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常见沉积岩鉴定特征
更新时间:2021-04-10 17:51
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1. 砾岩类  
    凡直径在2mm以上的碎屑(含量大于50%)组成的岩石都属此类。砾岩中砾的成分一般是比较坚硬的岩石碎屑。根据碎屑的磨圆程度可分为角砾岩和砾岩两类。  
    (1) 角砾岩:组成角砾岩的砾带有棱角,分选情况一般不好,或未经分选,多为搬运距离很近或未经搬运堆积而成。根据成因,它们可能是由山崩重力堆积而成;由海浪冲击海岸而成;由母岩风化在原地残积而成;或者由冰川搬运的冰碛堆积而成(称冰碛岩);也可能因断层作用而成(称断层角砾岩,碎屑多呈尖棱状)。  
    (2) 砾岩:组成砾岩的砾多为次圆状或圆状。根据成因,砾岩可能是在海滨潮问带由海浪反复冲刷磨蚀堆积而成,分选和磨圆度都比较好,成分比较单纯;也可能是由河流短距离搬运而成,分选和磨圆度较差,砾石成分也比较复杂。砾岩中一般少有化石,或含贝壳等生物碎屑化石。  
2. 砂岩类  
    由2 -0. 05mm的碎屑(含量大于50%)胶结而成的岩石统称砂岩。砂岩的矿物成分通常以石英颗粒为主,其次为长石、白云母、黏土矿物以及各种岩屑。根据粒级大小,砂岩可以分为:  
    粗粒砂岩  粒径2 -0. Smm  
    中粒砂岩  粒径0.5 -0. 25mm  
    细粒砂岩  粒径0. 25 -0. 05mm  
    根据矿物成分,砂岩可分为:  
    (1) 石英砂岩:砂岩中石英颗粒含量占90%以上,称石英砂岩。砂粒纯净,Si02含量可达95%以上,磨圆度好,分选性好。岩石常呈白、黄白、灰白、粉红等色。这种砂岩是原岩经过长期破坏冲刷分选而成。  
    (2) 长石砂岩:砂岩主由石英和长石颗粒组成,而长石颗粒含量一般在25%以上。通常为粗粒或中粒,常呈淡红、米黄等色,碎屑多为棱角状,胶结物多为碳酸竭或铁质。此种砂岩多为花岗岩类岩石经风化残积而成,或在构造上升地区强烈风化、迅速堆积而成。  
砂岩可以作为建筑材料,纯净石英砂岩可用为玻璃工业原料;胶结不好的砂岩可形成含水层或含油层。  
3. 粉砂岩类  
    由0. 05 -0. 005mm的碎屑胶结而成的岩石称粉砂岩。矿物成分比较复杂,以石英为主,次为长石,并有较多的云母和黏土类矿物,显微镜下观察多具棱角。胶结物以铁质钙质、黏土质为主。  
    (1) 粉砂岩:岩石质地致密、颜色多样,随胶结物和混入物而变异。具轻微砂感.或具贝壳状断曰。湖勝砖常具水平薄层理,河成粉砂岩或具细斜层理,海成粉砂岩常沙岩多是细颗粒悬浮物质在水动微弱条件下,缓慢沉积而成。其沉积环境为河漫滩、三角洲、潟湖、沼泽或海湖的较深水部位。  
    (2) 黄土:是一种未充分胶结或半固结的黏土粉砂岩。黄灰色或棕色,粉砂含量一般为40% -60%,其次为黏土,并多含有10%以下的砂粒。矿物成分以石英和长石为主,此外还有白云母、角闪石、辉石等。黄土中含有这些易于分解而未分解的矿物,说明黄-土的形成与干燥气候有关。胶结物以黏土及CaCO,为主,多钙是黄土的重要特征之一。一般没有层理,但发育有直立节理,常形成峭壁。黄土在我国分布很广,堆积很厚,形成晋、陕、甘等省黄土高原,还有些地区分布有冲积或洪积黄土。  
    4. 火山碎屑岩类  
    (1) 火山集块岩:是主要由粗火山碎屑(>64mm)如熔岩碎块等(占50%以上,固结而成的岩石。熔岩碎块带棱角或经搬运磨圆,质为熔岩、火山灰、泥砂、钙质、硅质等。分选性一般不好,层理不清,常形成厚层和块状层。根据岩石中熔岩碎块,的成分,可以命名为安山集块岩、流纹集块岩等。此种岩石质地较坚硬,堆积厚度从数百米可达数千米,我国东部在中生代中后期形成大量火山碎屑岩,常形成高山。  
    (2) 火山角砾岩:是主要由粒径为2- 64mm的熔岩碎块或角砾(含量50%以上)结而成的岩石,也常含其他岩石的角砾,多数具明显棱角,分选差,大小不等。填充物和基质为熔岩、火山灰或泥砂等,也可以是钙质、硅质等。根据角砾成分可命名为r流纹角砾1岩、安山角砾岩、玄武角砾岩等。 
    (3) 凝灰岩:是主要由粒径小于2mm的火山灰(岩屑、晶屑、玻屑)及火山碎屑等(含量50%以上)固结而成的岩石。分选差,碎屑多具棱角。岩石外貌有粗糙感,可具清楚的层理。根据碎屑成分可分为玻屑凝灰岩、晶屑凝灰岩、岩屑凝灰岩、混合型凝灰岩等。玻屑凝灰岩常保存于时代较新的火山碎屑岩中,经过脱玻作用和蚀变作用可以形成膨润土或漂白土等。凝灰岩可有黄、灰、白、棕、紫等不同颜色。有时凝灰岩中含有正常碎屑,而形成砂质凝灰岩、凝灰质砂岩等。 
上述各类火山碎屑岩,多形成于火山口附近或其周围的有水盆地中。,在地层剖面中火山碎屑岩可以反映地史发展过程中的火山活动情况和古地理环境。 
5. 黏土岩类 
    (1) 页岩:为黏土岩类中固结较强的岩石,具薄层状页理构造,页理主要由鳞片状黏土矿物层层累积、平行排列并压紧而成。常含石英、长石、白云母等细小碎屑。致密,不透水。可有各种颜色,含有机质者呈黑色,含氧化铁者呈红色,含绿泥石、海绿石等呈绿色。性软,抵抗风化能力弱,在地形上常表现为低山或低谷。 
    (2) 泥岩:是一种厚层状、致密、页理不发育的黏土岩。 
    (3) 黏土:主要由黏土矿物组成、固结程度较差的黏土岩。细腻质软,颜色浅淡为主。分布较多的为高岭石黏土,简称高岭土,具吸水性(粘舌)、可塑性(加水成泥)、吸收性(从溶液中吸收各种矿物质及有机质的性质)、耐火性(熔点: 1350。-  1770℃)、烧结性(煅烧后变硬)等一系列特点,是陶瓷工业、耐火材料工业的重要原料。还有一种黏土叫膨润土,主由蒙脱石(胶岭石)组成,蒙脱石是黏土矿物的一种,为含水层状结构的硅酸盐矿物,化学组成为( Na,ca)。.33( Al,Mg):[ Si40,。](OH):. nH:o,吸水后体积可膨胀10 - 30倍,广泛用于铸模、陶瓷、钻探、纺织工业等方面。此外还有漂白土,与膨润土相似,但含钙较多,含钠较少,吸水性和膨胀性较差,而具强吸附力,可吸收大量色素、胶状物、各种杂质等,在炼制石油和植物油工业中,可作脱色剂和漂白剂。 
6. 化学岩及生物化学岩类  
     (1) 铝、铁、锰质岩:是富含铝、铁、锰质矿物的化学或生物化学岩。Al、Fe、Mn是溶液中活动性较差的元素,往往以胶体形式在原地或海湖边缘沉积,但在深海盆Fe、Mn等也有大量沉积。 
    ①铝土岩:又称铝矾土。主要由三水铝石( Al[ OHl3)、软水铝石和硬水铝石( Al0[ OH])等组成,故根据成分有一水硬铝石、一水软铝石、三水铝石之分。常含有Si02, Fe:03等混入物。铝土岩和黏土岩外貌和性质相似,一般称Al:03/Si02>1者为铝质岩;≥2。6者称铝土矿;<1者则称黏土岩。和黏土岩相比,铝土岩岩性致密,硬度和密度较大,没有可塑性。致密块状构造,鲕状或豆状结构。因含杂质不同,颜色有白、灰、黄等色。成因不一,主要由铝硅酸盐矿物(如长石等)化学风化分解后形成的氧化经搬运在海、湖盆中沉积而成,也有一部分是残积而成。是炼铝的主要原料。我国河北、辽宁、山东、河南、贵州、云南等省分布甚广。
    ②铁质岩:为富含铁矿物的化学岩或生物化学岩。主要矿物成分有赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等。常混入砂质、黏土、硅质等。致密块状构造,鲕状、豆状或肾状结构。含铁在
30%以上即可称为铁矿。在地质时代的陆地表面,更主要是在浅海边缘形成。我国中新元古界、泥盆系、石炭系等地层中常富含沉积型的铁质岩(铁矿)。
    ③锰质岩:为富含锰矿物的沉积岩,一般含锰20%以上即称锰矿。主要矿物有软锚矿、硬锰矿、菱锰矿等,常混入砂、黏土、氧化铁、二氧化硅等杂质。多呈黑、黑褐、黑紫等色。有的性软、染手、呈土状;有的很硬,呈鲕状、肾状等。在地质时代锰质岩多在,海、湖盆边缘形成,也可在风化壳中形成。
    (2) 硅质岩、磷质岩:硅质岩是一种以Sioz为主要化学成分的岩石。Sioz是通过化学或生物化学沉积作用或某些火山作用生成的,主要矿物成分是玉髓、蛋白石、石英,常混人碳酸盐、氧化铁、黏土矿物等。磷质岩是一种富含磷酸盐矿物的岩石。主要矿物为磷灰石,常混入砂、粉砂、黏土、方解石、石英、海绿石等。大多数为经海洋生物化学为磷灰石,常混入砂、粉砂、黏土、方解石、石英、海绿石等。大多数为经海洋生物化学作用沉积而成的。
    ①燧石岩:一种致密坚硬的硅质岩石,俗称“火石”。主要矿物成分为玉髓、微粒石英、蛋白石等。常为浅灰至黑灰色,具蜡状光泽和贝壳状断口。主要产于石灰岩中,形朋燧石结核、不规则团块或燧石条带(夹层),很少成为独立稳定的岩层。我国畔中新元古碳酸盐岩层中常含有燧石结核或薄层。多为海洋沉积或成岩交代而成。
    ②碧玉岩:也是一种致密坚硬的硅质岩石,主要矿物成分为玉髓、细粒石英,常混入氧化铁等,呈红、棕、绿、玫瑰等色,具贝壳状断口,蜡状光泽。其性质和燧石岩昔基本相同,同,但碧玉岩常产于火山岩、火山碎屑岩中,其成因与火山沉积有关。
    ③硅藻土:是一种疏松粉状的硅质岩石,由硅藻遗体组成,硅藻含量可这70% -90%。主要成分为蛋白石,常和黏土或碳酸盐混在一起。自或浅黄色,质轻而软:孔隙度可达90%左右,粘舌,吸附力很强,是良好的吸附剂,可作炼油、制糖的吸附剂和净化:剂,也是优良的隔音、隔热材料。多分布于新生代沉积层中,我国山东临朐、吉林、湖科剂,等皆产硅藻土。
    ④磷块岩:通常把含P2 05大于5% -8%的岩石统称磷块岩或磷质岩,其结构变‘D变化很大,有砂状结构、泥状结构等,外表有时以砂岩、页岩或碳酸盐岩,一般需用化学鉴方法《与磷灰石同)。
    ④磷块岩:通常把含P,O。大干5% -8%的岩J;嫁豫瞄休尝甫磷质岩,其结构痧变化很大,有砂状结构、泥状结构等,外表有时以砂岩、页岩或碳酸盐岩,一般需用化学鉴别方法(与磷灰石同)。
    (3)碳酸盐岩:碳酸盐矿物含量大于50%,主要矿物成分为方解石、白云石等,常混入二氧化硅、氧化铁、黏土、砂等。常具结晶粒状结构、鲕状结构、豆状结构、生物结构或碎屑结构等。过去认为本类岩石主要形成于海湖盆地中的较深浅水环境,成因和形月环境比较简单。近来研究认为其沉积环境可以是浅水、较深水环境,也可以是潮上节环境,有许多是在有丰富生物和极浅水条件下形成的;其成因可以是化学沉积、生物化学挽有丰富生物和、生物沉积,也可以是机械作用的碎屑沉积,后一种虽然也具有碎屑岩类的特点,但其碎屑并非来源于陆地,而是由海盆内形成的碎屑,即内碎屑。本类岩石分布很广,仅次于黏土岩和其他碎屑岩,约占沉积岩总量的20%,在我国约占沉积岩总面积的55%。
    ①石灰岩:一类以方解石为主要组分的岩石,有灰、灰白、灰黑、黑、浅红、浅黄掣山,颜色,性脆,硬度不大,小)9能刻动,滴盐酸剧烈起泡。由于石灰岩易溶,在石灰岩轰地区常形成石林、溶洞等,称喀斯特地貌。石灰岩是制石灰、水泥的主要原料和冶炼钢铁的熔剂,也是制化肥、电石的原料,并广泛用于制碱、制糖、陶瓷、玻璃、印刷等工幽中。有些灰岩是由砂屑或粉屑胶结而成的,可以称为砂屑灰岩或粉屑灰岩。这类灰岩可交错层理、于裂、波痕等构造。
    ②白云岩:指以白云石为主要组分(50%以上)的碳酸盐岩。常混入方解石、黏土矿物、石膏等杂质。外貌与石灰岩相似,但硬度略大,较坚韧,滴稀盐酸(5%)不起泡或微弱发泡,风化面常有白云石粉及纵横交叉的59砍状溶沟。按结构,可分为碎屑白云岩、微晶白云岩、结晶白云岩等。按成因,可分为原生白云岩、交代白云岩(或次生白云岩)等。原生白云岩是在于热气候条件下的高盐度海湾、潟湖、咸化海或内陆咸水湖泊中通过化学沉淀而成的白云岩;或者是咸水中Mg2+交代置换底部CaC03灰泥中一部分Ca2+(即同生交代作用)而成的白云岩。原生白云岩的特征是成层稳定,生物化石稀少,常和石膏等共生。有些白云岩是在成岩过程中沉积的碳酸钙和被渗透下来的咸水中的硫酸镁、氯化镁等反应交代而成。这种作用叫白云岩化作用,其形成的白云岩叫成岩白云岩或交代白云岩。白云岩化的条件一般认为必须是水溶液中Mg/Ca比值相当大。这种白云岩层位不甚稳定,常呈似层状、透镜状、斑块状产于灰岩中,横向常过渡为白云质灰岩或灰岩。由于方解石被白云石交代后,体积缩小13%,故成岩白云岩孔隙发育,可为良好的储油层或某些矿床的控矿层。
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