常見沉積岩鑒定特征
更新時間:2021-04-10 17:51
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1. 礫岩(yán)類
凡直(zhí)徑在2mm以上的碎屑(含量(liàng)大於50%)組成的(de)岩石(shí)都屬此類。礫岩中(zhōng)礫的成分一般是比較堅硬的岩石碎屑。根據碎屑的磨圓程度可分為角礫(lì)岩和礫(lì)岩兩類。
(1) 角礫(lì)岩(yán):組成角礫岩的礫帶有棱角(jiǎo),分(fèn)選情況(kuàng)一般不好,或未經分選,多為搬運距離很(hěn)近或未經搬運堆積而成。根據(jù)成因,它們可能是(shì)由山(shān)崩重力堆積(jī)而成;由海浪衝(chōng)擊海岸而成(chéng);由母岩風化在原地殘積(jī)而成;或者由冰川搬運的冰磧堆積而成(稱(chēng)冰磧岩);也可能因斷層作(zuò)用而成(稱斷層角(jiǎo)礫岩,碎屑多呈尖棱狀(zhuàng))。
(2) 礫岩:組成(chéng)礫岩的礫多(duō)為次圓狀或圓狀。根據成因(yīn),礫岩可能(néng)是(shì)在海濱潮問帶由海浪(làng)反(fǎn)複(fù)衝刷磨蝕堆積而成,分(fèn)選和磨圓(yuán)度都比較(jiào)好,成分(fèn)比較單純;也可能是由河流短距離搬運(yùn)而成,分選和磨圓度較差,礫石成分也比較複(fù)雜。礫岩中一般(bān)少有化石,或含貝殼等生物碎屑化石。
2. 砂岩類
由2 -0. 05mm的碎屑(含量大於50%)膠結而成的岩石統稱砂岩。砂岩的礦物成分通常以石英顆粒為主,其次(cì)為長石、白雲母、黏土礦物以及各種岩屑。根據粒(lì)級(jí)大小(xiǎo),砂岩(yán)可以分為:
粗粒砂岩 粒徑2 -0. Smm
中粒砂岩 粒徑0.5 -0. 25mm
細粒砂岩 粒徑0. 25 -0. 05mm
根據礦物成分,砂岩可分為:
(1) 石英砂岩:砂(shā)岩中(zhōng)石英顆(kē)粒含量占90%以上,稱石英(yīng)砂岩。砂(shā)粒純淨,Si02含(hán)量(liàng)可達95%以上,磨圓(yuán)度好,分選性好。岩石常呈白、黃白、灰白、粉紅等色。這(zhè)種砂岩是原岩經過長期破壞衝刷分選而成。
(2) 長石砂(shā)岩:砂岩主由石英和長石顆粒組成(chéng),而長石顆粒含量一般在25%以上。通常為粗粒或中(zhōng)粒,常(cháng)呈淡紅、米黃等色,碎屑多為棱角狀,膠結物(wù)多為碳酸竭(jié)或鐵(tiě)質。此種砂(shā)岩多為花崗岩類岩石經風化殘積(jī)而成,或在構造上升地區強烈風化、迅速堆積而成。
砂岩可以作為建(jiàn)築材料,純淨石(shí)英(yīng)砂岩可用為玻璃工業原料;膠結不好的砂岩可(kě)形成含水層或含油層。
3. 粉砂岩類
由0. 05 -0. 005mm的碎屑膠結而(ér)成的岩石稱粉砂岩。礦物成分比較複雜,以石英為主,次為長(zhǎng)石,並有較多的雲母和(hé)黏土類礦物(wù),顯微鏡下觀察(chá)多具棱角(jiǎo)。膠結物以鐵質鈣質、黏土質為主。
(1) 粉砂岩:岩石質地致密、顏色多樣,隨膠結物和混入物而變(biàn)異。具輕微砂(shā)感.或具貝殼狀(zhuàng)斷曰。湖勝(shèng)磚常具水平薄層理,河成粉砂岩或具細斜層理,海(hǎi)成粉砂岩常沙岩多是細顆(kē)粒懸浮物質在水動微弱條件下,緩慢沉積而成。其沉積(jī)環(huán)境為河漫灘、三角洲、潟湖、沼澤或海湖的較深水部位。
(2) 黃土(tǔ):是(shì)一種(zhǒng)未充分膠結(jié)或半固結的黏土粉砂岩。黃灰色或棕色(sè),粉砂含量一般為40% -60%,其次為黏(nián)土,並多含有10%以下的砂粒。礦物成分以石英和長石(shí)為主,此外還有白雲母、角閃石、輝石等。黃土中含有這(zhè)些易於分解而未分解的礦物,說明黃-土的形成與幹燥氣候有關。膠結物以黏土及CaCO,為主,多鈣是黃土的重要特征之(zhī)一(yī)。一般沒有(yǒu)層(céng)理,但發育有直立節理,常形成峭壁。黃土在我國分布很廣,堆積很厚,形成晉、陝、甘等省黃土高原,還有(yǒu)些地區分布(bù)有衝積或洪積黃土。
4. 火山碎屑岩類
(1) 火山集塊岩(yán):是主要由粗火山碎屑(xiè)(>64mm)如熔岩碎塊等(占50%以上,固結而成的(de)岩(yán)石。熔岩碎塊帶棱角或經搬運磨圓,質為熔岩、火山灰、泥砂、鈣質(zhì)、矽質等。分選性一般不好,層理不清,常形成(chéng)厚層和塊狀層。根據岩石中熔岩碎塊,的成分,可以命名為安山集塊岩、流(liú)紋集塊岩(yán)等。此(cǐ)種岩石質地較堅硬,堆積厚度從數(shù)百米可達數(shù)千米,我國東部在中生代中後期形(xíng)成大量火(huǒ)山碎屑岩,常(cháng)形(xíng)成高山。
(2) 火山角礫岩:是主(zhǔ)要由粒徑為2- 64mm的熔岩碎塊或(huò)角礫(含量50%以上)結而成的岩石,也常含其他岩石(shí)的角礫,多數具明顯棱(léng)角,分選差,大小不等。填充物和(hé)基質為(wéi)熔岩、火山灰或泥砂(shā)等,也可以是(shì)鈣質、矽質等。根據角礫成分可(kě)命名為r流紋角礫1岩、安山角礫岩(yán)、玄武角礫岩等。
(3) 凝灰岩:是主要由粒徑小於2mm的火山灰(岩屑、晶屑(xiè)、玻屑)及火山碎屑等(含量50%以上)固(gù)結而成的岩石。分選差,碎屑多具棱角。岩石外貌有粗糙感,可具清楚的層(céng)理。根據碎(suì)屑(xiè)成分可分為玻屑凝灰岩、晶屑凝灰岩、岩屑凝灰岩、混合型凝灰岩等(děng)。玻屑凝(níng)灰岩常保存於時代較新的火山碎屑岩中,經過脫玻作用和蝕變作用可以形成膨潤土或(huò)漂(piāo)白土(tǔ)等。凝(níng)灰岩可有黃、灰、白、棕、紫等不同顏色。有時凝灰岩中含有正常碎屑,而形成砂質凝灰(huī)岩、凝(níng)灰質砂岩等。
上述各類(lèi)火山碎屑岩,多形成(chéng)於火(huǒ)山口附近或其周圍的有水盆地中。,在地層剖(pōu)麵中火山碎屑岩可以反(fǎn)映地史發展過程中(zhōng)的火山活動情況和古地理環境。
5. 黏土岩類
(1) 頁岩:為黏(nián)土岩(yán)類中固結較強的岩石,具薄層(céng)狀頁理構造,頁理主要由鱗片狀(zhuàng)黏土礦物層層累積、平行排列並壓緊而成。常含石英、長石、白雲母等細小碎屑。致密,不(bú)透水。可有各種顏色,含有機質者呈黑(hēi)色(sè),含氧化鐵者呈紅色(sè),含綠泥(ní)石、海綠(lǜ)石(shí)等呈綠色。性軟,抵抗風(fēng)化能力弱,在地形上常表現為(wéi)低山(shān)或低穀。
(2) 泥岩:是一種厚層狀、致密、頁理不發育的黏土岩。
(3) 黏土:主要由黏土(tǔ)礦物組成、固結程度較差的黏土岩。細膩質軟,顏色淺淡為主。分布較多的為高嶺石黏土,簡稱高嶺土,具吸水性(粘舌)、可塑(sù)性(加水成(chéng)泥)、吸收(shōu)性(從溶液中(zhōng)吸收各種礦物(wù)質及有機質的性質(zhì))、耐火性(熔點: 1350。- 1770℃)、燒結性(煆燒後變硬)等一係列特點(diǎn),是陶(táo)瓷工業、耐火材料工業的重要原料。還有一種黏土叫膨潤土,主由蒙脫石(膠嶺石)組成,蒙脫石是黏土礦物的一種,為含水層狀結構的矽酸(suān)鹽礦物,化學組成為( Na,ca)。.33( Al,Mg):[ Si40,。](OH):. nH:o,吸水後體積可膨脹10 - 30倍,廣泛用於(yú)鑄模、陶瓷、鑽探、紡織工業等方(fāng)麵。此外還有漂白土,與膨潤土相似,但含鈣較(jiào)多,含鈉較少,吸水性和膨脹性較差,而具強吸附力,可吸收(shōu)大量色素、膠狀物、各(gè)種(zhǒng)雜(zá)質等(děng),在煉製石油和植(zhí)物油工業中,可作脫色劑和漂白劑。
6. 化學岩及生物化學岩類
(1) 鋁、鐵、錳質岩:是富含鋁、鐵(tiě)、錳(měng)質礦(kuàng)物的化學或生物化(huà)學岩。Al、Fe、Mn是(shì)溶液中活動性較差的元素,往往以膠(jiāo)體形式在原地或海湖邊緣沉(chén)積,但在深海盆Fe、Mn等(děng)也有大量沉積。
①鋁土岩:又稱鋁礬土。主要由三水鋁石( Al[ OHl3)、軟水鋁石和硬水鋁石( Al0[ OH])等組成,故根據成分有一水硬鋁(lǚ)石、一水軟鋁石、三水鋁石(shí)之分(fèn)。常含有Si02, Fe:03等混入物(wù)。鋁土(tǔ)岩和黏土岩外貌和性質相似,一般稱Al:03/Si02>1者為鋁質岩;≥2。6者稱鋁土礦;<1者則稱黏土岩。和黏土岩相比,鋁土岩(yán)岩性致密,硬度和密度較大,沒有可塑性。致密塊狀構(gòu)造,鮞狀或豆狀結構。因含雜質(zhì)不同,顏色有白、灰、黃等色。成因不一,主要由鋁矽酸鹽礦物(如長石等)化學風化分解後形成的氧化經搬運在(zài)海、湖盆中沉積而成,也有一部分是殘積(jī)而成。是煉鋁的主(zhǔ)要原料。我國河北、遼寧、山東、河南、貴州、雲南等省分布甚廣。
②鐵質岩:為富含鐵礦物(wù)的化學(xué)岩或生物化學(xué)岩。主要礦物成分有赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦等。常混入砂質、黏土、矽質等。致密塊狀構造(zào),鮞狀、豆狀或腎狀結構。含鐵在(zài)
30%以上即可稱為鐵礦。在地質時代的陸地表麵(miàn),更主要是在淺海邊緣形成。我國中新元古(gǔ)界、泥盆係、石(shí)炭係等地層中常富含沉積(jī)型的鐵質岩(鐵礦)。
③錳質岩:為富含錳礦物的沉積岩,一般含錳20%以上即稱錳礦。主(zhǔ)要礦物有軟(ruǎn)錨礦、硬錳礦、菱錳礦等,常混入砂、黏土(tǔ)、氧化鐵、二氧化矽等雜質(zhì)。多呈黑、黑褐、黑紫等色。有的性軟、染手、呈(chéng)土狀;有的很硬,呈鮞狀、腎狀等。在地質時代錳質岩多在,海、湖盆邊緣形成,也可在風化殼中形成。
(2) 矽質岩、磷質岩:矽質岩(yán)是一種以Sioz為主要化學成分的岩石。Sioz是通過化學或生物化學沉(chén)積作用或某些火山作用生成的,主要(yào)礦物成分是玉髓、蛋白石、石英,常混人碳酸鹽、氧化鐵、黏土礦物等。磷質岩(yán)是一種富含磷酸鹽礦物的岩石(shí)。主要礦物(wù)為磷灰石,常混入砂、粉砂、黏土、方解石、石(shí)英、海綠石等。大多數為經海(hǎi)洋生物化學為磷灰(huī)石,常混入砂、粉砂、黏土、方解石、石英、海綠石等。大多數為經海洋生物化學作用沉積而(ér)成的(de)。
①燧石岩:一種致密堅硬的矽質岩石(shí),俗稱“火石”。主要(yào)礦物成分為玉髓、微粒石英、蛋(dàn)白石等。常為淺灰至黑灰色,具蠟狀光澤和貝殼狀斷口。主要產於石灰岩中,形朋燧石結核、不(bú)規則團塊或燧石條帶(夾層),很少成為(wéi)獨立穩定的岩層(céng)。我國畔中新元古碳酸鹽(yán)岩層中常含有燧石結核或薄層。多為海洋沉積或成岩交代而成。
②碧玉岩:也是一種致密堅硬的矽質岩石,主要礦物成分(fèn)為玉髓、細粒石(shí)英,常混入氧化鐵等(děng),呈紅(hóng)、棕、綠、玫瑰等色,具貝(bèi)殼狀斷口,蠟狀光(guāng)澤。其性質和燧石岩昔基本相同(tóng),同,但碧玉岩常產於火山岩、火山碎屑岩中,其成因與火(huǒ)山沉積有關。
③矽藻(zǎo)土:是一種疏鬆粉狀的矽質岩石,由矽藻遺體組成(chéng),矽(guī)藻含量可這70% -90%。主(zhǔ)要成分為蛋白石(shí),常和黏土或(huò)碳(tàn)酸鹽混在(zài)一起。自或淺黃色(sè),質輕而軟(ruǎn):孔隙度可達90%左右,粘舌,吸附力很強,是良好的吸附劑,可作煉(liàn)油、製糖的吸附劑和淨化:劑,也是優良的隔音、隔熱(rè)材料。多(duō)分布於新生代沉積層中,我(wǒ)國山東臨朐、吉林、湖科劑,等皆產矽藻土。
④磷塊岩:通常把含P2 05大於5% -8%的岩石統稱磷塊岩或磷質岩,其結構變‘D變化很大,有砂狀結構、泥狀結構等,外表有時以砂岩、頁岩或碳酸鹽岩,一般需用化學(xué)鑒方法《與磷灰石同)。
④磷塊岩:通常把含(hán)P,O。大幹5% -8%的岩(yán)J;嫁豫瞄休嚐甫磷質岩,其結構痧變化很大,有砂狀結構、泥狀結構等(děng),外表有時以砂岩、頁岩或碳酸鹽(yán)岩,一般需用化學鑒別方法(與磷灰石同)。
(3)碳酸鹽岩:碳酸鹽礦物含量大於50%,主要礦物(wù)成分為方解(jiě)石、白雲石等,常混入二氧化矽、氧化鐵、黏土、砂(shā)等。常具結晶粒狀結構、鮞狀結構(gòu)、豆狀結構、生物結構或碎屑結構等。過去認為本類岩石主要形成(chéng)於海湖(hú)盆地中的(de)較深淺水環境,成因和形月環境比較簡單。近(jìn)來研究認為(wéi)其沉積環境可以是淺水、較深水環境(jìng),也可以是潮上節環(huán)境,有許多是在有豐富生物和極淺水(shuǐ)條件下(xià)形成的;其成因可以是化(huà)學(xué)沉積、生物(wù)化學挽有豐富生物(wù)和、生物(wù)沉積,也可以是(shì)機械作用的(de)碎屑沉積,後一(yī)種雖然也具有碎屑岩類的特點,但其碎屑並(bìng)非來源於陸地,而是由海盆內形成的碎屑,即(jí)內(nèi)碎屑。本類岩石分布很廣(guǎng),僅次於黏土岩和其他碎屑岩,約占沉(chén)積岩總量的20%,在我國約(yuē)占沉積岩總麵積的55%。
①石灰岩:一類(lèi)以(yǐ)方(fāng)解石為主要組分的岩石(shí),有灰(huī)、灰(huī)白、灰(huī)黑、黑、淺紅、淺黃掣山,顏色,性脆,硬度不大,小)9能刻動,滴鹽酸劇烈起泡。由於石灰岩易溶,在石灰岩轟地區常形成石林、溶洞等,稱喀斯特地貌。石灰岩是製石灰、水(shuǐ)泥的主(zhǔ)要原料(liào)和冶煉鋼鐵的熔劑,也是製化肥、電石的原料,並(bìng)廣泛用(yòng)於製堿、製糖、陶瓷、玻璃、印刷等工(gōng)幽中。有些灰(huī)岩是由砂屑或粉屑膠結而成的,可以稱為砂屑灰岩或粉屑灰岩。這類灰岩可交錯層理、於裂、波痕等構造。
②白雲岩:指以白雲(yún)石為主要組分(50%以上)的碳酸鹽岩。常混入(rù)方(fāng)解石(shí)、黏土礦物、石膏等雜質。外貌與石灰岩相似,但硬(yìng)度略大,較堅韌,滴稀鹽酸(5%)不起泡或微弱發泡,風化麵常有白(bái)雲石粉及縱橫交(jiāo)叉(chā)的59砍狀溶溝(gōu)。按結構,可分為碎屑白雲岩、微(wēi)晶白雲岩、結晶白雲岩等。按(àn)成因,可分為原(yuán)生白(bái)雲岩、交代白雲岩(或次生白雲(yún)岩)等。原生白雲岩是在於熱氣候條件(jiàn)下的高鹽度海灣、潟湖、鹹化海(hǎi)或內陸鹹水湖泊中通過化學沉澱而成(chéng)的白雲岩;或者是鹹水(shuǐ)中Mg2+交代置換(huàn)底(dǐ)部(bù)CaC03灰泥中一(yī)部(bù)分(fèn)Ca2+(即同生交代作用)而成的白雲岩。原生(shēng)白(bái)雲岩的特征是成層穩(wěn)定,生(shēng)物化石稀少(shǎo),常和石膏等共生。有些白雲岩是在成(chéng)岩過程(chéng)中沉積的碳酸鈣和被滲透下來的鹹水中的硫酸鎂、氯化鎂等反應交代而成。這種作用叫白雲岩化作用,其形成的白雲岩叫成岩白雲岩或交代白雲岩。白雲(yún)岩化的條件(jiàn)一般認為必須是水溶(róng)液中Mg/Ca比值相當大。這種白雲岩層位不甚穩定,常呈似層狀、透鏡狀、斑塊(kuài)狀產於灰岩中,橫向(xiàng)常過渡為白雲質灰岩或灰岩。由於方解石被白(bái)雲石交代後,體積縮小13%,故成岩白(bái)雲岩孔隙發育,可為良好的儲油層或某(mǒu)些礦床的控礦(kuàng)層。
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