时可按颜色、特征结构和构造加锰矿物定名
六、磷岩磷岩是含磷酸盐矿物的沉积岩磷岩的结构与碳酸盐岩结构相似,常见有内碎屑结构、鲕粒结构、生物碎屑结构和结晶结构等磷岩鉴定可根据其粉末遇钼酸铵点磷试剂呈黄色反应来确定另外比重大、有垂直裂开面,为其鉴定特征磷岩分类命名按结构一成因分类实验
十五、未知名标本与薄片鉴定
一、实验内容与要求对所选的任两枚手标本和薄片进行详细系统的观察、鉴定,对其中各个结构组分进行描述和镜下素描,最后对其岩石类型进行综合命名,并适当分析其形成环境。