薄片: 鲕状灰岩:鲕状颗粒彼此相距较远,互不接触,漂浮在胶结物背景中,为基底式胶结,胶结物为碳酸钙,方解石等钙质成分,鲕状为同心状真鲕,由不透明到半透明的同心圈层构成,偶尔杂基。 泥晶灰岩:几乎全由泥晶构成,泥晶颗粒漂浮在胶结物背景中为基底式胶结,胶结物泥质成分,可见含有零星细小生屑。 石英质砾石:标本颜色呈灰白色,砾石大小约为15到25毫米,磨圆度呈次极状,球度差,砾石多呈近长条形,含量约为5%,含大量石英杂质,胶结物为硅质,杂基含量约为75%,胶结物约为20%,为基底式胶结,整个岩石为圆粒状结构,块状构造。 6楼 石英岩砾石:标本颜色呈棕灰黑色,砾石粒径在25到50毫米之间,磨圆度较好,仅少部分含有棱角,球度较好,基本呈椭圆状水平排列,砾石充填物为石英,胶结物主要为石英,粒度极小。为硅质胶结,颗粒支撑,空隙式胶结。 燧石质砾岩:标本颜色呈灰白色,砾石粒径在10到30毫米,磨圆度差,球度中等,砾石呈扁长球状,砾石的充填物为石英岩,即铁里石,胶结物为燧石,含量约占35%,局部石英砾相互支撑,接触点有燧石胶结,整体上颗粒彼此相距较远,为基底式胶结。 石英角砾岩:标本颜色呈棕褐色,主要砾石粒径多在30毫米左右,为中砾岩,磨圆度呈次圆状或圆状,球度好,砾石呈近球状,砾石的充填物是石英,一部分较纯,一部分含氧化成分而呈红棕色,胶结物为硅质胶结,石英砾呈悬浮状分布于胶结物中,为基底式胶结。 沉积岩观察描述: 实验所采用的方法主要是两个:一是借助于放大镜、小刀和盐酸的帮助,进行 手标本观察;二是在偏光显微镜下对薄片的研究。 (一)碎屑岩 正常沉积碎屑岩按其碎屑颗粒直径大小可分成不同种类,对各粒级的界限各个 学者的意见不一,但一般划分为:粗碎屑岩(砾岩和角砾岩) >2 毫米;中碎屑岩(砂质岩) 2-0.05 毫米;细碎屑岩(粉砂岩) 0.05-0.005 毫米 每类碎屑岩其相应的碎屑组分含量必须在50%以上。例如,含有砾石50%以上 的岩石才能称作砾岩,依此类推。当然,每类碎屑岩的碎屑组分不会很单纯,必然 会有其他机械组分混入,则会影响到岩石的命名。如岩石中有25-50%的其他机械 成分混入物则以“质”表示之;如只含有5-25%则以“含”表示之。例如,含砾 砂岩,粘土质砂岩等等。 下面分别介绍如何观察和描述各种碎屑岩。 1、粗碎屑岩-砾岩和角砾岩 1)粗碎屑岩的分类:按砾石的形状可分成两大类,即砾岩、和角砾岩。 角砾岩进一步分类根据成因,可分为冰川角砾岩,洞穴角砾岩,残积角砾岩等 等。 砾岩可按不同的原则来分类。按成分可分为单成分砾岩和复成分砾岩;按形成 条件可分为河相砾岩、海相砾岩、冰川砾岩等;按剖面中的位置可分为层间砾岩和 底砾岩。 砾岩和角砾岩又可以根据粒度分成卵石岩、砾石岩等等。 2)粗碎屑岩的观察和描述内容: 砾岩-手标本观察(某标本): 浅灰色,其中砾石占80%,胶结物占20%。砾石大小很不均匀,由20-2 毫米, 一般大小为10-15 毫米(占75%),可见分选性中等。砾石圆度多属次圆和次棱 角状。砾石断面多呈长椭圆形。 砾石成分以白云岩或灰岩为主,此外还有硅质岩及较少量的喷出岩。白云岩砾 石多呈白色、硬度小,粉末滴酸起泡微弱,有的具有硅质条带,有的砾石表面具有 明显的氧化圈。硅质岩砾石中主要是燧石,有少量石英岩及棕红色的碧玉,燧石由 灰色到黑灰色,致密坚硬。喷出岩砾石一般较小,呈灰色和浅紫红色,可能为中性 喷出岩。 胶结物为浅灰色,局部带有浅绿色,滴酸剧烈起泡,可知含钙质较多。此外并 有很多细小的岩石碎屑和矿物碎屑混入物。绿色矿物可能为绿泥石。胶结类型属基 底式。 整个岩石属砾状结构,胶结得很致密,块状构造,局部地方可见到不明显的定 向排列。 砾岩-薄片观察(同上标本): 砾石成分复杂以白云岩、石灰岩为最多,其次为硅质岩,并有少量喷出岩砾石。 白云岩砾石在结构上很不一致,细粒到中粒者均有,有的为条带状硅化白云岩, 有的为细粒硅化白云岩。还有很多显微粒状的碳酸盐岩石,其详细成分较难确定。 此外并有少量大理岩及石灰岩的砾石,大理岩具有很明显的波状消光及齿状花岗变 晶结构。 硅质岩砾石中以燧石为最多。有的燧石含有少量白云石,呈较规则的菱形晶体, 均匀分布,可能为次生。有时可见碳酸盐矿物细脉穿入燧石中。有的硅质岩重结晶 较强,向石英岩过渡。 喷出岩砾石中以粗面岩为最多,可能有少量安山岩。镜下呈淡淡的浅黄色,在 结构上变化较多,以粗面结构为主,有的具有斑状结构及其他隐晶结构。这些砾石 一般都较新鲜,说明这些喷出岩的时代较新,而且在砾岩形成后也没有受到强烈的 变质作用。根据该岩石中的砾石,很多都是抵抗风化较弱的岩石(如白云岩,石灰 岩,中性喷出岩),而且成分复杂,分选性及圆度也不好,故认为该砾岩在形成之 前没有经过长期搬运或多次沉积。这往往是陆相砾岩的特征。 7楼 胶结物为化学沉积的碳酸盐矿物,主要为较大的方解石晶体。其中分布有大量 砂级和粉砂级的岩屑及晶体碎屑,在砂级中有种碳酸盐岩屑,硅质岩岩屑和喷出岩 岩屑。构成粉砂级的碎屑主要是石英。 命名:浅灰色钙质胶结的复成分砾石岩。 2、砂岩 1)砂岩的分类: 按碎屑大小可分为:巨粒砂岩2-1 毫米;粗粒砂岩1-0.5 毫米;中粒砂岩0.5-0.25 毫米;细粒砂岩0.25-0.01 毫米;粉砂岩0.01-0.05 毫米 2)砂岩的观察和描述内容: 石英砂岩手标本观察: 灰绿色。中粒砂状结构。 碎屑成分主要为石英,石英微带浅红色,可能由于表面染有氧化铁薄膜之故。 此外,还含有海绿石、绿色,含量在各标本中不一,有的已风化在黄褐色褐铁矿。 胶结物为硅质,岩石胶结不很致密。有的标本中可见微层理,由于海绿石呈条带分 布而引起。 石英砂岩薄片观察: 碎屑主要成分为石英,极少量斜长石和岩屑。还有含量不等的海绿石。 石英:具有少量不规则的裂纹,强烈的波状消光。颗粒大小不一,大者达0.5-0.7 毫米,小的仅0.2-0.3 毫米,以大者居多。石英碎屑具有清晰而普遍的次生加大现 象,原来碎屑磨圆度较好,属次圆-圆极,次生加大后则呈不规则棱角状。含量在 80%以上。 钾长石:表面已风化成粘土,颗粒较小,0.1-0.2 毫米,圆度较石英为低,次 圆-次棱角状。有的为具有方格双晶的微斜长石。 岩屑量极少,只能碰到个别颗粒,成分为粘土岩和石英岩。 海绿石呈浅绿色,为极细小颗粒的集合体,故具集合偏光现象。二级干涉色, 但因颜色影响而干涉色也呈绿色。集合体外形有的成浑圆状,如碎屑,有的则不规 则状充填于碎屑孔隙之间,成为胶结物存在。有的海绿石成风化为褐铁矿。 胶结物原为硅质、现已重结晶次生加大于碎屑石英上。 整个岩石结构为具有再生胶结的不等粒砂状结构。 由本岩石特点看来,碎屑成分以硬度高之石英占优势,且圆度较高,说明其经 过了长距离的搬运;石英具有强烈的波状消光,可能来自变质岩。 命名:灰绿色海绿石石英岩。 长石砂岩手标本观察: 黄红色。不等粒砂状结构。 碎 屑成分主要为石英和钾长石,少量白云母,碎屑颗粒大小不一,中-粗粒。 石英无色透明;钾长石新鲜,呈肉红色,解理清楚,解理面上玻璃光泽强;白云母 呈白色,珍珠光泽强。胶结物为粘土质和铁质,胶结较致密。 长石砂岩薄片观察: 碎屑主要成分为石英,钾长石,其次为石英岩岩屑,少量白云母。 石英:波状消光强烈,含量约60%。 钾长石:大部分为具有格子双晶的微斜长石,少部分不具双晶,大部分长石新 鲜,少部分表面风化有粘土,风化强度不深。含量约30%。 石英岩岩屑中的石英也有波状消光现象,石英粒大小不一。 白云母略有弯曲现象。 碎屑大小不一,大者达1 毫米,小者仅0.2 毫米,大部分在0.4-0.7 毫米之间, 可见分选不好。碎屑圆度大部分属次棱角级,有的则为次圆级,也有棱角的。 填隙物为粘土质和铁质,故在薄片下呈黄褐色。极大部分胶结物均已重结晶, 有的围绕碎屑长石组成次生加大边。大部分则重结晶成不规则的长石颗粒集合体, 有时可见到长石次生加大后成为较规则的晶体。 整个岩石应属具有再生胶结的不等粒砂状结构。 本岩石中的长石特点是有一定的磨圆,但比较新鲜,长石的磨圆说明是经过了 一定距离的搬运,而长石较易风化,经过搬运而又很新鲜,这说明当时气倏干燥的, 不利于长石的风化,岩石中含有较多的氧化铁,也可说明当时气倏干燥,氧化电位 较高。 命名:黄红色粘土质长石砂岩。 3、粉砂岩 1)粉砂岩的分类:按碎屑大小则可分为粗粉砂岩(0.05-0.01 毫米)和细粉砂 岩(0.01-0.005 毫米);按矿物成分可分为多矿物粉砂岩和少矿物粉砂岩。 2)粉砂岩的观察和描述内容:粉砂岩颗粒细小,故在手标本中难以辨认碎屑和胶结物成分。其外貌和泥岩类似, 所不同者岩石断口之处略有粗糙的感觉,用牙咬有粗糙感,另外,由于粉砂颗粒细小,不易磨圆,故所有粉砂岩的碎屑 均呈棱角状 8楼 (二)粘土岩 粘土岩具有双重特性。从机械成分来看,大部分由<0.005 毫米的颗粒所组成; 从矿物成分来看,主要为粘土矿物所组成。含砂或粉砂等混入物的粘土岩,砂或粉 砂等含量在25-50%者,称为×××的粘土。 1、粘土岩的分类:按矿物成分可分为多矿物粘土岩和单矿物粘土岩(水云母粘 土岩,高岭石粘土岩和蒙脱石粘土岩);按固结程度则可分为粘土、固结粘土,按 构造可分为页岩和泥岩。 2、粘土岩的观察和描述方法: 斑脱岩(蒙脱石粘土岩)手标本观察:浅肉红色或白色,断口粗糙,不很滑腻。在水中很易泡软,并膨 胀到原体积的2-3 倍。粘舌性能不高,较疏松,具裂隙。含有少量分解残余物。块 状构造。 斑脱岩(蒙脱石粘土岩)薄片观察: 矿物成分主要为蒙脱石,无色、负突起,最高干涉色达一级黄白。混有尘埃状 杂质,成分不明。具有纤维状结构,成网状分布。 (三)化学岩和生物化学岩 1、铝质岩: 1)岩石类型:①红土和红粘土②铝土矿 2)铝土矿的特点: 颜色:常因含有混入物而被染色、红色、棕色、灰色、浅绿灰色、浅蓝灰色、 浅黄色、黄色,也有深绿色和几乎黑色的。 物理性质:比重大,硬度高,有的可划动玻璃,有时有磁性,红色铝土矿具有 棕色条痕。与一般沉积铁矿区分是硬度高(铁矿不能划动玻璃);与灰岩区别是加 酸不起泡,硬度高,比重大,具棕色条痕;与碧玉区分依靠断口;与一般粘土岩区 别是没有可塑性、硬度高,比重大。 结构:常具有各种胶体结构和豆状结构。有的铝土矿多孔。 其它特征:一般铝土矿机械混入物质很少;时常含有含铁化合物,往往被强烈 地染色。 2、铁质岩: 以氧化铁质岩和菱铁矿岩最为常见。而硅酸铁质岩(海绿石岩,鲕绿泥石岩) 和硫化铁质岩少见。 氧化铁质岩:红色,赭色或褐色。时有鲕状、豆状、肾状、蜂巢状等结构。 菱铁矿岩:浅灰色,暗灰色,浅蓝灰色,黑褐色。呈块状或结核构造。比重大, 而硬度小,易为刀子所划动。在菱铁矿的解理面上具玻璃光泽。与磁铁矿岩和铝土 矿的区别是硬度小,玻璃光泽,条痕无色。与灰岩的区别是比重大,加酸不起泡。 3、锰质岩:最常见的为硬锰矿、软锰矿岩,黑色,时具土状断口,一般具蜂窝 状、鲕状或结核结构,比重大。锰的碳酸盐矿石或锰石灰岩,新鲜时与普通灰岩相 似,风化后这种岩石呈红棕色、褐色或黑色。 4、硅质岩: 最常见类型为碧玉,燧石和硅藻土,而硅华,海绵岩,放射虫岩,蛋白碧等少 见。 碧玉:颜色多种多样,红色,棕色,玫瑰色等,硬度大,贝壳状断口,隐晶质 致密块状构造。 燧石:特点与碧玉似,只不过时呈结核状,颜色以暗色居多。 硅藻土:白色或微带黄,比重极小,疏松多孔,可粘舌。与粘土区别是比重小。 薄片观察:鉴定二氧化硅类矿物及硅藻壳以及混入物成分,注意结构特点。 5、磷质岩: 结核状磷块岩:为暗色或黑色结核,直径通常为数公分。 层状(板状)磷块岩:通常是暗灰岩,浅灰褐色或黑色。也有白色的块状构造, 有进也有鲕状结构。外貌很类似石灰岩。泥灰岩,砂岩,可做简单化学试验区别: 磷块岩与硝酸-钼酸铵溶液起应产生黄色沉淀。 6、碳酸盐岩: 最常见为石灰岩,白云岩和泥灰岩。这三者在肉眼下区别是:石灰岩一般颜色 较深,但也有浅色者,加盐酸强烈起泡;白云岩一般颜色较浅,加盐酸不起泡,磨 成细粉未后才起泡,粒度常较灰岩粗,但也有较细 者,也常有较多的细小孔隙;泥 灰岩颜色各种各样,加酸后岩石表面可残留一层粘土薄膜。 3)碳酸盐岩的描述实例: 石灰岩手标本观察: 暗紫色。鲕状结构。加酸强烈起泡,可见主要成分为方解石,还混有大量氧化铁,使岩石呈暗紫色。 鲕粒一般呈圆球形,也有椭圆形。大小为1-2 毫米,成分为隐晶质方解石和铁质。 还见少量不规则的生物碎屑,大小为1-3 毫米,含量<5%。胶结物亦为方解石和 铁质。鲕粒和胶结物的界限不很清晰,二者含量比为7:3。岩石断口粗糙不平,较 致密。 石灰岩薄片观察: 鲕粒具有清楚的同心圆构造,或为放射状―同心圆构造,即每个同心层的方解 石又作放射状排列。鲕体断面大部分呈圆形,少量为椭圆形。鲕体之中心核为单个 方解石大晶体或集合体,少量为长形三叶虫碎片(此时鲕粒呈椭圆形)。核周围同 心圈成分为隐晶质方解石,并混有大量铁质。鲕体中局部地方隐晶质方解石重结晶 成微粒,重结晶微粒方解石在鲕体中成杂乱分布,或呈放射状排列。胶结物为细微 晶方解石,晶形不规则,混有少量氧化铁,氧化铁比鲕粒中来得少。局部地方胶结 物围绕鲕体成放射状排列,构成了栉壳结构。胶结物具有比较强烈的白云岩现象, 晶形不规则的白云石集合体成为团块分布在胶结物中,白云石透明度高,大小为粗 微粒―细粒,在胶结物中亦可见有少量三叶虫碎屑。整个岩石结构为鲕状结构。 命名:亮晶鲕粒灰岩。 7、盐岩类(蒸发岩类):包括石膏,硬石膏,岩盐,光卤石岩等。还有其他一些卤素化合物和 硫酸盐矿物组成的岩石。盐类岩石一般质纯净,粘土质和粉砂质混入物很少。 石膏:白色,灰色,浅黄色,玫瑰色。可有白云石,岩盐等混入物。硬度小, 能为手指甲刻划。具粒状或纤维状结构。与石灰岩区分是硬度小,加酸不起泡。 硬石膏:常呈浅青灰色,常为粒状。与石膏区分为硬度较高,不能为手指甲所 划动;与石灰岩区分为加酸不起泡。硬石膏水化后形成石膏,反之石膏脱水后可成为硬石膏,有时可见二者并存于一标本中 自生沉积岩中亮晶和泥晶的差别及沉积阶段 亮晶方解石(sparry calcite) 简称亮晶(sparry),又称淀晶(cumulus crystal),是碳酸盐岩结构组分之一,是直径为0.01毫米(10微米)或更大的方解石晶粒。只作为异化颗粒的胶结物出现于碳酸盐岩中。是异化颗粒下沉到水盆地底部以后,由碳酸钙达过饱和的粒间水沉淀结晶而成的,故不单独组成岩石。在薄片和手标本中亮晶都比较干净、
透明,常充填于粒间孔隙之中,不破坏颗粒边界,并常围绕颗粒呈两个或三个世代结构。早期世代晶粒较细,由纤柱状或马牙状晶体组成栉壳边;而晚期世代晶粒较粗,晶面较平直,常呈粒状镶嵌结构,充填于孔隙中心。亮晶粒径大小决定于孔隙空间的大小和结晶速度。
假亮晶(pseudo spar)
又称重结晶方解石(recrystallization calcite),是由泥晶方解石重结晶而成的。在岩石中,这种晶体大小不一,分布不均,不具世代结构;常有泥晶方解石包裹体,并常破坏颗粒边界,或与颗粒内的晶体呈衔接生长,形成次生交代边;晶体自形程度差,常呈他形粒状镶嵌结构。按晶粒大小可分以下几类:大于2毫米巨晶;2~0.5毫米粗晶;0.5~0.25毫米中晶;0.25~0 1毫米细晶;0.1~0.03毫米粉晶(或极细晶);0.03~0.005毫米微晶;小于0.005毫米泥晶。
泥晶(micrite)
又称灰泥,是异化颗粒同时沉积充填于粒屑间的化学、物理、生物化学沉积作用形成的碳酸盐沉积物,颗粒一般小于4微米。但也有人把化学沉淀及生物作用生成的灰泥称为泥晶,而把机械破碎作用生成的灰泥称作泥屑。碳酸盐岩的晶粒结构,根据粒度划分为砾晶、砂晶、粉晶和泥晶。