实验3 砂岩(一)—石英砂岩

对砂岩成因的初步分析 要求以下几个方面：
（1）从碎屑的成分特征分析推断陆源区母岩的性 质及大地构造状况。 （2）从砂岩的成分成熟度和结构成熟度分析推断 风化作用、搬运沉积作用对碎屑的改造程度、搬运 距离的远近、搬运沉积介质的性质及搬运方式，并 推断沉积环境。 （3）从化学胶结物的成分、结构、胶结类型、自 生矿物、颗粒接触关系等分析推断成岩作用强度、 成岩环境及成岩演变历史。 （4）还可根据碎屑及填隙物的成分、颜色等特推 断古地理、古气候。
颜色+结构（粒度）+填隙物（特殊自生矿物）+基本名称 如：暗红色中粒铁质石英砂岩；绿色细粒海绿石石英砂岩等。
2．薄片的观察描述及作图要求
1）结构：根据碎屑颗粒的粒度测量的结果确定其 粒度结构名称和分选性。薄片内一般采用目镜微尺 测量根据视域直径估计其碎屑的大小。如测得碎屑 的粒度在0.5—0.25mm之间，则属于中砂级，应定 为中粒砂状结构。如所测粒级既有中砂级，又有粗 砂级，且以粗级砂为主，应定为中—粗粒砂状结构， 一般地分选中等。若碎屑的粒级混杂，则为不等粒 砂状结构，其相应的分选差。 观察并确定碎屑的磨圆程度，确定磨圆好坏。
5）支撑类型及胶结类型 6）成岩后生变化：砂岩的成岩后生变化见教材 P117—121。砂岩中常见的成岩后生变化作用有 以下类型。 （1）胶结作用与固结作用 （2）压实及压溶作用 （3）重结晶作用 （4）交代作用及自生矿物的形成
7）砂岩中孔隙的研究：应注意孔隙的类型、 成因、孔隙及其连通性。以便对砂岩的储集 性能作出评价。（详见教材P121—122） 8）砂岩成因的初步分析：通过对砂岩标本及 薄片的观察研究之后，应对砂岩的特点加以 总结，并在综合分析的基础上作出某些成因 推断和提出一些问题。
9）砂岩的命名 （1）首先根据碎屑成分及其含量在砂岩成分 成因三角形分类图内投点，确定砂岩的基本 名称。 （2）再根据颜色、结构、填隙物或自生矿物 进行综合命名。即：
颜色+结构（粒度）+填隙物（或自生矿物）+基本名称
10）作素描图 薄片中所观察到的现象，除文中描述外，还 应选择具有代表性的视域作素描图，以表示 岩石的成分、结构等特点；或选择具有特殊 意义的现象如成岩作用等作局部的图示说明。 素描图要求标明放大倍数、视域直径、所用 偏光性质。（可参考教材P116—117中的图）
（19）103、粒间溶孔 （－） 10×4
（20）104、粒内溶孔 （－） 10×4
2）构造：镜下着重薄片内细微构造的描述。 如生物扰动构造，虫孔、微层理等。如薄片 内看不见什么构造，则不必描述。
3）碎屑成分及百分含量： （1）首先统计（或估计）碎屑与填隙物各占多少 含量（%）。如碎屑总量85%，填隙物15%。 （2）鉴定碎屑成分、描述碎屑特征，统计或估计 各种碎屑在岩石中的含量（%）。 （3）注意观察有无内源碳酸盐颗粒（内碎屑、鲕 粒、球粒、生物碎屑）及火山碎屑物的混入。
4）碎屑成分及含量：要求首先大致估计出碎 屑在整个岩石中的含量（%），然后再按由 多到少的顺序分别描述各碎屑成分的特征及 其在碎屑中的含量。 砂级碎屑颗粒较小，要在标本上鉴定其成分 确有一定困难。但只要掌握几点具鉴定意义 的特征是可能初步定出来的。
常见碎屑的特征：
石英：浅色，一般为灰白色，透明或半透明，表 面因磨蚀而呈毛玻璃状，具贝壳状断口和油脂光 泽，无解理，硬度大。 长石：肉红色或灰白色，新鲜者可见闪光的解理 面，具玻璃光泽，硬度大于小刀。经风化蚀变的 长石碎屑光泽暗淡，形似粘土，但仍具碎屑轮廓， 以此可与粘土杂基区别。具解理和玻璃光泽可与 石英区别。 云母：片状，白云珍珠光泽为白云母，黑云母则 为黑绿色或褐色片状。 岩屑：多为暗色颗粒。肉眼难以定出具体成分。
实验目的与要求
1、掌握石英砂岩基本特征、命名原则； 2、学会砂岩的观察方法； 3、学习砂岩的成岩后生变化观察，对其 成因进行初步分析。
Sc1.9 灰绿色中粒海绿石石英砂岩
（1） 1、Sc1.9 海绿石呈胶结物状 （－） 10×2.5
（2） 2、Sc1.9 石英次生加大及粒状海绿石 （+） 10×10
（13）17、Sc3.15 火山岩岩屑 （－） 10×10
（14）47、Sh2.2 带状胶结（磷质） （+） 10×10
（15）81、生物体腔孔 （－） 10×10
（16）88、变质石英岩岩屑 （+） 10×10
（17）101、线接触 （+） 10×4
（18）102、凹凸接触 （+） 10×4
实验三 砂岩（一）—石英砂岩
砂岩的观察描述要求
1、手标本的观察描述要求； 2、薄片的观察描述及作图要求。
1．手标本的观察描述要求
1）颜色：新鲜面及风化面的颜色。新鲜面的 颜色是岩石成分及形成环境的反映。如石英 砂岩，由于成分单一，故多为浅色，而岩屑 砂岩，因组成成分复杂，岩屑成分增加，使 岩石颜色变深而多为灰黑色、灰绿色等。当 然对有意义的次生色也应描述。
（3） 3、Sc1.9 海绿石作为胶结物 （－） 10×10
（4） 4、Sc1.9 重矿物锆石、磁铁矿呈圆—椭圆 （+） 10×10
Sc1.1 粘土质石英砂岩（略）
（5） 5、Sc1.1 总体特征 （+） 10×4
（6）6、Sc1.1 高岭石正杂基 （+） 10×10
（7）7、Sc1.16 基底式胶结 （+） 10×2.5
常见碎屑成分的鉴定特征描述要求
石英：包括单晶石英及多晶石英。单晶石英是指单个石英晶体所 组成的颗粒，而多晶石英则指的是多个石英晶体的集合体构成的 一个颗粒。其特征见表1。描述石英碎屑时应注意含包裹体的情 况，波状消光情况，次生加大及溶蚀交代等现象。 长石：薄片中的长石碎屑以其无色、透明、具解理、具双晶，一 级灰干涉色等为其鉴定特征。描述长石碎屑时要求定出长石类型、 长石的新鲜程度，有无次生加大、溶蚀交代等现象。注意应以双 晶或解理或具次生变化等特征与石英区别。 岩屑：砂岩薄片中的岩屑应根据其矿物组合及结构特征进行鉴定。 要求定出岩屑的岩石类型及相应的含量。为推断来源区母岩性质 提供依据。各类岩屑的镜下特征详见表5。 重矿物：常见的有锆石、电气石、磷灰石、金红石、绿帘石、枯 榴石、磁铁矿……等。而对于橄榄石、辉石等重矿物应慎重对待， 它们往往是特殊沉积条件的产物。鉴定时要求定出重矿物名称， 注意重矿物组合。同时应注意与自生重矿物的区别（自生重矿物 一般晶形好、干净透明、无磨蚀现象）。不同重矿物组合可反映 来源区母岩的性质。（见表2）
2）结构：砂岩具砂状结构。但应尽量估计砂 粒的大小，如：粗粒、中粒、细粒或不等粒 砂状结构；同时估计其相应的百分含量，确 定其分选好坏。在估计粒度时，可用已知粒 级的砂样管进行对比。用放大镜观察确定碎 屑的磨圆情况，描述其磨圆度。磨圆程度一 般分为圆、次圆、次棱角、棱角四个等级。
3）构造：主要在野外观察，标本上能见到的 构造应加以描述，如小型交错层理构造，平 行层理构造等。

4）填隙物及其含量： （1）化学胶结物； （2）杂基； （3）自生矿物。
1）化学胶结物：在薄片观察中要求定出胶结 物的成分、胶结物的结构特征及其在岩石中 的含量（%）。胶结物的结构见教材P102。
常见的胶结物有如下：
碳酸盐质胶结物：无色、透明，具明显闪突起，高级白干涉色， 具解理和双晶。 硅质胶结物有以下类型： 蛋白石：无色，但因混入物不同而带各种颜色，负低突起，均 质性，全消光。 玉髓：纤维状或显微粒状集合体，无色正低突起，正交偏光下 呈纤维状、球粒状或显微粒状集合体，一级灰干涉色。 石英：无色、透明，它形粒状或呈现为石英碎屑的次生加大边。 铁质胶结物：红色、褐红色，不透明，呈不规则状分布于粒间孔 隙之中。 磷质胶结物：多呈胶磷矿形式出现，为棕色或浅黄色，正中突起， 显均质性及全消光。实为超微粒晶体呈粒状或纤柱状磷灰石。纤 柱状磷灰石规则排列则显一级深灰干涉色。 硬石膏胶结物：是含盐系岩石中常有特殊胶结物。无色透明，正 中突起、两组解理近于直交，平行消光、二级蓝绿干涉色。
（2）杂基：尽可能区分出原杂基或正杂基及其含 量。定出杂基成分。原杂基及正杂基有助于判断搬 运沉积环境。而似杂基（即淀杂基、外杂基、假杂 基）则不能反映搬运介质的性质及沉积环境，但有 助于了解成岩后生变化情况。 （3）自生矿物：要求定出自生矿物的成分、分布 及含量。自生矿物的生成有助于了解成岩后生变化 发生的阶段，成岩环境、介质条件等。一些特殊的 自生矿物如海绿石可以指示沉积环境，具有指相意 义。
（8）8、Sc1.16 石英溶蚀、加大（包体） （+） 10×4
（9）9、Sc1.17a 石英次生加大 （+） 10×10
Hale Waihona Puke （10）10、Sc2.4 总体成分（长石、石英、岩屑） （+） 10×4
（11）11、Sc3.6 长石加大边 （+） 10×10
（12）12、Sc3.6 岩石总体成分结构 （+） 10×10
常见重矿物的鉴定特征
锆石：无色、极高突起、干涉色高可达三级，磨蚀后呈 长圆形。平行消光。 电气石：绿色、黄褐色、蓝灰色、正中高突起，多色性 及吸收性明显。 磷灰石：无色透明，正中突起，干涉色一级灰，平行消 光。 金红石：红色、褐红色，极高突起、干涉色极高，常为 本色所掩盖。 绿帘石：绿色、黄绿色、黄色、高突起，干涉色高且异 常鲜艳。 石榴石：等轴粒状，无色，极高突起、均质体，全消光。 磁铁矿：黑色、不透明矿物。
5）填隙物成分及含量：要求区别杂基和胶结物。 杂基在标本上一般为浅色，疏松无一定形态，充填 于粒间孔隙内。其含量要认真估计，当杂基含量 >15%时则属杂砂岩。 胶结物：应定出胶结物的成分及相应的含量。常见 的胶结物有碳酸盐质、硅质、铁质及磷质等。 除胶结物外，对一些特殊的自生矿物如海绿石、黄 铁矿等也应描述。
常见胶结物的特征：
碳酸盐质：白色或乳白色，硬度低，加稀盐酸 （5%）起泡者为方解石，加稀盐酸不起泡，加浓 盐酸起泡者为白云石。 硅质：浅色，岩石致密坚硬。 铁质：暗红色、褐色、断口致密。 磷质：暗褐色、灰黑色，断口致密。加浓硝酸后再 加钼酸铵出现黄色沉淀物。
6）支撑类型和胶结类型：支撑类型有杂基支撑 和颗粒支撑，确定支撑类型主要是观察碎屑颗粒 是否彼此接触，若碎屑颗粒彼此接触则为颗粒支 撑，其胶结类型为孔隙胶结或接触胶结，若碎屑 颗粒彼此不接触，呈漂浮状则为杂基支撑、基底 胶结类型。 7）命名：根据碎屑成分及其含量在砂岩三角分 类图中投点、确定其岩石的基本名称，然后再根 据填隙物成分或特殊的自生矿物、颜色、结构等 进行综合命名。即：