认识常见的沉积岩
一、鉴定内容和方法:
碎屑岩:砾岩、砂岩、粉砂岩 粘土岩:页岩、泥岩
砾岩
砂岩
页岩
泥岩
化学岩及生物化学岩:碳酸盐岩:石灰岩、泥灰岩、白云岩;硅质岩;铁质岩等
石灰岩
泥灰岩
白云岩
火山碎屑岩:火山角砾岩、凝灰岩
火山角砾岩
凝灰岩
对照教材中所列沉积岩的主要鉴定特征,在肉眼下借助于放大镜、小刀等观察不同岩石类型的主要矿物成分、结构构造特征。
沉积岩是外动力地质作用形成的沉积物经过成岩作用形成的。沉积岩的特征主要通过其颜色、构造、结构和成分来认识,沉积岩一般呈层状。
按成因及成分可大致分类为:
1、碎屑岩类:包括正常的碎屑岩、火山碎屑岩;2、化学岩和生物化学岩。
一)沉积岩的颜色:
沉积岩的颜色往往反映了岩石的成分和形成的环境。白色的沉积岩多为纯净的高岭土、石英、方解石、盐类成分组成。深灰色-黑色一般说明岩石中含有有机成分或散状的硫化铁等杂质。是还原环境下形成的岩石;肉红色或深红色可能含有较多的正长石或氧化铁,是在氧化环境下形成的;含二价铁的硅酸盐组成绿色沉积岩,形成于弱还原环境。
二)沉积岩的构造:
层理和层面构造是沉积岩特有的构造。沉积岩因层理构造显示其非均匀性,层理有:水平的、波状起伏的、倾斜的、交错的等,肉眼看不到层理构造的为块状层理。层面构造是各种地质作用在沉积物表面留下的痕迹。常见的有波痕、泥裂、雨痕、虫迹等。
三)沉积岩的结构:沉积岩的结构与沉积岩的成因紧密相关可分为:碎屑岩具有碎屑结构、化学岩具有化学结构、生物成因的生物结构。
碎屑结构:按碎屑颗粒的直径大小又可分为:
砾状结构:>2mm
砂状结构:0.05—2mm之间
粉砂状结构: 0.O05—0.05mm之问.
泥质结构:<0.005mm。
化学结构:矿物是通过胶体溶液或真溶液中以化学方式沉淀而生成的结构,它可以是隐晶的,也可以是显晶的。
生物结构:岩石中几乎全部或大部分由生物遗体(如贝壳等)所组成.
四)沉积岩的矿物成分:
沉积岩中的常见矿物有二十多种,各类沉积岩中的矿物成分有较大差别。
碎屑岩由碎屑颗粒(岩石碎屑和矿物碎屑)和胶结物两部分组成。碎屑矿物主要为不易风化的石英、长石和白云母,而易风化的橄榄石、辉石、角闪石则少见。常见的胶结物有碳酸盐、氧化硅、氧化铁、泥质等.根据硅质硬度大,泥质较松软,钙质加稀盐酸起泡,铁质呈红褐色(三价铁)或灰绿色(二价铁)等持征,可将上述四种胶结物区别开。
化学及生物岩的矿物成分很多,常见的有铁、铝、锰、硅的氧化物和氢痒化物、碳酸盐(方解石和白云石)、硫酸盐(石膏等)、磷酸盐、卤化物等。但某一种岩石的成分比较单一,往往以某一种化学组分为主。
二、沉积岩的肉眼鉴定方法和步骤:
1、碎屑岩:具有典型的碎屑结构,观察描述以下内容:
1)颜色:要求指出岩石的总体颜色,并要区别新鲜面和风化面的颜色。
2)构造:看有无微层理和层面构造,一般以块状构造常见。
3)结构:碎屑岩具有典型的碎屑结构,由两部分组成:1、碎屑部分:描述碎屑颗粒的大小及含量,若为粗碎屑岩,描述砾石或角砾的大小、形态、磨圆度等。2、胶结部分:常见的胶结物有:黏土质:土状,岩石较松散,小刀可以刻动,并在水中可以泡软。铁质:使岩石呈紫红色或褐色。硅质:白色,硬度大于小刀,往往胶结紧密。钙质:白色加稀盐酸强烈起泡。
4)碎屑成分:常见的有:石英、长石、白云母及岩屑碎屑,确定碎屑成分及含量。
5)命名:碎屑岩按碎屑颗粒的大小先定出:砾岩、砂岩、粉砂岩、泥质岩,基本名称,再按碎屑粒级、成分细分。
2、泥质岩:泥质岩由黏土矿物组成,矿物颗粒非常细小,故在手标本中肉眼鉴定其成分是困难的。主要观察描写泥质岩的颜色和物理性质。
1)颜色:一般的泥质岩往往为浅色,混入有机质则显黑色,混入氧化铁呈褐色,含绿泥石、海绿石等为绿色。
2)物理性质:观察岩面断口、硬度、可塑性,在水中易否泡软,吸水性强弱等。
3)构造:观察岩石中有无层理、波痕、结核、泥裂等。
4)是否含有生物化石。
5)泥质岩易和粉砂岩混淆:肉限鉴定一般用手研磨岩石粉末,有无砂感予以区别。若无砂感者定为泥质岩。
6)命名:泥质岩本身的进一步分类根据固结程度、有无页理构造分为黏土、泥岩和页岩,有的还可根据颜色、硬度和滴酸起抱等进一步分为铁质、硅质和钙质页岩等。
3、化学及生物化学岩:
1)颜色:灰-灰白色居多,但往往随混入物而变化。
2)构造:应注意有无微细层理和层面构造,有无化石等。
3)结构:若为结晶粒状,要按粒度划分粗、中、细粒及其含量;若为生物碎屑,要分清生物种属及其含量。
4)断口:可反映岩石的固结程度和结构、构造。如岩石由显微粒状方解石或白云石组成,固结差的为土状断口,固结致密的为贝壳状断口,颗粒较粗大而均匀的则呈“砂糖状断口”颗粒较小不均匀而含有生物碎屑的则呈不平坦断口,若有显微层理则呈阶状断口。
5)硬度:一般小于小刀,如混入硅质,硬度增加。
6)遇酸反应:加酸起泡程度。
7)命名:化学岩和生物化学岩主要根据物质组成进—步分类命名,其中碳酸盐类岩还应根据钙、镁和黏土物质的百分含量(即与盐酸反应难易程度)以及碎屑的成分与结构进一步细分类。
(二)沉积岩肉眼鉴定描述举例
对岩石标本,依上所述步骤观察、描述完毕,{zh1}应给予命名。为便于从岩石名称中反映出岩石特征,往往用岩石的全名称。
一般顺序是:颜色+构造+结构+成分。
m号标本
新鲜面为白色,风化面为灰白色;具层理构造;粗粒砂状结构,粒度—般为1mm左右,
有5%>2mm的砾石,磨圆较好,多呈浑圆状,分选也较好;硅质胶结。碎屑矿物主要为石英,其含量大于90%,可见少量长石,风化后呈高岭土。
根据定名原则,m号标本全名为:白色含砾粗粒石英砂岩。
n号标本
黄绿色,带少量褐色斑点,泥质结构,岩石致密,硬度低,指甲可刻动,断口粗糙,表面光泽暗淡,可见细小云母片,含三叶虫和圆货贝化石碎片,具有平行的簿层状页理构造,滴盐酸起泡。
n号标本可定为:黄绿色含生物钙质页岩。
q号标本
灰白色,泥晶结构,块状构造,岩石具贝壳状断口,固结致密,小刀可刻动,局部有粗晶的方解石颗粒,直径l—2mm左右,解理面闪闪发光,加盐酸剧烈起泡。
故q号标本可定为:灰白色泥晶灰岩。