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1.陆源碎屑岩类
这一类岩石是由母岩风化和剥蚀作用的碎屑物质所形成的岩石,具碎屑结构。根据粒度分为砾岩、砂岩、粉砂岩。
砾岩、角砾岩 直径在2mm以上的碎屑(含量大于50%)组成的岩石。砾石为圆形或次圆形者为砾岩,砾石为棱角形或半棱角形者为角砾岩。根据砾石成分进一步定名。如砾石主要为石英者,称为石英砾岩(角砾岩);砾石成分复杂时称为复成分砾岩(角砾岩)。
砂岩 由2~0.05mm的碎屑(含量大于50%)胶结而成的岩石。碎屑成分主要为石英、长石、岩屑或生物碎屑。按照碎屑粒径大小可分为粗粒砂岩(2~0.5mm),中粒砂岩(0.5~0.25mm),细粒砂岩(0.25~0.05mm)。砂岩的进一步定名应根据颜色、碎屑成分、胶结物或基质成分、碎屑粒径综合考虑。如岩石颜色为灰白色,碎屑主要是石英,其次为长石,胶结物为CaCO3,粗粒碎屑,则定名为灰白色钙质长石石英粗砂岩;岩石中碎屑主要为石英,其次为岩屑,基质为粘土质,粗粒碎屑,则定名为灰白色粘土质岩屑石英粗砂岩。在野外多数情况下,胶结物或基质成分肉眼难以确定,可根据碎屑特征定名,如称为紫红色长石细砂岩,灰白色岩屑石英细砂岩等。当碎屑成分与胶结物成分肉眼都难以判别时,也可以仅根据颜色命名,如紫红色砂岩、灰绿色砂岩、灰黑色砂岩等。
粉砂岩 由0.05~0.005mm的碎屑胶结而成的岩石。碎屑成分以石英为主,次为长石,并有较多的云母和粘土类矿物,胶结物以铁质、钙质、粘土质为主。其进一步定名的原则与砂岩相同,但一般着重考虑其颜色与胶结物成分。
2.泥质岩类
泥质岩是由粘土矿物组成并常具有泥质结构(粒径<0.005mm)之岩石。粘土矿物主要来源于母岩的风化产物,即陆源碎屑粘土矿物。主要矿物有高岭石、水云母、蒙脱石等,结晶微小(0.001~0.002mm),多呈片状、板状、纤维状等。除了粘土矿物外,泥质岩中可以混有不等量的粉砂、细砂以及CaCO3、SiO2、Fe2O3·nH2O等化学沉淀物,有时含有机质。
泥质岩在沉积岩中分布最广。性软,抗风化能力弱,在地形上常表现为低山低谷。按固结程度分为:①页岩,固结较好,具薄层状页理构造,往往致密不透水,常保存有良好的动植物化石;②泥岩,固结中等,中厚层状、致密、页理不发育;③粘土,固结较差,细腻质软,颜色浅淡为主,典型代表有高岭土、膨润土等。
泥质岩常含有一定量的混入物,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,是泥质岩描述、命名和恢复古环境的依据之一。如紫红色铁质页岩、黑色炭质页岩、黄褐色钙质泥岩、灰白色粘土等。
3.碳酸盐岩类
这类岩石是由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成的沉积岩。成分常较单一,具有结晶粒状结构、隐晶质结构、鲕状结构、豆状结构或具有生物结构、生物碎屑结构等。主要岩石类型为石灰岩与白云岩。
石灰岩 主要由方解石矿物组成。颜色常为灰色、灰黑色或灰白色;性脆,硬度小于小刀;滴盐酸剧烈起泡。由于石灰岩易溶,在石灰岩发育地区常形成石林、溶洞等喀斯特地貌。根据结构和成因分为:化学石灰岩、结晶灰岩、生物碎屑灰岩(礁灰岩)、鲕状灰岩、竹叶状灰岩(砾屑灰岩)。石灰岩是生产石灰、水泥的主要原料。
白云岩 主要由白云石矿物组成。颜色常为浅灰色、灰白色,少数为深灰色;硬度较石灰岩略大,遇稀盐酸不起泡或微弱起泡;岩石风化面上常具刀砍状溶沟。按结构分为: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。原生白云岩是在干热气候条件下的咸水湖、海环境的产物,具有一定的指相意义。
石灰岩与白云岩的化学成分相近,形成条件有密切联系,因而在石灰岩和白云岩之间,因方解石、白云石二者含量比例不同,可有多种过渡岩石:石灰岩—含白云质灰岩—白云质灰岩—灰质白云岩—含灰质白云岩—白云岩等。二者之间鉴别要点是:遇冷的稀盐酸后,前者起泡较强烈,后者微弱起泡。
沉积构造是沉积岩在野外露头上最常见的重要成因标志。沉积构造类型繁多,成因复杂,在野外应注重对那些在沉积过程中形成并受沉积条件所控制的原生沉积构造的观察研究。在地质研究中,最主要的是层理构造。所以,本书对其进行简要介绍,其他沉积构造的观察与描述详见有关参考书。
层理是沉积物沉积时产生的,通过颜色、成分、结构、排列方式等在垂直沉积表面( 岩层面) 方向上所显示出来的一种原生沉积构造。
层理构造按照细层形态及其与层系界面 ( 或岩层面) 的关系,可划分为水平层理、平行层理、波状层理和交错层理等类型; 按照层内粒度和成分的变化,可划分为块状层理、韵律层理和粒序层理等类型。在野外,应注意从以下几方面进行观察:
◎ 层理的形态特征: 包括细层的形态特征和层系的形态特征。
◎ 观察描述层理显现的原因: 即有无颜色、成分、粒度等沿垂向的变化; 有无颗粒的定向排列; 有无包裹体、植物碎片、片状矿物顺层面分布或定向排列。
◎ 确定层理的类型: 层理的形态特征和层系的厚度是划分层理类型的主要依据。首先,应根据细层的形态特征,细层与层系或细层与岩层面之间的相互关系,确定出层理的基本类型,如波状层理、板状交错层理; 然后,根据层系的厚度确定层理的亚类,如小型板状交错层理、中型楔状交错层理等。
应当指出,在野外对层理观察描述时,要从不同的剖面方向进行全面的观察,特别要注意寻找平行流水方向的剖面,以便准确地确定细层、层系的空间分布特征。
此外,还要注意,不能将层理按照厚度的分类与岩层按厚度的分类混淆起来。层理的厚度分类是依据层系的厚度,将交错层理划分为小型 ( <3cm) 、中型 ( 3 ~10cm) 、大型( 10 ~ 200cm) 和特大型 ( > 200cm) 四种类型,用以说明层理规模的大小,它的物理意义是代表了其形成时河床砂形体的极限高度。层系厚度在描述时作为形容词放在交错层基本名称之前,如大型板状交错层理。岩层的厚度分类是按照上、下岩层面之间的垂直距离划分的,一般分为巨厚层 ( 或称块状层,岩层厚度 >1m) 、厚层 ( 1 ~0. 5m) 、中厚层 ( 0. 5~ 0. 1m) 、薄层 ( 0. 1 ~ 0. 01m) 和微薄层 ( < 0. 01m) 五种类型,用以说明岩层厚度的大小,它的物理意义代表了该岩层沉积时沉积速率的快慢。在描述时作为形容词,放在岩石名称之间,如厚层泥晶灰岩、中厚层石英砂岩。一个岩层之内可以包含一个或多个层系。
在野外,除了用文字描述层理的特征,对具有代表性或具有特定成因意义的层理,还应进行素描或照相,以便鉴别。
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