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1、 沉积岩石学 实验指导书 专业班级：地质工程2013-2 姓名： 学号： In doing we learn - - - 实践出真知。 实验一 沉积构造的观察描述一、目的要求 1、认识各种类型沉积构造的一般特征；2、学会沉积构造观察、描述（包括素描）的内容及方法；3、以沉积构造的鉴别标志为依据，分析、推断其成因及形成环境；4、利用（某些）沉积构造确定岩层的顶底。二、实验内容 观察下列沉积构造标本：水平层理、交错层理、脉状及透镜状层理、韵律层理、波痕、泥裂、槽模、冲刷泥砾、石盐假晶、缝合线、结核、鸟眼构造、虫迹、叠层构造等。三、实验指导沉积岩的构造是沉积岩的重要特征之一，是分析沉积岩形成的重要依
2、据，也是区别于岩浆岩和变质岩的主要标志。沉积岩的构造类型复杂多样，下面仅对层理构造和波痕构造的观察描述加以说明。（一）层理构造层理构造的观察应主要在野外进行，室内手标本观察有局限性，观察和描述的具体内容有： 1.确定岩石的基本类型。2.观察描述层理显示原因，包括成分、颜色、结构在垂向上的变化以及生物遗体、片状矿物等的存在与否。3.观察描述层理的内部特征(1)描述细层的形状，倾角(细层与层系上界面的夹角)、安定角(细层与层系下界面夹角)、延伸和连续性、纹层间的相互关系以及纹层面的清晰程度等。(2)观察测量细层的厚度及变化(3)观察细层内物质成分、结构特征及微韵律变化。(4)描述层系界面是否为平面
3、，层系间的相互关系，相邻层系中纹层方向以及层系界面的清晰度等。 有关层理内部特征的描述内容详见表1-1。表1-1 层理内部特征描述的具体内容描 述 对 象形 态 特 征与岩石物质有关的持征纹层(细层)1.形态：直线状、切线状、波状、S形2.单层中纹层的相互关系：平行的、交叉的3.纹层的倾斜(尽可能指明度数)：缓斜的、陡斜的4.纹层的稳定性：连续的、断续的5.纹层的清晰度：显著、不清晰、逐渐过渡1.成分：均一的、不均一的、成分逐渐变化2.颗粒在每个纹层中的分选特征3.包裹体或某种混入物对纹层界面的局限性 层系1.形态：水平的、板状、楔状、槽状、波状2.单层的相互关系：平行的、交叉的3.相邻层中纹
4、层的方向：同相的、异相的(无规律地或同型的)4.层理面的清晰度：显著的、不清晰的、逐渐过渡的1. 层系中颗粒大小的变化：最粗物质对层系一定部位的局限性2. 层系的粒度成分按大小由下向上的变化4.观察和鉴别层理的形态类型在确定层理形态类型时，应注意平面上和平行流向的纵剖面和垂直流向的横剖面上的特征，只有三度空间综合观察才能正确判断层理的形态特征，因为不同类型层理在各剖面上的表现各有异同，如槽状交错层理，只在横剖面上表现为槽型弯曲的特征，而在纵剖面上则似单向斜层理大部分斜层理在纵剖面上可见各种斜层理形态，而在横剖面上则见水平层理。因此要特别注意纵、横剖面的观察才能鉴别层理形态类型。5.测量层系的厚
5、度，确定层理的规模和大小。6.测量细层的产状和岩层的产状，以便确定介质的运动方向7.根据细层形状、细层的倾角、安定角的大小、细层的收敛方向判断岩层的顶底。 (二)波痕构造波痕是由于水和风的流动在非粘结性沉积物表面形成的一种波状起伏的表面。波痕的大小和形态是不同的。由于作用性质(流水、波浪或风的作用)和作用强度及方向不同，而产生种种形态与大小不同的波痕。因此可以利用波痕的形态特征、波痕的大小和波痕指数等恢复形成条件。因此应注意观察和描述如下几方面。1. 注意使用描述波痕的专用术语和指数；2. 观察和描述波痕的大小即测量波痕的波长、波高的大小。根据所测数值将波痕分为小型、大型和巨型波痕。3.观察和
6、描述波痕的对称性即测量迎流面和背流面水平投影长度、计算出对称指数(RSI)。对称波痕：脊具有对称的形态，它们的脊通常是尖的，而谷往往是圆的，偶见圆形脊，多是被改造的原因。波脊线多是直的，部分有分叉现象。对称波痕是波浪作用形成的。典型的对称波痕可见人字形层理构造。不对称波痕：具有陡的背流面和缓的迎流面，呈不对称形态。脊可以是各种形态的，有直线的或弯曲的，连续的或不连续的。不对称波痕成因是多样的，如流水、波浪、潮汐和风的作用均可形成。4.观察和描述波脊形态描述波痕还必须考虑波脊的形态，波脊的形态可以呈直线状、弯曲状、链状(脊向迎流方向弯曲) 、新月状(脊向迎流方向弯曲) 、舌状(脊向背流方向弯曲)
7、及菱形。波脊形态变化与水动力强度有直接关系，一般来说，随着水动力强度增大，波脊形态由简单变复杂，由连续变断续。5.观察波痕的内部构造a. 水流波痕的内部构造一个发育良好的水流波痕，由一个或几个向流面纹层、许多前积纹层及一个或几个水平底积纹层组成。前积纹层是波痕体的主要组成部分。它们可具有不同的形态(直线形、切线形和S形)和角度(最大可达35)。前积纹层的角度在底部比顶部要低得多，所以它也可作为判别地层顶底面的标志。有许多前积纹层向上尖灭。底积纹层在波痕底面上，并穿过波痕体。b. 典型对称波浪波痕的内部构造以叠复的“人”字形纹层为特征，纹层在中心交叉带以叠瓦状形式结合在一起。有时在波谷中也可能产
8、生倒“人”字形排列的内部构造。但是近滨带的多数对称波浪波痕只表现出具有一个方向的前积纹层的内部构造。这是因为波浪向前的运动比向后的运动略强些，产生向前运动的前积纹层；而向后的运动只是起到保持波痕的对称性；而不足以产生另一侧的前积纹层。c.不对称浪成波痕的内部构造其典型特征是不规则的下界面，束状排列的前积纹层和分枝的前积纹层(图1-9)。6.观察波痕的物质组成波痕大小和形态与水深和流速有关，因此组成的物质的粒度也不同，水越浅、流速越小，粒度越细。粒度在波痕内部分布也不一致，水成波痕脊部颗粒比谷中颗粒细，而风成波痕则相反，脊部颗粒较粗，而谷中颗粒较细。常可作为区别的标志。7.观察和测量波痕所指示的
9、流向a.不对称波痕的陡坡(背流面)倾向与介质的流向相同。b.波脊线是连续的，介质(水和风)的主要流向与波脊线方向垂直。c.波脊线不连续的舌形波痕的凸端和菱形波痕的菱形尖端指示流向；新月形波痕的凹向指示流向。8.波痕的综合命名在上述观察和描述的基础上，要对波痕综合命名。命名一般包括规模、波脊形态、成因等，如小型直脊流水波痕、中型舌形浪成波痕、大型浪对称浪成波痕等。四、实验报告1.选择3块沉积构造标本做详细的观察描述（层理构造、波痕构造各一块，另一块任选）；2.描述的三种沉积构造至少一种附素描图。实验二 碎屑岩的观察描述 （2学时）实验项目编号：01011502一、目的要求 1、掌握碎屑岩的结构特
10、征及描述方法。 2、掌握常见碎屑岩岩石类型的基本特征。 3、学会碎屑岩手标本的观察与描述方法。 4、掌握碎屑岩的分类命名方法并对所描述岩石命名。 二、实验内容 1、砾岩：复成分砾岩，单成分砾岩、底砾岩、岩溶角砾岩。 2、砂岩：海绿石石英砂岩、铁质石英砂岩、中（粗）粒硅质石英砂岩、长石（石英）砂岩、岩屑砂岩。 3、粉砂岩 三、实验指导 （一)碎屑岩观察描述的主要内容：1颜色：观察风化面及新鲜面的颜色，并推断其成因。4结构：首先确定岩石的基本结构类型，然后详细描述岩石的结构特征，包括碎屑颗粒粒度(最大、最小，一般)及粒级、磨圆度、分选及胶结类型、支撑类型等。2构造：主要在野外观察，标本上有微细构造
11、时也应加以描述，显均一构造时定为块构造。3成分及含量：首先指出碎屑和填隙物在整个岩石中的百分含量；然后按照先碎屑物质、后填隙物质；先含量多的组分，后含量少的组分的顺序分别描述各种组分的特征；各种组分描述的内容一般为组分名称、组分的鉴定特征和成因特征、百分含量。下面介绍陆源碎屑岩的主要物质成分及肉眼鉴定特征：陆源碎屑岩主要由碎屑物质和填隙物质两部分组成。碎屑物质是碎屑岩的主要组分，含量应大于50，填隙物是充填碎屑孔隙的次要组分，按其成因可分为胶结物和杂基两种。碎屑物质最常见的是石英、长石和各种岩屑，还有少量云母和重矿物。1) 石英 碎屑岩中分布最广的矿物碎屑，在砂岩和粉砂岩中的平均含量可达668
12、。碎屑石英主要来源于花岗岩、片麻岩和某些沉积岩。石英碎屑常呈灰白色、浅灰色，也可呈淡黄或黄褐色等，透明或半透明硬度大于小刀。由于受到搬运过程中的磨蚀作用，光泽常变的较暗淡，仅在较大碎屑颗粒的断口上，才能看到较典型的贝壳状断口和油脂光泽。有时石英颗粒表面被填隙物污染，会出现较深的色调。如铁质胶结的石英砂岩，石英颗粒和整个岩石均呈红褐色，因而给准确鉴定石英碎屑的含量带来定难度。2)长石 在碎屑岩中的含量仅次于石英，砂岩中长石的平均含量约为1015，煤系地层砂岩中的长石含量更高。碎屑岩中以钾长石最常见，次为酸性斜长石，基性斜长石较少见。长石碎屑多呈肉红色（多为钾长石）、灰白色（多为斜长石），遭受强烈
13、蚀变(高岭石化、绢云母化)后，颜色常呈黄褐色、硬度降低低，可被小刀刻动光泽也较暗谈，或呈土状光泽。肉眼鉴定时，一般根据光泽、硬度、断面上有无解理等特征与石英相区分；根据碎屑的形态或轮廓，可与泥质填隙物相区别。3)岩屑 是母岩经机械破碎形成的保留原岩成分和结构特征的岩石碎块。岩屑的种类多样，但其含量与碎屑岩的粒度有关，粒度越粗，岩屑的含量越高，岩屑的种类也越复杂。一般来说砾岩中的岩屑结构较粗，比较易于鉴别。砂岩中主要出现细结构的岩屑，如隐晶质或半晶质的喷出岩岩屑、细粒的板岩、干枚岩岩屑、硅质岩或粉砂岩岩屑等，因此砂岩中的岩屑肉眼鉴别则较困难，一般根据其较粗糙的断口、较深的颜色(如暗灰、暗绿、暗红
14、等色)和暗淡的光泽等作大致的判断，准确鉴定应在显激镜下进行。4)云母碎屑岩中的云母主要为白云母。白云母般呈细小鳞片状，常集中分布在细砂岩或粉砂岩的层面上，颜色较浅，但具较强的丝绢光泽，在阳光下闪闪发亮；肉眼鉴定时需注意，不要因其集中分布在层面上而将含量估计过高。填隙物是指充填于碎屑孔隙中的物质。按成因，填隙物质可分为胶结物和杂基两类。两者在成分上可以相同，也可以不同。在肉服条件下难以区分时，可笼统称为填隙物或广义的胶结物。杂基的成分主要是各种粘土矿物和各种极细粒的碎屑物质。胶结物的种类较多，常见的有硅质、钙质、铁质、磷质、海绿石质等。现将常见填隙物的内服鉴定特征简述如下：1)硅质胶结物 主要矿物成分是蛋白石、玉髓和石英。肉眼观察颜色较浅，灰白色、致密状，硬度大于小刀。自生加大的硅质胶结物与石英碎屑难以分辨，岩石胶结坚固，锤击不易破碎，断口常切穿碎屑颗粒。2)碳酸盐胶结物 矿物成分方解石者称钙质，颜色多呈白色或灰白色，硬度小于小刀，当其结晶较好时，可见菱形解理，滴稀盐酸剧烈起泡。如滴稀盐酸不起泡，当刮成粉末后起泡者则为白云质。3)铁质胶结物 矿物成分主要为赤铁矿，颜色常呈紫、红、褐等色，胶结坚固紧密，比重较大。风化后变为褐铁矿，风化后颜
