碎屑巖實驗指導

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-29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：.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。通常一級灰白干涉色，最高可達一級黃白，可見波狀消光現(xiàn)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(xiàn)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(jù)光性特征應區(qū)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(jù)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(qū)別。長石易風化，正長石和微斜長石常風化成高嶺土，使長石表面呈淺棕黃色、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(chǎn)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(jīng)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，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(jīng)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(jīng)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?？煞直娴V物的種類，雜基與碎屑顆粒間常見交代現(xiàn)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1.40——1.46，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(fā)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(qū)別，但方解石和白云石卻較難區(qū)分，一般鈣質膠結物較白云石常見，經(jīng)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(qū)分不同的碳酸鹽礦物(將在碳酸鹽巖中加以介紹)。除此以外有時尚有石膏、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。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(fā)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。壓實及壓溶作用：主要根據(jù)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(fā)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(xiàn)象。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(qū)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(huán)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(huán)境及成巖歷史。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(chǎn)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(guī)則狀分布于石英顆粒間，自生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(guī)則裂紋或有塵點狀包裹體，多數(shù)有明顯的被狀消光，有的見碎裂現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)。海綠石大都不同程度發(fā)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(qū)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(qū)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。分選、磨圓較好，反映搬運距離遠。鑒于成分成熟度、結構成熟度，故推斷介質性質為牽引流，以推移載荷的形式搬運（以跳躍為主，少量滾動），有海綠石出現(xiàn)，表明為海相，所以推斷為濱淺海環(huán)境。成巖作用：發(fā)生的成巖作用類型有：a.膠結作用：形成海綠石和石英加大邊;b.壓實壓溶作用：石英顆粒呈點接觸及縫合接觸；c.交代作用：海綠石（包括褐鐵礦化和粘土礦物化）交代石英顆粒及其加大邊，及海綠石的褐鐵礦化和粘土化。成巖順序是：海綠石形成T褐鐵礦化、粘土化^自生加大^海綠石等交代顆粒和石英加大^壓溶作用。四、實驗報告內容及要求：按照陸源碎屑巖的鑒定描述方法及要求，在對上述薄片觀察的基礎上，詳細觀察描述S-25海綠石石英砂或S-29長石砂巖，交實驗報告。

實驗報告格式組別姓名同組實驗者獨立實驗項目名稱實驗三砂巖薄片的觀察描述實驗日期教師評語實驗成績：指導教師：一、 目的要求1、 掌握常見砂巖石類型顯微鏡下的基本特征。2、 學會砂巖薄片觀察與描述的方法。3、 掌握砂巖的分類命名方法、對所描述巖石詳細命名和簡單