岩芯鉴定手册1

岩芯鉴定手册宁夏煤炭勘察工程公司第二勘查院2010年8月6日-1-一、岩煤芯的分层原则㈠岩芯的分层的依据是岩性变化和厚度两个因素。一般情况下，凡同一岩性厚度大于0.5m以上时，都应独立分层描述。㈡凡属标志层，不论厚度大小均做为独立分层描述。㈢第四系碎屑堆积物，凡相同物质厚度在1m以上者，均应独立分层描述。对富含水的砾石层和砂层，厚度在0.5m以上者应独立分层。㈣岩层中的夹层，系指厚度小于0.5m的薄层，夹层虽不做独立分居，但必须进行夹层岩性特征的描述；若是薄，煤夹层，不论其多薄，必须按可采煤层的要求，做详细描述，并注明其深度、厚度。㈤互层，系指不同岩性的薄层有规律的交替现象。若二种或二种以上的薄层有规律的交替出现厚度达0.5m以上者，可做为独立的互层进行描述。但对于每个单层已大于0.5m者，不能做互层描述，应做独立分层描述。㈥复结构额煤层的煤芯分层描述，与储量计算中的分层及合层方法，意义是不完全相同的。一般在复结构煤层中，凡夹矸大于0.05m时都要做独立分层描述；夹矸小于0.05m时，虽不做独立分层，但要对夹矸岩性特征做详细描述，为储量计算中煤层厚度计算提供准确完整的数据依据。在特厚煤层中，夹矸厚度大于0.1m时做独立分层，而小于0.1m时不做独立分层。二、第四系松散堆积物的鉴定和描述第四系堆积物（除土壤之外）和陆源沉积岩的粒度是判断搬运、沉积介质能量和沉积盆地能量的主要标志，因此它们的命名和分类首现考虑粒级。关于粒级的划分曾有十进位分类、自然粒级分类、对数粒级分类等方案，以前煤炭部门采用的是前两者的综合。目前国外多采用对数粒级的分类，此分类，对于粒度分析资料的整理，作图及数理统计非常方便，考虑到今后国内外资料交流的需要，八〇年我国沉积岩分类会议建议今后使用对数粒级分类。为此我们规定今后统一用对数粒级进行分类。∮值粒级标准是颗粒直径d（毫米）以2为底的负对数值，即∮=㏒2d根据∮值粒级标准可将送散堆积物和陆源沉积岩分四个级：砾、砂、粉砂、粘土。每个级还可进一步细分，详见表1-2-㈠松散堆积物和陆源沉积岩的对数粒级分类粒级划分颗粒直径（mm）∮值室内命名肉眼命名砾巨砾粗粒中砾细砾＞128128-3232-88-2＜-7-7＜-5-5＜-3-3＜-1巨砾岩粗砾岩中砾岩细砾岩巨砾岩粗砾岩中砾岩细砾岩砂巨砂粗砂中砂细砂微砂2-11-0.50.5-0.250.25-0.1250.125-0.063-1-00-11-22-33-4巨粒砂岩粗粒砂岩中粒砂岩细粒砂岩薇粒砂岩粗粒砂岩中粒砂岩细粒砂岩粉砂粗粉砂中粉砂细粉砂微粉砂0.063-0.0310.031-0.0160.016-0.0080.008-0.0044-55-66-77-8粗粉砂岩中粉砂岩细粉砂岩微粉砂岩粗粉砂岩细粉砂岩粘土（泥岩）＜0.004＞8泥质岩（粘土岩）过去使用的粒级表2；粒级颗粒直径（mm）岩石名称砾巨砾＞1000巨砾岩粗砾1000-100粗砾岩中砾100-10中砾岩细砾10-2细砾岩砂粒砂2-0.5粗砂岩中砂0.5-0.25中砾岩细砂0.25-0.1细砾岩粉砂粗粉砂0.1-0.05粗粉砂岩细粉砂0.05-0.01细粉砂岩粘土粘土＜0.01粘土岩㈡松散堆积物的命名第四系松散堆积物按表1的粒级进行命名。㈢松散堆积物的描述内容：1、土质层的描述土质层按其颜色主要分黑土、红土、黄土、褐土四类，对其过度型可用复色描述，如黑褐色、灰黑色等。注意有无被腐殖质、铁质或其它物质污染的现象。对其性质要用试纸做酸性、中性、碱性的初步鉴定。对原地堆积的土质层，要描述与母岩的成因关系，土质层中的结核要做成分、形状、大小、数量及层位描述。-3-2、粘土和砂土的鉴定描述（表3）：含量名称粘土矿含量%粉砂（砂）含量搓条直径（毫米）粘土90-10010-0＜1亚粘土75-9025-101～3亚砂土50-7550-25＞3砂土＜50＞50不能搓条粘土与砂土的肉眼区别较难，可借助搓条的直径大小来区别。3、砂层的鉴定与描述砂层的粒级力求准确划分出小类。注意的成分的描述和分选好坏，描述固结程度及孔隙度和含水性。注意确定水成、风成或冰川堆积等成因标志。4、卵石与砾石层的鉴定描述。粒级必须划分准确。对砾石要鉴别岩性、形状、磨圆度和表面特征。对砾石层的孔隙度和充填物要做描述，初步确定成因类型。在第四系松散堆积物中注意对泥炭层，砂矿及其它有益矿产的描述。对化石要做种属鉴定及保存状况和数量的描述。三、沉积岩的鉴定和描述㈠沉积岩的命名沉积岩按物质来源共分四大类：陆源沉积岩内源沉积岩火山物源沉积岩生物源沉积岩在这四类基础上再按成因、成分、结构、构造、等特征进一步划分亚类：1、火山物源沉积岩的命名，除按表1中的划分三大类之外，还需结合火山物质的成分和含量以及形成条件来全面命名。如阜新的黄花石砾岩定名为火山质沉积砾岩和火山质沉积角砾岩组成。角砾岩定名为流纹岩质英安岩质集块岩。2、对陆源沉积岩的详细分类命名⑴粘土岩(泥岩)：过去都单独做为一大类。目前国内已把它归入陆源沉积岩这类中。对粘土岩（泥岩）的详细划分是室内研究的任务，故岩芯描述不要细分。但对重要的颜色特征做为定名部分。如紫色泥岩等。-4-⑵粉砂岩的命名按粒度划分，肉眼常常不能准确做到表一的详细划分，所以要求做粗、细砂岩的估计即可。按碎屑成分及按胶结物成分的分类定名常是野外办不到的，故不做严格要求，若能区分出‘‘钙质粉砂岩”、“铁质粉砂岩”等更好。⑶砂岩的命名砂岩的粒级是肉眼能区别的，但对细粒和微粒是肉眼不能区别的，可统称细粒砂岩。对中、粗粒必须确定准确。砂岩的详细成份分类，目前还不统一。但肉眼能区别砂岩的碎屑成份，成份含量用肉眼估计，参照表4。因此砂岩的定名按下列关系综合定名：颜色+构造+胶结物+粒度+成份。如“灰色厚层状钙质中粒长石砂岩”。有的定名部分不重要或不明显，可不要这部分。如灰色中粒长石砂岩。但粒度、成份这两部分不可少。今后不能使用“硬砂岩”这一名词，相应类型称岩屑砂岩。砂岩成份分类（表4）大类小类石英含量Q%长石含量F%岩屑含量R%石英砂岩石英砂岩长石石英砂岩岩屑石英砂岩Q+F+R=100%F+R=100%＞9075-9075-900-10050-1000-50100-050-0100-50长石砂岩长石砂岩岩屑长石砂岩＜75＜7575-10050-7525-050-25岩屑砂岩岩屑砂岩长石岩屑砂岩＜75＜750-2525-50100-7575-50⑷砾岩和角砾岩的命名砾岩要按表1给出的粒级划分，还应根据磨圆度区分砾岩与角砾岩。在砾石成份易区分时，可以用砾石成份定名，如花岗岩石英岩质砾岩等。如果成因标志明显，应区分滨海砾岩，河床砾岩，洪积砾岩，冰川角砾岩等。根据砾岩在剖面上的位置，可以分第砾岩、层间砾岩。㈡沉积岩的描述内容沉积岩的描述内容主要包括颜色、成份、结构、构造、化石、结核和包裹体、岩相特征，与上下地层的解除关系。1、颜色：描述岩石在干燥状态下总体的颜色。煤系地层常见的颜色为：白、灰、黄、-5-绿、紫、黑色、描述颜色时可用熟知的实物颜色描述，如猪肝色等。对过度色用双色描述，如黄绿色泥岩，其中后者为主色，前者为次要色。2、结构：指组成岩石的矿物和岩屑的粒度、分选性、磨圆度以及胶结物的成份和胶结方式。着重描述以下内容：⑴粒度大小按表1描述。确定粒级后要描述分选性，即指同一粒级的碎屑颗粒集中的程度。分选性按三级描述：分选性良好：基本上为同一粒级组成。分选性中等：以同一粒级为主，混入少量其它粒级颗粒。分选性较差：各种粒级混合在一起。⑵磨圆度：指组成岩石颗粒的机械磨损程度。对中砂岩以上粒级的沉积岩按三级描述：①棱角状。②次圆状。③圆状。⑶胶结程度①胶结物成份：细砂岩以上粒级的沉积岩都要坚定胶结物的成份。煤系中常见的成份有泥质、钙质、硅质、铁质等。②胶结方式：指胶结物与碎屑之间的关系，主要有三种胶结方式：基底式胶结：胶结物多，全部充填在碎屑周围，并将碎屑彼此隔开。孔隙度胶结：碎屑颗粒间彼此接触，胶结物充填在碎屑颗粒间的孔隙中。接触胶结：碎屑颗粒间彼此接触教紧密并有孔隙，胶结物很少，仅在颗粒彼此接触点上起胶结作用。③胶结程度：根据胶结的坚实性可做四级描述。即松散的、半胶结的、胶结较坚实、胶结坚实。3、成份描述主要成分次要成份的含量。常见的矿物有石英、长石和岩屑。这三种成份是陆源沉积岩定名的依据，因此细砂岩以上的粒级都要做成份和含量的描述。4、构造：指组成岩石的矿物集合体的大小、形状、排列和空间分布等，所反映出来的岩石构成的特征。与岩石的结构概念完全不同。5、构造运动：由地球内动力引起岩石圈地质体变形、变位的机械运动。构-6-造运动是由地球内力引起地壳乃至岩石圈的变位、变形以及洋底的增生、消亡的机械作用和相伴随的地震活动，岩浆活动和变质作用。构造运动产生褶皱、断裂等各种地质构造，引起海、陆轮廓的变化，地壳的隆起和拗陷以及山脉、海沟的形成等。基本构造类型1、水平构造原始岩层一般是水平的，它在地壳垂直运动影响下未经褶皱变动而仍保持水平或近似水平的产状者，称为水平构造。如第三系的红层中常见。在水平构造中，新岩层总是位于老岩层之上。2、倾斜构造倾斜构造是指岩层经构造运动后岩层层面与水平面间具有一定的夹角。倾斜岩层常是褶曲的一翼，断层的一盘，或者由不均匀的升降运动引起的。3、褶皱构造岩层在侧方压应力作用下发生的弯曲叫褶曲。褶曲仅指岩层的单个弯曲，而岩层的连续弯曲则称为褶皱。褶曲的基本类型有两种：背斜和向斜。背斜是核部的岩层相对较老，两翼的则较新的褶曲。向斜是核部的岩层相对较新，两翼的则较老的褶曲。4、断裂构造岩石受应力作用而发生变形，当应力超过一定强度时，岩石便发生破裂，甚至沿破裂面发生错动，使岩层的连续性完整性遭到破坏的现象，称为断裂构造。断裂构造包括两类：按断裂两侧的岩是否发生明显的滑动，可分为节理、断层。其它的分类：⑴按照地壳运动方向划分的类型（着眼于空间表现）垂直运动（“升降运动”、“造陆运动”——沿地球半径方向）水平运动（“造山运动”——沿地球切线方向）⑵按照构造运动发生的时期划分的类型（着眼于时间分布）新构造运动（晚第三纪以来）古构造运动（晚第三纪以往）-7-构造运动引起地壳的岩层或岩体发生变形、变位留下的形迹，称为地质构造。地质构造在层状岩石中表现最为明显，研究得也最清楚。它的基本类型有：水平构造、倾斜构造、褶皱构造和断裂构造等。地壳构造运动的表现：⑴现代及新构造运动的表现现代构造运动指人类历史时期所发生的或正在发生的地壳运动，新构造运动是指晚第三纪以来发生的构造运动。现代地壳运动典型的例证是意大利那不勒斯海湾的一个小城镇遗址。该遗址保存又三根完好的大理石柱，它的下段被火山灰掩埋过，柱面光滑无痕，中段布满海生动物蛀孔，上段柱面为风化痕迹。据历史记载，该镇初建于陆地上，后被维苏威火山喷出的火山灰掩埋。13世纪时，地面沉降到海面以下6米多，致使石柱中段被海生瓣鳃类凿了许多小孔，而上段一直在水面以上，接受风化剥蚀。后来，该地区上升到海面以上，才修建起现代的波簇里城。此例充分说明了构造运动可造成沧海桑田之变。地壳的升降也表现出高出现代海面的海成阶地、海蚀槽、滨海平原等方面。例如，广州附近的七星岗，可见高出现代海面的波切台及海蚀槽，说明了海岸的上升。⑵古构造运动的表现从地球产生之日起，构造运动一直在进行中，现代及新构造运动可以通过直接观察地貌特征变化，或通过精密仪器测量反映出来。地质历史时期发生地壳构造运动，距今久远，无法通过直接测量来了解，但可以根据古构造运动遗留的各种形迹来恢复地壳在漫长的地质年代中的各种运动情况。具体说来，保留在岩石地层中的构造形迹，以及地质剖面中的岩相、岩层厚度和层间接触关系能间接地反映出古构造运动的历史6、节理是指岩石破裂后无显著位移的断裂构造；断层是指岩层或岩体沿断裂面发生较大位移的断裂构造。断层的要素有：断层面、断层线、断盘和断距等。按断层两盘相对移动的关系，断层类型可分为：正断层、逆断层、平推断层、枢纽断层等。⑴描述沉积岩的构造时，基本概念和术语要使用准确。①细层：又称纹层，是层理最初级的、最小组成单位。特点是成份上有一定-8-