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碎屑巖的識別室內(nèi)觀察碎屑巖的方法碎屑巖的觀察分為手標本(野外露頭)和薄片兩部分內(nèi)容,前者具有宏觀和空間(三維)性,后者則是微觀和斷面(二維)的顯示,兩者相輔相成,不能偏廢。按照認識事物的一般規(guī)律,觀察總是從總體開始,逐漸深入到各個細節(jié),再從細節(jié)回到整體,有時甚至要經(jīng)過多次反復,才能對巖石的特征獲得較全面、較深刻的認識。在實驗過程中,首先詳細地觀察手標本,對巖石的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、風化特點有了較全面的了解之后,再有目的、有意識地進行鏡下薄片觀察,以彌補手標本鑒定中的不足之處??梢赃@樣說,顯微鏡下巖石薄片鑒定是沉積巖室內(nèi)研究的基礎,為此要很好地學習掌握。沉積巖室內(nèi)鑒定的目的是為了仔細確定沉積巖中各種組分的成分、含量及結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等方面的特征,以便對巖石進行準確的定名、推斷巖石形成條件、形成后的變化以及與油氣方面的關系?,F(xiàn)將礫巖、砂巖、粉砂巖和粘土巖的觀察描述內(nèi)容說明如下。一)礫巖肉眼觀察1) 顏色:指出巖石總的顏色,并推斷其成因。2) 構(gòu)造:注意礫石有無定向排列或優(yōu)選方位及粒序變化等,否則定為塊狀構(gòu)造。3) 成分:包括顆粒(礫石)、填隙物的類型、含量和特征。4) 結(jié)構(gòu):包括礫石大小、礫石的圓度、球度,說明其磨圓的程度,及長、中、短三個軸的情況,礫石的形狀及表面特征及支撐性等。鏡下鑒定—般用低、中倍鏡,進一步鑒定礫石成分和填隙物的成分、結(jié)構(gòu)及顯微構(gòu)造等。舉例細角礫巖手標本描述:灰褐色,塊狀構(gòu)造,礫石含量65%,以硅巖(硬度大)為主,次為泥巖;填隙物約30%,為泥質(zhì);孔隙約占5%;礫石直徑2mm10mm,,分選差,棱角次棱角狀;孔隙直徑達lmm,呈雜基支撐結(jié)構(gòu)。鏡下鑒定:礫石成分有硅質(zhì)巖、泥巖和頁巖,硅質(zhì)巖單偏光鏡下無色,有的被泥質(zhì)交代,邊緣污濁;正交偏光鏡下具小米粒狀結(jié)構(gòu),約占礫石總量的2/3。泥巖和頁巖表面污濁,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),頁巖顯水平層理,填隙物為粘土礦物,已發(fā)生綠泥石化和絹云母化。定名:灰褐色塊狀構(gòu)造單成分細角礫巖。成因分析:鑒于礫石分選、磨圓差,雜基支撐,故為近源快速堆積的泥石流沉積。二)砂巖肉眼觀察顏色:觀察風化面及新鮮面的顏色,并推斷其成因。構(gòu)造:主要在野外觀察,標本上有微細構(gòu)造時也應加以描述,顯均一構(gòu)造時定為塊構(gòu)造。成分及含量:首先指出碎屑在整個巖石中的含量,然后再分別描述其碎屑成分,并估計各種碎屑在巖石中的含量。標本上鑒定砂巖碎屑的成分時,因顆粒小有一定困難,但只要掌握幾點主要鑒定特征還是不難定出的。如:石英:淺色、透明或半透明(因磨蝕而呈毛玻璃狀)、油脂光澤。長石:肉紅色或灰白色,新鮮者具閃光的解理面,玻璃光澤;蝕變者則為淺色澤,具碎屑輪廓,以此與粘土雜基相區(qū)別。云母:片狀,珍珠光澤,多為白云母。巖屑:多為暗色顆粒,特征變化大再描述填隙物成分及含量:包括化學膠結(jié)物和雜基。(1)化學膠結(jié)物:應定出成分及含量。常見的膠結(jié)物有:碳酸鹽:加稀鹽酸起泡者為方解石,加稀鹽酸不起泡,但加濃鹽酸起泡者為白云石。硅質(zhì):淺色、斷口致密,巖石堅硬。鐵質(zhì):氧化鐵顯暗紅色,斷口致密。磷質(zhì):暗褐色,斷口致密,加濃硝酸,再加鉬酸銨出現(xiàn)黃色沉淀。雜基:主要是粘土物質(zhì),淺色,比較疏松,無一定形態(tài)。充填于碎屑顆粒之間的孔隙內(nèi)。4.結(jié)構(gòu):包括顆粒粒度(最大、最小,一般)、磨圓度、分選及膠結(jié)類型、支撐類型等。鏡下觀察:成分及含量碎屑顆粒:指出占整個薄片的含量。石英:占碎屑顆粒的含量及其特征。石英:無色,透明,粒狀,無解理,有時有裂紋,折光率賂高于樹膠,突起糙面不顯著,表面光滑。干涉色一級灰白,最高時可達一級淡黃,一軸晶,正光性。除此以外,常見波狀消光現(xiàn)象及氣液體或其它礦物的包裹體。長石:占碎屑顆粒的含量及其特征。長石:在碎屑巖中含量僅次于石英,由于長石較石英易風化,應區(qū)分:“新鮮的”和“風化的”。在砂巖中最常見的長石是正長石和微斜長石,還有較少的酸性斜長石,中基性斜長石很少見。根據(jù)光性特征應區(qū)別開正長石、微斜長石、透長石和斜長石。通常在砂巖中,由于顆粒較小,正長石的卡氏雙晶常見不到,而其它光性又與石英很相似,主要是根據(jù)其折光率略低于樹膠、顆粒表面常因風化而污濁、微帶淺棕色、土狀等特點與石英區(qū)別。長石易風化,正長石和微斜長石常風化成高嶺土,使長石表面呈淺棕黃色、土狀。一般情況下,微斜長石風化程度比正長石差。斜長石風化后易產(chǎn)生絹云母,其光性與白云母相似,只是呈極小的鱗片狀。長石風化后透明程度減低。長石風化程度常分級表示,若是長石表面大部分被風化物質(zhì)掩蓋,則風化程度深;若不及1/4,則風化淺,兩者之間為風化中等。巖屑:占碎屑顆粒的含量及其特征。在砂巖中可見到各種成分的巖石碎屑,在鏡下要準確地鑒定出各種巖屑,必須有巖漿巖、變質(zhì)巖和各類沉積巖的鏡下鑒定基礎,并且碎屑巖中的巖屑是母巖經(jīng)過風化搬運,在一定環(huán)境下沉積而成,本身的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等特征遠沒有母巖那樣清楚,所以鑒定時要十分小心才是。各種巖屑的特征參考《沉積巖石學》教材。其它;包括重礦物、云母等。雜基:主要指泥質(zhì)和細粉砂,也包括泥、粉晶碳酸鹽礦物。在鏡下呈點狀隱晶質(zhì)。由于經(jīng)常被鐵質(zhì)浸染而帶淺褐色,在含油砂巖中,雜基常被原油浸染而呈棕色,黑色。有時粘土礦物后期重結(jié)晶、呈細小鱗片狀或纖維狀礦物。也要統(tǒng)計雜基占整個巖石的含量。⑶膠結(jié)物:含量(占整個薄片)、類型和特征。鐵質(zhì):最常見的鐵質(zhì)膠結(jié)物為赤鐵礦或褐鐵礦,在顯微鏡下為紅色,褐色,不透明或半透明。硅質(zhì):有石英、玉髓和蛋白石等。蛋白石:無色透明,折光率比樹膠低得多,為1.40——1.46,正交偏光鏡下全消光,是均質(zhì)體礦物。玉髓:無色透明,折光率與樹膠接近,在正交偏光鏡下可見小米粒杖的微晶結(jié)構(gòu)或呈放射纖維組成的球粒狀、十字花狀或扇形的集合體,一級灰干涉色。碳酸鹽:以方解石和白云石為主。在染色片中可區(qū)分開方解石、鐵方解石和白云石、鐵白云石。方解石——染成紅色;鐵方解石——紫紅,白云石——不染色,鐵白云石——藍色。除此以外有時尚有石膏、硬石膏、海綠石等物質(zhì)作膠結(jié)物。一塊巖石中若有兩種以上的膠結(jié)物,應注意不同膠結(jié)物之間、膠結(jié)物與顆粒之間的接觸關系,以判斷其生成順序。膠結(jié)物成分確定后,便估計其含量,挑選有代表性的幾個視域,估計每個視域中碎屑顆粒占多少面積,膠結(jié)物占多少面積,幾個視域平均一下,就直接得出其百分含量。結(jié)構(gòu)顆粒結(jié)構(gòu):顆粒大小(最大、最小、一般)、形狀、分選、磨圓填隙物結(jié)構(gòu),包括雜基和膠結(jié)物的結(jié)構(gòu),見《沉積巖石學》教材??紫督Y(jié)構(gòu):包括孔隙含量、類型、大、小、幾何形狀,連通性、分選性。支撐性和膠結(jié)類型,見《沉積巖石學》教材。3.顯微構(gòu)造:如微遞變、微沖刷、微細層理。其它:含油情況,含化石情況。5.定名:顏色+構(gòu)造+粒度+成分如灰白色塊狀中粒長石砂巖。有時也把自生礦物等反映在巖石名稱上,如灰綠色海綠石石英砂巖。砂巖的成巖作用:常見的成巖作用有:⑴膠結(jié)作用和固結(jié)作用:應注意膠結(jié)物的成分及結(jié)晶程度,膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)或世代關系,以便了解膠結(jié)作用的強度及固結(jié)歷史。壓實及壓溶作用:主要根據(jù)顆粒的填集程度(是否緊密填集)、顆粒間的接觸強度(由點接觸-線接觸-凹凸接觸-縫合線狀接觸)及膠結(jié)物的多少,顆粒變形,如云母彎曲、假雜基等來加以確定。重結(jié)晶作用:砂巖的重結(jié)晶作用主要發(fā)生在填隙物當中,如方解石膠結(jié)物形成連生膠結(jié);硅質(zhì)膠結(jié)物形成再生石英(次生加大邊)、粘土雜基轉(zhuǎn)變成正雜基等均為重結(jié)晶現(xiàn)象。交代作用及自生礦物的形成:交代作用的發(fā)生與外來物質(zhì)的加入和介質(zhì)Eh、Ph條件的變化有關。通過對于礦物交代共生關系的研究,可以了解砂巖的成巖變化歷史。溶解:溶蝕作用砂巖成因分析通過砂巖標本和薄片的研究,應對巖石的特點加以綜合分析作出某些成因推論和提出一些問題。成因分析可從以下幾方面著手:從碎屑成分看陸源區(qū)母巖的性質(zhì)及大地構(gòu)造狀況。從成分成熟度看風化作用的強弱和搬運距離的遠近。從結(jié)構(gòu)成熟度(分選、磨圓及雜基含量)及沉積構(gòu)造特征看搬運沉積介質(zhì)的性質(zhì)、搬運方式及對碎屑的改造作用,并推斷沉積環(huán)境。從化學膠結(jié)物的成分、結(jié)構(gòu)、膠結(jié)類型、自生礦物、顆粒接觸關系等看成巖環(huán)境及成巖歷史。油區(qū)碎屑巖成巖階段的劃分見表2—1。從巖石及膠結(jié)物的顏色、成分推斷古氣候。描述舉例巖石名稱:海綠石石英細砂巖。時代:青白口群龍山組,產(chǎn)地:石門寨雞冠山。手標本肉眼觀察顏色:風化面紅褐色、新鮮面綠灰色,綠色由海綠石引起,故綠灰色屬自生色。構(gòu)造:平行層理。⑶成分:顆粒占70%,填隙物約30%,顆粒成分為石英,具油脂光澤,無雜基,膠結(jié)物為自生海綠石(占20%)和石英。(4)結(jié)構(gòu):碎屑石英約0.3mm,分選好,次圓狀——圓狀。自生海綠石呈團粒狀。鏡下鑒定⑴成分:①顆粒占70%,幾乎全由單晶石英組成,含量>99%,偶見脈石英,含量<1%,大部分無波狀消光,有的見碎裂現(xiàn)象。②雜基;極少,約2%,以薄膜形式分布于碎屑石英與其加大邊之間,灰黃色。③膠結(jié)物:約占30%,其中海綠石占23%,石英7%。海綠石大都不同程度發(fā)生了褐鐵礦化和粘土礦物化。結(jié)構(gòu):顆粒平均0.3mm,分選中一好,渾圓一圓狀。自生海綠石呈團粒狀或不規(guī)則狀分布于石英顆粒間,自生石英圍繞碎屑石英構(gòu)成自生加大邊,使原顆粒趨于自形,加大邊與原顆粒之間有一層粘土薄膜。顆粒支撐,接觸式膠結(jié)。定名:綠灰色平行層理海綠石石英中砂巖。成因分析:母巖區(qū)性質(zhì):由于碎屑成分幾乎全為單晶石英,結(jié)構(gòu)成熟度極高,故具多旋回性,母巖區(qū)巖石類型以碎屑巖(特別是砂巖)為主,當時氣候較濕熱,風化較徹底。大地構(gòu)造狀況:由于高成分成熟度和高結(jié)構(gòu)成熟度,故當時構(gòu)造運動平緩,地形高差小。搬運距離遠。鑒于成分成熟度、結(jié)構(gòu)成熟度和平行層理構(gòu)造,故推斷介質(zhì)性質(zhì)為牽引流,以推移載荷的形式搬運(以跳躍為主,少量滾動),上部流動體制Fr>1。又由于有海綠石出現(xiàn),故為淺海環(huán)境。成巖作用:發(fā)生的成巖作用類型有:a.膠結(jié)作用:形成海綠石和石

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