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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 專業(yè)學科區(qū) » 地學 » 地質學 » 【分享】野外礦物巖石的觀察和認識
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cqg1985至尊木蟲 (著名寫手)
寂靜寒武
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【分享】野外礦物巖石的觀察和認識 已有13人參與
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1．野外礦物巖石的觀察和認識基本方法 了解地球的物質組成，是從認識礦物巖石開始的。 礦物巖石的野外識別能力，是地質工作者的一項基本功。 目前地球上已被發(fā)現(xiàn)的礦物總數(shù)已達3300余種，我們在課堂實驗室內所見到的還不到1%，如此多的礦物如何才能辨認過來？其實與人類關系密切的僅200余種。其中長石、石英、橄欖石、輝石、角閃石、云母、粘土礦物、方解石等是常見的造巖礦物，它們占了地球上礦物總量的90%以上。其余如硫化物、氧化物、鹵化物等一般少見，只是在一定區(qū)域、一定地質時代、富集到一定程度形成金屬或非金屬礦產(chǎn)。 在野外，礦物是組成巖石的基本單位。它們的分布并非雜亂無章，而與地球的演化密切相關。它們隨著區(qū)域、地質時代的不同有規(guī)律地分布。在巖石圈范圍內，巖漿巖、 變質巖占總體積 的95%，沉積巖僅占5%，主要分布于5 Km以上的范圍內，但卻涵蓋了大陸面積的70%，海底幾乎全部為沉積物覆蓋。而沉積巖中，碎屑巖、碳酸巖鹽、粘土巖共占總量的99%，其它可燃有機巖、 硅質巖、 鐵質巖、 鋁質巖及鹽類僅占很少比例。 了解了這些，在野外就可以心中有數(shù)了。運用學過的礦物巖石的知識和方法，在不斷的實踐中積累經(jīng)驗，就會認識越來越多的礦物和巖石，識別能力會愈來愈強。 在野外，除了掌握巖石的基本知識和識別方法外，還可借助一些簡單的工具：如錘子、放大鏡、小刀、5%的稀鹽酸等。觀察時，首先要用地質錘敲開巖石的新鮮面再進行其它工作，否則其風化表面會使觀察產(chǎn)生錯誤的認識。用小刀可以區(qū)分硬度為6級上下的礦物，如方解石和石英。如遇石膏和滑石，指甲刻劃即可識別。礦物之間相互刻劃可判斷他們相對硬度大小。一般放大鏡可將巖石中細小的礦物顆粒放大10倍，能夠觀察其成分、結構等。用稀HCl可以區(qū)別方解石與其它礦物。 實地觀察時，首先映入眼簾的是巖石的顏色。對巖石顏色的描述十分重要。一般地說，巖漿巖和變質巖的顏色往往與其暗色礦物（如橄欖石、輝石、角閃石、黑云母等，它們都是含有Fe2+的硅酸鹽礦物）含量有關。含量愈高，顏色愈深。巖漿巖從超基性巖至酸性巖顏色逐漸變淺，就是暗色礦物含量漸少，而長石、石英等淺色礦物含量漸高的緣故。因此在觀察巖漿巖、變質巖的過程中，對顏色的正確描述有助于巖石類型的識別。而沉積巖中，深色巖層系因其富含有機質所致，它們往往代表還原、濕潤條件下的產(chǎn)物。而常見于巖漿巖、變質巖中的暗色礦物極易風化分解，難以出現(xiàn)在沉積巖中。紅色沉積巖層多含有Fe3+，是氧化、干燥條件下的產(chǎn)物。 接下來利用手中的工具觀察巖石的礦物成分、結構、構造現(xiàn)象。沉積巖中，還要注意古生物化石的觀察。野外巖石在縱向上、橫向上會發(fā)生變化。觀察時應注意上、下、左、右追索一下，觀察它們的變化。這樣才能全面認識巖石及其組合特征。觀察內容應分項逐條記錄在筆記本上。 2．沉積巖的觀察和認識 在野外，沉積巖一望無際的層狀分布是最易辨認的。單個巖層厚度大小不一也是沉積巖應描述的特征： 巨厚層 >2m 厚層 2—0.5m 中層 ０.５—０.１m 薄層 ０.１—０.０１m 頁薄層 <０.０１m 1） 碎屑巖的觀察和認識 開始之前，可找一些建筑用的沙粒,用放大鏡觀察。練習看看它們的礦物成分、大小、磨圓度、分選性等。 碎屑巖有兩種結構組分，一是碎屑顆粒，主要為石英，其次為長石、白云石、巖屑等。二是膠結物或基質。未經(jīng)膠結的碎屑稱為“沙”。 打下一塊新鮮標本，先觀察碎屑，確定其成分、含量、分選性、磨圓度等，再觀察基質或膠結物的成分、含量、膠結方式。然后考慮命名。最后還要觀察沉積構造、古生物情況。碎屑巖命名采用成分+結構的原則。碎屑中某礦物成分含量在５０％以上，即可以其命名。但長石或巖屑若含量超過25% 即可命名為長石砂巖或巖屑砂巖。實際上它們非常少見，分布的最廣的還是石英砂巖。為什么？同學們可獨立思考這個問題。 碎屑粒度大小標準為： 礫 >2mm 粗砂 2—0.5mm 中砂 0.5—0.25mm 細砂 0.25—0.1mm 粉砂 0.1—0.01mm 某一標準粒度的碎屑占５０％以上即可以此命名。 例：淮南謝橋下二疊統(tǒng)下石盒子組７煤層底板砂巖描述 灰色，中厚層； 碎屑礦物成分主要為石英，含量75%以上，次要成分為長石、巖屑、 炭屑等，共占15%； 粒屑大小在0 .8—0. 3mm 之間，含量共占70%以上，主要為中粒碎屑； 碎屑多為次棱角——次圓狀，分選中等； 膠結物主要為泥質，孔隙式膠結為主，次為接觸式；基質含量少，主要為泥質、粉砂。 單斜層理發(fā)育，上部見波狀層理。 向上為細砂、 粉砂巖，粉砂巖中可見植物碎屑化石。 定名：中粒石英砂巖 在野外，碎屑巖常形成山脊或突兀地面，抗風化能力較強，表面無水溶蝕痕跡，除鈣質膠結者外，滴酸無反應。更重要的是經(jīng)常使用手中的放大鏡，從結構的觀察中很容易與其它巖類區(qū)別。 2） 碳酸鹽巖的觀察和認識 碳酸鹽巖主要為石灰?guī)r、白云巖。在野外，用小刀和稀鹽酸很容易認識和區(qū)別它們。 石灰?guī)r主要礦物為方解石，但其結構組分也可分為兩部分：泥晶基質與顆粒。特殊情況下還有生物形成的架狀結構，如淮南地區(qū)的疊層石灰?guī)r。碳酸鹽巖中的顆粒不是巖石風化的產(chǎn)物，而是沉積過程中由于機械的、化學的或生物作用形成的，如粒屑、鮞粒、生物屑、藻團等。顆粒含量50%以上者可定為顆粒石灰?guī)r，如：竹葉狀（礫石）石灰?guī)r、鮞粒石灰?guī)r、生物碎屑石灰?guī)r。一般顆粒含量高，沉積時水體能量高。泥晶含量50%以上者稱泥晶 圖2—2鮞粒石灰?guī)r石灰?guī)r，反映較為平靜的水體環(huán)境。 例：中寒武統(tǒng)張夏組鮞粒石灰?guī)r的描述 灰色，厚層狀；主要礦物成分為方解石，滴稀鹽酸劇烈起泡；鮞粒結構。鮞粒圓球狀，大小均勻，一般粒徑1mm左右，含量60%；顆粒中含生物碎屑，主要為三葉蟲，軟體動物，約占10%；亮晶方解石膠結，含量30%。水動力強，無泥晶基質。 定名：亮晶鮞粒石灰?guī)r 白云巖由白云石組成，它們主要為白云石交代石灰?guī)r而成，故多為晶粒結構，放大鏡下能觀察得很清楚。若沉積時交代，則形成于干燥氣候下，與鹽類共生，故少見生物化石。 碳酸鹽巖易與水作用，表面溶蝕溝槽十分發(fā)育。特別是白云巖風化面上的“刀砍”狀構造常是白云巖的重要識別標志，其成因系白云巖在構造作用下破裂，在地下水作用下沿裂隙沉淀方解石，表面上方解石較白云石易風化，形成“刀砍”狀。 在地下，碳酸鹽巖是重要的含水層。 3） 粘土巖的觀察和認識 粘土巖的礦物主要為高嶺石、蒙脫石等。顆粒一般<0.001mm，電子顯微鏡下才能看到它們，故稱泥質結構。其中層（頁）理發(fā)育者稱頁巖，不發(fā)育時稱泥巖，未固結者稱粘土。 粘土巖在野外較易辨認，其巖性松軟，易風化，常形成低洼地形而被掩蓋。粘土巖由于含雜質不同呈黃、綠、灰、紅等顏色，如煤系地層中頁巖因富含碳質呈黑色，有時可稱碳質泥（頁）巖，上二疊統(tǒng)石千?o組頁巖因含F(xiàn)e3+ 呈紫紅色。 |
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