第三章岩石特征

第三章岩石特征

在岩石圈中岩石种类繁多，按照成因可将其划分为三大类，即岩浆岩、变质岩和沉积岩。这三大类岩石在本区均有不同程度的出露，在野外识别和描述这三大类岩石是地质认识实习的基本任务之一，也是认识各种地质现象的基础。

第一节沉积岩

沉积岩是在地壳表层的温度和压力条件下，在水、大气、生物、生物化学以及重力等的作用下，主要由母岩的风化产物，同时也有火山喷发物质、生物以及宇宙物质，经过搬运作用，沉积作用以及沉积后的成岩作用所形成的岩石。本区沉积岩主要有陆源碎屑岩、碳酸盐岩两大类和火山碎屑岩。

一、陆源碎屑岩

陆源碎屑岩是指陆源碎屑颗粒经过机械搬运作用、沉积作用及成岩作用而形成的岩石。根据碎屑颗粒的粒度大小又分为砾岩、砂岩、粉砂岩和粘土岩四类。

1.砾岩

本区砾岩按所在层位分为底砾岩和层间砾岩两种类型；根据砾石成分，把砾岩分为单成分砾岩和复成分砾岩两类。

底砾岩是在大旋回底部，即在假整合或角度不整合面上的底砾岩，如长龙山组底部硅质砾底砾岩、府君山组底部泥灰质砾底砾岩、馒头组底部泥灰质砾底砾岩、本溪组底部白云质灰岩砾底砾岩以及北票组底部各种砂质砾底砾岩。

层间砾岩整合地夹于其它岩层间，与下伏地层连续沉积。如石千蜂组中的层间砾岩(砂页岩沉积韵律的底部、但砾石成分为砂质、泥质及燧石等)和北票组中的层间砾岩〔砾石成分为各种砂岩及燧石〕。

单成分砾岩砾石成分单一，同种成分的砾石占75%以上。这种单一成分可以是稳定性较高的岩屑或矿屑，也可以是风化稳定性较低的岩屑。前者主要是石英岩质砾岩，它是长期改造的产物，多见于滨岸沉积。后者常见为石灰岩质角砾岩，它是岩石破碎后就近快速堆积并被埋藏的产物。

复成分砾岩砾石成分复杂，砾岩中含有多种成分的砾石，任何一种成分的砾石都不超过50%，砾岩的成分直接与母岩区有关。这种砾岩在河流沉积及山前堆积物中常见。

2.砂岩

按粒度可分为粗砂岩（颗粒粒径为2~0.5mm）、中砂岩（颗粒粒径为0.5~0.25mm）和细砂岩（颗粒粒径为0.25~0.1mm）。

按碎屑成分可划分为三个岩类八种岩石（表3-1）：

说明：当基质含量>15%时，岩石名称相应改称石英杂砂岩、长石杂砂岩和岩屑杂砂岩。

石英砂岩石英含量>90%，以硅质胶结为主，有少量铁质胶结，泥质杂基极少。石英砂岩在不

同层位上颜色不同、沉积环境不同、颗粒成熟度不同。岩石颜色与胶结物和杂质颜色有关，如青白口系长龙山组石英砂岩为白色，含海绿石带浅绿色；石炭系的石英砂岩为深灰色至白色；侏罗系北票组的石英砂岩为深灰色。其中常发育有平行层理，大型板状、楔状和槽状交错层理。

长石质石英砂岩含长石在5—25%之间、石英在75—90%之间，也可以根据基质成分分为长石石英砂岩和长石石英杂砂岩。

长石石英砂岩在不同层位上颜色也不同，青白口系长龙山组长石石英砂岩为灰白色，风化后为黄白色（颗粒成熟度低）；北票组长石石英砂岩为灰色，风化后为灰黑带褐色的色调；在剖面上长石石英砂岩往往位于石英砂岩之上。长石石英杂砂岩仅分布在北票组地层内，风化后为暗褐色、新鲜面为灰黑色，属大陆湖泊相沉积，水动力簸选作用弱，磨圆度差。

长石砂岩石英含量<75%、长石>25%。风化作用不彻底、成熟度低。按其基质也可以分为长石砂岩和长石杂砂岩。两者在颜色上、碎屑含量上、磨圆度及分选等方面没有明显差异。只是支撑类型不同。长石杂砂岩基质含量>15%，明显呈基质支撑。

长石砂岩主要分布在长龙山组、二叠系、北票组地层中。长石杂砂岩主要分布在北票组和上石盒子组地层中。

岩屑质长石砂岩石英含量<65%、岩屑含量25%～75%、长石含量10%～50%，且岩屑含量少于长石含量。按其基质也可分为岩屑质长石砂岩和岩屑质长石杂砂岩两种。岩屑质长石砂岩呈土黄色、黄褐色、新鲜面呈黄白色、灰白色带黄色色调，磨圆度差、分选也差、肉眼可见岩屑。岩屑质长石杂砂岩色深，为发绿的灰黑色。

岩屑质长石砂岩主要分布在石千峰组地层中，分选性差、磨圆度差。岩屑质长石砂岩还分布在太原组、石千峰组、黑山窑组及北票组地层中。

长石质岩屑砂岩石英含量<65%、岩屑含量25%～75%、长石含量>10%～50%，且岩屑含量大于长石含量。按其基质也可以分为长石质岩屑砂岩和长石质岩屑杂砂岩两种。颜色因岩屑含量增加而普遍较深，呈灰绿色，风化后带铁锈色。

长石质岩屑净砂岩主要分布在本溪组地层中，长石质岩屑杂砂岩主要分布太原组、山西组、下石盒子组底层中，少量分布在北票组上部。

3.粉砂岩

因形成环境不同，成分和颜色也不同。如浅海相粉砂岩成分以石英、海绿石和白云母为主，颜色浅；大陆湖泊相含有机质，虽然颗粒成分也以石英为主，但颜色较深，为深灰、黑灰等色，而干燥炎热气候条件下陆相沉积的粉砂岩因含有Fe3＋而呈现紫红色。

粉砂岩在各时代地层中均有分布，且比较发育，如本溪组的灰色钙质粉砂岩、黑色粉砂岩，太原组的深灰色粉砂岩，下石盒子组的灰色粉砂岩，石千峰组的紫红色粉砂岩，徐庄组的黄绿色粉砂岩，北票组的深灰色粉砂岩，长龙山组的浅绿色粉砂岩等。

4.粘土岩

本区粘土岩岩石类型多，不同沉积环境下形成的粘土岩，在成分上、颜色上也不同。根据页理的有无，可分为泥岩和页岩两大类。寒武系和青白口系主要是紫色、红色、黄绿色的泥岩和页岩；石炭系和二叠系主要是黑色、灰色、褐灰色、深灰色的泥岩、页岩及铝土质岩；长龙山组、景儿峪组页岩呈暗紫色、紫色，此种粘土岩属潮上带沉积产物；徐庄组、张夏组页岩呈黄绿色、灰色，属潮下带或潮间带产物。

二、碳酸盐岩

碳酸盐岩主要由方解石和白云石两种碳酸盐矿物组成。以方解石为主的为石灰岩，以白云石为主的为白云岩，这是碳酸盐岩的两种最基本的岩石类型。

根据结构组分特征可将石灰岩划分为颗粒—灰泥石灰岩、晶粒石灰岩和生物格架—礁石灰岩三大类。在颗粒—灰泥石灰岩中，根据颗粒的含量，进一步划分为颗粒石灰岩、含灰泥颗粒石灰岩、灰泥质颗粒石灰岩、颗粒质灰泥石灰岩、含颗粒灰泥石灰岩和灰泥石灰岩。根据颗粒的类型还可进