沉积岩的简易鉴定方法

各类沉积岩由于形成条件不同,其颜色、结构、构造和矿物成分也不同,因此,反映出的特征也不相同,这些特征是鉴定沉积岩的主要标志。

(1)碎屑岩类。具有碎屑结构,即岩石由粗粒的碎屑和细粒的胶结物两部分组成。鉴定时要求对碎屑的大小、形状、成分、数量、胶结物的性质及胶结方式进行研究。

碎屑按其大小可分为砾状结构、砂质结构和粉质结构等。砂质结构又可进一步分为粗砂结构、中砂结构和细砂结构。

碎屑形状一般是指颗粒的圆滑程度,即分为滚度良好的、滚圆度中等的及滚圆度差的(带棱角)。肉眼鉴定时,只要求对砾岩中砾石的形状进行观察。砂岩、粉砂岩中砂粒、粉砂粒的形状则要在显微镜下进行观察。

碎屑的成分在砂岩、粉砂岩中多为单一矿物组成,如石英、长石等。而在砾岩中的砾石成分除去矿物外,还常有岩石碎屑,如石灰岩碎屑、石英岩碎屑等。

碎屑岩类的岩石物理力学性质好坏,一般与胶结物的性质及胶结形式有密切关系。常见的胶结物有以下几种。

1)硅质:胶结成分为SiO ,岩石呈灰、灰白、黄色等。岩性坚固、抗压强度高,抗水性及抗风化性强。

2)铁质:胶结成分为Fe 或FeO,多呈红色或棕色,岩石强度高。若含FeO时,岩石呈黄色或黄褐色,易于风化。

3)钙质:胶结成分是Ca、Mg的碳酸盐,呈白灰、青灰等色,岩石较坚固,强度较大。但性脆,具有可溶性,遇盐酸作用起泡。

4)泥质:胶结成分为黏土,多呈黄褐色,性质松软易破碎,遇水后易泡软松散。

5)石膏质:胶结成分为CaSO ,硬度小,强度低,具有很大的可溶性。

碎屑岩中碎屑颗粒与胶结物的量比和胶结关系,称为胶结类型。常见的有3种胶结类型,如图2-43所示。

图 2-43 沉积岩的胶结类型

(a)基底胶结;(b)孔隙胶结;(c)接触胶结

6)基底胶结:胶结物数量甚多,以至颗粒互不接触,均为胶结物所包围[图2-43(a)],这种胶结方式通常很牢固,其坚固程度视胶结物而定。

7)孔隙胶结:胶结物充填在颗粒的孔隙之间,颗粒互相接触[图2-43 (b)],牢固程度很不均一,但通常不很坚固。

8)接触胶结:胶结物仅见于颗粒接触处,其他部分为空隙[图2-43 (c)]。如孔隙有另一种物质充填,则称为充填胶结。因岩石中有很多孔隙,所以这种胶结方式最不牢固。

肉眼鉴定岩石时,胶结方式只对砾岩才具有意义,而对砂岩、粉砂岩不易区别,需用显微镜鉴定。

(2)黏土岩类。颜色单一,为黏土质结构(泥质结构)。质地均匀细腻,主要由黏土矿物组成。黏土岩是由松软的黏性土经过脱水、固结作用而形成的。由于颗粒细小,其成分用肉眼难以辨别,需利用精密仪器(如电子显微镜、“X”射线仪)或化学分析来鉴定。一般黏土岩吸水性强,遇水后易于软化,具有可塑性和膨胀性,根据其层理清晰与否又可分为页岩与泥岩两类,页岩层理清晰,能沿层理分成薄片,风化后呈碎片状;泥岩则层理不清晰,风化后呈碎块状。

(3)化学岩及生物化学岩类。颜色单一,往往反映所含杂质的颜色,如杂质为碳质的呈黑色,泥质呈褐黄色,铁质呈褐红色。结构常见的有致密结构、结晶结构、鲕状结构及竹叶状结构等。致密结构肉眼难以辨认矿物颗粒的粗细;结晶结构反映在岩石表面有闪闪发亮的矿物颗粒;竹叶状结构反映在岩石表面呈竹叶形状;鲕状结构反映在表面呈小于2mm大小的圆形粒状,大者称豆状结构。

化学岩及生物化学岩的成分主要是碳酸盐类,肉眼鉴定矿物成分主要借助它的某些化学性质,如方解石遇酸剧烈起泡,白云石则较微弱,而硅质岩类遇酸则不起作用。

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