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三大巖野外觀察描述定名技巧經驗總結

人氣:168 評論:0 日期:2017-04-12 09:59:41 標簽:全部

(一)巖漿巖的觀察與描述

對巖漿巖的觀察,一般是觀察其顏色、結構、構造、礦物成分及其含量,最后確定其巖石名稱。肉眼鑒定巖漿巖,首先看到的就是顏色。顏色基本可以反映出巖石的成分和性質。

對巖漿巖進行肉眼鑒定

第一步是要依據其顏色大致定出屬于何種巖類。比如,若是淺色,一般為酸性巖(花崗巖類)或中性巖(正長巖類);若是深色,一般為基性巖或超基性巖。由酸性巖到基性巖,深色礦物的含量逐漸增多,巖石的顏色也就由淺到深。同時還要注意區別巖石新鮮面的顏色和風化后的顏色。還可根據其中暗色礦物與淺色礦物的相對含量來進行描述,如暗色礦物含量超過60%者為暗色巖,在30—60%者為中色巖,在30%以下者為淺色巖。

第二步是觀察巖漿巖的結構與構造。據此,便可區分出是屬深成巖類、淺成巖類或是噴出巖類。根據巖石中各組分的結晶程度,可分為全晶質、半晶質和玻璃質等結構。不僅要對全晶質的結構區分出顯晶質或隱晶質結構,還要對其中的顯晶質結構巖石按其礦物顆粒大小,進一步細分出等粒、不等粒、粗粒或細粒等結構。對具有斑狀結構的巖石要描述斑晶成分、基質的成分及結晶程度。假如巖石中礦物顆粒大,呈等粒狀、似斑狀結構,則屬深成巖類;假如礦物顆粒微細致密,呈隱晶質、玻璃質結構,則一般皆屬噴出巖類;假如巖石中礦物為細粒及斑狀結構,即介于上述兩者之間,屬于淺成巖類。觀察巖石中礦物有無定向排列,進而就能推斷巖石的形成環境,含揮發組分多少以及巖漿流動的方向。若無定向排列稱之為塊狀構造;若有定向排列,則可能是流紋構造、氣孔構造或條帶狀構造。深成巖、淺成巖大多是塊狀構造;噴出巖則為流紋構造和氣孔構造等。對于巖石中有規律排列的長柱狀礦物、氣孔捕虜體等均要觀測其方向。對于那些在接觸面上有規則排列的片狀礦物,要描述其組成成分,并測其產狀要素。

第三步是觀察巖漿巖的礦物成分。礦物成分是巖石定名最重要的依據。巖漿巖類別是根據SiO2含量百分比確定的,而SiO2含量可在巖石礦物成分上反映出來。假如有大量石英出現,說明是酸性巖;如果有大量橄欖石存在,則表明是超基性巖;如果只有微量或根本沒有石英和橄欖石,則屬中性巖或基性巖。假如巖石中以正長石為主,同時所含石英又很多,就可判定是酸性巖;倘若以斜長石為主,暗色礦物又多為角閃石,屬于中性巖;若暗色礦物多系輝石,則屬基性巖。對于巖石中凡能用肉眼識別的礦物均要進行描述。首要的是描述主要礦物形態、大小及其性質。其次,要對次要礦物作簡略描述

第四步是為巖漿巖定名。在肉眼觀察和描述的基礎上確定巖石名稱。請注意在巖石名稱前面冠以顏色和結構,比如,可將某巖石定名為淺灰色粗粒花崗巖。

另外,在野外還要注意查明巖漿巖體的產狀,即巖體的空間分布位置、規模大小以及與圍巖的接觸關系等,結合巖石的結構與構造,以推論巖石的形成環境。也要注意不同侵入體或同一侵入體之間的巖性變化、時間順序及相互關系。


(二)沉積巖的觀察與描述

沉積巖是分布于地表的主要巖類。它種類繁多,巖性變化較大。野外識別沉積巖,其最顯著的宏觀標志就是成層構造,即層理。據此,很容易與巖漿巖、變質巖相區別。根據沉積巖成因、結構和礦物成分,可進一步區分出次一級的類別。凡具碎屑結構,即碎屑粒徑大于2—0.005毫米,被膠結物膠結而成的巖石,是碎屑巖;凡具泥質結構,即粒徑小于0.005毫米,質地均勻、較軟,有細膩感,常具頁理的巖石是粘土巖;凡具化學和生物化學結構,多為單一礦物組成的巖石,是化學巖和生物化學巖。由于各類沉積巖的巖性差別,因此在鑒定方法上也不相同

1、碎屑巖的肉眼鑒定

鑒定碎屑巖時著重觀察其巖石結構與主要礦物成分。首要的是看碎屑結構。抓住這一特征,就不會與其他巖石相混淆了。要仔細觀察碎屑顆粒大小:粒徑大于2毫米是礫巖,2—0.05毫米是砂巖,0.05 —0.005毫米是粉砂巖。粉砂巖顆粒肉眼難以分辯,用手指研磨有輕微砂感。按砂巖的粒徑又可定出粗砂巖(2—0.5毫米)中砂巖(0.5—0.25毫米)和細砂巖(0.25—0.05毫米)。對于礫巖,還應注意觀察其顆粒形狀,顆粒外形呈棱角狀者是角礫巖,系圓狀或次圓狀者為礫巖。其次,看碎屑巖的礦物成分(碎屑顆粒成分和膠結物成分)。礫巖類的碎屑成分復雜,分選較差,顆粒較大,一般不參與定名;砂巖,主要礦物成分有石英、長石和一些巖石碎屑。在碎屑巖中,常見的膠結物有鐵質(氧化鐵和氫氧化鐵)、硅質(二氧化硅)、泥質(粘土質)、鈣質(碳酸鈣)等。鐵質膠結物多呈紅色、褐紅色或黃色。硅質最硬,小刀刻不動。鈣質滴稀HCI起泡。弄清楚了結構和成分,就可為碎屑巖定名。例如,碎屑礦物成分以石英為主,其含量超過50%,長石和巖屑含量均小于25%的砂巖,叫做石英砂巖。也可按其膠結物命名,如可稱某巖石為鐵質石英砂巖。碎屑巖中可見化石,但一般保存較差。

火山碎屑巖的鑒別比較困難。因為,它在成因上具有火山噴發和沉積的雙重性,是一種介于巖漿巖與沉積巖之間的過渡型巖石。常常是以其成因特點、物質成分、結構、構造和膠結物的特征來區別于碎屑巖。

2、粘土巖的肉眼鑒定

鑒定粘土巖的主要依據是其泥質結構。粘土巖礦物顆粒非常細小,肉眼僅能按其顏色、硬度等物理性質及結構、構造來鑒定。它多具滑膩感,粘重,有可塑性、燒結性等物理性質。若是純凈的粘土巖,一般為淺色的土狀巖石。層理是粘土巖中最明顯的特征,因此,人們就按粘土巖層理(倘層理厚度小于1毫米稱頁理)及其固結程度進行分類,將固結程度很高、頁理發育,可剝成薄片者稱作頁巖。頁巖常含化石。粘土巖中以頁巖為主。將那些固結程度較高、不具頁理,遇水不易變軟者稱泥巖。最后,再根據顏色與混入物的不同進行命名,如可稱作紫紅色鐵質泥巖、灰色鈣質頁巖等。

3、化學巖和生物化學巖的肉眼鑒定

此類巖石中分布最廣和最常見的有碳酸鹽巖、硅質巖、鐵質巖和磷質巖,尤以碳酸鹽類巖石分布為廣。有無生物遺骸是判斷屬于生物化學巖或是化學巖的標志。化學巖成分常較單一。它們多為單礦物巖石,故此,可按其礦物的物理性質進行鑒定。

化學巖具有化學結構,即結晶粒狀結構和鮞狀結構等;生物化學巖具生物結構,即全貝殼結構、生物碎屑結構等。


綜合上述,在觀察和描述沉積巖時應注意:

要描述巖石整體的顏色,區分巖石是碎屑結構、泥質結構或結晶結構和生物結構等;

據其礦物成分、顆粒大小及顏色上的差異,觀察巖石的層理,注意層面上波痕、泥裂等構造特征;

要描述組成巖石的主要礦物、碎屑物及膠結物等成分。

對礫石的形狀、大小、磨圓度和分選性等特征要描述,并要確定膠結類型,以及膠結程度。

對沉積巖命名時應遵循“顏色+膠結物+巖石名稱”的法則。此外,還需注意沉積巖體形狀、巖層厚度及產狀、風化程度、化石保存情況及其類屬。


(三)變質巖的觀察與描述

我國區域變質巖系十分發育,時代自太古宙到期中生代均有出露。其變質巖石類型十分復雜,主要有片麻巖、粒狀巖石(變粒巖、淺粒巖)、片巖、千枚巖、變質硅鐵質巖、大理巖、變質鐵鎂質巖及區域混合巖等。有關原巖建造主要有超基性到酸性噴出巖(包括熔巖、凝灰巖)、硬砂巖、各種沉積巖及不同性質的侵入巖。上述變質巖類均屬不同的原巖建成造經受不同時期、不同類型區域變質作用的結果。區域變質作用的主要類型大致可分為地殼演化早期造盾階段的區域中高溫變質作用,及造盾階段之后與造山運動有關的區域動力熱流變質作用、區域低溫動力變質作用和埋深變質作用。不同成分的原巖經受不同類型的區域變質作用,在一定的溫高壓力條件下,形成各具特征的礦物和常見礦物共生組合,并因之分別構成不同溫壓條件的麻粒巖相、角閃巖相(高角閃巖 、低角閃巖相)、綠片巖相(高綠片巖相、低綠片巖相)、藍閃石片巖相(藍閃綠片巖相、藍閃石—硬柱石片巖相)及次綠片巖相(濁沸石相和葡萄石—綠纖石相)。我國區域層狀變質巖系按大地構造運動可分為12期,從太古宙遷西期—新生代喜馬拉期變質巖系均有。所以,變質巖系的發生和發展與大地構造環境和地殼演化有密切的關系。在全球構造位置上,我國處于歐亞板塊、太平洋板塊及度板塊的結合部位,地質環境差異較大,發展歷史很不相同,因而區域地質各具特色,造成變質巖石類型復雜,巖石相對難以識別。

在野外鑒別變質巖的方法、步驟與前述巖漿巖類似,但主要根據是其構造、結構和礦物成分。這是因為,變質巖的構造和結構是其命名和分類的重要依據。第一步可先根據構造和結構特征,初步鑒定變質巖的類別。譬如,具有板狀構造者稱板巖;具有千枚構造者稱千枚巖等。具有變晶結構是變質巖的重要結構特征。例如,變質巖中的石英巖與沉積巖中的石英砂巖盡管成分相同,但前者具變晶結構,而后者卻是碎屑結構。第二步再根據礦物成分含量和變質巖中的特有礦物進一步詳細定名。一般來講,要注意巖石中暗色礦物與淺色礦物的比例,以及淺色礦物中長石和石英的比例,因這些比例關系與巖石的鑒定有著極大關系。例如,某巖石以淺色礦物為主,而淺色礦物中又以石英居多且不含或含有較少長石,就是片巖;若某巖石成分以暗色礦物為主,且含長石較多,則屬片麻巖。變質巖中的特有礦物,如藍晶石、石榴子石、蛇紋石、石墨等,雖然數量不多,但能反映出變質前原巖以及變質作用的條件,故也是野外鑒別變質巖的有力證據。關于板巖和千枚巖,因其礦物成分較難識辯,板巖可按“顏色+所含雜質”方式命名,如可稱黑色板巖、炭質板巖;千枚巖可據其“顏色+ 特征礦物”命名,如可稱銀灰色千枚巖、硬綠泥石千枚巖等。

在野外,還要觀察地質體產狀、變質作用的成因。比如,石英巖與大理巖兩者在區域變質與接觸變質巖中均有,就只能根據野外產狀和共生的巖石類型來確定。假如此類巖石圍繞侵入體分布,并和板巖共生,則為接觸變質形成;假如此類巖石呈區域帶狀分布,并和具片狀或片麻狀構造的巖石共生,則為區域變質所形成。

對變質巖我們也應描述巖石總體顏色,注意其巖石結構。若為變晶結構,則要對礦物形態進行描述。注意觀察巖石中礦物成分是否定向排列,以便描述其構造。用肉眼和放大鏡觀察可見的礦物成分應進行描述。若無變斑晶,就按礦物含量多少依次描述;若有變斑晶,則應先描述變斑晶成分,后描述基質成分。至于其它方面,如小型褶皺、細脈穿插、風化情況等,亦應作簡略描述。在為變質巖定名時,應本著“特征礦物+片狀(或柱狀)礦物+基本巖石名稱”的原則。如,可將某巖石定名為藍晶石黑云母片巖。


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