沉積巖實習沉積巖是在地表及地表下不太深地方形成一種地質體，它是在常溫常壓下由風化作用、生物作用和某種火山作用形成物質通過一系列改造（如搬運、沉積、成巖等作用）而形成巖石。由于沉積巖形成條件和方式與巖漿巖和變質巖不一樣，因此其物質組成、構造構造與巖漿巖和變質相比有較大差異。學習和掌握各類沉積巖巖石學特性，是我們進行沉積巖試驗目標。研究沉積巖辦法很多，但最基本是手標本觀測和顯微鏡觀測。試驗安排：礫巖和砂巖2學時，粉砂巖和泥質巖2學時，碳酸鹽巖2-4學時，其他內源巖2學時。根據不一樣專業(yè)《巖石學》教學計劃，試驗學時可作對應調整。第1頁手標本觀測主要內容

1與巖漿巖、變質巖同樣，沉積巖手標本觀測不但是從事野外地質工作基礎，也是正確進行鏡下研究必要前題，對于沉積巖構造、顏色以及粗碎屑和構造識別，手標本觀測則更是必不可少。2標本顏色：沉積巖顏色是沉積巖形成環(huán)境或后生變化統(tǒng)計，因此正確地描述它顏色是比較主要。在詳細描術時首先應當注意辨別是原生色還是次生色，若為原生色時，應深入辨別是繼承色還是自生色（后者是沉積環(huán)境統(tǒng)計）。在描述顏色時除了要描述顏色深淺外，還要注意其基本色調，如灰色、紅色等。介于兩種顏色之間顏色用復合色名稱，如灰綠色、紫紅色等。還可用日常生活中常見物某些特性色描述，如磚紅色、肉紅色等。第2頁3構造觀測：構造觀測對沉積巖來說尤為主要，它是沉積巖生成條件有力佐證。尤其是層理構造，它是區(qū)分于巖漿巖和大多數變質巖顯著特性，并且是判斷沉積環(huán)境主要根據。觀測內容包括層理構造、層面構造及生物遺跡觀測等等。

4物質組分觀測：主要是對粗碎屑或粗結晶巖石成份識別，常用觀測工具為放大鏡和小刀，有時需要借助于5%稀鹽酸或茜素紅S試劑識別石灰?guī)r和白云巖。對于沉積巖物質組成詳細識別主要是在顯微鏡下觀測第3頁薄片觀測主要內容

1假如說手標本判定主要是觀測沉積巖顏色和構造話，那么在顯微鏡下薄片判定則著重處理沉積巖物質成份和構造。觀測內容有：2物質組分觀測：根據所學《晶體光學及造巖礦物》知識，判定巖石中礦物成份，描述礦物主要光性特性，估計各礦物百分含量。對于具碎屑構造和粒屑構造巖石，碎屑、粒屑與填隙物成份、含量應分別描述，并注意多種組分之間關系。第4頁3沉積巖構造觀測：觀測各類沉積巖構造組分。對于陸源碎屑巖，應描述碎屑大小、磨圓度、分選程度及膠結物構造和膠結類型；對于粘土巖，要注意粘土礦物結晶程度、粘土礦集合體形態(tài)及具有碎屑礦物粒級和含量。若為碳酸鹽巖，應注意是粒屑構造還是晶粒構造，對于具粒屑構造巖石，要描述多種顆粒種類、大小、形態(tài)及膠結物構造和膠結類型。

4顯微構造觀測：沉積巖構造主要在野外露頭上直接觀測，但有些構造只能在顯微鏡下才能見到，這些顯微構造對判斷巖石成因是很故意義。

巖石定名：根據上述觀測成果，按對應巖類分類命名標準對巖石進行詳細定名。第5頁沉積巖描述實例

（一）手標本描述：

標本編號：S1-007

產地：浙江杭州

灰白色，中粒砂狀碎屑構造，塊狀構造。

碎屑含量90%，粒度0.5mm，分選中等，磨圓度較差，具顆粒支撐、孔隙式膠結。碎屑成份主要為灰白色石英，偶爾可見微量黑色硅質巖巖屑。

填隙物含量10%，由粘土礦物組成。標本定名：灰白色中粒石英砂巖第6頁(二)鏡下薄片描述：

薄片編號：S1-007

產地：浙江杭州

砂狀碎屑構造，顆粒支撐，孔隙式膠結，局部為基底式膠結。

碎屑含量85%，分選中等，磨圓度較差，粒度0.3-0.5mm，主要成份為石英（80%）、巖屑（5%）。

石英：次棱角狀，具一級灰白干涉色，晶內常見包裹體，有顆粒具波狀消光。

巖屑：次棱角—棱角狀，粒度與石英碎屑相近，主要由玄武巖巖屑組成，少許片麻巖巖屑。

填隙物含量15%，主要為粘土礦物（13%），少許鐵質膠結物（2%）。

粘土礦物：以蒙脫石為主，少許高嶺石、水白云母。

蒙脫石：鱗片狀，粒度0.005mm，單偏光下呈淺黃色，正交鏡下具一級橙黃干涉色。成集合體分布在碎屑之間孔隙中。

高嶺石：鱗片狀，粒度0.003mm，單偏光下無色，正交鏡下具一級灰干涉色。

水白云母：片狀，粒度0.01mm，單偏光下無色透明，正交鏡下具二級藍干涉色。

鐵質膠結物：黑色不透明，形態(tài)不規(guī)則，在強光下呈褐黑色，也許為褐鐵礦。第7頁詳細定名：中粒巖屑石英雜砂巖S1-007

顯微照片砂狀碎屑構造，顆粒支撐，孔隙式膠結。碎屑成份主要為石英（Q），少許巖屑（Yx）。填隙物主要為粘土礦物（Nt)。正交偏光，×50第8頁

亮晶鮞?；?guī)r。單偏光，×50。兩個世代亮晶方解石。單偏光，×125。第9頁陸源碎屑巖類

陸源碎屑巖類試驗內容與要求:

觀測碎沉積巖標本原生色和次生色，根據巖石顏色分析沉積巖形成時古氣候及氧化還原環(huán)境。觀測水平層理、波狀層理、交錯層理、平行層理、波痕、干裂等構造特性，理解多種構造形成環(huán)境。觀測碎屑巖中碎屑成份、膠類型及膠結物特性，掌握碎屑巖描述辦法。理解碎屑巖主要種屬，掌握砂巖分類命名標準。陸源碎屑巖根據碎屑物粒度可分為粗碎屑巖、中碎屑巖和細碎屑巖三類。粗碎屑巖代表巖石為礫巖和角礫巖；中碎屑巖代表巖石為砂巖；細碎屑巖代表巖石為粉砂巖。第10頁礫巖和角礫巖

此類巖石中粗碎屑粒度>2mm。按礫石大小還可深入分為細礫巖（2-10mm)、中礫巖（10-50mm）、粗礫巖（50-250mm）、巨礫巖（>250mm）。當礫石磨圓度很差，呈棱角狀或次棱角狀時稱為角礫巖。粗碎屑巖中礫石主要是多種巖石碎塊，它們主要為機械強度較高巖石，較少為機械強度較低巖石。研究粗碎屑巖主要是在野外露頭上或手標本上觀測，觀測內容包括礫石成份、大小、圓度、定向性、支撐性和填隙物成份（是泥質、砂質還是化學膠結物）。然后根據礫石成份進行定名，如石英巖礫巖、火山巖礫巖、石灰?guī)r角礫巖、復成份礫巖（由多種成份礫石組成礫巖）。第11頁

礫巖:巖石中礫石呈次棱角狀，礫徑>2mm。角礫巖：礫石呈棱角狀，填隙物砂質及粉砂質。第12頁砂巖

又稱中碎屑巖，是指砂級碎屑含量>50%沉積巖。此類巖石在自然界分布較廣，是研究最多沉積巖類之一。砂巖由砂級陸源碎屑和填隙物兩部分組成，主要特性如下：

碎屑特性：砂巖中碎屑粒度在0.05-2mm之間，由于粒度較細，碎屑成份主要為某些單礦物碎屑，其次為由較細粒礦物組成巖石碎屑。最常見礦物碎屑有石英、長石，含少許云母和某些重礦物。巖屑成份較復雜，三大巖類巖屑都能夠出現(xiàn)，若要鑒別它們需要具有巖石學方面基本知識。在觀測時應注意描述碎屑下列特性：

碎屑粒度：在手標本上目估碎屑顆粒粒徑；在顯微鏡下觀測時，用目鏡微尺精確測定屑碎顆粒直徑。確定巖石中主要碎屑粒度可深入分為極粗砂（2-1mm）、粗砂（1-0.5mm）、中砂（0.5-0.25mm）、細砂（0.25-0.1mm）、極細砂（0.1-0.05mm）。

碎屑圓度：主要指碎屑磨圓程度，它與碎屑搬運距離有關，也與碎屑物理性質有關。碎屑圓度一般分為五級即棱角狀、次棱角狀、次圓狀、圓狀和極圓狀，其特性見下列圖。

第13頁第14頁粉砂巖：碎屑成份主要為石英，少許長石、白云母。碎屑分選良好，磨圓度差，大多呈棱角狀。填隙物為方解石和粘土礦物。產地：湖南麻陽，正交偏光。

第15頁粘土巖類

試驗內容與要求：掌握粘土巖基本特性，注意觀測粘土巖顏色、構造構造、硬度，理解幾個最常見粘土礦物鏡下判定特性。掌握粘土巖最基本巖石類型及分類命名標準。粘土巖主要是由粘土礦物及粒徑不大于0.005mm細碎屑組成，是沉積巖中分布最廣一類巖石。第16頁礦物成份泥質巖中最常見構造為泥狀構造，有時可見鮞粒構造，當具有粉砂時為粉砂泥狀構造。常見構造有水平層理、頁理、塊狀層理、干裂、蟲跡等。泥質巖中礦物成份可分為粘土礦物和非粘土礦物兩類，以粘土礦物為主。粘土礦物種類很多，主要有高嶺石、蒙脫石、伊利石、埃洛石、綠泥石等。非粘土礦物為粉砂級或泥級陸源碎屑（石英、長石等）和某些自生礦物（方解石、黃鐵礦、自生石英、有機質等）。由于粘土礦物粒度非常細小，在偏光顯微鏡下鑒別比較困難，只能根據可觀測到晶形、折光率和干涉色作粗略判定，精確定名需要借助于電子顯微鏡、X射線衍射儀及差熱分析等設備。構造構造泥質巖中最常見構造為泥狀構造，有時可見鮞粒構造，當具有粉砂時為粉砂泥狀構造。常見構造有水平層理、頁理、塊狀層理、干裂、蟲跡等。第17頁泥巖顏色

由于泥質巖成份復雜，使顏色也有多種，常見有灰色、紫紅色、黑色、灰綠色等。影響顏色主要原因為粘土礦物成份、有機質及鐵離子氧化狀態(tài)?；疑?、黑色是由于富具有機質及含低價鐵硫化物，為還原或強還原環(huán)境中形成；紅色和紫紅色是由高價鐵（赤鐵礦、褐鐵礦）引發(fā)，是在氧化或強氧化環(huán)境下形成；淺綠色和灰綠色是具有二價鐵離子或海綠石、綠泥石，是弱還原—弱氧化環(huán)境中形成。泥質巖分類及主要類型泥質巖分類有如下幾個方案：按是否發(fā)育頁理分為泥巖和頁巖。按粘土礦物組成劃分，如高嶺石粘土巖、蒙脫石粘土巖、伊利石粘土巖等。按非粘土礦物成份劃分，如含粉砂泥巖、粉砂質泥巖、鈣質泥巖、硅質泥巖等。第18頁泥質巖主要類型有：泥巖和頁巖：頁巖是具有頁理泥質巖，無頁理稱為泥巖。此類巖石成份復雜，主要有水云母、高嶺石、蒙脫石。常具有某些碎屑礦物和自生礦物。根據顏色、碎屑物及混入化學物質成份可深入詳細命名，如鈣質泥巖和頁巖、硅質泥巖和頁巖、碳質泥巖和頁巖、粉砂質泥巖和頁巖、黑色頁巖等等。單成份粘土巖：當粘土礦物中某種粘土礦物含量>50%時，可直接用這種粘土礦物名稱命名，主要類型有：高嶺石粘土巖、蒙脫石粘土巖、伊利石粘土巖等等。第19頁

高嶺石粘土巖中高嶺石：片狀、蠕蟲狀，一組完全解理，干涉色一級灰白。產地：北京懷柔，正交偏光。蒙脫石頁巖：泥質構造，頁理構造。主要礦物成份為蒙脫石（一級黃干涉色），含少許石英粉砂。產地：北京懷柔，正交偏光。第20頁

黃色頁巖；泥質構造，頁理構造紫紅色泥巖.泥質構造，塊狀構造。第21頁碳酸鹽巖類

試驗內容與要求：觀測各類碳酸鹽巖標本，掌握基本判定特性。觀測碳酸鹽巖主要構造特性（包括晶粒構造、粒屑構造、生物骨架構造和交代構造）、膠結類型，注意泥晶基質與亮晶膠結物區(qū)分。學會對碳酸鹽巖標本及薄片描述辦法。掌握碳酸鹽巖巖石分類命名標準和最基本巖石類型。碳酸鹽巖主要由自生碳酸鹽礦物方解石和白云石組成。自生碳酸鹽礦物方解石含量>50%時稱為石灰?guī)r；若二分之一以上為白云石時為白云巖。它們經常還和陸源碎屑及粘土礦物組成過渡類型巖石。第22頁石灰?guī)r

礦物成份：石灰?guī)r礦物成份較簡單，在較純石灰?guī)r中幾乎完全由方解石組成。不純石灰?guī)r中常具有粘土礦物、石英粉砂、海綠石、硅質、鐵質等，當石灰?guī)r經歷白云巖化交代作用時可出現(xiàn)數量不等白云石。方解石和白云石在手標本和顯微鏡下特性相同，不易辨別，一般要借助于5%稀鹽酸和茜素紅S試劑。在標本上加稀鹽后，方解石劇烈起泡而白云石輕微冒泡；在薄片上加茜素紅S試劑后，方解石被染成紅色，而白云石無變化。構造：石灰?guī)r構造以泥晶構造和多種顆粒構造為主，其次為晶粒構造、生物骨架構造及交代構造。第23頁石灰?guī)r分類命名:

按礦物成份分類：

石灰?guī)r中除了方解石外，有時具有其他礦物成份，向另一種巖石過渡，此時用這種劃分辦法。其他成份能夠是白云石、粘土礦物、硅質等等，按構造特性分類：石灰?guī)r構造最能反應石灰?guī)r成因，按構造特性分類命名已經成為當今主要劃分辦法。分類根據主要為礦物結晶程度，巖石中顆粒、亮晶膠結物及灰泥基質相對含量等。有關構造分類命名詳細內容請查閱有關教科書。

第24頁

主要巖石類型：

泥晶或微晶灰?guī)r：主要由泥晶方解石組成，可含少許顆粒，顆粒含量一般不超出10%（有人以為<5%）。內碎屑灰?guī)r：內碎屑能夠是礫屑、砂屑和粉屑。填隙物即能夠是泥晶基質，也能夠是亮晶膠結物，它們形成環(huán)境是不一樣。根據內碎屑和填隙物成份可深入詳細命名，如泥晶砂屑灰?guī)r。生物碎屑灰?guī)r：顆粒由生物碎屑或骨屑組成，常見生物碎屑種類有腕足、介形蟲、海百合、三葉蟲等等。填隙物即能夠是泥晶方解石，也能夠由亮晶膠結物組成。鮞?；?guī)r：顆粒由鮞粒組成，填隙物為泥微晶基質或亮晶膠結物。要根據填隙物成份可詳細命名為亮晶鮞粒灰?guī)r、微晶鮞?；?guī)r。第25頁

微晶砂屑灰?guī)r：砂屑構造，顆粒支撐，孔隙式膠結。砂屑由泥晶方解石組成，填隙物為微晶方解石。單偏光。亮晶鮞粒灰?guī)r：鮞狀構造，顆粒支撐，孔隙式膠結。鮞粒具環(huán)狀同心紋，膠結物為亮晶方解石。產地：新疆，單偏光。第26頁

微晶生物碎屑灰?guī)r：生物碎屑構造。生物碎屑由海百合莖和三葉蟲骨碎組成，填隙物為微晶方解石。產地：湖南桃沅，單偏光。生屑泥灰?guī)r標本：生物碎屑構造。生物碎屑由三葉蟲骨屑組成，填隙物為泥晶方解石和粘土礦物。產地：山東沂沅第27頁

珊瑚灰?guī)r：生物骨架構造。由珊瑚體組成，在珊瑚空腔內充填了細粒方解石。產地：江西玉山，單偏光。微晶灰?guī)r：微晶構造，完全由微晶方解石組成。產地：遼寧金縣，正交偏光。第28頁

白云巖

1白云巖是碳酸鹽巖中另一大類巖石，可單獨產出，也常與石灰?guī)r、砂巖共生。由于當代海水中不能直接沉淀白云石，因此人們普遍以為最少寒武紀以來白云巖主要是碳酸鹽沉積物或石灰?guī)r白云巖化產物。也有人以為存在著原生白云巖。2礦物成份：白云巖中礦物成份主要為白云石（含量>50%），其次為方解石。3構造：常見結晶晶粒構造，由于大部分白云巖是交代成因，因此經常能夠見到交代殘余石灰?guī)r構造，如殘余砂屑構造、殘余鮞粒構造等等。4構造：基本與石灰?guī)r相同，有出現(xiàn)團塊狀構造、透鏡狀構造。5白云巖分類命名按礦物成份分類：白云巖中主要礦物為白云石，常見其他礦物有方解石、粘土礦物、硅質等第29頁6主要巖石類型：

細晶白云巖：完全由細粒白云石組成，無交代特性。

灰質白云巖：礦物成份以白云石為主，含量大于50%，次要礦物為方解石。

殘余顆粒白云巖：殘余顆粒構造，礦物成份以白云石為主，可含少許方解石。巖石中可見殘余砂屑、鮞粒等顆粒。第30頁

細晶白云巖：細晶晶粒構造，礦物成份為細晶白云石。正交偏光?；屹|白云巖：礦物成份以白云石為主，其次為方解石（紅色）。單偏光染色片第31頁

殘余砂屑白云巖：殘余砂屑構造，巖石完全由細粒白云石組成，暗色橢圓狀物為殘余砂屑。單偏光。殘余鮞?；屹|白云巖：殘余鮞粒構造，圓形鮞粒幾乎完全被白云石（Dc）交代，填隙物為微晶方解石。單偏光。第32頁其他內源巖

試驗內容與要求：理解其他類型內源巖巖石類型及主要礦物組成。觀測硅質巖和磷質巖常見構造構造及主要判定特性。理解硅質巖和磷質巖分類標準，掌握玉髓、蛋白石和膠磷礦鏡下判定特性。其他內源巖（有教科書中稱為自生沉積巖）有硅質巖、鐵質巖、磷質巖、鋁質巖、蒸發(fā)巖等。這些巖石在自然界分布較少，數量有限，但往往具有經濟價值，形成主要沉積礦床。在這里僅介紹某些常見巖石類型巖相學特性，有關成因、分類等詳細內容將在沉積礦床課程中學習第33頁硅質巖

自生硅質礦物含量大于50%，主要成份為玉髓、蛋白石、石英等，常見微晶構造、顆粒構造及生物構造，層理構造。主要巖石類型有：玉髓硅質巖：主要由粒狀、纖狀或放射狀玉髓或蛋白石組成，有時含碳酸鹽礦物。蛋白石和玉髓極易重結晶而形成微晶石英。顆粒硅質巖：具顆粒構造，顆粒是由玉髓或微晶石英組成內碎屑或鮞粒，填隙物主要為亮晶石英。硅藻巖（硅藻土）：主要由硅藻外殼堆積而成，有時含少許放射蟲或海綿骨針、粘土礦物和碳酸鹽礦物。碧玉巖：是指具有鐵質氧化物硅質巖，能夠呈多種顏色，但主要為紅色。第34頁

蛋白石玉髓硅質巖：主要由蛋白石（Op）和玉髓（Cha）組成。蛋白石是膠質氧化硅，高負突起。單偏光。鮞狀硅質巖：鮞粒構造，顆粒支撐，孔隙式膠結。鮞粒呈球形，由玉髓組成，膠結物為細粒石英。正交偏光。第35頁

海綿骨針硅質巖：圖中針狀物為海綿骨針，由微晶石英組成，膠結物為玉髓。產地：江西樂平，正交偏光。玉髓硅質巖：由放射狀、粒狀玉髓組成。正交偏光。第36頁磷質巖

是一種富含磷沉積巖，巖石中P2O5含量等于7.8-19.5%時為磷質巖；P2O5含量大于19.5時稱為磷塊巖，也可泛稱為磷質巖。磷質巖中主要礦物成份為磷酸鹽礦物，磷酸鹽礦物種類非常多，但大多為磷灰石變種，含水非晶質磷酸鹽稱為膠磷礦，除磷酸鹽礦物外，磷質巖中還可見到硅質礦物、碳酸鹽礦物、粘土礦物及長石、石英等陸源碎屑。磷質巖構造構造與石灰?guī)r非常相同，分類命名也可仿石灰?guī)r中構造分類進行，將灰?guī)r改為磷質巖或磷塊巖即可第37頁

砂質磷塊巖：砂狀碎屑構造，碎屑成份為石英，膠結物為膠磷礦。產地：安徽鳳臺，單偏光。砂質磷塊巖：與左圖相同視域，正交偏光。第38頁鐵質巖

是一種富鐵巖，巖石中Fe2O3含量大于21.4%或FeO含量大于19.3%,組成巖石鐵礦物種類很多，最常見是赤鐵礦、針鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、菱鐵礦等，其他礦物有鐵白云石、鮞綠泥石、鱗綠泥石、粘土礦物、方解石、白云石、石英等。鐵質巖中常見鮞粒構造、豆粒構造，層理構造，分類命名主要根據是鐵礦物種類和構造，如鮞狀赤鐵礦（鐵質巖）第39頁

鮞狀赤鐵礦豆狀赤鐵礦第40頁沉積巖描述實例一

手標本描述：

標本編號：S1-007

產地：浙江杭州

灰白色，中粒砂狀碎屑構造，塊狀構造。

碎屑含量90%，粒度0.5mm，分選中等，磨圓度較差，具顆粒支撐、孔隙式膠結。碎屑成份主要為灰白色石英，偶爾可見微量黑色硅質巖巖屑。

填隙物含量10%，由粘土礦物組成。標本定名：灰白色中粒石英砂巖第41頁鏡下薄片描述：薄片編號：S1-007

產地：浙江杭州

砂狀碎屑構造，顆粒支撐，孔隙式膠結，局部為基底式膠結。

碎屑含量85%，分選中等，磨圓度較差，粒度0.3-0.5m