沉积岩实验二石英砂岩

沉积岩实验二 陆源碎屑岩,主要包括以下方面： 颜色。 碎屑的结构（重点为粒度、估计分选性、目测圆度）。 碎屑的成分和含量（碎屑颗粒总含量为100计）。 胶结物成分、结构和含量。 杂基成分和含量。 胶结类型和支撑关系。 构造特征：层理、层面及其它构造。 成岩后生变化。 命名：颜色+粒度+填隙物+特征矿物+成分+岩石基本名称例如：灰绿色中粗粒钙质胶结海绿石石英砂岩。 成因分析,一、碎屑岩观察和描述内容,（一）颜色,可以反映岩石成分和形成条件。 白色：纯的石英、方解石、高岭土、白垩等组成。 灰色、黑色：含有机质（碳质、沥青质），沼泽环境。含分散状硫化铁 （黄铁矿、白铁矿），海湖相环境。含量越高、颜色越深。为还原或强还原条件。 褐黄色、褐红色、红色、紫红色：反映岩石中含水氧化铁的脱失变化，脱失越多，氧化越强，颜色越红。氧化条件。 绿色：含海绿石、绿泥石。弱氧化、弱还原条件。 紫色：含氧化锰、氧化铁。 蓝色、青色：石膏、硬石膏、天青石、岩盐等。干燥氧化条件。,（二）结构,碎屑岩结构包括：碎屑结构+填隙物结构+孔隙结构。碎屑结构+胶结物结构+杂基结构+孔隙结构。 1. 碎屑结构指碎屑本身的粒度、圆度、分选度和颗粒表面特征。 2. 胶结物结构非晶质结构：如蛋白石、铁质、磷酸盐等。隐晶质结构：如玉髓、隐晶质磷酸盐、碳酸盐等。显晶质结构：常见矿物如碳酸盐等胶结物。除此之外，还应观察胶结物的结晶程度、晶粒大小、排列方式和分布的均匀程度等内容。,3. 杂基结构泥质结构、含粉砂泥质结构、粉砂泥质结构、微晶结构、泥晶结构等。 4. 胶结类型1）基底式胶结杂基（泥晶基质）支撑2）孔隙式胶结颗粒支撑3）接触式胶结颗粒支撑4）悬挂式胶结颗粒支撑5）镶嵌式胶结（无胶结物式胶结） 5. 孔隙类型分为原生孔隙和次生孔隙两类。,杂基和胶结物的宏观鉴定方法,杂 基粘土：灰白色、硬度低、胶结不牢固、断口粗糙。 胶结物钙质：灰白色、硬度低、胶结较牢固、滴酸起泡。白云质：灰白色、硬度低、胶结较牢固、滴酸不起泡。硅质：灰白色、硬度高、胶结牢固、断口平坦。铁质：红色、褐色、比重大，其它特征与风化有关。磷质：灰黑色、硬度高、胶结较牢固、 断口平坦、比重大、滴钼酸铵有黄色沉淀物。海绿石：绿色，硬度较小。填隙状或粒状。氧化环境常变为褐铁矿，呈褐紫色斑点或斑块，严重时象铁质胶结。,二、粗碎屑岩观察内容,手标本观察 1.颜色：与主要砾石和填隙物的颜色有关。 2.结构：1）观察砾石的形态，当砾石为扁平状或长条状时，要注意最大扁平面和长轴的定向性，有无叠瓦状构造、叠瓦角的大小或其它定向构造。2）描述砾石的粒度(或范围)，以及最大、最小砾石的粒度(或范围)，并据此判断其分选程度。3）确定磨圆度。根据大多数砾石的圆度确定。4）估计砾石含量，注意其支撑类型，进而观察相邻砾石的接触关系。,3.判断砾石的岩性砾石常是岩石碎屑，而矿物(晶体)碎屑多在细砾岩或填隙物中出现。分别估计不同岩性的砾石含量，或用主要、其次、少量或较多、较少、偶见等程度词表述。如果砾石内部结构过细，肉眼不能准确鉴别其岩石类型时，可根据颜色、断口、光泽、硬度等整体特征推测其所属大类。4.填隙物可能是基质或胶结物，也可能两者皆有。特征明显时，应尽量分开。常见胶结物为硅质、钙质和铁质，粘土基质重结晶后也可将砾石粘结起来。,5.命名方法 陆源砾级碎屑30的岩石，称为砾岩或角砾岩。按粒度：如细砾岩、中砾岩、粗砾岩、巨砾岩。按砾石成分：成分单一时如燧石岩砾岩、花岗岩砾岩； 成分复杂时称复成分砾岩。按胶结物：如硅质砾岩、钙质砾岩。综合命名：颜色+粒度+胶结物 +成分+砾岩/角砾岩如灰白色粗砾硅质胶结燧石岩砾岩、深灰色中砾钙质胶结复成分砾岩。,砾岩描述举例,产地：河北宣化浅灰色，中细粒砾状结构，块状构造。砾石均为等轴状，以次圆和次棱角状为主。大小不均匀，粒径最大20mm，最小2mm，以1015 mm多见，分选程度中等。砾石约占80，填隙物约占20。颗粒支撑，孔隙式胶结。砾石以白云岩岩屑为主，其次硅质岩岩屑。白云岩岩屑灰白色，硬度低，粉末滴稀盐酸起泡。硅质岩岩屑深灰或黑色，致密坚硬。另有少量砾石呈浅紫红或暗灰色，无光泽，断口粗糙，可能为中性喷出岩岩屑。胶结物灰色，局部带绿色色调，滴稀盐酸反应，为钙质胶结，胶结十分紧密。 岩石命名：浅灰色中细砾钙质胶结复成分砾岩。,三、中碎屑岩观察内容,手标本观察 1颜色。注意观察颜色分布是否均匀。 2结构、构造确定是哪个粒级砂状结构，以及具体的粒度分布。粒度划分是根据主要粒级的粒度大小，手标本上一般难以看出粒度的确切数值，可与砂样管进行对比，经过几次砂岩实验后，能对粗砂、中砂、细砂集合体获得一个整体印象。观察粒度大小时，要注意其大小分布是否均匀(分选性)， 并用放大镜从不同角度观察砂粒的磨圆情况。实验用的手标本一般块度不大，常常不能反映构造形迹的空间特征，可省略对构造的观察。但如果手标本上有明显的构造特征显示，也应按要求观察并进行必要的度量。,3.碎屑成分矿物碎屑常见石英、长石和白云母。 岩屑多是结构较致密或隐晶质物质，颜色较深，光泽暗谈，如暗灰、暗红、暗绿等，但也有颜色较浅的岩屑，如燧石岩、石英岩等。对岩屑的观察是概略的，准确鉴定只能在镜下进行。应分别估计百分含量(全碎屑占全岩的百分比和各碎屑占全碎屑的百分比)。 4.填隙物常见胶结物有硅质(自生石英、玉髓和蛋白石)、方解石、白云石、铁质、石膏和海绿石等，常见基质为粘土。手标本上有时难以区分胶结物和基质，可统称为填隙物。,5.命名方法按颜色命名：如红色砂岩、绿色砂岩等。按粒度命名：如中砂岩、细砂岩、中细粒砂岩等。按胶结物命名：如钙质砂岩、铁质砂岩等。按杂基含量命名：如净砂岩和杂砂岩。按碎屑组成命名：如石英砂岩、长石砂岩等。综合命名：颜色+粒度+胶结物+碎屑组成+（杂）砂岩如：暗绿色细粒海绿石石英砂岩。按粒级含量：含量50%的粒级决定岩石基本名，如中砂岩 含量5025 %的粒级称为“×质”，含量255 %的粒级称为“含×”，含量 5 %的粒级不参加命名。如：含细砾的粗砂质中粒砂岩。,薄片观察 1.粒度。用低倍镜观察，测量碎屑颗粒粒径。 2.分选和磨圆。用低倍镜观察。 3.碎屑成分和含量。观察碎屑的种类、形态、包裹体、波状消光、双晶类型、双晶纹粗细、环带、条纹、加大边、磨蚀等。 4.填隙物。胶结物成分、结构。杂基成分、结构。 5.碎屑支撑关系、胶结类型。 6.其它成岩后生现象。压实、压溶、交代、重结晶等。 7.岩石命名。 8.成因分析。根据岩石的结构、构造、成分成熟度、结构成熟度、杂基、胶结物、自生矿物、成岩后生变化等方面，分析碎屑物质的来源、大地构造背景、气候状况、搬运方式、沉积水动能状态、成岩方式、后期变化等内容。,砂岩描述举例,手标本描述 产地： 河北唐山 灰绿色、中粒砂状结构，粒度均匀，一般为0.4mm，分选好，磨圆度多为圆状，碎屑含量约85，胶结物约15。颗粒支撑，孔隙式胶结。碎屑几乎全由石英组成。石英无色，透明，贝壳状断口，油脂光泽，硬度大。胶结物为海绿石，暗绿色，无光泽，小刀可以刻划，部分氧化成褐铁矿，形成疏松的褐色斑点，少量海绿石呈颗粒状，可能为自生碎屑，粒径与石英碎屑相仿。可见由海绿石含量变化显示的平行纹理，厚约1mm。岩石命名：灰绿色中粒海绿石质石英砂岩,薄片描述岩石具中粒砂状结构，一般粒径在0.20.4mm，分选好，磨圆好，圆到极圆状。碎屑含量80，主要由石英组成，含有极少量的长石、锆石和帘石，以及自生海绿石碎屑，约5。胶结物20。碎屑为点接触，颗粒支撑，孔隙式胶结，胶结紧密。石英无色，表面干净，低正突起，一级浅黄干涉色，圆到极圆状，部分具不规则裂纹或尘状包裹体，多数具明显波状消光。约占碎屑总量95。长石无色，发育解理，据双晶特点可见微斜长石和斜长石，偶见条纹长石，一般呈次圆状，部分因高岭土化显示褐色或表面混浊不清。重矿物粒度细小，磨圆度高。自生海绿石碎屑为浑圆状，粒径多为0.40.5mm间，鲜绿色，鳞片状集合体，正交下集合偏光，少数较大鳞片具有明显多色性和二级干涉色。部分海绿石碎屑已氧化成不透明矿物，可能为褐铁矿。胶结物以硅质为主，多已成为碎屑石英的次生加大边。局部为海绿石胶结。岩石定名：灰绿色中粒含海绿石沉积石英岩。,成因分析：岩石主要以石英碎屑为主，分选磨圆好，无杂基，成分成熟度和结构成熟度高，说明碎屑形成于稳定地台区域，温暖潮湿的气候环境里，经过了长距离搬运，沉积环境水体动能较强，分选好，反复筛选磨蚀，淘汰了不稳定组分，泥基被冲洗干净，可能形成于海滩环境。海绿石沉积为典型海相指示性矿物，可能与浅海沉积环境有关。同生阶段可能为酸性环境，有利于硅质沉淀，胶结成岩。在成岩后生阶段，上覆沉积物质较少，沉积物无明显压实现象。随温度增高，硅质胶结物围绕碎屑石英共轴生长，形成次生加大边。母岩区可能主要以变质岩为主，含有岩浆岩。,实验二、陆源碎屑岩（一）,一、目的要求 1.掌握碎屑岩的分类命名原则和观察描述方法。2.学习手标本和薄片矿屑、岩屑的辨认方法和描述内容。3.学习杂基和胶结物的辨认方法和描述内容。4.认识几种常见支撑、胶结类型，胶结物结构类型。二、观察内容 1.详细观察与鉴定海绿石石英砂岩手标本和岩石薄片（9#）。2.参观钙质砂岩薄片（8#）中胶结物的嵌晶胶结结构、交代结构。3.参观沉积石英岩薄片（3/44#）中石英的次生加大胶结结构。4.参观砾状磷块岩薄片（36#）中胶结物的带状胶结结构。5.参观鲕状灰岩薄片（46/24#）中胶结物的栉壳胶结结构。三、报告要求 1.提交完整的石英砂岩手标本和岩石薄片鉴定报告。2.描述鉴定12块手标本。,