沉积岩实验五 硅质岩
第十章硅质岩
四、蛋白土（蛋白岩）和板状硅藻土（粉蛋白岩）
两者成分主要都是蛋白石，常由成细小的棱角或球 粒状质点(0.01～0.001mm)的集合体。多数具有微孔构 造，呈透镜体产出。
它们与硅藻土或蛋白石质放射虫岩不同之处在于： 不含或含极少硅质生物遗体。除蛋白石外，还可有粘土、 碳酸盐、黄铁矿、海绿石、沸石、玉髓、方英石、碎屑 石英及有机质等。
华东石油学院对我国华北震旦亚界燧石岩进行过详细的研究， 并按其产出形态划分为层纹状、条带状、结核状、团块状和放射状
五种类型（见表15－2）。
层状硅质岩
结核状硅质岩
硅质岩与其他化学岩共生时，也常见各种类型层理及波痕等。
(3) 颜色
硅岩的颜色多姿，且随岩石中所含的杂质而异，常见灰 黑色、灰白色，有时可见灰绿色、红色等色调。
总体上，硅岩致密坚硬且性脆，化学性质稳定,抗风化 能力强。当与其他岩类 第二节 第三节 第四节
概论 硅质岩的主要类型 硅质岩的成因 硅质岩的成岩后生变化
硅质岩的主要类型
硅藻土(或硅藻岩): 主要由硅藻遗体组成，以蛋白石为主。 海绵岩: 硅质海绵骨针组成，多为蛋白石。 放射虫岩: 由硅质放射虫壳组成。 板状硅藻土和蛋白土: 由蛋白石组成。 燧石岩: 最常见，由微晶石英和玉髓组成。 碧玉岩: 矿物成分是自生石英，可含有少量生物遗体。 硅华: 典型的化学成因硅质岩，常形成于火山作用后期温泉
内部具球粒结构，集合体多呈葡 萄状、钟乳状。玻璃光泽、珍珠光泽、 蛋白光泽。性脆，易干裂，贝壳状断 口。在长波紫外线照射下，不同种类 的蛋白石发出不同颜色的荧光。
opal
（2）玉髓
化学成分：SiO2·nH2O ，隐一微晶及至细晶石英的集合体， 通称为燧石。玛瑙和玉髓均为隐晶质石英，矿物学中统 称为玉髓。宝石界将其中具纹带构造隐晶质块体石英称 玛瑙，如果块体无纹带构造则称玉髓。
硅质岩研究进展与思考
硅质岩是由化学、生物和生物化学作用及某些火山、热水作用所形成的含SiO2(质量分数≥70%)的沉积岩。
硅质岩分布广泛，其形成沉积环境需要特定的地球化学条件，经常位列非常关键的层位上，能为构造活动和沉积盆地的演化提供重要信息，在生物和化学沉积岩类中的占比位列碳酸盐岩之后，也是造山带中广泛分布的岩石类型。
硅质岩按成因可分为生物硅质岩、化学(交代或沉积)硅质岩和凝灰硅质岩；按矿物成分可分为蛋白质硅质岩、玉髓质硅质岩和石英硅质岩；根据岩性特征、产出状态、赋存形式，可划分为层状、非层状硅质岩两种类型，其中层状硅质岩多与砂岩、页岩或碳酸盐岩交互产出，非层状硅质岩多赋存于碳酸盐岩中(含燧石条带和结核)，也可产出于层状硅质岩及膏岩中。
不同类型的硅质岩其硅质来源、成因及沉积环境会有很大差异，针对具体岩石可根据研究需要进行综合命名，如蛋白石硅藻岩、层状藻迹硅质岩、含放射虫石英硅质岩等。
除了对硅质岩的沉积组合、地层层序、结构构造岩相古地理及大地构造背景等进行研究外，还有学者通过硅质岩的主量元素、微量元素、稀土元素及硅氧同位素等建立了一系列定量化的成因模式和沉积环境判定指标。
硅质岩具有特殊的物理性质——结构致密、相对坚硬、不易风化，使其自成岩后较少受后期内外地质作用的改造，很好地保留了当时的古地理、古气候、沉积相带、古环境等地质信息。
硅质岩是众多矿源含矿岩系的赋存层位，还与矿床形成条件、地球早期生物演化、碳酸盐岩油气成藏关系密切，因此研究硅质岩具有非常重要的理论意义和实用价值，一直是沉积学界研究的热点课题之一。
本文全面梳理了硅质岩研究历史及现状，介绍了硅质岩在岩石学特征、沉积与成岩作用、地球化学特征等方面的研究进展，并思考了当前研究存在的不足及未来的研究方向。
1 硅质岩研究历史及现状硅质岩的概念于1893年由Wadsworth首次提出，硅质岩研究历史随着地质学新方法、新技术的更迭不断向前发展。
20世纪50年代以前，由于研究方法比较简单，仪器落后，研究内容也仅局限于通过野外地质观察和室内偏光显微镜对硅质岩进行识别，对硅质岩的认识较浅，研究水平不高、成果不多，鲜有专著和文章出版，几乎没有世界性、区域性的学术交流活动，导致硅质岩在当时的关注度不高。
硅质岩
硅质岩沉积岩中以二氧化硅为主要成分的岩石叫做硅质岩。
也称燧石岩。
其主要矿物成分是自生石英、玉髓和蛋白石。
硅质岩有多种工业用途。
如燧石以其硬度大，可作为研磨原料和硅质耐火材料；碧玉也以坚硬致密和色泽美丽作为细工石料。
硅藻土因具有强烈的吸附性在日用化工、制糖业和净水工业等多种部门中都有广泛的用途。
火山活动可提高海洋中的硅质含量，也是硅质岩中硅的主要物源。
硅藻土主要由古代的硅藻遗体组成。
主要化学成分是含水的SiO2。
矿物成分主要为蛋白石—A。
硅藻土具有典型的硅藻生物结构，具有微细的纹理。
纯净的硅藻土呈白色，外观呈土状易于碎裂成粉末，易溶于碱而不溶于酸，吸附性强，熔点高。
海绵岩[1]主要由硅质海绵骨针组成，矿物成分主要为蛋白石。
外貌为细粒状，呈灰绿色或黑色，疏松的海绵岩胶结程度较差，其中夹有粘土和砂。
坚硬的海绵岩其内的骨针被蛋白石、玉髓等硅质矿物所胶结，以海相成因为主。
放射虫岩主要由硅质放射虫介壳组成，具有质轻硬度小的特点。
坚硬的放射虫岩中的放射虫介壳完全被氧化硅胶结。
放射虫软泥广泛主要分布于现代热带海洋沉积中。
板状硅藻土和蛋白土主要由棱角状或球粒状蛋白石质点组成，多数具有微孔构造，呈透镜体产出。
板状硅藻土较硫松，呈粉状，颜色较浅。
蛋白土坚硬，贝壳状断口，颜色较深，常呈暗灰或灰黑色。
碧玉岩主要矿物成分是自生石英，可含有少量生物遗体，如放射虫、海绵骨针等。
碧玉岩因含氧化铁而呈现各种颜色，常为红色、绿色或灰黄色，使岩石具斑杂状色调。
燧石岩主要由微晶石英和玉髓组成。
岩性致密坚硬，具贝壳状断口。
颜色因含杂质不同而变。
显微镜下纯净燧石是一种无色的微晶石英集合体。
燧石形成于三种不同类型的地层单元：碳酸盐岩中的燧石结核；稳定地区的层状燧石；超盐度湖泊环境的燧石。
由化学或生物化学作用形成的以二氧化硅为主要造岩成分的沉积岩。
也称燧石岩。
一般含SiO2在80％以上，常可达95％以上。
其中SiO2矿物不是来自碎屑，而是来自生物的硅质骨骼、壳体或碎片，由化学作用直接沉淀或交代作用产生。
沉积岩第10章
陆源区岩石长期化学风化作用是SiO2的一个重要来源。位于热 带和亚热带地区的陆源岩石，在富含水、氧和CO2 的条件，其硅酸 岩和铝硅酸岩矿物如橄榄石、辉石、角闪石以及长石等都能发生化 学分解，分解出的SiO2多以真溶液或胶体溶液形式在水中进行迁移， 并能在适宜的条件下沉淀。
（二）火山作用是硅质的重要来源：
由于SiO2溶解或沉淀与环境的PH有关，当PH为碱性时SiO2 溶解， 当PH为酸性时SiO2沉淀。自然界强碱性水体是极为稀少，但一些湖 泊季节性可达强碱性，这是由于藻类的光合作用，使湖水中PH季节 性超过10，导致湖底的碎屑石英和粘土矿物被溶解，从而使湖水中 SiO2的含量达到甚至超过蛋白石质SiO2的饱和度。当随着季节性变 化藻类活动减弱，湖水PH减小时，SiO2则因极度过饱和而沉淀。 三、 硅质岩的形成阶段 原生沉淀成因和成岩期成因（次生交代） 生物成因的硅质岩和一些碧玉、硅质板岩及部分层状燧石属原生沉 淀成因，而对结核状燧石多属成岩期的产物。 四 、硅质岩沉积时的水深 硅质岩有深水沉积也有浅水沉积。
根据成因可把硅质岩分为两大类
① 生物或生物化学成因：硅藻土、海绵岩、放射虫岩、蛋白土和 板状硅藻土。 ② 非生物成因：碧玉岩、燧石岩、硅华。
硅质岩的主要类型
硅藻土—主要由硅藻遗体组成，以蛋白石为主。 海绵岩—硅质海绵骨针组成，多为蛋白石。 放射虫岩—由放射虫壳组成，多为蛋白石。 蛋白土—蛋白石组成。 燧石岩—最常见，主要成分为玉髓，次为自生石英。 碧玉岩—主要为自生石英，次为玉髓。 硅化—火山作用的温泉喷出时形成。
思考题
一、名词：硅质岩、 放射虫岩、碧玉岩、 燧石岩。
二、简述硅质岩的一般特征。
三、简述硅质岩的成因。
燧石（硅质岩）
第3节
硅质岩
四位，前三位依次是：页岩、砂岩、石灰岩。
2．与陆源石英碎屑搬运沉积形成的沉积石英岩（石英砂岩）的 区别，如比较：沉积石英岩与硅质岩不同之处 （1）沉积石英岩 定义：硅质胶结的石英砂岩，胶结物常为蛋白石或玉髓。部分硅 质胶结物发生次生加大时称为石英岩状砂岩；若硅质物全部成为 再生石英时，称为沉积石英岩（或正石英岩） ①石英和各种硅质岩屑占95%以上； ②几乎全部为硅质胶结； ③ 物质来源：陆源碎屑； ④ 机械搬运沉积作用形成。 （2）硅质岩 定义：是指由化学作用、生物和生物化学作用以及某些火山作用 所形成的富含SiO2 （一般超过70%）的岩石，其中也包括在盆地 内经机械破碎再沉积的硅质岩。（但是不包括陆源石英碎屑经搬 运沉积而成的石英砂岩和沉积石英岩，尽管它们的SiO2含量有地 可达95%以上）。 ①矿物成分：蛋白石、晶质玉髓、自生石英； ②SiO2含量（一般>70%）； ③化学作用、生物作用、生物化学作用以及某些大山作用形成； ④ 另外，盆内经机械破碎再沉积形成的硅质岩。
（2）结构： ①机械成因 ②化学成因 ③生物成因 ④成岩后生作用形成的结构（交代结构、重结晶结 构） 2、蒸发岩（盐岩）（P213） eg.青海湖中的盐花 3、附生岩（P214） ①铜质岩（P214） ②沸石质岩（P216） ③海绿石质岩（P217）
Sh2.1 砂质砾屑磷块岩源自Sf1.7 条带状含磷硅质白云岩
三、结构及产状：
1、结构：非晶质的胶状结构、隐晶结构、 微粒结构、生物结构、以及粒屑结构；另 外，各种交代残余结构……。 2、产状：硅质岩可以单独成层，也可成薄 层、透镜体、条带或各种形状的结核夹于 其它岩石（常为碳酸盐岩）中。
四、硅质岩的分类： 1．按产状分： 层状硅质岩（厚层状、达数百米厚，eg.碧玉岩建造） 板状硅质岩：eg.板状硅藻土 结核状硅质岩： eg.结核状燧石等 泉华状硅质岩： eg.硅华 2．按矿物成分分类： 蛋白石质硅质岩 玉髓质硅质岩 石英质硅质岩 3．按矿物成因来分： 生物成因的硅质岩：硅藻土、海绵岩、放射虫硅质岩 非生物成因的硅质岩：碧玉岩、燧石岩、硅华
硅质岩描述
硅质岩描述硅质岩是一种以硅酸盐矿物为主要成分的岩石，其化学成分中富含硅，一般大于65%。
硅质岩通常具有坚硬的质地和均匀的结构，其主要由石英、长石和其他小颗粒粘结而成。
硅质岩广泛分布于地球的地壳中，是地壳中重要的岩石类别之一。
硅质岩可根据其矿物组成和地球化学特征进一步细分为不同类型。
在地质学中，硅质岩包括石英砂岩、石英岩、长石岩、角砾岩、砾岩、石英闪长岩、石英斑岩、英云闪长岩、英云斑岩等等。
这些不同类型的硅质岩在成分组成、结构和性质上都有所差异。
石英砂岩是一种重要的硅质岩类型，其主要由颗粒状的石英砂粒组成。
石英砂岩通常具有坚硬的特征，质地细腻，颜色多为白色或灰色。
石英砂岩广泛分布于大陆地壳中，常见于河床、沙漠沉积、海滩等地，是建筑工程、玻璃制造和工业研磨的重要原料。
石英岩是指含有大量石英的硅质岩石。
石英岩质地坚硬，颜色多样，可以是白色、灰色、黄色、红色或绿色。
石英岩主要由石英颗粒构成，其颗粒粒径较大，呈均匀排列。
石英岩常见于沉积岩中，可以是砂岩、泥岩或砾岩，也可以是变质岩中的石英片岩或石英岩脉。
长石岩是指主要由长石组成的硅质岩石。
长石岩的颜色和质地因其具体成分的不同而有所差异。
最常见的长石岩类型是花岗岩和闪长岩。
花岗岩主要由石英、长石和云母组成，颜色多为灰色或粉红色，质地坚硬。
花岗岩是地球上最常见的岩浆岩之一，广泛分布于各大陆地壳。
闪长岩是一种含有富长石的岩石，其颗粒较大，常见于火山岩中。
角砾岩是一种特殊类型的硅质岩，其由砾石和细颗粒的角砾砂组成。
角砾岩常见于河流底部或冲积平原的堆积物中，其颗粒状结构使得岩石具有较好的承载能力和透水性能，因此常被用于建筑工程的基础填料、道路建设以及水利工程中。
砾岩是一种由砾石和砂石颗粒粘结成的硅质岩。
砾岩具有较粗糙的表面和坚硬的质地，其颜色可以是灰色、红色、黄色或者绿色。
砾岩存在于各种环境下，常见于河床、沉积扇和岩屑堆积中。
砾岩常被用作建筑材料、道路基础材料以及堤坝的防护层。
硅质岩及其它岩类
第十章硅质岩第一节概论一、概念：硅质岩是指由化学作用、生物和生物化学作用以及某些火山作用形成的富含二氧化硅(一般超过70%)的岩石。
其中包括在盆地内经机械破碎再沉积的硅质岩。
但不包括陆源石英碎屑经搬运沉积而成的石英砂岩和沉积石英岩。
硅质岩在自然界中的分布较广，位居沉积岩中第四位，前三位依次是：页岩、砂岩、石灰岩。
二、成分特征1、化学成分：主要是SiO2（>70% ）和H2O其它氧化物: Fe2O3(含量可高达10% )、Al2O3(可高达8%)、MgO、CaO 等（由于混入物的影响，还常有含量不等的）2、矿物成分：蛋白石、玉髓、自生石英（1）蛋白石化学成分：SiO2·nH2O ，矿物成分：为一种含水的非（隐）晶质或胶质的二氧化硅，化学沉淀或生物成因蛋白石是天然的硬化的二氧化硅胶凝体，含水量一般为3％－10％，是一种具有变彩效应的宝石，与多数宝石不同，属于非晶质，会由于宝石中的水分流失，逐渐变干并出现裂缝。
内部具球粒结构，集合体多呈葡萄状、钟乳状。
玻璃光泽、珍珠光泽、蛋白光泽。
性脆，易干裂，贝壳状断口。
在长波紫外线照射下，不同种类的蛋白石发出不同颜色的荧光。
（2）玉髓化学成分：SiO2·nH2O ，隐一微晶及至细晶石英的集合体，通称为燧石。
玛瑙和玉髓均为隐晶质石英，矿物学中统称为玉髓。
宝石界将其中具纹带构造隐晶质块体石英称玛瑙，如果块体无纹带构造则称玉髓。
（3）自生石英：二氧化硅，为化学沉淀或蛋白石重结晶（4）其他混入矿物：常见的有粘土矿物、碳酸盐矿物、氧化铁等。
3、结构、构造和颜色（1）结构特征硅岩具有非晶质结构、隐—微晶结构、生物结构、纤维状结构、碎屑结构、鲕状结构、隐藻结构以及交代结构(2) 硅岩的构造硅岩的构造和产出形态多种多样，常见层状、透镜状、结核状、条带状和团块状。
华东石油学院对我国华北震旦亚界燧石岩进行过详细的研究，并按其产出形态划分为层纹状、条带状、结核状、团块状和放射状五种类型（见表15－2）。
硅质岩成因
硅质岩成因：具不同成因硅（质）岩SiO2的来源及形成方式也不同。
但总的来说大致可分为三种:生物或生物化学沉积成因、化学沉积成因及交代成因。
(1)生物或生物化学成因SiO2的沉积条件是SiO2浓度>120×10-6、pH<7 的酸性环境。
但海水为弱碱性，则有利于碳酸盐沉积，而不利于SiO2沉淀成岩，但当大量菌藻类繁殖、死亡和有机质分解时，放出有机酸、CO2等，造成局部酸性水环境，便有利于SiO2沉积。
（从Fe2O3：FeO可以看出样本形成于局部酸性水环境）由此，生物或生物化学沉积成因硅质岩中，主要是水体中部分SiO2来源于生物，许靖华（1979）等认为该种成因又可分为藻类的捕获作用、硅藻的堆积作用两种成因。
①藻类的捕获作用，是在藻类富集生长区，它们在安静舒适的潮间-潮上环境大量繁殖，死亡后的遗骸在缓慢下沉至海底的过程中，藻类等生物通过光合作用，分泌一种粘液物质，捕获和粘结水体中的SiO2胶体质点，使之沉淀，这主2 要是由蛋白石（(SiO2·nH2O)组成的骨骼容易被溶解，分散成溶胶状态保存在沉积物中，形成有机硅源。
这种生物和生物化学相伴生的沉积作用机理，已被叠层石硅质岩明暗相间的基本层及其中的藻迹微结构和丰富的有机质所证实。
②硅藻的堆积作用。
许靖华(1979)指出，前寒武系的大量燧石层主要是硅藻堆积而成的；以蓝绿藻为主的藻类是中元古代时期海洋中最主要的生命形式，它适应各种水介质条件，在海洋中广泛分布，这种生命体具有十分惊人的繁殖能力，是主要的造岩生物。
另外，海洋中的硅质生物通过自身的生存活动，将海水中分散状态的硅质吸附组成自身的机体。
当其死亡之后，遗体就象雪花似的沉向海底在碳酸盐补偿界面以上，因海水为碱性，压力小、温度高，硅质生物遗体在下沉过程中便被海水溶解或部分被溶解，只有下沉到碳酸盐补偿深度以下的深水环境，由于压力大、温度低，才免遭溶蚀，形成生物结构较完整的硅质岩。
实验五 肉眼鉴定碳酸盐岩和硅质岩
实验五 肉眼鉴定碳酸盐岩和硅质岩
一、目的要求
1、掌握肉眼鉴定碳酸盐岩的成分、结构的方 法； 2、认识常见的碳酸盐岩、硅质岩。
二、实验用具
小刀、放大镜、标本、稀盐酸（5～10％）
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地质学基础
三、内容说明
（一）碳酸盐岩的矿物成分
碳酸盐矿物：方解石、白云石。
陆源碎屑混入物：石英、长石和粘土。
非碳酸盐的自生矿物：如海绿石、黄铁矿、石
地质学基础
3、鉴定矿物成分
加稀盐酸在岩石上，或岩石的粉末上，若强烈 起泡，说明岩石以方解石为主；若起泡后留下泥膜， 说明岩石中既由方解石，也有粘土矿物；若微弱起 泡，结构致密，颜色呈灰白色，岩石则为白云石组 成。 4、定名 先按矿物成分定出基本名称，再进一步按结构 命名。如：一岩石加稀盐酸起泡剧烈，具粒屑结构， 粒屑为鲕粒，其含量为70％，填隙物为泥晶，占30 ％，则该岩石为鲕粒灰岩。
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地质学基础
2.生物骨架结构：由原地固着生长的群体造礁 生物构成，如群体珊瑚、海绵、苔藓虫、层孔虫、 钙藻，空隙中可充填有泥晶和亮晶。 3.晶粒结构：是生物化学作用、化学作用、交 代作用和重结晶作用所形成的碳酸盐晶粒，按晶粒 大小分为： 巨 晶：粒度>4mm； 极粗晶：粒度4～1mm； 粗 晶：粒度1～0.5mm； 中 晶：粒度0.5～0.25mm； 细 晶：粒度0.25～0.05mm； 隐 晶：粒度<0.05mm。
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地质学基础
（三）碳酸盐岩肉眼鉴定方法和步骤
1、颜色 2、结构：区分是粒屑结构，还是晶粒结构或 生物骨架结构。 若是粒屑结构，就进一步观察粒屑的类型和胶
结物类型，估计颗粒的含量。
填隙物的类型有两种：泥晶和亮晶。前者，较
《地质实验》--实验五肉眼鉴定碳酸盐岩和硅质岩
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地质学基础
3、鉴定矿物成分 、 加稀盐酸在岩石上，或岩石的粉末上， 加稀盐酸在岩石上，或岩石的粉末上，若强烈 起泡，说明岩石以方解石为主；若起泡后留下泥膜， 起泡，说明岩石以方解石为主；若起泡后留下泥膜， 说明岩石中既由方解石，也有粘土矿物； 说明岩石中既由方解石，也有粘土矿物；若微弱起 结构致密，颜色呈灰白色， 泡，结构致密，颜色呈灰白色，岩石则为白云石组 成。 4、定名 、 先按矿物成分定出基本名称， 先按矿物成分定出基本名称，再进一步按结构 命名。 一岩石加稀盐酸起泡剧烈，具粒屑结构， 命名。如：一岩石加稀盐酸起泡剧烈，具粒屑结构， 粒屑为鲕粒，其含量为70％，填隙物为泥晶，占30 粒屑为鲕粒，其含量为 ％，填隙物为泥晶， ％，填隙物为泥晶 ％，则该岩石为鲕粒灰岩 则该岩石为鲕粒灰岩。 ％，则该岩石为鲕粒灰岩。
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地质学基础
碳酸盐岩按其主要矿物成分可分为石灰岩 石灰岩、 碳酸盐岩按其主要矿物成分可分为石灰岩、白云 岩两个基本类型，它们之间有一系列的过渡类型。和 两个基本类型，它们之间有一系列的过渡类型。 粘土岩、砂岩之间也常存在着过渡类型。 粘土岩、砂岩之间也常存在着过渡类型。
组 成 成 分 方解石 灰岩 方解石 灰岩 方解石 灰岩 100 含白云 质灰岩 含泥灰 岩 含砂灰 岩 95 岩 石 类 灰质白 云岩 灰质泥 岩 灰质砂 岩 50 型 含灰质 白云岩 含灰泥 岩 含灰砂 岩 25 5 白云岩 泥岩 砂岩 0
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地质学基础
(1)内碎屑 ： 是水盆地内已沉积的弱固结碳酸 内碎屑： 内碎屑 盐沉积物经流水或波浪冲刷、 盐沉积物经流水或波浪冲刷 、 搅动成碎块原地堆积 或近距离搬运、沉积而成。内碎屑按粒度分为： 或近距离搬运、沉积而成。内碎屑按粒度分为： 砾屑：粒度 砾屑：粒度>2mm； ； 砂屑：粒度 ～ 砂屑：粒度2～0.1mm； ； 粉屑：粒度0.1～0.01mm； 粉屑：粒度 ～ ； 泥屑：粒度 泥屑：粒度<0.01mm。 。 其中泥屑常充填于较大的内碎屑之间的空隙中 泥晶。 时，则称为泥晶。 则称为泥晶 内碎屑可呈磨圆状、 内碎屑可呈磨圆状、棱角状或有其它塑性变形 的痕迹。 的痕迹。
10-第十章+硅质岩
结构：非晶质的胶状结构、隐晶结构、生物结构 及粒屑结构交代残余结构
成层性：单独成层，也可成薄层、透镜体、条带 或各种形状的结核夹于其它岩石中（常为碳酸盐岩）
成因分类：
（1）生物或生物化学成因：硅藻土、放射虫岩 、海绵岩板状硅藻土、蛋白土
（2）非生物成因：碧玉岩、燧石岩、硅化等， 次生交代的或与火山活动有关。
三、燧石（岩）
燧石：是一种致密坚硬、常具贝壳状断口的隐晶质或微晶 质岩石，颜色以灰色、黑色等暗色。
成分主要为玉髓和自生石英，年代较新者可为蛋白石，以及 粘土、碳酸盐及有机质等混入物。
产状分类：
（1）层状燧石
（2）结核状燧石
呈规则或不规则结核状、条带状，通常称为燧石结核， 常夹于碳酸盐岩中，其次见于粘土岩中往往沿一定层位分布 结核形状多种多样，有球状、椭球状、棒柱状、扁平状、环状、节 枝状及不规则块体
第十章 硅质岩
第一节 概述
硅质岩—是指由化学作用、生物和生物化学作用 及某些火山作用所形成的富含二氧化碳（一般超过70 ％）的岩石，其中也包括在盆地内机械破碎再沉积的 硅质岩。
不包括陆源石英碎屑经搬运沉积而成的石英砂岩 和沉积石英岩
矿物成分：蛋白石、结晶质的玉髓和自生石英， 其它混入物，如粘土矿物、碳酸盐矿物和氧化铁等。
二、放射虫岩
主要成分为放射虫，也可分为疏松的和坚硬的。还可有硅 藻、海绵骨针、海藻、有孔虫等，并常有粘土矿物，以及方解 石、海绿石、碎屑石英等
坚硬的放射虫岩： （1）蛋白石质放射虫岩，外壳和胶结物均为蛋白石，常见 于白垩纪和古近系 （2）玉髓－石英质放射虫岩，成分为玉髓和自生石英，一 般见于地槽区的中生代和古生代沉积中。
硅质岩的矿物组成与岩石学特征分析
硅质岩的矿物组成与岩石学特征分析硅质岩，顾名思义，是由富含二氧化硅的矿物构成的岩石。
它是地壳中最主要的岩石类型之一，具有广泛的分布和多样的形成方式。
在本文中，我们将对硅质岩的矿物组成和岩石学特征进行详细分析。
硅质岩主要由硅酸盐矿物组成，包括石英、长石和云母等。
其中，石英是最常见的硅质岩矿物。
它以其高硬度、透明度和光泽而闻名。
石英的晶体结构稳定，能够抵抗高温和高压环境的侵蚀，因此在地球的各个地方都可以找到石英。
长石是硅酸盐矿物中第二常见的成分，通常以钾长石和钠长石的形式存在。
长石的颜色和硬度各不相同，但它们的晶体结构相似，对于硅质岩的形成起到了重要作用。
云母是一种具有层状结构的硅酸盐矿物，具有良好的光泽和柔软的质地。
它可以分解为薄片，通常以黑云母和白云母的形式存在于硅质岩中。
除了硅酸盐矿物，硅质岩中还可能包含其他矿物，如长石、斜长石、角闪石等。
这些辅助矿物的存在使得硅质岩的矿物组成更加复杂。
特别是斜长石和角闪石，它们的存在可以帮助我们判断岩石的成因和形成环境。
在岩石学中，硅质岩可以根据颗粒的大小和结构分为细粒质和粗粒质两种类型。
细粒质硅质岩的颗粒较小，可见肉眼；粗粒质硅质岩的颗粒较大，需要放大镜或显微镜才能观察。
这些颗粒可能呈均匀分布，也可能形成集束或团块。
此外，硅质岩还可以通过颜色、纹理和结构等方面来划分。
根据颜色，硅质岩可以分为白色、灰色、红色、棕色等不同的类型。
纹理方面，硅质岩可以是均质的，在显微镜下呈现出均匀的结构；也可以是斑状的，其中含有不同颜色或成分的岩石碎片。
结构方面，硅质岩可以是层状的，由多层沉积物构成；也可以是变形的，经历了岩石圈运动而形成了折痕和断层。
总的来说，硅质岩的矿物组成和岩石学特征是研究岩石成因和地质历史的重要依据。
通过对硅质岩的矿物组成的分析，可以了解地质环境中的压力、温度和成分等因素对岩石的影响。
而通过对硅质岩的岩石学特征的观察，可以揭示出地质事件和岩石圈运动的历史痕迹。
西藏南部热水沉积硅质岩岩石学和地球化学特征及地质意义_何俊国
矿物岩石地球化学通报#研究成果#Bulletin of Min eralogy,Petrology and Geoch emistryVol 126No 11,Jan 12007收稿日期:2006O 07O 14收到,10O 13改回基金项目:国家重点基础研究发展规划资助项目(2002CB 412600O V);国家自然科学基金资助项目(40573019);全国高等学校博士点基金资助(20040558050);教育部优秀青年教师资助项目(200139)第一作者简介:何俊国(1968)),男,博士,从事沉积地球化学和矿床地球化学的教学与研究1E O mail:ees hjg@ 1西藏南部热水沉积硅质岩岩石学和地球化学特征及地质意义何俊国1,周永章1,聂凤军2,杨志军1,张澄博1,付 伟111中山大学地球科学系地球环境与地球资源研究中心,广州510275;21中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037摘 要:西藏南部广泛分布大规模中、新生代蛇绿岩套硅质岩、非蛇绿岩套硅质岩和硅质泉华体,本文通过对藏南日喀则、泽当等地区硅质岩的野外岩石学特征、镜下观察和地球化学分析测试,研究其地质意义。
藏南硅质岩普遍发育层状、纹理状、块状和角砾状构造,化学成分与广西丹池盆地等典型热水沉积硅质岩相似,F e/Ti 值为12188~30160,(Fe+Mn)/Ti 为13125~33,Co/Ni 小于1,REE 总量低,D Ce 呈负异常,重稀土相对轻稀土元素富集,Eu 呈正异常,反映为热水成因,个别样品为生物成因。
硅质岩形成与藏南拆离系和伸展构造碰撞造山带所造成的构造热事件有关,Au 、Sb 、Cs 等多金属矿化与硅质岩密切相关,赋矿岩石石英硅同位素与马里亚纳海槽现代海底黑烟囱热水沉积物相似,为热水喷流沉积的产物。
关 键 词:硅质岩;沉积构造;多金属矿化;热水成因;西藏南部中图分类号:P 588.24 文献标识码:A 文章编号:1007O 2802(2007)01O 0074O 08Petrolog ic and Geochemical Char acter istics of the Hydrother mal Chertin Southern Tibet and I ts Geological SignificanceH E Jun O guo 1,2,ZH OU Yong O zhang 1,2,NIE Feng O jun 3,YANG Zhi O jun1,2,ZH ANG Cheng O bo 1,2,FU Wei 1,211Center of Ear th .s Environment &Resour ces,Dep t 1of Ea rth Sciences,Zhongshan Univer sity ,Gua ngzhou 510275,China;21I nstitute of Miner al Resour ces,Chinese Aca demy of Geolog ica l Sciences,Beij ing 100037,ChinaAbstract :The Mesozoic and Cenoz oic chert format ions are widely dist ributed in Sout hern Tibet 1The paper has studied t he petrological and geochemical characterist ics and it s significance of t he chert from Xigaze and Zedang dis 2t rict s,Sout hern T ibet,t hrough microscopy and chemical analysis 1The chert s distributed in t he Southern Tibet have bedded,laminated,massive,and brecciat ed struct ures,wit h chemical composition similar t o t hose of the typi 2cal hydrothermal cherts in Danchi basin,Guangxi,China 1The cherts contain low REE cont ent s,with F e/Ti ratio of 12188-30160,(F e+Mn)/Ti rat io of 13125-33,Co/Ni<1,relatively enriched H REE,positive Eu anomaly and negative Ce anomaly 1These indicat e that the chert s are mainly hydrot hermal origin,wit h a few exception of bi 2ologic origin 1The formation of cherts is assoc iated with the t ectonic hydrot hermal events took place in STD through ex 2t ensional orogenic moveme nt 1The Au 、Sb 、Cs polymetallic mineraliz ation is closely related to the format ion of chert s and they are believed t o belong to sediment ary exhalative deposit 1Key words :chert ;sediment ary st ructure;polymetallic mineralizat ion;hydrothermal origin;sout hern T ibet硅质岩是化学与生物化学沉积岩中仅次于碳酸盐岩的岩类,也是造山带中分布较为广泛的岩石类型之一,是多种矿种的赋矿层位、矿源层及含矿岩系。
其他内源沉积岩试验指导
《其他内源沉积岩》实验指导实验类型：验证实验学时：4实验要求：必修一、目的掌握常见硅质岩、铁质岩、铝质岩手标本和薄片的观察、鉴定及描述方法。
二、内容和要求手标本：①海绵岩；②燧石岩：③铁质岩；④铝质岩。
薄片：①海绵岩；②铝质岩。
1．要求学会利用硬度检验法确定常见硅质岩手标本；观察并掌握玉髓和蛋白石的偏光显做镜下鉴定特征(和石英区别)；了解常见硅质岩的结构(和石灰岩比较)；2．观察铁质岩的手标本，了解铁质岩的结构和构造，掌握铁质岩的鉴定特征。
3．观察铁质岩的手标本和薄片，了解铝质岩的结构和构造，掌握铝质矿物的镜下特征。
4．提交海绵岩、铝质岩的手标本和薄片的详细鉴定报告。
三、提示1．手标本观察蛋白石质或玉髓质硅质岩(燧石或燧石岩)硬度大(大于小刀)。
致密，具贝壳状或尖棱状断口，光泽暗淡，如含较多自生石英则有油脂光泽。
硅藻岩一股质轻，疏松，有时有极薄的水平纹理，不与稀盐酸反应，当含较多粘土时，易与泥岩相混。
准确鉴定硅藻岩需用偏光显微镜或电子显微镜。
2．薄片观察观察燧石条带白云岩中的粒状和纤状玉髓。
用试板判断纤状玉髓的延性正负，确定是正玉髓还是负玉髓，有的玉髓已重结晶成粒状石英。
注意它们的光性差异、燧石岩的结构为泥晶结构或含砂屑泥晶结构，泥晶和砂屑都主要由泥级大小的粒状玉髓构成，但局部粒间孔或收缩裂隙中也有纤状玉髓沉淀(图3—11)。
硅藻岩中的硅藻很细小，其矿物组成为蛋白石，突起较高(负突起)，可在单偏光显微镜下用中倍率镜头小心寻找，找到后，仔细观察构成矿物的光性和生物学特征(图1—22)。
四、思考题1硅质岩与石灰岩在结构上可以类比，有人认为这反映它们具有相似的成因，也有人认为这反映硅质岩是石灰岩的交代产物，你的看法怎样?2．在生物碎屑灰岩中，常见生物碎屑被玉髓或自生石英交代，而基质或胶结物却很少被交代，试分析导致这种现象的原因。
五、实验报告1．手标本观察：观察硅质、铁、铝、锰、磷质类岩石颜色、物理性质、结构、构造；碎屑（矿物、生物）及胶结物次生变化等特征。
5.13 硅质岩
玉髓
是一种隐－微晶质的石英( 是一种隐－微晶质的石英(其成分及内部构造 与石英相同) 常显现出细小的粒状、 与石英相同)，常显现出细小的粒状、纤维状及放 射球粒状； 射球粒状；玉髓进一步脱水重结晶后可变为而变为 细小的石英
玉髓
玉髓－ 玉髓－放射状或球 粒状集合体 粒状集合体
10x4（ 10x4（+） B24
10x4（ 10x4（+） B24
10x4（ 10x4（-） B24
10x4（ 10x4（+） B19
10x4（-） 10x4（ B19
自生石英
化学式为Si02， 化学式为Si02，其化学成分与碎屑石英完全相 Si02 同，仅在晶粒的粒度上偏小（一般小于几微米）。 仅在晶粒的粒度上偏小（一般小于几微米）。 自生石英多由蛋白石和玉髓重结晶而来
自生石英－ 自生石英－细晶结构
10x4（ 10x4（+） B19
玉髓－纤维状结构 玉髓－
隐微晶的硅质矿物——隐－微晶结构 隐 隐微晶的硅质矿物
黑色燧石岩(Chert) 黑色燧石岩(Chert) 手标本 314
颜色： 颜色：黑色 构造： 构造：块状构造 结构： 结构：隐晶结构 主要成分： 主要成分：自生硅质矿物
硅质岩中，自生Si02含量超过50%， 硅质岩中，自生Si02含量超过50%，其余还有混 Si02含量超过50% 入物粘土、碳酸盐和氧化铁矿物，含少量海绿石、 入物粘土、碳酸盐和氧化铁矿物，含少量海绿石、 沸石、黄铁矿和有机质， 沸石、黄铁矿和有机质，但混入物和少量矿物总和 要小于50% 要小于50% 硅质岩的主要矿物成分： 硅质岩的主要矿物成分： 蛋白石、玉髓、 蛋白石、玉髓、自生石英
硅质岩描述
硅质岩描述
硅质岩是一种沉积岩，主要由硅质矿物（如蛋白石、玉髓等）组成，具有较高的二氧化硅含量。
其描述如下：
1.矿物成分：硅质岩的主要矿物成分是硅质矿物，包括
蛋白石、玉髓、玛瑙、碧玉等。
这些矿物通常具有较高的二氧化硅含量，这也是硅质岩得名的原因。
此外，硅质岩还可能包含其他矿物，如石英、方解石等。
2.结构构造：硅质岩通常具有致密的结构，其内部构造
可因矿物成分和形成环境的不同而有所差异。
在显微镜下观
察，硅质岩的矿物颗粒通常较小，有时可见到晶洞构造。
另
外，硅质岩的断面可能呈现出贝壳状或不平整的形态。
3.颜色与光泽：硅质岩的颜色多种多样，取决于其矿物
成分和形成环境。
常见的颜色有白色、灰色、浅黄色、浅红色等。
在光泽方面，硅质岩通常呈现出玻璃光泽或油脂光泽。
4.硬度与解理：硅质岩的硬度通常较高，介于3到5之
间。
此外，硅质岩通常不具有解理。
5.分布与产状：硅质岩在地球上的分布较为广泛，尤其
是在海洋和湖泊的沉积物中较为常见。
其产状可以是层状的，也可以是结核状的。
6.意义与用途：硅质岩在地质学上具有一定的研究价
值，可以帮助我们了解古地理环境和沉积作用的特点。
此外，
硅质岩也是一种较为常见的建筑和装饰材料，如玛瑙、玉髓等被用于制作首饰、雕刻品等。
总之，硅质岩是一种主要由硅质矿物组成的沉积岩，具有较高的二氧化硅含量和多种颜色与光泽。
其分布广泛，具有一定的地质研究价值和实用价值。
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1.矿物成分 2.结构、构造 与碳酸盐岩相似。内碎屑结构、鲕状结构、球粒结构、生物碎屑结 构、结晶粒状结构、交代结构。 胶结物具有胶状结构、放射状结构、环带状结构等。
交错层理、粒序层理、波痕、结核别为： 颜色：新鲜面为灰色、黄棕色、棕色、黑色，风化面具蓝灰色或白色
硅藻——生物化学作用
200倍水中硅藻
二、磷质岩类主要特征——
是指P2O5=7.8～19.5%，即含磷灰石20～50%的岩石。
若P2O5＜7.8%时，即磷灰石= 5～20%时，称为含磷沉积岩。 若P2O5＞19.5%时，即磷灰石＞50%时，称为磷块岩。
基本特征 主要为胶磷矿、碳～氟磷灰石组成。
标本描述： 新鲜面为灰黑色，砾状结构，块状构造。砾石粒径一般为mm，最大为 mm，最小为mm，磨圆好，分选中等，砾石含量达95%，滴钼酸铵显示黄色 沉淀，含有磷质成分。填隙物滴盐酸剧烈气泡，为钙质胶结，含量约5%。颗 粒支撑，孔隙式胶结。 岩石定名：钙质胶结砾状磷质岩 镜下描述：
砾状结构，磨圆好，分选中等，颗粒支撑，孔隙式胶结。
膜。
硬度：小于硅质岩。 比重：比重大。与P2O5含量呈正相关关系。
击打：捶击具韧性，出现坑。
化学反应：滴钼酸胺形成黄色沉淀物。 4.分类 与碳酸盐岩相同，把“灰岩”改为“磷质岩”、“磷块岩”即可。 如泥晶鲕粒磷质岩、砾屑泥晶磷质岩、泥晶磷质岩。
实验五、硅质岩及其它自生沉积岩
一、目的要求 1.掌握各岩类的分类命名原则。 2.认识岩石的常见结构特征。 3.学习岩石的一般鉴定和观察描述方法。 二、观察内容 详细观察与鉴定砾状磷块岩手标本和岩石薄片（#）。 三、报告要求 1. 提交砾状磷块岩手标本和岩石薄片鉴定报告。 2.描述鉴定1～2块手标本。
砾石主要以胶磷矿胶结的石英砂岩为主，含有少量胶磷矿砾石。 石英砂岩砾石中石英为细砂结构，磨圆好，分选好，颗粒支撑，孔隙式 胶结，局部具基底式胶结，胶结物为胶磷矿，经重结晶后具多重环带结构。
胶磷矿砾石具中正突起，全消光，。
胶结物为亮晶方解石，晶体粗大，结晶程度高。 岩石后生作用较强，部分胶磷矿围绕石英结晶形成针状磷灰石，组成环 带结构。 岩石定名：钙质胶结砾状磷质岩
沉积岩实验五、
硅质岩及其它自生沉积岩
一、硅质岩主要特征——
1.颜色： 灰黑、灰、灰白、绿、红等色。 2.结构： 胶状结构、隐晶质结构、微晶结构、生物结构。 有时具鲕状结构、内碎屑结构、交代结构，重结晶后颗粒特征 消失。 3.构造： 一般为块状层理、块状构造，结核状、条带状构造、叠层构造， 有时条带内具水平层理、交错层理、粒序层理。 4. 其它特征：致密、坚硬、性脆、声响、抗风化、贝壳状断口、刀刃状边 缘、蜡状光泽等。 5. 产状：主要为层状，结核状、条带状、透镜状，与泥岩、碳酸盐岩、火 山岩、火山碎屑岩组合在一起。
7.分类 （1）产状 层状硅质岩、结核状硅质岩、条带状硅质岩、透镜状硅质岩。或称为燧 石层、燧石结核、燧石条带。 （2）硅质矿物 蛋白土（岩）、玉髓硅质岩、石英硅质岩 。 （3）结构 粘结结构：叠层石硅质岩、藻迹硅质岩。 生物结构：硅藻土（岩）、放射虫岩、海绵岩。 颗粒结构：鲕状硅质岩、内碎屑硅质岩。 结晶结构：粗晶硅质岩、细晶硅质岩等。 （4）成因 生物或生物化学：硅藻土（岩）、放射虫岩、海绵岩、叠层石硅质岩。 非生物成因：燧石（岩）、碧玉岩、硅华等。