野外岩性描述(3)

2020-04-18 06:43

区域填图运用地层学与沉积相学结合的方法,其基本方法是沉积地层的基本层序调查,区域地层格架调查和区域地层模型研究方法。 沉积岩中的“相”:常指沉积岩形成的环境,如海相、潮湿相等;指成因的如浊积岩相,风成相;指构造相,如地槽相、磨拉石相等。在地层学中,“相”常指岩石地层单位横向变化或穿时,某一有限部分的岩性与古生物的综合特征,如砂质相、泥质相、钙质相等;以上含意,在应用“相”这一词时,只要定义清楚,明确即可。

“相模式”是根据对古代岩石,现代沉积、现代沉积环境及作用的观测与实验资料,对特定沉积环境、沉积作用或其产物普遍特征的概括和简化的表达形式。相模式基本上反应了环境和作用的本质或沉积系统内动力自动再分配过程的产物。将区内基本层序与相模式比较,可帮助解释该层序的沉积环境和形成作用机制。 1、地层的基本层序调查 基本层序:是沉积地层垂向序列中按某种规律叠覆的一般能在露头范围内观察到,代表一定地层间隔发育特点的单层组合。其顶、底常由明显的侵蚀或突变界面限定。一定的地层间隔往往由1-2种基本层序反复重现组成。基本层序中的单层一般有某种成因联系,它们可是一个沉积过程不同阶段的产物,也可是同一沉积环境中出现的各种沉积——成岩作用产物的规律组合。

基本层序应根据可以看到的单层覆叠规律和界面特征划分、基本层序可分旋迥性和非旋迥性两种类型。

基本层序的野外调查主要内容:

(1)单层成分:包括岩石类型、特殊矿物成分、古生物等。

(2)地层序列中的特殊成分或成因的夹层:化石层、含矿层、地球化学异常层、古风化壳、火山灰夹层等。

(3)单层的结构、构造:单层形态、厚度,岩石沉积结构与构造,成岩结构与构造等。 (4)各单层与基本层序间的叠覆特征和接触关系。 (5)基本层序的纵横向变化特征。 (6)与理想的相模式对比。

基本层序的调查,只要在实测剖面和主干路线上进行。 2、地层格架调查

地层格架:是区域岩石地层序列的时、空有序排列形式。地层的空间格架也称岩石地层格架或地层的沉积格架,它是根据岩石地层序列的结构和空间排列特征,几何形态的描述性格架。年代(时间)地层格架是解释性格架。 地层格架调查的主要内容:

区域地层格架调查的主要内容是了解地层序列内基本不整合界限单位的发育特征(包括其划分、时空分布、垂向叠覆及其内部岩石地层的结构、形态、相互关系、侧向堆积规律等)。 野外地质填图主要调查以下八条内容:

(1)区域性不整合面的识别及规模调查,不但要注意角度不整合、而且要研究假整合、似整合。

(2)饥饿段的识别与调查:饥饿段指相对较薄、沉积速率低的一段地层。野外调查饥饿段岩性特征标志和物理标志,以判别其分布环境。

(3)特殊形态岩石单位的填制,如灰岩岩楔——岩舌,厚层砂岩岩楔、礁、滩等。 (4)遥感图象解译。

(5)基本层序垂向变化的研究,主要是将海浸体系域与高水位体系域分开,来建立地层格架。

(6)年代地层格架的研究:利用各种地层学资料,详细研究岩石地层的几何关系(格架),

并与全国性,国际性综合标准对比,以发现区域性特点。

(7)研究地层序列中各不整合界限单位地质特征,搞清变化规律,将地层沉积特征与概念格架对比(对比内容为各体系域形态、结构、岩相分布规律等)。 (8)地层格架中矿产分布规律的调查。 3、地层模型研究

地层模型:是地层实体的形态、组成、结构、时空存在状况的简化表达和综合解释。它是进行盆地地层分析的基本方法。地层模型分剖面地层模型、岩石地层模型、生物地层模型、和年代地层模型。

地层模型研究方法及地层分析:

(1)剖面地层模型方法,是用一定地层间隔的代表性基本层序、各单层所占比例、该地层间隔的厚度与其中基本层序的个数来表示。其方法有经验法和统计法两种。 经验法建立地层剖面

a、研究剖面中的单层组合规律,划分基本层序;

b、计算单层的累计厚度与其在剖面总厚度中所占的百分比;

c、根据基本层序平均厚度,单层叠覆顺序及各类单层所占的厚度百分比建立剖面模型。见图Ⅰ-7、Ⅰ-8。

以巴特里角砂岩为例,(a)为统计法建立的剖面模型(据R·C·Lindholm·

1987),对统计运算方法的论述可见沃克(1979)(b)·为经验法建立的剖面模型,小数表示各种相在巴特里角砂岩中所占比例,分数表示砂岩的总厚度

(2)区域岩石地层模型方法,是表现地层序列中各岩石地层单位的形态,相互关系,时空分布规律和组成与结构变化的综合性描述模型。一般一张模型图上重点表示1-2个地层单位。

(3)区域生物地层模型方法,是在岩石地层或年代地层各架上,加各生物带的分布范围、地层标志和不同地点代表性生物化石分类化石分类单位名称及相对丰度即成生物地层模型。 (4)区域年代地层模型方法,是在区域年代各架上加年代地层单位——阶,亚阶的界线及其地层标志、生物带界线,岩石地层单位界线,磁性地层极性单位界线和年龄数据即可。 地层模型法可用作区域地层对比,对沉积环境进行研究,了解沉积速率,并对矿产的分布规律和预测工作有一定作用。 三、沉积岩岩石野外描述举例 (一)砾岩

浅灰色、其中砾石占70%,胶结物占30%,砾石大小很不均匀,粒径在2-20者居多,一般在5-10mm(占40%),分选性不好,砾石圆度属次圆或圆级,多呈长椭圆性。

砾石成分以白云岩和石灰岩为主,此外还有硅质岩及较少量喷出岩.白云岩砾石多呈白色,有的具有硅质条带,砾石表面具有明显的气化圈。硅质砾石主要为燧石,亦有少量石英和棕红色碧玉,燧石呈灰黑色,致密坚硬,喷出岩一般较小,呈灰色和浅红色,可能为安山岩。 胶结物为浅灰色,局部带浅绿色,胶结物含钙质较多,并有许多岩屑和矿物碎屑构成了填隙物,属基底式胶结类型。

整体描述:砾岩呈灰色,钙质胶结的硅质岩,白云岩、石灰岩质粗砾石砾岩。岩石属圆砾状结构,胶状致密,块状构造,局部地方可见不明显的定向排列。 (二)石英砂岩

灰白色,中粒砂状结构,石英砂约占90%,粒径0.5-0.8mm,粒度基本均匀,有些地方见有少量长石和黄铁矿,胶结物为硅质,胶结致密、坚硬,块状构造。 四、几种常见相似岩石的区别方法 (一)石灰岩与白云岩

1、石灰岩颜色多呈深灰、蓝灰、黑色、灰色(因为灰岩中常含有碎屑和粘土质混入物,铁的化合物及有机之故)。白云岩颜色往往较浅,呈浅灰色、灰白色、浅黄色。

2、两种岩石加稀盐酸(Hcl浓度≤5%)的反映程度不同。纯石灰岩加酸迅速起泡,反应剧烈,而且气泡很快消失,纯白云岩,起泡缓慢或不起泡,而且量少,但起泡延续时间较长,若为粉末加酸起泡迅速。

3、白云岩在风化露头上具刀砍状构造。 (二)菱铁矿与其它碳酸盐岩 1、颜色(岩石颜色):较纯的未被氧化的新鲜菱铁矿(岩),颜色往往是浅黄色(棕色)或近于无色,而标本停放一段时间后,或多或少的发生氧化现象,在边部或裂隙处出现褐色、红褐色,颜色分布不匀,且随时间增长逐渐加深。 2、菱铁矿比重(3.9)较其它碳酸岩石大。

3、在菱铁矿标本上加一滴1%被盐酸酸化的赤血盐溶液时,则出现深蓝色斑点。 4、菱铁矿碎快,用炭火焙烧,颜色从褐色转变为黑色,并显磁性。 (三)磷块岩的野外识别 1、滴钼酸铵后呈黄色。

2、颜色有黑灰、白、褐、黄、紫等色,但风化面往往呈蓝灰色-灰蓝色薄膜或白色土状物为其特征。

3、磷块岩在地表风化较强者,其结构构造常呈“朽木状”。 4、磷块岩硬度、比重均小于硅质砂岩、硅质岩。

5、磷块岩具菱形节理,击打成小屑亦显菱形或带尖棱角状。

6、用锤敲击露头、似有韧性感,并出现凹坑,其粉末洒在烟头上(遮挡光亮)显磷光。在洞中敲打岩石也显磷光(含P2O5在10%以上方显示,含量越高越强)。 (四)铝土矿和粘土岩的区别

常见的铝土矿多为一水型铝土矿,其硬度大(有的可划动玻璃),比重大、断口粗糙。而粘土岩断口为土质状,硬质粘土虽为贝壳状断口,但硬度小。


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