沉積巖實習指導書-成都理工大學

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沉積

實習指崔炳芳編

成都理工大學

沉積地質(zhì)研究所2023.02

書巖導

說明

本書為曾允孚、夏文杰主編的《沉積巖石學（1986年版）》配套實習教材。經(jīng)屢屢重印后插圖等內(nèi)容已不明了。本次重印時，在保持書中圖文內(nèi)容基礎上，對插圖作了一定處理，并對原書文字筆誤之處進行了修正。

成都理工大學沉積地質(zhì)研究所

2023年2月

目錄

§1陸源碎屑巖（1）

一、陸源碎屑巖的成分（1）二、陸源碎屑巖的結(jié)構(gòu)（3）三、陸源碎屑巖的觀測描述內(nèi)容（即描述的格式要求）（7）四、陸源碎屑的觀測和描述要求（8）

（一）粗碎屑巖的觀測和描述實例（8）（二）砂巖的觀測描述要求及描述實例（10）（三）粉砂巖的觀測與描述（17）

§2泥質(zhì)巖（18）

一、肉眼觀測（18）二、薄片觀測（19）§3火山碎屑巖類（21）

一、火山碎屑巖的鑒定（21）二、火山碎屑巖的觀測、描述和圖示（21）§4碳酸鹽巖（23）

一、碳酸鹽巖的觀測和描述內(nèi)容（23）二、碳酸鹽巖的鑒定與描述要求（24）三、碳酸鹽巖描述實例（27）四、生物骨骼顆粒的鑒定（28）§5硅質(zhì)巖及磷質(zhì)巖類（39）

一、硅質(zhì)巖標本及薄片的觀測與描述（39）二、磷質(zhì)巖的觀測與描述（39）附件1沉積巖試驗任務書（41）附件2沉積巖中碎屑組分含量參考圖（49）

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沉積巖試驗是與沉積巖石學課堂理論教學緊湊協(xié)同的。通過沉積巖試驗要求達到以下目的：

1．學會觀測和描述各類沉積巖的方法，培養(yǎng)鑒定沉積巖的能力；2．把握各類沉積巖的基本特征及分類命名原則；

3．學習運用沉積巖的基本特征對沉積巖的成因進行初步分析。

試驗所采用的方法主要是借助放大鏡、小刀和稀鹽酸的幫助，用肉眼進行手標本的觀測和用偏光顯微鏡對薄片進行系統(tǒng)觀測和研究。同時還可進行一些其它室內(nèi)研究方法的學習和參觀，如粒度分析方法，染色法、掃描電子顯微鏡分析等。

沉積巖的野外研究和野外資料的搜集是極為重要的基礎工作。因此在野外工作中，應對沉積巖的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、古流向、古生物等各種實際資料進行系統(tǒng)收集。關(guān)于這方面的訓練是難于在試驗室進行的，有待于野外實習期間安排一定時間加以訓練。

§1陸源碎屑巖

一、陸源碎屑巖的成分

陸源碎屑巖主要由碎屑和填隙物組成。碎屑是其主要組成部分，它決定著碎屑巖的基本特征，因此碎屑在巖石中的含量必需大于50%。而填隙物是碎屑巖不可缺少的次要組成部分，故其含量應少于50%，填隙物的數(shù)量雖然較少，但對研究碎屑巖的搬運條件、成巖后生變化及成巖歷史極為重要。

（一）碎屑成分

碎屑成分主要是來源于陸源區(qū)母巖機械破碎的產(chǎn)物，它包括了火成巖、變質(zhì)巖及早先形成的沉積巖的礦物碎屑和巖石碎屑。但由于各種礦物和巖石的風化穩(wěn)定程度不同，風華作用強度不同、再加上搬運和沉積作用的改造，使它們在碎屑巖中的豐度不大一樣。最常見的碎屑物質(zhì)有：

1．石英碎屑：石英是碎屑巖中出現(xiàn)最多的礦物，且多集中于砂巖和粉砂巖中。其平均含量達66.8%。由于石英碎屑可來源于花崗巖、片麻巖、片巖及早先形成的沉積巖（主要是碎屑巖），因此常利用石英的各種特點如包裹體、消光性質(zhì)、顆粒形態(tài)及復晶性質(zhì)等來確定來源區(qū)母巖的性質(zhì)。見表1。

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表1母巖性質(zhì)與石英的關(guān)系

母巖性質(zhì)特征無色透明、多為單晶、常含粒狀或修長柱狀包裹體，如鋯石、磷巖漿巖灰石、黑云母、電氣石等。少數(shù)為多晶石英、多晶石英粒度相對較大、平均大小為1毫米（0?）、尋常由2—5顆石英組成，各顆粒大小近似相等，彼此呈縫合線狀接觸火山巖無色或煙灰色、透明、單晶，無波狀消光、常具裂紋和熔蝕現(xiàn)象，使顆粒邊緣呈圓的彎曲狀白色、透明、單晶及多晶，多晶石英在正交偏光下晶體間的接觸石英脈界限呈彼此鑲嵌的縫合線狀，形成雞冠狀構(gòu)造，并依次消光，常含氣液包裹體而影響其透明度無色透明、單晶及多晶，具猛烈波狀消光，多晶石英常為多個石變質(zhì)巖英呈拉長狀定向排列，顆粒間彼此呈縫合線狀接觸。常含變質(zhì)礦物包裹體，如矽線石、金紅石、藍晶石等沉積巖

2．長石碎屑：是碎屑巖中含量僅次于石英的另一重要組分，在砂巖中的長石平均含量可達10-15%，在個別地區(qū)巖石中可高達60%。長石碎屑中常見的是鉀長石，特別是微斜長石更為多見，其次是酸性斜長石，而中基性斜長石則較少。長石碎屑主要來自花崗巖和花崗片麻花巖，一般認為碎屑巖中長石的含量受氣候、地殼運動的強度及母巖性質(zhì)的影響，因此對長石含量、長石類型及其它特征的研究，有助于追溯母巖、推斷古氣候、古構(gòu)造等狀況。

3．云母碎巖：碎屑巖中常見的有白云母和黑云母碎屑，以白云母居多，且多分布于細砂巖、粉砂巖的層面上。

4．重礦物碎屑：是碎屑巖的次要組分，其含量一般不超過1%，多分布于較細的砂巖中。重礦物的含量雖少，雖多數(shù)性質(zhì)穩(wěn)定，種類較多，故常利用重礦物組合類型及標型特征來劃分對比地層和追溯母巖性質(zhì)并可指導找礦。不同性質(zhì)母巖的重礦物及輕礦物組合見表2。

5．巖石碎屑：簡稱巖屑，是碎屑巖的重要組分，它是由母巖機械破碎形成的巖石碎屑（塊）。巖屑保存了母巖的結(jié)構(gòu)特征。巖屑的成分可以是火成巖、也可以是變質(zhì)巖和沉積巖。所以巖屑是判斷母巖性質(zhì)的最直接、最可靠的標志。

碎屑巖中巖屑數(shù)量和種類與粒度有關(guān)。故巖屑大量出現(xiàn)在礫巖中，特別像粗?；◢弾r巖屑只能出現(xiàn)在礫巖中。而砂巖中的巖屑則是具細粒、細晶、隱晶結(jié)構(gòu)的母巖。如火山巖中的玄武巖、安山巖、霏細巖等；變質(zhì)巖中的千枚巖、板巖、石英巖及片巖等；沉積巖中的泥質(zhì)巖、粉砂巖、燧石及泥晶、微晶灰?guī)r。粉砂巖中的巖屑數(shù)量和種

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石英具圓滑的磨蝕邊緣、有時可見磨蝕了的再生石英加大邊，在其碎屑與加大邊之間可見到粘土或碳酸鹽礦物的包裹體

表2母巖類型與碎屑礦物組合特征（裴蒂莊1975）

再造沉積物：

重晶石、海綠石、石英（特別是具磨蝕的次生加大）、燧石、石英巖巖屑（沉積石英巖）、白鈦石、金紅石、圓化的電氣石、圓化的鋯石低級變質(zhì)巖：

板巖及千枚巖巖屑、黑云母及白云母，一般不含長石、白鈦石、石英及石英巖巖屑（變質(zhì)石英巖類型）、電氣石（小的淡棕色自形晶、具碳質(zhì)包體）高級變質(zhì)巖：

石榴石、角閃石（藍綠色變種）、藍晶石、矽線石、紅柱石、十字石、石英（變質(zhì)變種）、白云母及黑云母、長石（酸性斜長石）、綠簾石、黝簾石、磁鐵礦酸性火成巖：

磷灰石、黑云母、角閃石、獨居石、白云母、榍石、鋯石（自形晶）、石英（火成的變種）、微斜長石、電氣石（小的粉紅色自形晶）基性火成巖：

銳鈦礦、輝石、板鈦礦、紫蘇輝石、鈦鐵石及磁鐵礦、鉻鐵礦、白鈦石、橄欖石、金紅石、斜長石（中性）、蛇紋石偉晶巖：

螢石、電氣石（藍電氣石）、石榴石、獨居石、白云母、黃玉、鈉長石、微斜長石

類則很少。有時可有內(nèi)源顆粒或火山碎屑。

（二）填隙物成分

填隙物包括雜基、膠結(jié)物和自生礦物。

1．雜基：是指與碎屑同時沉積起填隙作用的粘土、細粉砂或灰泥等。

2．膠結(jié)物：是指存在于碎屑顆粒間孔隙內(nèi)的化學物質(zhì)。膠結(jié)物成分較繁雜，有碳酸鹽質(zhì)礦物、硅質(zhì)礦物、鐵質(zhì)礦物??等。

3．自生礦物：在沉積期后新生成的礦物。如石英、長石、粘土、海綠石、黃鐵礦??等。（詳見《沉積巖石學》教材P59表3—4）

二、陸源碎屑巖的結(jié)構(gòu)

碎屑巖的結(jié)構(gòu)總稱碎屑結(jié)構(gòu)。它包括碎屑顆粒的結(jié)構(gòu)、填隙物的結(jié)構(gòu)、以及碎屑與填隙物間的關(guān)系（膠結(jié)類型和支撐類型）。

（一）碎屑顆粒的結(jié)構(gòu)

碎屑顆粒的結(jié)構(gòu)是指碎屑顆粒的大?。６龋?、圓度、球度、形狀和顆粒的表面特征。

1．碎屑顆粒的粒度劃分及鑒定

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（1）粒度劃分

粒度是指顆粒的大小，其劃分標準有自然粒級標準和?值粒級標準。自然粒級標準主要是根據(jù)碎屑顆粒的水力學行為來劃分的；?值粒級標準則是克魯賓（1934）根據(jù)伍登—溫德華的粒級標準經(jīng)對數(shù)變換來的。即?=-log2d。詳細劃分見表3。

表3粒級劃分標準比較表

粒度粒級名稱自然粒級(mm)巨礫礫石卵石粗礫中礫細礫巨砂粗砂砂中砂細砂微粒砂粉砂泥

（2）粒度的確定

對于大于2毫米的礫石，其顆粒的直徑可用尺子或卡尺直接測量。對于圓球形或接近圓球的顆粒一般取其直徑作為顆粒的大小。對于長形或不規(guī)則的碎屑，則往往測其長軸和短軸，或長軸，中軸或短軸的直接來表示其大小。

若為扁圓形礫石則取其扁圓的直徑。在測量的基礎上注意訓練肉眼目估碎屑的大小。對于砂級碎屑可用已知粒級的砂（砂樣管）進行對比確定其碎屑的粒度。

在顯微鏡下確定碎屑的粒度一般用帶微尺的目鏡，利用目鏡微尺的格值測定其碎屑的視域直徑。目鏡微尺格值的確定參考晶體光學有關(guān)部分。另外也可測出不同放大倍數(shù)下的視域直徑（見表4）來確定碎屑的大?。ㄒ话闶侵杆樾嫉拈L視直徑）如5×10

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伍登—溫德華粒級(mm)>256(>28)256—64(28—26)?粒級8>264—16(26—24)16—8(24—23)8—2(23—21)2—11—0.50.5—0.250.25—0.10.1—0.050.05—0.010.01—0.00575%；分選中等：碎屑中主要粒成的含量為75—50%；

分選差：碎屑中各粒級的含量均描述其特征，估計出相對含量（在巖石中的或在碎屑中的含量）。

4．填隙物及含量：

（1）雜基的成分、特征及含量；（2）膠結(jié)物的成分、特征及含量；（3）自生礦物的成分、特征及含量。5．支撐類型及膠結(jié)類型；6．成巖后生變化；7．成因分析；8．綜合命名；9．作素描圖。

四、陸源碎屑的觀測和描述要求

陸源碎屑巖按其碎屑顆粒直徑大小可作為：

粗碎屑巖（礫巖和角礫巖）中碎屑巖（砂巖）

細碎屑巖（粉砂巖）

>2mm2—0.0625mm0.0625—0.0039mm

每類碎屑巖其相應的粒級成分的含量必需>50%。但含礫石級碎屑30%以上的碎屑巖即稱作礫巖類。當然每類碎屑巖的粒級成分不會很單一，必然會有其它粒級的碎屑混入，若巖石中有25—50%的其它粒級成分混入時以“質(zhì)〞表示；如只有5—25%的其它粒級成分混入時則以“含〞表示。例如，粉砂質(zhì)砂巖，含粉砂砂巖等等。

（一）粗碎屑巖的觀測和描述實例

對于粗碎屑巖來說，大量特征通過手標本的觀測能基本解決，所以應特別重視于標本的觀測與描述。

1．手標本的觀測

1）顏色：應盡可能指出總的顏色、觀測時要特別注意新鮮面的顏色。新鮮面的顏色是巖石成分和其形成環(huán)境的反映。

2）結(jié)構(gòu)：是粗碎屑巖重點描述的內(nèi)容之一。描述時應先指出巖石的總體結(jié)構(gòu)，如礫狀結(jié)構(gòu)，角礫狀結(jié)構(gòu)。然后再進一步描述其結(jié)構(gòu)特征。包括以下幾點：

①礫石的大小，最大的、最小的，一般的大小，并估計各種大小礫石的含量。說明其分選性。

②礫石的圓度，說明其磨圓的好壞；球度及形狀（扁圓體、圓球體、橢球體?等）。③礫石的表面特征（光滑度、光澤、刻痕、壓抗等）。

3）礫石成分及含量：是粗碎屑巖重點描述的內(nèi)容之二。研究礫石的成分具有重要地質(zhì)意義，它是判斷母巖性質(zhì)的最直接最可靠的標志。礫石成分多為巖石碎屑（單礦物碎屑極少）。對礫石成分的鑒定就是對構(gòu)成該礫石的某類巖石的鑒定。故鑒定時應從

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礫石的顏色、表面特征、“斷口〞特征（如貝殼狀、平坦狀、砂狀等），礦物組成，及巖石物理性質(zhì)入手。常見的礫石成分有：

石英巖及石英砂巖礫石：均由石英集合體組成，淺色，表面較粗，呈粗糙的砂狀斷口，具油脂光澤、硬度大。

脈石英礫石：淺色，表面光滑、由粗晶石英鑲嵌組成，斷口可見貝殼狀、油脂光澤，硬度大。

燧石巖礫石：顏色較深，多為黑色深灰色、表面光滑、斷口致密狀呈隱晶結(jié)構(gòu)，硬度大。

粉砂巖礫石：表面較光滑細致，斷口呈粉砂狀結(jié)構(gòu)。泥質(zhì)巖礫石：多為黑色或紫紅色，硬度低，土狀光澤。

石灰?guī)r礫石：淺色，硬度低，滴（?。}酸起泡猛烈。

千枚巖（片巖）礫石：灰黑色，絲絹光澤，具定向結(jié)構(gòu)?；鹕綆r礫石：顏色較特別（淺灰綠色或暗紫紅色），斷口較粗糙，常見火山碎屑結(jié)構(gòu)，可見長石或石英斑晶（或晶屑）。

此外，還應估計礫石在巖石中的百分含量以及各種成分的礫石含量。

4）填隙物成分及含量：填隙物包括雜基及砂粒等機械混入物和化學膠結(jié)物。應分別描述。

5）支撐類型和膠結(jié)類型：支撐類型有雜基支撐和顆粒支撐，確定支撐類型主要是觀測碎屑顆粒是否彼此接觸，若碎屑顆粒彼此接觸則為顆粒支撐，其膠結(jié)類型為孔隙膠結(jié)或接觸膠結(jié)，若碎屑顆粒彼此不接觸，呈漂泊狀則為雜基支撐、基底膠結(jié)類型。

6）構(gòu)造：注意礫石有無定向排列，有無層理構(gòu)造。如有則加以描述。

7）命名：根據(jù)教材對礫巖和角礫巖分類確定基本名稱（見教材P107表6—8）。再根據(jù)顏色、填隙物成分、粒度等綜合命名。即：

顏色+填隙物+粒度+基本名稱

2．薄片觀測

粗碎屑巖的薄片觀測主要用來補充于標本觀測的不足。薄片觀測的重點是進一步確定礫石的成分和進一步研究填隙物類型、成分等特征，以及成巖后生變化等。

3．描述實例標本號：Sb1.2

手標本描述

淡黃綠色，風化面為黃褐色。具礫狀結(jié)構(gòu)，礫石約占70%，充填物及膠結(jié)物占30%。礫石大小不一，最大的為65×45mm，在測定200個礫石中，2—10mm者最多占68%，其次是10—30mm者約占26%，>30mm者約占6%，（以上均為礫石個數(shù)百分含量）統(tǒng)計結(jié)果說明礫石分選較差。礫石圓度屬次圓狀（平均圓度0.68）。礫石形狀多為近圓球體或近橢球體，少數(shù)扁圓體。

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層位：第四系江北礫巖產(chǎn)地：四川重慶嘉陵江河灘

礫石成分：以石英巖、石英砂巖、脈石英、燧石為主，其次有粉砂巖、板巖、泥質(zhì)巖等，量極少。其中：

石英巖礫石多為灰白色，風化面呈黃褐色，斷面上觀測由石英砂粒組成，具油脂光澤。

石英砂巖礫石為灰白色，具砂狀結(jié)構(gòu)，孔隙膠結(jié)，膠結(jié)物為泥質(zhì)。

脈石英礫石為灰白色或黃白色，較透明，斷口見粗大晶體呈鑲嵌狀，并可見貝殼狀斷口，油脂光澤。

燧石巖礫石多為黑色致密狀隱晶結(jié)構(gòu)，具微波狀層理，表面光滑。粉砂巖礫石多為黃綠色，表面光滑，斷口具粉砂狀結(jié)構(gòu)，礫石圓度高。膠結(jié)物：為鈣質(zhì)（方解石），滴鹽酸起泡。

機械充填物較多，均為砂粒，成分有石英碎屑及暗色巖屑、白云母等。膠結(jié)類型，基底—孔隙式膠結(jié)。膠結(jié)緊湊，為塊狀構(gòu)造，礫石大小分布不均，雜亂排列。部分礫巖因處于風化帶，鈣質(zhì)被淋濾，而為鐵質(zhì)充填，使巖石呈黃褐色。鏡下觀測見其充填物為0.1—0.5mm的砂粒，其成分為石英，暗色巖屑及白云母等。

命名：黃褐色鈣質(zhì)石英巖質(zhì)礫巖。成因分析：

1．礫石成分較簡單，以石英質(zhì)巖石為主，來源區(qū)較單一，礫石磨圓較好，雜基少，成熟度較高，搬運較遠。

2．礫巖屬第四紀河床沉積物，據(jù)野外觀測該礫巖層位于現(xiàn)代河灘上，由于地下水面附近含鈣質(zhì)地下水作用使之膠結(jié)，其上下礫石層均未膠結(jié)而呈松散沉積物。說明其膠結(jié)作用是在近地表處，含CaCO3的地下水的蒸發(fā)、濃縮、沉淀方解石而使砂礫膠結(jié)。這是一種周期性干濕氣候帶的河灘礫石層在近地表的同生成巖膠結(jié)作用下固結(jié)成巖的礫巖層。

（二）砂巖的觀測描述要求及描述實例手標本的觀測描述要求

1）顏色：新鮮面及風化面的顏色。新鮮面的顏色是巖石成分及形成環(huán)境的反映。如石英砂巖，由于成分單一，故多為淺色，而巖屑砂巖，因組成成分繁雜，巖屑成分增加，使巖石顏色變深而多為灰黑色、灰綠色等。當然對有意義的次生色也應描述。

2）結(jié)構(gòu)：砂巖具砂狀結(jié)構(gòu)。但應盡量估計砂粒的大小，如：粗粒、中粒、細?；虿坏攘Ｉ盃罱Y(jié)構(gòu)；同時估計其相應的百分含量，確定其分選好壞。在估計粒度時，可用已知粒級的砂樣管進行對比。用放大鏡觀測確定碎屑的磨圓狀況，描述其磨圓度。磨圓程度一般分為磨圓，次圓、次棱角、棱角四個等級。

3）構(gòu)造：主要在野外觀測，標本上能見到的構(gòu)造應加以描述，如小型交織層理構(gòu)造，平行層理構(gòu)造等。

4）碎屑成分及含量：要求首先大致估計出碎屑在整個巖石中的含量（%），然后再按由多到少的順序分別描述各碎屑成分的特征及其在碎屑中的含量。

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砂級碎屑顆粒較小，要在標本上鑒定其成分確有一定困難。但只要把握幾點具鑒定意義的特征是可能初步定出來的。常見碎屑特征如下。

石英：淺色，一般為灰白色，透明或半透明，表面因磨蝕而呈毛玻璃狀，具貝殼狀斷口和油脂光澤，無解理，硬度大。

長石：肉紅色或灰白色，新鮮者可見閃光的解理面，具玻璃光澤，硬度大于小刀。經(jīng)風化蝕變的長石碎屑光澤暗淡，形似粘土，但仍具碎屑輪廓，以此可與粘土雜基區(qū)別。具解理和玻璃光澤可與石英區(qū)別。

云母：片狀，白云珍珠光澤為白云母，黑云母則為黑綠色或褐色片狀。巖屑：多為暗色顆粒。肉眼難以定出具體成分。

5）填隙物成分及含量：要求區(qū)別雜基和膠結(jié)物。雜基在標本上一般為淺色，疏松無一定形態(tài)，充填于粒間孔隙內(nèi)。其含量要認真估計，當雜基含量>15%時則屬雜砂巖。

膠結(jié)物：應定出膠結(jié)物的成分及相應的含量。常見的膠結(jié)物有碳酸鹽質(zhì)、硅質(zhì)、鐵質(zhì)及磷質(zhì)等。

碳酸鹽質(zhì)：白色或乳白色，硬度低，加稀鹽酸（5%）起泡者為方解石，加稀鹽酸不起泡，加濃鹽酸起泡者為白云石。

硅質(zhì)：淺色，巖石致密堅硬。鐵質(zhì)：暗紅色、褐色、斷口致密。

磷質(zhì)：暗褐色、灰黑色，斷口致密。加濃硝酸后再加鉬酸銨出現(xiàn)黃色沉淀物。除膠結(jié)物外，對一些特別的自生礦物如海綠石、黃鐵礦等也應描述。

6）膠結(jié)類型：同粗碎屑巖。關(guān)鍵是確定支撐類型及碎屑與膠結(jié)物之間的關(guān)系。7）命名：根據(jù)碎屑成分及其含量在砂巖三角分類圖中投點、確定其巖石的基本名稱，然后再根據(jù)填隙物成分或特別的自生礦物、顏色、結(jié)構(gòu)等進行綜合命名。

即：顏色+結(jié)構(gòu)（粒度）+填隙物（特別自生礦物）+基本名稱如：暗紅色中粒鐵質(zhì)石英砂巖；綠色細粒海綠石石英砂巖等。2．薄片的觀測描述及作圖要求

1）結(jié)構(gòu)：根據(jù)碎屑顆粒的粒度測量的結(jié)果確定其粒度結(jié)構(gòu)名稱和分選性。薄片內(nèi)一般采用目鏡微尺測量根據(jù)視域直徑估計其碎屑的大小。如測得碎屑的粒度在0.5—0.25mm之間，則屬于中砂級，應定為中粒砂狀結(jié)構(gòu)。如所測粒級既有中砂級，又有粗砂級，且以粗級砂為主，應定為中—粗粒砂狀結(jié)構(gòu)，一般地分選中等。若碎屑的粒級混雜，則為不等粒砂狀結(jié)構(gòu)，其相應的分選差。

觀測并確定碎屑的磨圓程度，確定磨圓好壞。

2）構(gòu)造：鏡下著重薄片內(nèi)微弱構(gòu)造的描述。如生物擾動構(gòu)造，蟲孔、微層理等。如薄片內(nèi)看不見什么構(gòu)造，則不必描述。

3）碎屑成分及百分含量：

（1）首先統(tǒng)計（或估計）碎屑與填隙物各占多少含量（%）。如碎屑總量85%，填隙物15%。

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（2）鑒定碎屑成分、描述碎屑特征，統(tǒng)計或估計各種碎屑在巖石中的含量（%）。現(xiàn)將砂巖中常見碎屑成分的鑒定特征描述要求列后，供大家鑒定時參考。石英：包括單晶石英及多晶石英。單晶石英是指單個石英晶體所組成的顆粒，而多晶石英則指的是多個石英晶體的集合體構(gòu)成的一個顆粒。其特征見表1。描述石英碎屑時應注意含包裹體的狀況，波狀消光狀況，次生加大及溶蝕交代等現(xiàn)象。

長石：薄片中的長石碎屑以其無色、透明、具解理、具雙晶，一級灰干擾色等為其鑒定特征。描述長石碎屑時要求定出長石類型、長石的新鮮程度，有無次生加大、溶蝕交代等現(xiàn)象。注意應以雙晶或解理或具次生變化等特征與石英區(qū)別。

巖屑：砂巖薄片中的巖屑應根據(jù)其礦物組合及結(jié)構(gòu)特征進行鑒定。要求定出巖屑的巖石類型及相應的含量。為推斷來源區(qū)母巖性質(zhì)提供依據(jù)。各類巖屑的鏡下特征詳見表5。

重礦物：常見的有鋯石、電氣石、磷灰石、金紅石、綠簾石、枯榴石、磁鐵礦??等。而對于橄欖石、輝石等重礦物應慎重對待，它們往往是特別沉積條件的產(chǎn)物。鑒定時要求定出重礦物名稱，注意重礦物組合。同時應注意與自生重礦物的區(qū)別（自生重礦物一般晶形好、清白透明、無磨蝕現(xiàn)象）。不同重礦物組合可反映來源區(qū)母巖的性質(zhì)。（見表2）

現(xiàn)將常見重礦物的鑒定特征列后：

鋯石：無色、極高突起、干擾色高可達三級，磨蝕后呈長圓形。平行消光。電氣石：綠色、黃褐色、藍灰色、正中高突起，多色性及吸收性明顯。磷灰石：無色透明，正中突起，干擾色一級灰，平行消光。

金紅石：紅色、褐紅色，極高突起、干擾色極高，常為本色所掩蓋。綠簾石：綠色、黃綠色、黃色、高突起，干擾色高且異常嬌艷。石榴石：等軸粒狀，無色，極高突起、均質(zhì)體，全消光。磁鐵礦：黑色、不透明礦物。

（3）注意觀測有無內(nèi)源碳酸鹽顆粒（內(nèi)碎屑、鮞粒、球粒、生物碎屑）及火山碎屑物的混入。

4）填隙物及其含量

（1）化學膠結(jié)物：在薄片觀測中要求定出膠結(jié)物的成分、膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)特征及其在巖石中的含量（%）。膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)見教材P102。常見的膠結(jié)物有如下。

碳酸鹽質(zhì)膠結(jié)物：無色、透明，具明顯閃突起，高級白干擾色，具解理和雙晶。硅質(zhì)膠結(jié)物有以下類型：

蛋白石：無色，但因混入物不同而帶各種顏色，負低突起，均質(zhì)性，全消光。玉髓：纖維狀或顯微粒狀集合體，無色正低突起，正交偏光下呈纖維狀、球粒狀或顯微粒狀集合體，一級灰干擾色。

石英：無色、透明，它形粒狀或浮現(xiàn)為石英碎屑的次生加大邊。

鐵質(zhì)膠結(jié)物：紅色、褐紅色，不透明，呈不規(guī)則狀分布于粒間孔隙之中。磷質(zhì)膠結(jié)物：多呈膠磷礦形式出現(xiàn)，為棕色或淺黃色，正中突起，顯均質(zhì)性及全

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表5沉積巖中常見巖屑的鏡下特征

巖屑名稱鏡下特征無色、透明、或因含雜質(zhì)而較混濁，由小米硅質(zhì)巖（燧石巖）巖屑粒狀石英集合體組成。在正交鏡下具微晶結(jié)構(gòu)，顯集合偏光性質(zhì)，消光紊亂，無一定消光位，干擾色一級灰脈石英巖屑變質(zhì)石英巖巖屑酸性噴出巖巖屑無色、透明、正低突起，正交鏡下由石英彼此鑲嵌規(guī)則排列而呈雞冠狀構(gòu)造無色、透明，正交鏡下由拉長定向排列的石英組成，彼此呈縫合線狀接觸，具波狀消光無色或微具紅色，由長石、石英斑晶及玻璃質(zhì)組成，具流紋構(gòu)造，正交鏡下見霏細結(jié)構(gòu)或球粒結(jié)構(gòu)灰黑色或褐紅色，由長石微晶與玻璃質(zhì)及鐵質(zhì)組成玻晶交織結(jié)構(gòu)，偶見中性長石斑晶。斜長石微晶定向或半定向排列黑色或褐色，斜長石微晶雜亂排列于褐色鐵質(zhì)物中千枚巖巖屑由絹云母組成，具定向排列。片巖巖屑則由云母綠泥石與石英組成，定向排列，具片理構(gòu)造由石英、長石、云母等粉砂組成，具明顯粉砂狀結(jié)構(gòu)，云母定向排列，填隙物多為泥質(zhì)灰黑色或褐紅色，表面污濁不清白，光性較泥質(zhì)巖巖屑弱，有時可見水云母等粘土礦物分布其中或具定向性碳酸鹽巖屑無色或灰色，突起較高，多由微晶方解石組成，偶有生物碎屑，具高級白干擾色易與粘土化的長石相混淆，但長石具有一級灰干擾色背景有時極象泥質(zhì)巖屑，以高級白干擾色與之區(qū)別脫?；笠着c酸性火山凝灰?guī)r巖屑由玻屑和晶屑等火山物質(zhì)組成，具凝灰結(jié)構(gòu)巖屑相混，注意找到玻屑即可區(qū)別

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與其它巖屑的區(qū)別單偏光下極象石英，但常因含雜質(zhì)而較臟，正交鏡下顯小石英集合體性質(zhì)與石英區(qū)別易與燧石巖屑相混，以霏細結(jié)構(gòu)及長石石英斑晶與之區(qū)別中性噴出巖巖屑中—基性噴出巖巖屑千枚巖、片巖巖屑斜長石微晶的存在是其鑒定特征，鐵質(zhì)含量高粉砂巖巖屑消光。實為超微粒晶體呈粒狀或纖柱狀磷灰石。纖柱狀磷灰石規(guī)則排列則顯一級深灰干擾色。

硬石膏膠結(jié)物：是含鹽系巖石中常有特別膠結(jié)物。無色透明，正中突起、兩組解理近于直交，平行消光、二級藍綠干擾色。

（2）雜基：盡可能區(qū)分出原雜基或正雜基及其含量。定出雜基成分。原雜基及正雜基有助于判斷搬運沉積環(huán)境。而似雜基（即淀雜基、外雜基、假雜基）則不能反映搬運介質(zhì)的性質(zhì)及沉積環(huán)境，但有助于了解成巖后生變化狀況。

（3）自生礦物：要求定出自生礦物的成分、分布及含量。自生礦物的生成有助于了解成巖后生變化發(fā)生的階段，成巖環(huán)境、介質(zhì)條件等。一些特別的自生礦物如海綠石可以指示沉積環(huán)境，具有指相意義。

5）支撐類型及膠結(jié)類型：同粗碎屑巖。

6）成巖后生變化：砂巖的成巖后生變化見教材P117—121。砂巖中常見的成巖后生變化作用有以下類型。

（1）膠結(jié)作用與固結(jié)作用：膠結(jié)作用是碎屑物變成碎屑巖的最主要的一種作用。簡單的膠結(jié)作用主要是從孔隙溶液中沉淀出礦物質(zhì)。然而砂巖中常不只一種成分的膠結(jié)物、或不只一次膠結(jié)作用，其形成時間有先有后，觀測時應特別注意膠結(jié)物成分的變化、膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)及相互之間的關(guān)系。這些研究有助于了解砂巖的固結(jié)歷史和成巖變化的序次。

（2）落實及壓溶作用：主要根據(jù)碎屑顆粒的填集程度——即堆積的緊湊程度、顆粒間的接觸強度——即由點接觸→線接觸→凹凸接觸→縫合線狀接觸，以及膠結(jié)物的多少、顆粒是否變形（如：云母片是否彎曲）及有無假雜基的存在等來確定落實作用的存在及強度。

（3）重結(jié)晶作用：砂巖的重結(jié)晶作用主要發(fā)生在填隙物當中，如微晶方解石泥重結(jié)晶形成粒狀方解石、硅質(zhì)膠結(jié)物形成再生石英、粘土原雜基變成正雜基等。重結(jié)晶作用主要發(fā)生在成巖晚期及后生階段。

（4）交代作用及自生礦物的形成：交代作用的發(fā)生與外來物質(zhì)的參與和介質(zhì)條件（pH、Eh）變化有關(guān)。在觀測中應注意礦物間的交代共生關(guān)系。為砂巖的成巖后生變化歷史提供依據(jù)。

7）砂巖中孔隙的研究：應注意孔隙的類型、成因、孔隙及其連通性。以便對砂巖的儲集性能作出評價。（詳見教材P121—122）

8）砂巖成因的初步分析：通過對砂巖標本及薄片的觀測研究之后，應對砂巖的特點加以總結(jié)，并在綜合分析的基礎上作出某些成因推斷和提出一些問題。對砂巖成因的初步分析要求以下幾個方面。

（1）從碎屑的成分特征分析推斷陸源區(qū)母巖的性質(zhì)及大地構(gòu)造狀況。

（2）從砂巖的成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度分析推斷風化作用、搬運沉積作用對碎屑的改造程度、搬運距離的遠近、搬運沉積介質(zhì)的性質(zhì)及搬運方式，并推斷沉積環(huán)境。

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（3）從化學膠結(jié)物的成分、結(jié)構(gòu)、膠結(jié)類型、自生礦物、顆粒接觸關(guān)系等分析推斷成巖作用強度、成巖環(huán)境及成巖蛻變歷史。

（4）還可根據(jù)碎屑及填隙物的成分、顏色等特推斷古地理、古氣候。9）砂巖的命名

（1）首先根據(jù)碎屑成分及其含量在砂巖成分成因三角形分類圖內(nèi)投點，確定砂巖的基本名稱。

（2）再根據(jù)顏色、結(jié)構(gòu)、填隙物或自生礦物進行綜合命名。即：

顏色+結(jié)構(gòu)（粒度）+填隙物（或自生礦物）+基本名稱

（3）下面介紹砂巖基本名稱的確定方法：

①根據(jù)前面統(tǒng)計（或估計）的各種碎屑（石英、長石、巖屑）在巖石中的百分含量求出各種碎屑占碎屑總量的含量（%），即求出Q、F、R在碎屑總量中的含量（%），要求Q+F+R=100%，即：

Q?石英含量?100%

碎屑總量F?R?長石含量?100%

碎屑總量巖屑含量?100%

碎屑總量②根據(jù)所求的Q、F、R值在三角圖內(nèi)投點。具體作法是先根據(jù)Q的含量作FR線的平行線，再以F的含量作QR線的平行線或以R的含量作QF線的平行線，這兩條線必然相交于一點，其交點所在的區(qū)域名稱即為巖石的基本名稱。舉例說明：如某砂巖經(jīng)計算得出：Q=55%、F=30%、R=15%按上述方法投點落于三角圖內(nèi)的第5區(qū)。則該砂巖的基本名稱為巖屑長石砂巖（如圖1所示）。

圖1砂巖分類三角圖

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10）作素描圖

薄片中所觀測到的現(xiàn)象，除文中描述外，還應選擇具有代表性的視域作素描圖，以表示巖石的成分、結(jié)構(gòu)等特點；或選擇具有特別意義的現(xiàn)象如成巖作用等作局部的圖示說明。素描圖要求標明放大倍數(shù)、視域直徑、所用偏光性質(zhì)。（可參考教材P116—117中的圖）

3．砂巖的描述實例

標本號：Sc1.16產(chǎn)地：XX宣化

層位：長城系大紅峪組

手標本描述：灰白色，中—細粒砂狀結(jié)構(gòu)。碎屑在巖石中約占80%；碎屑的粒徑多為0.2—0.3mm，少數(shù)顆?？蛇_0.5mm或95%，故在分類三角圖內(nèi)投點落在第一區(qū)，應為石英砂巖，又因白云石基質(zhì)含量為20%，含量已超過15%，屬雜砂巖類。故定名為：灰白色白云質(zhì)石英雜砂巖

（三）粉砂巖的觀測與描述

粉砂巖的觀測描述內(nèi)容及鑒定方法和砂巖一致。但由于粉砂巖粒度細小，在手標本上，用肉眼鑒別碎屑成分及膠結(jié)物成分是比較困難的。因此，更需要依靠于薄片的觀測了。薄片觀測和描述的內(nèi)容同砂巖。但在結(jié)構(gòu)觀測時應注意，粉砂巖由于粒度小，常呈懸浮狀態(tài)搬運，碎屑間的摩擦較小，故多呈棱角狀或次棱角狀，所以碎屑磨圓度的意義不大。

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3．課外作業(yè)：Sc1.16白云質(zhì)石英砂巖

試驗四砂巖（二）

一、目的要求

把握長石砂巖類的基本特征及命名原則，并在三角分類圖內(nèi)投點命名。二、內(nèi)容

1．詳細觀測并描述以下標本及薄片的成分，結(jié)構(gòu)及成巖后生變化等特征；并對長石砂巖的成因進行初步分析。

Sc3.6

長石砂巖

XX唐山Pt12重慶北碚J重慶北碚J

2．觀測并描述以下標本Sc2.4長石石英砂巖Sc2.13長石石英砂巖

試驗五砂巖（二）

一、目的要求

把握巖屑砂巖類的基本特征及命名原則，并在三角分類圖內(nèi)投點命名。二、內(nèi)容

1．詳細觀測并描述以下標本及薄片的成分、結(jié)構(gòu)、成巖后生變化等特征；并對其成因進行初步分布。

Sc3.15巖屑砂巖

綿竹漢旺?彭縣T

2．觀測并描述以下標本Sc2.14巖屑石英砂巖三、課外作業(yè)

總結(jié)石英砂巖、長石在巖和巖屑砂巖的主要特征并對比它們的異同點。

試驗六泥質(zhì)巖及粉砂巖

一、目的要求

把握泥質(zhì)巖及粉砂巖的一般特征；了解泥質(zhì)巖的研究方法。二、內(nèi)容

1．觀測以下薄片及常見粘土礦物的電鏡照片①高嶺石③水云母④綠泥石

⑤海泡石⑥鮞狀高嶺石⑦含鐵高嶺石粘土巖⑧泥巖

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②膨潤土（蒙脫石）

2．觀測并簡要描述以下標本Sc4.1Sd1.6Sd2.2Sd3.3Sd4.2Sd5.4Sd9.2

粉砂巖綠色頁巖砂質(zhì)頁巖炭質(zhì)頁巖油頁巖

XX宣北Pt12四川馬角壩S四川馬角壩T1北京溫泉J重慶山洞J重慶北碚T2廣東茂名第三紀

紫紅色鈣質(zhì)頁巖

水云母粘土巖（綠豆巖）

3．參觀以下標本高嶺土；斑脫土；黃土。

試驗七火山碎屑巖類

一、目的要求

把握火山碎屑巖的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，及主要巖石類型的特征。二、內(nèi)容

1．觀測描述以下標本及薄片Sa3.10玻屑凝灰?guī)r2．參觀以下標本：Sa2.2Sa4.1Sa4.2

火山角礫巖熔結(jié)凝灰?guī)r

浙江縉云浙江J四川南江Za

XX宣化KXX張家口K

Sa3.11流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r

熔結(jié)火山角礫巖

試驗八碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

一、目的要求

通過觀測碳酸鹽巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造類型，結(jié)合教材及講課內(nèi)容，要求把握碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征、本次試驗是通過展覽的形式進行，同學自己作記錄及素描。

二、內(nèi)容1．礫屑結(jié)構(gòu)2．砂屑結(jié)構(gòu)3．粉屑結(jié)構(gòu)4．生物骨屑結(jié)構(gòu)5．介屑結(jié)構(gòu)6．真鮞結(jié)構(gòu)7．薄皮鮞結(jié)構(gòu)

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8．藻鮞結(jié)構(gòu)9．復鮞結(jié)構(gòu)10．變形鮞結(jié)構(gòu)11．變晶鮞結(jié)構(gòu)12．負鮞結(jié)構(gòu)13．球粒結(jié)構(gòu)14．團塊結(jié)構(gòu)15．藻屑團塊結(jié)構(gòu)16．核形石結(jié)構(gòu)17．凝塊石結(jié)構(gòu)18．生物骨架結(jié)構(gòu)19．礁屑結(jié)構(gòu)20．中晶結(jié)構(gòu)21．細晶結(jié)構(gòu)22．粉晶結(jié)構(gòu)23．微晶結(jié)構(gòu)24．剩余鮞粒結(jié)構(gòu)25．剩余藻屑結(jié)構(gòu)26．疊層構(gòu)造27．層紋構(gòu)造28．鳥眼構(gòu)造29．傘藻示底構(gòu)造30．滲濾沙示底構(gòu)造31．生物擾動構(gòu)造32．縫合線構(gòu)造

試驗九碳酸鹽巖的生物碎屑、成巖作用及孔隙

一、目的要求

1．了解生物碎屑的鑒定方法，認識常見的生物碎屑；2．了解碳酸鹽巖的主要成巖后生作用及孔隙類型。二、內(nèi)容（一）生物碎屑1．綠藻2．紅藻3．藍綠藻

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4．硅藻5．有孔蟲6．海綿骨針7．四射珊瑚8．層孔蟲9．苔蘚蟲10．腕足11．腹足12．瓣鰓13．棘屑14．三葉蟲15．介形蟲（二）成巖作用

16．海水潛流帶二世代交結(jié)17．淡水亮晶方解石膠結(jié)18．淡水滲流帶懸掛膠結(jié)19．淡水滲流帶新月型膠結(jié)20．藻鮞灰?guī)r成巖落實作用21．砂屑白云巖成巖落實作用22．后生期壓溶作用23．共軸生長邊24．泥晶化邊

25．潮上成巖白云化作用26．成巖早期白云化作用27．成巖白云化作用28．去白云化作用29．膏化（三）孔隙30．粒內(nèi)溶孔31．粒間溶孔32．體腔孔

試驗十石灰?guī)r類（一）

一、目的要求

把握石灰?guī)r主要類型特征及石灰?guī)r的分類命名原則；學會觀測石灰?guī)r的成巖后生

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變化及成因分析的方法。

二、內(nèi)容

1．詳細觀測并描述以下標本及薄片Se2.2Se5.9Se5.1Sg1.1

竹葉狀灰?guī)r球?；?guī)r介殼灰?guī)r微晶灰?guī)r

遼寧本溪?四川馬角壩C1重慶北碚J四川漢旺T2XX昌平

2．觀測并描述以下標本

Se5.13海百合灰?guī)r

試驗十一石灰?guī)r類（二）

一、目的要求同試驗十。二、內(nèi)容

1．觀測并描述以下標本及薄片Se3.2Se3.6Se5.3

鮞?；?guī)r鮞?；?guī)r

四川漢旺T3重慶北碚T四川馬角壩C3

2．觀測并描述以下標本

核形石灰?guī)r

3．參觀：生物礁灰?guī)r三、課外作業(yè)

觀測描述薄片Se3.1鮞?；?guī)r

試驗十二白云巖及泥灰?guī)r類

一、目的要求

把握白云巖及泥灰?guī)r的巖石特征；學會鑒定白云巖及泥灰?guī)r的方法；并對白云巖的成因進行初步分析。

二、內(nèi)容

1．觀測并描述以下標本及薄片Sf1.2Se2.4Sf5.3

白云巖

四川馬角壩D3XX唐山?彭縣D3

豹皮狀白云質(zhì)灰?guī)r沙糖狀白云巖

2．觀測并描述以下標本Sg1.3泥灰?guī)r

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§2泥質(zhì)巖

泥質(zhì)巖由于粒度細，故用肉眼鑒定其成分是很困難的，對泥質(zhì)巖的研究必需采取一系列現(xiàn)代方法。如：差熱分析法、掃描電子顯微鏡法、X射線粉晶衍射法、紅外線吸收光譜法、有機試劑染色法、油浸法及化學分析等。但最基本的還是肉眼及顯微鏡的觀測。

一、肉眼觀測

1．顏色：決定于泥質(zhì)巖的礦物成分和所含的雜質(zhì)，質(zhì)純的單礦物粘土巖多呈淺色（白色、淺綠色、淺黃色或淺紅色）。當混入有雜質(zhì)時顏色就會改變，如混入有機質(zhì)變?yōu)楹谏烊腓F的氧化物或氫氧化物時則呈黃色、紅色。顏色還能反映其工業(yè)性質(zhì)。如：鮮紅色、紫紅色或褐色粘土不能作為耐火粘土，而白色、淺灰色則可作耐火材料。

2．結(jié)構(gòu)：肉眼觀測泥質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)只能根據(jù)斷口的粗糙程度加以確定。常見的結(jié)構(gòu)主要是根據(jù)含粉砂及砂的狀況而劃分五個類型：

（1）泥質(zhì)結(jié)構(gòu)：用手觸摸巖石有滑膩感，用小刀切割的切面光滑，斷口呈貝殼狀，或平坦狀。

（2）含粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)及粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)：斷口較粗糙，手觸摸微有粗糙感。用放大鏡可見粉砂碎屑，小刀切面不光滑。

（3）含砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)及砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)：手觸摸有明顯的粗糙感覺，肉眼見有砂粒，斷口粗，呈參差狀。

3．構(gòu)造：泥質(zhì)巖常見的構(gòu)造有水平層理、泥裂、雨痕、蟲跡、結(jié)核等；具有沿層理方向易剝裂成頁狀的頁理構(gòu)造。凡具頁理構(gòu)造的泥質(zhì)巖稱為頁巖，無頁理構(gòu)造的泥質(zhì)巖則稱為泥巖。

4．礦物成分：泥質(zhì)巖的礦物成分，肉眼難以鑒別。只能根據(jù)一些物理性質(zhì)初步確定，如高嶺石粘土巖、斷口貝殼狀、潤濕后具可塑性，膨脹性不明顯；而蒙脫石粘土巖則吸水膨脹性特強、具有強的粘舌性，放入水中馬上散開，僅管粘土礦物難鑒定，但混入物可通過其它方法確定，如加鹽酸起泡，說明有碳酸鈣混入，巖石致密堅硬則有硅質(zhì)混入，機械混入物石英、云母等肉眼可以直接觀測。

5．含生物化石的狀況。

6．命名：主要是根據(jù)泥質(zhì)巖的固結(jié)程度、結(jié)構(gòu)、礦物成分、混入物及顏色等進行綜合命名，見泥質(zhì)巖的分類表（表6所示）。

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表6泥質(zhì)巖的分類

固結(jié)程度結(jié)構(gòu)（粉砂含量）128mm128-64mm64-8mm8-2mm2-0.25mm0.25-0.0625mm

2．主要巖石類型鑒定

（1）集塊巖和火山角礫巖：粒度上與正常沉積的粗碎屑巖相當。但要注意和正常沉積角礫巖區(qū)別。這類巖石的碎屑多半是火山熔巖屑，及火山碎屑。有時混有沉積巖或變質(zhì)巖的巖屑。晶屑較少見，主要是石英長石。呈尖棱角狀；玻屑及火山灰、火山塵含量少，它們與熔巖物質(zhì)或正常沉積物混在一起成為巖石的填隙物。熔巖碎屑中有時見斑晶及氣孔。

（2）凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r：外貌很像細砂巖，它們共同點是都具碎屑結(jié)構(gòu)。區(qū)別在于顏色較特別，顏色比較嬌艷，有紫紅色、灰綠色、灰白色等，有時顏色分布不均勻。常含有新鮮棱角狀的晶屑（主要為長石、石英、其次為云母），玻屑在鏡下可見到，這是最主要的一個特征。此外，可見到沉積巖，火山巖巖屑。

（3）凝灰?guī)r、特別是熔結(jié)凝灰?guī)r和熔巖相像，其區(qū)別在于具碎屑結(jié)構(gòu)，粗糙感較明顯，有時較疏松，外貌較斑雜，不如熔巖那樣純凈，可混有沉積巖巖屑，具凝灰結(jié)構(gòu)。晶體常見有破碎現(xiàn)象，呈棱角狀。

二、火山碎屑巖的觀測、描述和圖示

（一）標本及薄片的觀測內(nèi)容1．顏色及其分布的均勻程度。

2．結(jié)構(gòu)：火山碎屑的大小、形狀、分選性、致密程度。3．構(gòu)造：塊狀、斑雜狀等，層理構(gòu)造、或火山泥球構(gòu)造等。

4．成分：有碎屑和填隙物之分。碎屑成分有巖屑（熔巖或沉積巖屑）、塑性巖屑、晶屑（長石、石英、云母）、玻屑（塑性、或剛性），也可含少量化學沉積物，填隙物多半為細小玻屑、晶屑組成的火山灰或火山塵。

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5．次生變化：如蒙脫石化、硅化、去?；⑻妓猁}化、沸石化等。

6．定名：應綜合考慮火山碎屑物質(zhì)的含量、大小和物態(tài)，熔巖物質(zhì)或沉積物質(zhì)的混入量，原始巖漿成分（根據(jù)晶屑或玻屑性質(zhì)、化學分析資料來確定），次生變化，以及成巖方式等來命名。一般命名是根據(jù)：顏色+原始巖漿成分+火山碎屑物態(tài)+基本名稱。例如：灰綠色流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r。

（三）火山碎屑巖描述實例

標本號：Sa3.10產(chǎn)地：XX張家口產(chǎn)狀：白堊系火山碎屑下降沉積物野外名稱：流紋質(zhì)凝灰?guī)r。

手標本描述：淺紫紅色，并有綠色及白色斑塊，顏色不均勻，凝灰結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。成分較繁雜，有巖屑、玻屑、晶屑。其中巖屑約占10%左右，呈棱角——次棱角狀，大小懸殊，分選較差，最大者有10—12mm，小的只有0.01—0.2mm。巖屑成分有火山巖巖屑，淡綠色或黃白色，致密狀，外形不規(guī)則，常呈扁長體（7—20mm）；粉砂質(zhì)泥巖及安山巖巖屑，多為紫紅色，次棱角狀，部分已風化而成孔洞；燧石巖巖屑，灰黑色硬度大，晶屑少見，其余為玻屑及火山塵填隙物，肉眼不易分辯，膠結(jié)較疏松，質(zhì)地粗糙。

定名：紫紅色流紋質(zhì)凝灰?guī)r

鏡下觀測：凝灰結(jié)構(gòu)，碎屑成分以玻屑為主，約占70%。

玻屑：無色，有的含赤鐵礦微小分散狀質(zhì)點而呈紅色，玻屑均呈弧面棱狀，

彎弓狀，氣孔狀，局部去?；蛎擅撌?。

晶屑：量少。有斜長石、石英及黑云母，約占1.6%。

巖屑：①塑性巖屑，為玻璃質(zhì)，有去?；F(xiàn)象，形狀多樣，如透鏡狀、焰舌

狀、巖帶狀等，兩端常呈撕裂狀斷面。②粉砂質(zhì)泥或泥質(zhì)粉砂巖巖屑。③硅質(zhì)巖巖屑、少量。

④安山巖巖屑，具玻晶交織結(jié)構(gòu)，巖屑總量約占10%。

填隙物：為火山塵物質(zhì)，微帶紅色，約占15—20%。次生變化：去?；⒚擅撌?、碳酸鹽化。

命名：紫紅色流紋質(zhì)玻屑凝灰?guī)r

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§4碳酸鹽巖

一、碳酸鹽巖的觀測和描述內(nèi)容

（一）手標本的觀測和描述內(nèi)容1．顏色

2．礦物成分及含量：按碳酸鹽礦物—粘土礦物—碎屑礦物—自生的非碳酸鹽礦物的順序依次描述其特征及含量（%）。還應說明對稀鹽酸或鎂試劑的試驗反應狀況。

3．結(jié)構(gòu)、構(gòu)造：

（1）若具粒屑結(jié)構(gòu)，應描述：①顆粒類型、顆粒形狀、大小及含量（%）；②填隙物類型及含量（%）；③支撐性及膠結(jié)類型。

（2）若不具粒屑結(jié)構(gòu)，則可能為泥晶、微晶結(jié)構(gòu)、或晶粒結(jié)構(gòu)、或交代剩余結(jié)構(gòu)。應視具體狀況進行描述。

（3）構(gòu)造：構(gòu)造類型及特征。

4．生物化石或生物碎片：化石種類、數(shù)量、保存狀況。5．成巖后生變化

6．定名：顏色+填隙物+結(jié)構(gòu)+成分名稱（二）薄片的觀測與描述內(nèi)容1．礦物成分及含量：包括（1）碳酸鹽礦物種類及含量；

（2）陸源粘土和碎屑礦物的成分、含量及分布狀況；（3）自生非碳酸鹽礦物的成分、含量及分布狀況。2．結(jié)構(gòu)、構(gòu)造：

（1）粒屑結(jié)構(gòu)應按結(jié)構(gòu)組分——顆粒、泥晶基質(zhì)、亮晶膠結(jié)物、孔隙的順序依次觀測并描述。

（2）泥晶微晶結(jié)構(gòu)或含××顆粒的泥晶、微晶結(jié)構(gòu)。

（3）若經(jīng)重結(jié)晶，則具晶粒結(jié)構(gòu)或剩余結(jié)構(gòu)。描述時應注意晶粒的大小及均勻程度，剩余結(jié)構(gòu)類型。

（4）構(gòu)造：主要描述在薄片內(nèi)能觀測到的構(gòu)造，如鳥眼構(gòu)造、示底構(gòu)造、生物鉆孔及縫合線構(gòu)造等。

3．生物化石的觀測與描述：應描述生物的種類、數(shù)量、保存及生長狀況。4．成巖后生變化：變化類型、變化強度、各種作用發(fā)生的先后順序、最終綜合出成巖蛻變歷史及成巖環(huán)境。

5．巖石成因的初步分析。6．定名：同手標本。

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7．作素描圖：要求同碎屑巖。

二、碳酸鹽巖的鑒定與描述要求

（一）手標本的鑒定與描述要求

1．顏色：一般為淺色，以灰色、灰白色為主，但由于混入物成分及含量不同，則可形成不同的顏色。如深灰色或黑色為混入有機質(zhì)、黃鐵礦。這些物質(zhì)呈細分散狀態(tài)存在于巖石中，使巖石顏色加深。又如紫紅、褐紅等色為混入有含水氧化鐵物質(zhì)所致，好多白云巖呈米黃色或褐色系，含鐵白云石構(gòu)成，觀測描述要求與碎屑巖一致。

2．礦物成分：碳酸鹽巖包括石灰?guī)r（方解石含量>50%）和白云巖（白云石含量>50%）兩大類，故確定礦物成分意義極大。在標本上主要是根據(jù)加稀鹽酸（5%）試驗確定：①加稀鹽酸馬上猛烈起泡并嘶嘶作響，說明巖石主要由方解石組成，應為石灰?guī)r類；②若加稀鹽酸不起泡或粉末緩慢起泡，且條痕加鎂試劑變藍說明含鎂，巖石主要由白云石組成，應為白云巖類；③若加稀鹽酸起泡反應后留下泥質(zhì)物，則為泥灰?guī)r類。其它如陸源礦物和自生礦物也應描述并說明其賦存狀態(tài)。

3．結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征：由于碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)與巖石的成因有密切的關(guān)系，故不同成因的碳酸鹽巖就具有不同的結(jié)構(gòu)特征，在標本上觀測碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)應先用稀鹽酸或水打濕后進行，觀測其斷口以確定巖石具什么結(jié)構(gòu)。

①若巖石斷口粗糙，并明顯看出由顆粒和填隙物兩部分組成，則巖石具粒屑（顆粒）結(jié)構(gòu)，再進一步根據(jù)顆粒的特征，確定顆粒的類型。

②斷口致密，平坦光滑，或呈貝殼狀，用放大鏡可見晶粒，為微晶（泥晶）結(jié)構(gòu)。③由群體生物骨架和其它共生生物組成的巖石，孔洞經(jīng)常發(fā)育，并為粒屑沉積物、灰泥或亮晶，膠結(jié)物充填，為生物骨架結(jié)構(gòu)。

④斷口呈“砂糖狀〞，晶粒較粗者為晶粒結(jié)構(gòu)，晶粒按其大小可進一步細分為巨晶、粗晶、中晶、細晶、極細（或粉）晶、微晶等結(jié)構(gòu)。

碳酸鹽巖的構(gòu)造除具有和碎屑巖一致的層理、波痕、干裂等構(gòu)外、還有一些碳酸鹽巖所特有的構(gòu)造，如疊層構(gòu)造、鳥眼構(gòu)造、縫合線構(gòu)造及生物擾動構(gòu)造等。

4．巖石中含生物化石或生物碎屑的狀況。

5．填隙物特征及含量：填隙物包括亮晶膠結(jié)物及泥晶（灰泥）基質(zhì)。亮晶是清白透明的方解石晶體，充填于粒間孔隙之中，對粒屑起膠結(jié)作用。泥晶（微晶）基質(zhì)是與顆粒同時沉積的直徑50%者為顆粒（屑）灰?guī)r（白云巖）；顆粒含量4mm以上極粗晶結(jié)構(gòu)：晶粒直徑4—1mm粗晶結(jié)構(gòu)：晶粒直徑1—0.5mm中晶結(jié)構(gòu)：晶粒直徑0.5—0.25mm細晶結(jié)構(gòu)：晶粒直徑0.25—0.0625mm

極細（粉）晶結(jié)構(gòu)：晶粒直徑0.0625—0.0315mm微晶結(jié)構(gòu)：晶粒直徑0.0315—0.0039mm泥晶結(jié)構(gòu)：晶粒直徑后生期還有壓溶、重結(jié)晶作用等，故孔隙少。

巖石綜合定名：紫紅色亮晶—泥晶含生物碎屑鮞?；?guī)r。

四、生物骨骼顆粒的鑒定

碳酸鹽巖中含有大量生物化石，有的完整，有的成為碎屑。它們成為生物骨架、骨屑結(jié)構(gòu)的主要組分，并且根據(jù)生物組合及其生態(tài)特征可判別碳酸鹽巖的形成環(huán)境。

（一）骨骼顆粒的礦物成分

骨骼顆粒的礦物成分有四種：鈣鎂碳酸鹽、二氧化硅、鈣磷酸鹽和有機化合物。1．鈣鎂碳酸鹽

鈣鎂碳酸鹽是各門類生物骨骼的主要礦物成分，有低鎂方解石、高鎂方解石、文石。高鎂方解石和文石極不穩(wěn)定，易轉(zhuǎn)化為低鎂方解石。

低鎂方解石主要是藍綠藻、紅藻、輪藻、有孔蟲、古杯類、海綿、層孔蟲、四射珊瑚、床板珊瑚、腕足類、竹節(jié)石、苔蘚蟲和三葉蟲等的硬體組分。

高鎂方解石主要是紅藻（珊瑚藻）、棘皮類、有孔蟲（粟米蟲）和八射珊瑚的硬體組分。

文石主要是綠藻、軟體動物、六射珊瑚、紅藻（松藻）和龍介蟲類的硬體組分。（見圖2）

圖2鈣質(zhì)動物化石形態(tài)分類示意圖解（余素玉，1978）

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2．二氧化硅

非晶質(zhì)蛋白石經(jīng)過重結(jié)晶為玉髓后變?yōu)槭?。硅質(zhì)礦物主要是硅藻，放射蟲和硅質(zhì)海綿骨針等的硬體組分。

3．鈣磷酸鹽

鈣磷酸鹽礦物主要為膠磷礦，它是無餃類腕足動物，軟舌螺和脊椎動物的骨骼及牙齒等的主要成分。

4．有機化合物

有機化合物大部分為造骨的有機質(zhì)，如幾丁質(zhì)和殼蛋白，主要是節(jié)肢動物門的骨骼組分。

（二）骨骼顆粒的顯微結(jié)構(gòu)

骨骼顆粒的顯微結(jié)構(gòu)是指組成骨骼顆粒殼層的礦物形狀、大小、結(jié)晶程度、排列方式等，按晶體在三維空間形態(tài)特征分為五大結(jié)構(gòu)類型：粒狀結(jié)構(gòu)、纖狀結(jié)構(gòu)、柱狀結(jié)構(gòu)、片狀結(jié)構(gòu)和單晶結(jié)構(gòu)。（見圖3）

圖3鈣質(zhì)化石常見顯微結(jié)構(gòu)圖解（據(jù)余素玉，1978）

1—有孔蟲；2—層孔蟲、海綿、紅藻；3—古杯類；4—珊瑚類；

5—三葉蟲、介形蟲；6—腕足類、苔蘚蟲類；7—瓣鰓類；8—棘皮類

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1．粒狀結(jié)構(gòu)

粒狀結(jié)構(gòu)由光性方位不一致，等軸粒狀的方解石幾何體組成，按晶粒大小分為四種結(jié)構(gòu)：

①膠粒結(jié)構(gòu)：由微晶方解石膠結(jié)稍大的方解石、石英粉砂、粒屑和骨屑而形成，見于藍綠藻、紅藻、有孔蟲等的硬體中。

②隱粒結(jié)構(gòu)：由小于0.5?的方解石晶粒組成，見于藍綠藻、紅藻、有孔蟲、古杯、珊瑚、層孔蟲等的硬體中。

③微粒結(jié)構(gòu)：由1—5?的方解石晶粒組成，見于藍綠藻、綠藻、紅藻、有孔蟲、古杯、海綿、層孔蟲和珊瑚等的硬體中。

④晶粒結(jié)構(gòu)：由大于5?的方解石晶粒組成，相互鑲嵌，見于綠藻、海綿骨針、六射珊瑚、雙殼類、腹足類等的硬體中。

2．纖狀結(jié)構(gòu)

纖狀結(jié)構(gòu)由平行或放射排列的單向延長的方解石晶體組成，按纖體排列和大小分為三種結(jié)構(gòu)：

①層纖結(jié)構(gòu)：纖體大多垂直于基面生長而形成，見于珊瑚、層孔蟲、介形蟲、有孔蟲、苔蘚蟲及腕足、雙殼、腹足、頭足的骨骼中。

②柱纖結(jié)構(gòu)：纖體從微?；€向上向外生長、呈束狀，見于輪藻、珊瑚、層孔蟲、雙殼、腹足的硬體中。

③玻纖結(jié)構(gòu)：由小于1?的均勻纖體垂直殼面彼此平行或放射排列組成，正交偏光下呈波狀消光，見于三葉蟲和介形蟲。

3．片狀結(jié)構(gòu)

片狀結(jié)構(gòu)由兩向延伸的方解石片狀晶體彼此平行疊積組成，片狀晶體厚1—2?，按片狀晶體疊積方式為兩種結(jié)構(gòu)：

①平行片狀結(jié)構(gòu)：由小于1—2?近于平行殼面的方解石片狀晶體疊積而成，見于腕足、苔蘚蟲、竹節(jié)蟲的骨質(zhì)、及蠕蟲管中。

②交織片狀結(jié)構(gòu)：由小于1?紋片平行疊合的楔形體而成，楔形體之間的紋片彼此呈交織排列，紋片多由文石組成，見于腹足、雙殼類和頭足類的殼質(zhì)中。

4．柱狀結(jié)構(gòu)

柱狀結(jié)構(gòu)由寬大于5?以上的方解石柱狀晶體垂直或斜交殼面所組成，見于雙殼類、腹足類和頭足類的殼體中。

5．單晶結(jié)構(gòu)

單晶結(jié)構(gòu)由一致消光的單一方解石晶體所組成，它是棘皮動物的海百合和海膽骨板的主要結(jié)構(gòu)，按單晶的形式分為二種結(jié)構(gòu)：

①連生單晶結(jié)構(gòu)：由單晶方解石連生組成，見于海百合骨板中。

②網(wǎng)格單晶結(jié)構(gòu)：由原生單晶方解石與次生單晶方解石（c軸相互垂直所組成），見于海膽骨板中。

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（三）骨骼顆粒類型及特征1．藍綠藻

①綿層類藍綠藻：具有疊層構(gòu)造，常稱為隱藻。疊層構(gòu)造由暗層是富藻層、呈隱粒結(jié)構(gòu)灰黑色，和亮層是富屑層、呈微?；蚓Я＝Y(jié)構(gòu)、顯灰白色。按形態(tài)分三種類型：外形呈水平紋層狀稱層紋石，呈波狀稱疊層石，呈圓形或橢圓形稱核形石。分布于潮坪環(huán)境。（見圖4）

圖4疊層石的三大類型

左圖—柱狀疊層石（疊層石）；中圖—球狀疊層石（核形石）；

右圖—層狀疊層石（層紋石）（據(jù)梁玉左，1975）

②孔層類藍綠藻：呈細管殼、常稱為弱鈣藻，細管殼呈隱?；蛭⒘＝Y(jié)構(gòu)，外形呈彎曲形并相互纏繞稱葛萬藻，呈樹枝狀叢生排列稱附枝藻，一般分布于潮坪—瀉湖環(huán)境。

2．綠藻

綠藻具原塑鈣質(zhì)殼，常稱為鈣藻。常見有二種類型：呈管狀殼和片狀殼。（見圖5）①呈管狀殼屬粗枝藻類，由中莖和側(cè)枝組成，呈晶粒結(jié)構(gòu)，一般分布于瀉湖環(huán)境。②呈片狀殼屬松藻類，節(jié)片由絲狀體排列為亮晶充填，主要分布于潮下帶。3．紅藻

紅藻具原塑鈣質(zhì)殼，常稱為造礁鈣藻，常見有四種類型：

①呈細管群體屬管孔藻，呈隱—微粒結(jié)構(gòu)，分布于潮下帶—淺海陸棚環(huán)境。②呈分枝狀葉狀體屬翁格達藻，呈薄壁單晶結(jié)構(gòu)，分布于潮下帶—淺海陸棚環(huán)境。③呈節(jié)片狀屬松藻，呈晶粒結(jié)構(gòu)，分布于潮下帶環(huán)境。④呈枝節(jié)狀和皮殼狀屬珊瑚藻，具下葉體和邊葉狀體構(gòu)造。

呈隱—微粒結(jié)構(gòu)，一般分布臺地邊緣形成生物礁或淺海陸棚環(huán)境。（見圖6）4．硅藻

硅藻殼由上下兩瓣殼套合組成，礦物成分為蛋白石，呈硅質(zhì)微粒結(jié)構(gòu)，外形圓盤形幅射硅藻分布于海水環(huán)境，菱羽紋硅藻分布于淡水環(huán)境。

5．有孔蟲

有孔蟲殼體小，由單房和多房組成，外形變化多態(tài)，呈平旋、螺旋和直列形，殼壁呈隱粒結(jié)構(gòu)為主要類型，分布于半咸水—海水環(huán)境。（見圖7）

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圖5綠藻類化石的顯微結(jié)構(gòu)和內(nèi)部顯微構(gòu)造

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圖6紅藻化石形態(tài)