1、實驗二碎屑巖的觀察描述（2學時）實驗項目編號：01011502一、目的要求1、掌握碎屑巖的結構特征及描述方法。2、掌握常見碎屑巖巖石類型的基本特征。3、學會碎屑巖手標本的觀察與描述方法。4、掌握碎屑巖的分類命名方法并對所描述巖石命名。二、實驗內容1、礫巖：復成分礫巖，單成分礫巖、底礫巖、巖溶角礫巖。2、砂巖：海綠石石英砂巖、鐵質石英砂巖、中（粗）粒硅質石英砂巖、長石（石 英）砂巖、巖屑砂巖。3、粉砂巖三、實驗指導（一）碎屑巖觀察描述的主要內容：.顏色：觀察風化面及新鮮面的顏色，并推斷其成因。4 .結構：首先確定巖石的基本結構類型，然后詳細描述巖石的結構特征，包括 碎屑顆粒粒度（最大、最小，一般

2、）及粒級、磨圓度、分選及膠結類型、支撐類型等。.構造：主要在野外觀察，標本上有微細構造時也應加以描述，顯均一構造時 定為塊構造。成分及含量：首先指出碎屑和填隙物在整個巖石中的百分含量；然后按照先 碎屑物質、后填隙物質；先含量多的組分，后含量少的組分的順序分別描述各種組分 的特征；各種組分描述的內容一般為組分名稱、組分的鑒定特征和成因特征、百分含 量。下面介紹陸源碎屑巖的主要物質成分及肉眼鑒定特征：陸源碎屑巖主要由碎屑物質和填隙物質兩部分組成。碎屑物質是碎屑巖的主要組 分，含量應大于50%，填隙物是充填碎屑孔隙的次要組分，按其成因可分為膠結物和 雜基兩種。碎屑物質最常見的是石英、長石和各種巖屑，

3、還有少量云母和重礦物。1）石英 碎屑巖中分布最廣的礦物碎屑，在砂巖和粉砂巖中的平均含量可達 66 . 8%。碎屑石英主要來源于花崗巖、片麻巖和某些沉積巖。石英碎屑常呈灰白色、淺灰色，也可呈淡黃或黃褐色等，透明或半透明.硬度大 于小刀。由于受到搬運過程中的磨蝕作用，光澤常變的較暗淡，僅在較大碎屑顆粒的 斷口上，才能看到較典型的貝殼狀斷口和油脂光澤。有時石英顆粒表面被填隙物污染， 會出現較深的色調。如鐵質膠結的石英砂巖，石英顆粒和整個巖石均呈紅褐色，因而 給準確鑒定石英碎屑的含量帶來一定難度。2）長石 在碎屑巖中的含量僅次于石英，砂巖中長石的平均含量約為1015%, 煤系地層砂巖中的長石含量更高。

4、碎屑巖中以鉀長石最常見，次為酸性斜長石，基性斜長石較少見。長石碎屑多呈肉紅色（多為鉀長石）、灰白色（多為斜長石），遭受強烈蝕變高 嶺石化、絹云母化）后，顏色常呈黃褐色、硬度降低低，可被小刀刻動.光澤也較暗談， 或呈土狀光澤。肉眼鑒定時，一般根據光澤、硬度、斷面上有無解理等特征與石英相 區分；根據碎屑的形態或輪廓，可與泥質填隙物相區別。3）巖屑是母巖經機械破碎形成的保留原巖成分和結構特征的巖石碎塊。巖屑的 種類多樣，但其含量與碎屑巖的粒度有關，粒度越粗，巖屑的含量越高，巖屑的種類 也越復雜。一般來說礫巖中的巖屑結構較粗，比較易于鑒別。砂巖中主要出現細結構 的巖屑，如隱晶質或半晶質的噴出巖巖屑、細

5、粒的板巖、干枚巖巖屑、硅質巖或粉砂 巖巖屑等，因此砂巖中的巖屑肉眼鑒別則較困難，一般根據其較粗糙的斷口、較深的 顏色（如暗灰、暗綠、暗紅等色）和暗淡的光澤等作大致的判斷，準確鑒定應在顯激鏡 下進行。4）云母.碎屑巖中的云母主要為白云母。白云母一般呈細小鱗片狀，常集中分布 在細砂巖或粉砂巖的層面上，顏色較淺，但具較強的絲絹光澤，在陽光下閃閃發亮； 肉眼鑒定時需注意，不要因其集中分布在層面上而將含量估計過高。填隙物是指充填于碎屑孔隙中的物質。按成因，填隙物質可分為膠結物和雜基兩 類。兩者在成分上可以相同，也可以不同。在肉服條件下難以區分時，可籠統稱為填 隙物或廣義的膠結物。雜基的成分主要是各種粘土

6、礦物和各種極細粒的碎屑物質。膠結物的種類較多， 常見的有硅質、鈣質、鐵質、磷質、海綠石質等。現將常見填隙物的內服鑒定特征簡 述如下：1）硅質膠結物 主要礦物成分是蛋白石、玉髓和石英。肉眼觀察顏色較淺，灰白 色、致密狀，硬度大于小刀。自生加大的硅質膠結物與石英碎屑難以分辨，巖石膠結 堅固，錘擊不易破碎，斷口常切穿碎屑顆粒。2）碳酸鹽膠結物 礦物成分方解石者稱鈣質，顏色多呈白色或灰白色，硬度小于 小刀，當其結晶較好時，可見菱形解理，滴稀鹽酸劇烈起泡。如滴稀鹽酸不起泡，當 刮成粉末后起泡者則為白云質。3）鐵質膠結物 礦物成分主要為赤鐵礦，顏色常呈紫、紅、褐等色，膠結堅固緊 密，比重較大。風化后變為褐

7、鐵礦，風化后顏色變淺呈褐黃色，硬度也變小。4）海綠石質膠結物綠色，致密狀或顆粒狀。硬度小于小刀，風化后變為褐鐵礦， 常呈褐色斑點或斑塊狀分布。5）雜基 以粘土礦物為主，常含少量細粉砂。顏色常呈褐色或黃褐色，含有機質 時顏色較深，雜基含量較高的砂巖，一般較粗糙疏松，土狀光澤，硬度小于小刀，易 刻成粉末，遇水變軟，錘擊巖石易破碎。綜合定名礫巖的詳細名稱=顏色+巖層厚度+粒度+填隙物成分+主要礫石成分+礫巖（角礫 巖）砂巖的詳細名稱=顏色+巖層厚度+粒度+填隙物成分+砂巖基本名稱如：灰白色中厚層細粒硅質石英巖質礫巖、淺灰色薄層細粒鈣質長石石英砂巖。（一）碎屑巖描述舉例：礫巖描述舉例：淺灰色厚層狀中細

8、粒礫狀結構，塊狀構造。礫石大小不一，礫石最大者達20mm， 小者僅2mm，以1015mm者居多，分選性中等到差。礫石形狀呈近等軸狀，磨圓度 中等，多為次圓狀。礫石含量約占70%,填隙物約占30%,孔隙式膠結。礫石成分以白云巖巖屑為主（40%），次為硅質巖巖屑（25%），含少量噴出巖 巖屑（5%）。白云巖巖屑為灰白色，硬度小于小刀，細晶結構，粉末滴稀鹽酸起泡。 硅質巖巖屑呈黑灰色到黑色，致密堅硬，可見水平狀紋層構造。噴出巖巖屑呈淺紫紅 色，光澤暗淡，斷口粗糙，具斑狀結構，可見少量角閃石斑晶，屬安山巖巖屑。填隙物呈灰白色，局部帶有綠色色調，點酸劇烈起泡，說明以鈣質為主；此外， 含少量砂級碎屑物充填

9、。綜合定名：淺灰色厚層狀中細粒鈣質復成分礫巖。砂巖描述舉例新鮮面呈灰綠色，風化后為黃綠色。綠色系含較多的海綠石所致，故為自生色， 可見較清晰的平行層理，層理因含海綠石多少不同而顯現，細層厚度不一，一般為3 10mm。中粒砂狀結構，碎屑粒度多在0.30.4mm左右，大小均一，分選好，磨圓 度高，顆粒支撐，孔隙式膠結。碎屑物質含量80%，填隙物含量20%。碎屑成分較簡 單，石英含量很高，約占碎屑的98%，灰白色，硬度大于小刀，因受氧化鐵浸染而略 呈灰黃色；長石少量，估計不足2%，灰白色，粒度度較石英略粗，磨圓亦較差，可 見解理，略顯玻璃光澤；此外，還含有極少量隧石巖屑，黑色，隱晶質結構。膠結物 以

10、硅質為主.次為海綠石，海綠石沿層理分布，部分因氧化而成褐鐵礦斑點，整個巖 石固結緊密堅硬。綜合定名：灰綠色中厚層中粒含海綠石硅質石英砂巖。四、實驗報告及要求：按照碎屑巖的肉眼鑒定描述方法及要求，選擇一塊礫巖、兩塊不同類型的砂巖標 本進行詳細的觀察描述，作為實驗報告。實驗三砂巖薄片的觀察描述(實驗三砂巖薄片的觀察描述(2學時)實驗項目編號：01012018一、目的要求1、認識常見砂巖石類型顯微鏡下的基本特征。3、學會砂巖薄片觀察與描述的方法。4、掌握砂巖的分類命名方法、對所描述巖石詳細命名和簡單的成因分析。二、實驗內容觀察描述下列薄片：S - 25海綠石石英砂巖S - 27鐵質石英砂巖S - 2

11、9長石砂巖S - 30巖屑砂巖。三、實驗指導砂巖鏡下鑒定的目的是為了彌補手標本鑒定的不足，進一步確定巖石的成分、含 量及結構等方面的特征，以便對巖石進行準確的定名、推斷巖石的形成條件及沉積后 變化。鏡下觀察描述的主要內容如下：1 .砂巖結構碎屑顆粒的結構及特征：顆粒大小(最大、最小、一般)、粒級、分選、磨圓等。填隙物結構及特征包括雜基和膠結物的結構，詳見沉積巖石學教材。膠結類型和支撐性質，見沉積巖石學教材。砂巖的成分碎屑顆粒的成分：描述碎屑的類型、特征及含量。石英：占碎屑顆粒的含量及其特征。石英：無色，透明，粒狀，無解理，有時有裂紋，折光率略高于樹膠，表面光滑， 突起糙面不顯著。通常一級灰白干

12、涉色，最高可達一級黃白，可見波狀消光現象、含 氣液體或其它礦物的包裹體。不同來源的石英往往特點不同。注意觀察石英中所含包 裹體及波狀消光現象，結合顆粒大小及顆粒形狀等特征.有助于判斷石英的來源。長石：占碎屑顆粒的含量及其特征。長石：在碎屑巖中含量僅次于石英，最常見的長石是正長石和微斜長石，還有較少 的酸性斜長石，中基性斜長石很少見。根據光性特征應區分正長石、微斜長石、斜長 石。通常在砂巖中，由于顆粒較小，正長石的卡氏雙晶常見不到，而其它光性又與石 英很相似，主要是根據其折光率略低于樹膠、顆粒表面常因風化而污濁、微帶淺棕色、 土狀等特點與石英區別。長石易風化，正長石和微斜長石常風化成高嶺土，使長

13、石表面呈淺棕黃色、土狀。一般情況下，微斜長石風化程度比正長石差。斜長石風化后易產生絹云母，其光性與 白云母相似，只是呈極小的鱗片狀。長石風化后透明程度減低。長石風化程度常分級 表示，若是長石表面大部分被風化物質掩蓋，則風化程度深；若不及1 / 4 ,則風化淺， 兩者之間為風化中等。巖屑：占碎屑顆粒的含量及其特征。在砂巖中可見到各種成分的巖石碎屑，常見的巖屑類型有各類侵人巖巖屑、變 質巖巖屑、噴出巖巖屑，以及硅巖、粘土巖、碳酸鹽巖的巖屑。由于巖屑是母巖經 過破碎、搬運改造而成的，保留下來的的成分、結構、構造等特征遠沒有母巖那樣全 面和清楚，常對鑒定帶來一定難度。因此在鏡下要準確地鑒定出各種巖屑，

14、必須具有 巖漿巖、變質巖和各類沉積巖的鏡下鑒定基礎，各種巖屑的特征參考沉積巖石學 教材。其它；包括重礦物、云母等。(2 )雜基：確定雜基的成分、特征及占整個巖石的百分含量含量。雜基是粘土礦物和細粉砂，也包括泥晶、粉晶碳酸鹽礦物。在鏡下呈污濁的塵點 狀隱晶質，由于經常被鐵質浸染而帶淺褐色，在含油砂巖中，雜基常被原油浸染而呈 棕色，黑色。粘土雜基經重結晶作用后常呈細小鱗片狀或纖維狀礦物，當晶粒較粗時， 在偏光顯微鏡下常可分辨礦物的種類，雜基與碎屑顆粒間常見交代現象。(3)膠結物：確定膠結物的成分、特征及占整個巖石的百分含量。鐵質：最常見的鐵質膠結物為赤鐵礦或褐鐵礦，在顯微鏡下為紅色，褐色，不 透明

15、或半透明。硅質：有石英、玉髓和蛋白石等。蛋白石：無色透明，折光率比樹膠低得多，為1.401.46，正交偏光鏡下全消 光，是均質體礦物。玉髓：無色透明，折射率與樹膠接近，在正交偏光鏡下可見小米粒狀的微晶結構 或呈放射纖維組成的球粒狀、十字花狀或扇形的集合體，一級灰干涉色。石英：可呈粒狀或自生加大結構。碳酸鹽：以方解石和白云石為主。以解理發育、具明顯的閃突起和高級白干涉 色等特征較易與其他成分的膠結物相區別，但方解石和白云石卻較難區分，一般鈣質 膠結物較白云石常見，經重結晶后呈嵌晶(連生)結構，白云石常呈較自形的菱形晶 體。另外可采用染色的方法區分不同的碳酸鹽礦物(將在碳酸鹽巖中加以介紹)。除此以

16、外有時尚有石膏、硬石膏、海綠石等物質作膠結物。一塊巖石中若有兩種 以上的膠結物，應注意不同膠結物之間、膠結物與顆粒之間的接觸關系，以判斷其生 成順序。膠結物成分確定后，要估計其含量，挑選有代表性的幾個視域，估計每個視域中 碎屑顆粒占多少面積，膠結物占多少面積，幾個視域平均一下，即可得出其百分含量。3 .顯微構造：如微遞變、微沖刷、微細層理。其它：如含油、含有機質及含化石情況，孔隙發育情況及沉積后作用等。常見的成巖作用有(可在描述成分特征或結構特征時描述，也可單獨加以描述)：膠結作用和固結作用：應注意膠結物的成分及結晶程度，膠結物的結構或世代 關系，以便了解膠結作用的強度及固結歷史。壓實及壓溶作

17、用：主要根據顆粒的填集程度(是否緊密填集)、顆粒間的接觸強 度(由點接觸T線接觸T凹凸接觸T縫合線狀接觸)及膠結物的多少，顆粒變形，如云母 彎曲、假雜基等來加以確定。重結晶作用：砂巖的重結晶作用主要發生在填隙物當中，如方解石膠結物形成 連生膠結；硅質膠結物形成再生石英(次生加大邊)、粘土雜基轉變成正雜基等均為重 結晶現象。交代作用及自生礦物的形成：交代作用的發生與外來物質的加入和介質Eh、 Ph條件的變化有關。通過對于礦物交代共生關系的研究，可以了解砂巖的成巖變化 歷史。溶解：溶蝕作用5 .定名：粒度+膠結物成分+基本名稱6.砂巖成因分析通過砂巖標本和薄片的研究，應對巖石的特點加以綜合分析作出

18、某些成因推論和 提出一些問題。成因分析可從以下幾方面著手：從碎屑成分看陸源區母巖的性質及大地構造狀況。從成分成熟度看風化作用的強弱和搬運距離的遠近。從結構成熟度(分選、磨圓及雜基含量)及沉積構造特征看搬運沉積介質的性 質、搬運方式及對碎屑的改造作用，并推斷沉積環境。從化學膠結物的成分、結構、膠結類型、自生礦物、顆粒接觸關系等看成巖環 境及成巖歷史。(5 )從巖石及膠結物的顏色、成分推斷古氣候。描述舉例巖石名稱：海綠石石英細砂巖。時代：青白口群龍山組，產地：石門寨雞冠山。(1)結構特征：碎屑顆粒平均0.2 0.4mm士，分選中一好，渾圓一圓狀。自生海綠石呈團粒狀或 不規則狀分布于石英顆粒間，自生

19、石英圍繞碎屑石英構成自生加大邊，使原顆粒趨于 自形，加大邊與原顆粒之間有一層粘土薄膜。顆粒支撐，局部石英顆粒呈縫合接觸， 接觸式膠結類型。成分：碎屑顆粒占80%,填隙物20%石英碎屑：主要為單晶石英，無色，表面干凈，圓到極圓狀。部分具不規則裂 紋或有塵點狀包裹體，多數有明顯的被狀消光，有的見碎裂現象，含量約90%，偶見 脈石英，含量1%。長石碎屑：無色，可見解理，多為微斜長石和斜長石，偶見條紋長石，一般呈 次圓狀，有的長石因高嶺土化略帶褐色或混濁不清，含量約5%。自生海綠石碎屑：鮮綠色，多呈集合偏光現象，為微粒狀集合體，外形渾圓， 粒徑多在0.2毫米左右，分布比較均勻，含量4%。雜基；極少，約2%,以薄膜形式分布于碎屑石英與其加大邊之間，灰黃色。膠結物：約占18%,其中海綠石占13% ,自生石英7%,兩種膠結物一般不在 同一粒間孔中出現。海綠石大都不同程度發生了褐鐵礦化和粘土礦物化，自生石英均 為碎屑石英的加大邊。（3）定名：硅質海綠石石英中砂巖。（4）成因分析：母巖區性質：由于碎屑成分幾乎全為單晶石英，結構成熟度極高，故具多旋回 性，母巖區巖石類型以碎屑巖（主要是砂巖）為主，當時氣候較濕熱，風化較徹底。大地構造狀況：由于高成分成熟度和高結構成熟度，故當時構造運動平緩，地 形高差小