71沉积岩实习指导书―成都理工大学

高等学校教材（内部使用）沉积岩实习指导书崔炳芳编成都理工大学沉积地质研究所2004.02说明本书为曾允孚、夏文杰主编的《沉积岩石学（1986年版）》配套实习教材。经多次重印后插图等内容已不清晰。本次重印时，在保持书中图文内容基础上，对插图作了一定处理，并对原书文字笔误之处进行了修正。成都理工大学沉积地质研究所2004年2月－2－目录§1陆源碎屑岩.............................................................................................................（1）一、陆源碎屑岩的成分..........................................................................................（1）二、陆源碎屑岩的结构..........................................................................................（3）三、陆源碎屑岩的观察描述内容（即描述的格式要求）...................................（7）四、陆源碎屑的观察和描述要求..........................................................................（8）（一）粗碎屑岩的观察和描述实例...............................................................（8）（二）砂岩的观察描述要求及描述实例.....................................................（10）（三）粉砂岩的观察与描述........................................................................（17）§2泥质岩...................................................................................................................（18）一、肉眼观察........................................................................................................（18）二、薄片观察........................................................................................................（19）§3火山碎屑岩类.......................................................................................................（21）一、火山碎屑岩的鉴定........................................................................................（21）二、火山碎屑岩的观察、描述和图示................................................................（21）§4碳酸盐岩...............................................................................................................（23）一、碳酸盐岩的观察和描述内容........................................................................（23）二、碳酸盐岩的鉴定与描述要求........................................................................（24）三、碳酸盐岩描述实例........................................................................................（27）四、生物骨骼颗粒的鉴定....................................................................................（28）§5硅质岩及磷质岩类................................................................................................（39）一、硅质岩标本及薄片的观察与描述................................................................（39）二、磷质岩的观察与描述....................................................................................（39）附件1沉积岩实验任务书.........................................................................................（41）附件2沉积岩中碎屑组分含量参考图.....................................................................（49）－1－沉积岩实验是与沉积岩石学课堂理论教学紧密配合的。通过沉积岩实验要求达到下列目的：1．学会观察和描述各类沉积岩的方法，培养鉴定沉积岩的能力；2．掌握各类沉积岩的基本特征及分类命名原则；3．学习运用沉积岩的基本特征对沉积岩的成因进行初步分析。实验所采用的方法主要是借助放大镜、小刀和稀盐酸的帮助，用肉眼进行手标本的观察和用偏光显微镜对薄片进行系统观察和研究。同时还可进行一些其它室内研究方法的学习和参观，如粒度分析方法，染色法、扫描电子显微镜分析等。沉积岩的野外研究和野外资料的搜集是极为重要的基础工作。因此在野外工作中，应对沉积岩的物质组成、结构构造、古流向、古生物等各种实际资料进行系统收集。关于这方面的训练是难于在实验室进行的，有待于野外实习期间安排一定时间加以训练。§1陆源碎屑岩一、陆源碎屑岩的成分陆源碎屑岩主要由碎屑和填隙物组成。碎屑是其主要组成部分，它决定着碎屑岩的基本特征，因此碎屑在岩石中的含量必须大于50%。而填隙物是碎屑岩不可缺少的次要组成部分，故其含量应少于50%，填隙物的数量虽然较少，但对研究碎屑岩的搬运条件、成岩后生变化及成岩历史极为重要。（一）碎屑成分碎屑成分主要是来源于陆源区母岩机械破碎的产物，它包括了火成岩、变质岩及早先形成的沉积岩的矿物碎屑和岩石碎屑。但由于各种矿物和岩石的风化稳定程度不同，风华作用强度不同、再加上搬运和沉积作用的改造，使它们在碎屑岩中的丰度不大一样。最常见的碎屑物质有：1．石英碎屑：石英是碎屑岩中出现最多的矿物，且多集中于砂岩和粉砂岩中。其平均含量达66.8%。由于石英碎屑可来源于花岗岩、片麻岩、片岩及早先形成的沉积岩（主要是碎屑岩），因此常利用石英的各种特点如包裹体、消光性质、颗粒形态及复晶性质等来确定来源区母岩的性质。见表1。－2－表1母岩性质与石英的关系母岩性质特征岩浆岩无色透明、多为单晶、常含粒状或细长柱状包裹体，如锆石、磷灰石、黑云母、电气石等。少数为多晶石英、多晶石英粒度相对较大、平均大小为1毫米（0）、通常由2—5颗石英组成，各颗粒大小近似相等，彼此呈缝合线状接触火山岩无色或烟灰色、透明、单晶，无波状消光、常具裂纹和熔蚀现象，使颗粒边缘呈圆的弯曲状石英脉白色、透明、单晶及多晶，多晶石英在正交偏光下晶体间的接触界线呈彼此镶嵌的缝合线状，形成鸡冠状构造，并依次消光，常含气液包裹体而影响其透明度变质岩无色透明、单晶及多晶，具强烈波状消光，多晶石英常为多个石英呈拉长状定向排列，颗粒间彼此呈缝合线状接触。常含变质矿物包裹体，如矽线石、金红石、蓝晶石等沉积岩石英具圆滑的磨蚀边缘、有时可见磨蚀了的再生石英加大边，在其碎屑与加大边之间可见到粘土或碳酸盐矿物的包裹体2．长石碎屑：是碎屑岩中含量仅次于石英的另一重要组分，在砂岩中的长石平均含量可达10-15%，在个别地区岩石中可高达60%。长石碎屑中常见的是钾长石，尤其是微斜长石更为多见，其次是酸性斜长石，而中基性斜长石则较少。长石碎屑主要来自花岗岩和花岗片麻花岩，一般认为碎屑岩中长石的含量受气候、地壳运动的强度及母岩性质的影响，因此对长石含量、长石类型及其它特征的研究，有助于追溯母岩、推断古气候、古构造等状况。3．云母碎岩：碎屑岩中常见的有白云母和黑云母碎屑，以白云母居多，且多分布于细砂岩、粉砂岩的层面上。4．重矿物碎屑：是碎屑岩的次要组分，其含量一般不超过1%，多分布于较细的砂岩中。重矿物的含量虽少，虽多数性质稳定，种类较多，故常利用重矿物组合类型及标型特征来划分对比地层和追溯母岩性质并可指导找矿。不同性质母岩的重矿物及轻矿物组合见表2。5．岩石碎屑：简称岩屑，是碎屑岩的重要组分，它是由母岩机械破碎形成的岩石碎屑（块）。岩屑保留了母岩的结构特征。岩屑的成分可以是火成岩、也可以是变质岩和沉积岩。所以岩屑是判断母岩性质的最直接、最可靠的标志。碎屑岩中岩屑数量和种类与粒度有关。故岩屑大量出现在砾岩中，特别像粗粒花岗岩岩屑只能出现在砾岩中。而砂岩中的岩屑则是具细粒、细晶、隐晶结构的母岩。如火山岩中的玄武岩、安山岩、霏细岩等；变质岩中的千枚岩、板岩、石英岩及片岩等；沉积岩中的泥质岩、粉砂岩、燧石及泥晶、微晶灰岩。粉砂岩中的岩屑数量和种－3－表2母岩类型与碎屑矿物组合特征（裴蒂庄1975）再造沉积物：重晶石、海绿石、石英（特别是具磨蚀的次生加大）、燧石、石英岩岩屑（沉积石英岩）、白钛石、金红石、圆化的电气石、圆化的锆石低级变质岩：板岩及千枚岩岩屑、黑云母及白云母，一般不含长石、白钛石、石英及石英岩岩屑（变质石英岩类型）、电气石（小的淡棕色自形晶、具碳质包体）高级变质岩：石榴石、角闪石（蓝绿色变种）、蓝晶石、矽线石、红柱石、十字石、石英（变质变种）、白云母及黑云母、长石（酸性斜长石）、绿帘石、黝帘石、磁铁矿酸性火成岩：磷灰石、黑云母、角闪石、独居石、白云母、榍石、锆石（自形晶）、石英（火成的变种）、微斜长石、电气石（小的粉红色自形晶）基性火成岩：锐钛矿、辉石、板钛矿、紫苏辉石、钛铁石及磁铁矿、铬铁矿、白钛石、橄榄石、金红石、斜长石（中性）、蛇纹石伟晶岩：萤石、电气石（蓝电气石）、石榴石、独居石、白云母、黄玉、钠长石、微斜长石类则很少。有时可有内源颗粒或火山碎屑。（二）填隙物成分填隙物包括杂基、胶结物和自生矿物。1．杂基：是指与碎屑同时沉积起填隙作用的粘土、细粉砂或灰泥等。2．胶结物：是指存在于碎屑颗粒间孔隙内的化学物质。胶结物成分较复杂，有碳酸盐质矿物、硅质矿物、铁质矿物……等。3．自生矿物：在沉积期后新生成的矿物。如石英、长石、粘土、海绿石、黄铁矿……等。（详见《沉积岩石学》教材P59表3—4）二、陆源碎屑岩的结构碎屑岩的结构总称碎屑结构。它包括碎屑颗粒的结构、填隙物的结构、以及碎屑与填隙物间的关系（胶结类型和支撑类型）。（一）碎屑颗粒的结构碎屑颗粒的结构是指碎屑颗粒的大小（粒度）、圆度、球度、形状和颗粒的表面特征。1．碎屑颗粒的粒度划分及鉴定－4－（1）粒度划分粒度是