1、野外矿物岩石的观察1经典教科书 1.野外矿物岩石的观察和认识根本方法 了解地球的物质组成,是从认识矿物岩石开始的。 矿物岩石的野外识别能力,是地质工作者的一项根本功。 目前地球上已被发现的矿物总数已达3300余种,我们在课堂实验室内所见到的还不到1%,如此多的矿物如何才能识别过来。其实与人类关系密切的仅200余种。其中长石、石英、橄榄石、辉石、角闪石、云母、粘土矿物、方解石等是常见的造岩矿物,它们占了地球上矿物总量的90%以上。其余如硫化物、氧化物、卤化物等一般少见,只是在一定区域、一定地质时代、富集到一定程度形成金属或非金属矿产。 在野外,矿物是组成岩石的根本单位。它们的分布并非杂乱无章,而
2、与地球的演化密切相关。它们随着区域、地质时代的不同有规律地分布。在岩石圈范围内,岩浆岩、变质岩占总体积的95%,沉积岩仅占5%,主要分布于5km以上的范围内,但却涵盖了大陆面积的70%,海底几乎全部为沉积物覆盖。而沉积岩中,碎屑岩、碳酸岩盐、粘土岩共占总量的99%,其它可燃有机岩、硅质岩、铁质岩、铝质岩及盐类仅占很少比例。 了解了这些,在野外就可以心中有数了。运用学过的矿物岩石的知识和方法,在不断的实践中积累经验,就会认识越来越多的矿物和岩石,识别能力会愈来愈强。 在野外,除了掌握岩石的根本知识和识别方法外,还可借助一些简单的工具:如锤子、放大镜、小刀、5%的稀盐酸等。观察时,首先要用地质锤敲
3、开岩石的新鲜面再进行其它工作,否那么其风化外表会使观察产生错误的认识。用小刀可以区分硬度为6级上下的矿物,如方解石和石英。如遇石膏和滑石,指甲刻划即可识别。矿物之间相互刻划可判断他们相对硬度大小。一般放大镜可将岩石中细小的矿物颗粒放大2023倍,能够观察其成分、结构等。用稀hcl可以区别方解石与其它矿物。 实地观察时,首先映入眼帘的是岩石的颜色。对岩石颜色的描述十分重要。一般地说,岩浆岩和变质岩的颜色往往与其暗色矿物(如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等,它们都是含有fe2+的硅酸盐矿物)含量有关。含量愈高,颜色愈深。岩浆岩从超基性岩至酸性岩颜色逐渐变浅,就是暗色矿物含量渐少,而长石、石英等浅色矿
4、物含量渐高的缘故。因此在观察岩浆岩、变质岩的过程中,对颜色的正确描述有助于岩石类型的识别。而沉积岩中,深色岩层系因其富含有机质所致,它们往往代表复原、湿润条件下的产物。而常见于岩浆岩、变质岩中的暗色矿物极易风化分解,难以出现在沉积岩中。红色沉积岩层多含有fe3+,是氧化、枯燥条件下的产物。 接下来利用手中的工具观察岩石的矿物成分、结构、构造现象。沉积岩中,还要注意古生物化石的观察。野外岩石在纵向上、横向上会发生变化。观察时应注意上、下、左、右追索一下,观察它们的变化。这样才能全面认识岩石及其组合特征。观察内容应分项逐条记录在笔记本上。 2.沉积岩的观察和认识 在野外,沉积岩一望无际的层状分布是
5、最易识别的。单个岩层厚度大小不一也是沉积岩应描述的特征: 巨厚层 2m厚层 20.5m 中层 .m薄层 .m页薄层 2mm粗砂20.5mm中砂0.50.25mm细砂0.250.1mm粉砂0.10.01mm 某一标准粒度的碎屑占以上即可以此命名。 例:淮南谢桥下二叠统下石盒子组煤层底板砂岩描述 灰色,中厚层; 碎屑矿物成分主要为石英,含量75%以上,次要成分为长石、岩屑、炭屑等,共占15%; 粒屑大小在0.80.3mm之间,含量共占70%以上,主要为中粒碎屑; 碎屑多为次棱角次圆状,分选中等; 胶结物主要为泥质,孔隙式胶结为主,次为接触式;基质含量少,主要为泥质、粉砂。 单斜层理发育,上部见波状
6、层理。 向上为细砂、粉砂岩,粉砂岩中可见植物碎屑化石。 定名:中粒石英砂岩 在野外,碎屑岩常形成山脊或突兀地面,抗风化能力较强,外表无水溶蚀痕迹,除钙质胶结者外,滴酸无反响。更重要的是经常使用手中的放大镜,从结构的观察中很容易与其它岩类区别。 2)碳酸盐岩的观察和认识 碳酸盐岩主要为石灰岩、白云岩。在野外,用小刀和稀盐酸很容易认识和区别它们。 石灰岩主要矿物为方解石,但其结构组分也可分为两局部:泥晶基质与颗粒。特殊情况下还有生物形成的架状结构,如淮南地区的叠层石灰岩。碳酸盐岩中的颗粒不是岩石风化的产物,而是沉积过程中由于机械的、化学的或生物作用形成的,如粒屑、鲕粒、生物屑、藻团等。颗粒含量50
7、%以上者可定为颗粒石灰岩,如:竹叶状(砾石)石灰岩、鲕粒石灰岩、生物碎屑石灰岩。一般颗粒含量高,沉积时水体能量高。泥晶含量50%以上者称泥晶 图22鲕粒石灰岩石灰岩,反映较为平静的水体环境。 例:中寒武统张夏组鲕粒石灰岩的描述 灰色,厚层状;主要矿物成分为方解石,滴稀盐酸剧烈起泡;鲕粒结构。鲕粒圆球状,大小均匀,一般粒径1mm左右,含量60%;颗粒中含生物碎屑,主要为三叶虫,软体动物,约占2023%;亮晶方解石胶结,含量30%。水动力强,无泥晶基质。 定名。亮晶鲕粒石灰岩白云岩由白云石组成,它们主要为白云石交代石灰岩而成,故多为晶粒结构,放大镜下能观察得很清楚。假设沉积时交代,那么形成于枯燥气候下,与盐类共生,故少见生物化石。 碳酸盐岩易与水作用,外表溶蚀沟槽十分发育。特别是白云岩风化面上的“刀砍状构造常是白云岩的重要识别标志,其成因系白云岩在构造作用下破裂,在地下水作用下沿裂隙沉淀方解石,外表上方解石较白云石易风化,形成“刀砍状。 在地下,碳酸盐岩是重要的含水层。 3)粘土岩的观察和认识 粘土岩的矿物主要为高岭石、蒙脱石等。颗粒一般 第5页 共5页