沉积岩薄片分析方法实例与图鉴目录第一章碎屑岩的特征 (2)第一节碎屑岩的主要类型 (3)第二节碎屑岩的结构特征 (3)第三节碎屑岩的成岩作用 (4)第二章石英砂岩【S225】 (5)第一节手标本描述 (6)第二节镜下薄片鉴定 (6)第三节镜下细致特征分析 (7)第四节成因分析及古环境分析 (11)第三章长石砂岩【S224】 (12)第一节手标本描述 (13)第二节镜下薄片鉴定 (13)第三节镜下细致特征分析 (14)第四节成因分析及古环境分析 (18)第四章碳酸盐岩的特征 (19)第一节碳酸盐岩的主要类型 (20)第二节碳酸盐岩的颗粒类型 (20)第三节碳酸盐岩的结构分类 (20)第四节碳酸盐岩的成岩作用 (20)第五章鲕粒灰岩【B21】 (22)第一节手标本描述 (23)第二节镜下薄片鉴定 (23)第三节镜下细致特征分析 (24)第四节成因分析及古环境分析 (26)第六章白云岩【B24】和白云岩化的鲕粒灰岩【B39】 (27)第一节白云岩的镜下特征分析: (28)第二节白云岩化鲕粒灰岩的镜下特征: (30)第三节白云岩化鲕粒灰岩的成因分析及古地理分析 (30)编者:张一凡、刘一龙、郑锦浩、徐成笑1第一章碎屑岩的特征2第一节碎屑岩的主要类型按照碎屑岩颗粒粒径的大小,可以将碎屑颗粒划分为砾、砂、粉砂和泥四个级别,其相对应的岩石为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩。
1.1 砾岩砾岩是指大于2mm的碎屑颗粒含量大于30%的一类粗碎屑岩。
砾岩可以根据磨圆度、大小、成分等分为不同的类型:(1)按磨圆度分两类:圆状和次圆状砾石大于50%称砾岩,棱角状和次棱角状砾石含量大于50%称角砾岩。
(2)按粒度分为四类:细砾岩(粒径2 ~ 10mm);中砾岩(粒径10 ~ 100mm);粗砾岩(粒径100 ~ 1000m);巨砾岩(粒径> 1000mm)。
(3)按砾石成分分为两类:单成分砾岩(燧石岩砾岩、花岗岩砾岩);复成分砾岩。
1.2 砂岩由含量大于50%的砂级颗粒(2 ~ 0. 0625mm)组成的一类碎屑岩。
1.3 粉砂岩由含量大于50%的粉砂级颗粒(0. 0625 ~ 0. 0039mm)组成的一类碎屑岩。
1.4 黏土岩黏土岩是指以黏土矿物为主(含量大于50% )的沉积岩。
常见黏土矿物包括高岭石、蒙脱石、伊利石,绿泥石等。
常见黏土岩微观构造主要有显微鳞片构造、显微毡状构造、显微定向构造。
第二节碎屑岩的结构特征碎屑岩的结构特征主要包括:碎屑颗粒的结构特征、颗粒间的接触关系,胶结类型。
2.1 结构特征碎屑颗粒的结构特征包括:粒度、分选度、圆度。
粒度的大小,磨圆度与分选性的好坏,与碎屑类型、介质性质、搬运方式,搬运距离等因素有关。
2.2 颗粒间的接触关系按颗粒相互间的位置关系分为点接触、线接触、凹凸接触。
2.3 胶结类型3根据胶结物和杂基在岩石中的分布状况及与颗粒之间的关系将胶结类型划分为基底型、孔隙型,接触型、镶嵌型和悬挂型。
第三节碎屑岩的成岩作用沉积物从沉积下来的那一刻起一直到变质或风化前在其表面和内部发生的一切作用成为成岩作用。
成岩作用分为压实和压溶作用、胶结作用、交代作用和重结晶作用。
3.1 压实和压溶作用压实和压溶作用在镜下表现为颗粒变形、破裂及缝合接触。
由于差异压实,可出现扁豆状、瘤状沉积物。
3.2 胶结作用胶结作用是从孔隙溶液中沉淀出矿物质(胶结物),将松散的沉积物固结起来的作用。
3.3 交代作用交代作用是一种矿物代替另一种矿物的现象,交代作用可以发生于成岩作用的各个阶段,交代矿物可以交代颗粒边缘使其成锯齿状或鸡冠状等不规则形状,也可以完全交代碎屑颗粒形成其“假象”,后来的矿物还可以再交代早期形成的交代矿物。
3.4 重结晶作用矿物在不改变基本成分的同时为减少表面能,而自然增大粒度的作用,同时伴随体积的减少。
4第二章石英砂岩【S225】5第一节手标本描述手标本整体颜色呈乳白色,中细粒砂状结构,平行层理,纹层厚度约为1-2mm,颗粒粒度处于0.1mm-0.5mm(细-中粒)之间,成分较为均一,分选性好,磨圆较好,多为圆状,用手抚摸有明显的砂感。
支撑类型为颗粒支撑,胶结类型为孔隙式胶结。
碎屑颗粒为石英和石英岩屑,填隙物中基质较少、为泥质,胶结物为石英。
碎屑含量约为80%,填隙物含量约为20%。
碎屑颗粒:矿物颗粒,石英呈烟灰色粒状,颗粒粒度为0.1-0.5mm左右,油脂光泽,硬度大于小刀,含量占77%左右。
岩石碎屑,呈粒状,颗粒粒度为0.1-0.3mm左右,含量占3%左右。
填隙物:胶结物为乳白色石英,油脂光泽,硬度大于小刀,填充于石英碎屑之间,含量占17%左右。
基质主要为泥质,含量较少,占3%左右。
定名:乳白色中细粒硅质石英砂岩。
第二节镜下薄片鉴定薄片整体颜色呈无色,但由于存在星星点点的泥质基质使得局部有黑色斑点。
结构为中细粒砂状结构,构造在水平方向具水平层理,垂向上表现为双向粒序层理。
碎屑颗粒的大小处于0.2-0.4mm间。
支撑类型为颗粒支撑,胶结类型为镶嵌式胶结。
碎屑颗粒为石英和岩石碎屑,填隙物中基质较少、为泥质,胶结物为硅质胶结物和铁质胶结物。
碎屑含量约为80%,填隙物含量约为20%。
碎屑颗粒:石英,无色透明,粒度在0.2-0.4mm左右,中细粒,大多具圆弧状外形,圆至极圆状,磨圆度很好,切面干净、无风化,无解理、正低突起,部分切面可见石英内有不规则裂纹。
干涉色Ⅰ级灰白,少数者达到Ⅰ级黄白,一些石英颗粒可见波状消光,含量占77%左右。
岩石碎屑,呈粒状,磨圆度为圆至极圆状,主要为燧石团块,燧石岩屑在正交镜,可见石英微晶或隐晶质的石英颗粒,为许多细小石英颗粒的集合体。
另外还存在极少数的玉髓,在正交镜呈放射状。
还有极少数的石英岩屑。
含量占3%左右。
67填隙物:胶结物:以硅质胶结物为主,硅质胶结物以石英加大边的形式存在,且在正交镜下消光位与原颗粒一致。
胶结物的结构为加大边结构,胶结类型为孔隙式胶结到镶嵌式胶结的过渡类型。
常发育的有痕加大易于观察:在弧形的原始石英颗粒边缘,可见残留的断续或连续分布的尘点状杂质,这些杂质在颗粒外形成一圈近圆形的轮廓,在其外侧有石英加大边。
在一些特殊的颗粒之间甚至可见两层界限分明的石英加大边,其中胶结物贴近原颗粒的为第一世代;远离原颗粒的为第二世代。
在极少数的石英颗粒边缘可见由海绿石氧化形成褐铁矿而呈黄褐色斑,且其时间早于两次硅质胶结。
含量占17%左右。
基质呈黑色、形态不规则的集合体,以泥质、粘土为主,含量占3%左右。
定名:乳白色中细粒硅质石英净砂岩。
第三节 镜下细致特征分析粒序(-) 粒序 (+)磨圆度(-) 磨圆度(+)水平方向上发育水平层理,垂向上发育双向粒序层理,两条含杂基较多的纹层夹在三条干净的纹层中。
杂基较多的层理粒径较小,磨圆较好,粒径和磨圆不及干净的纹层。
纹层约厚度2-3mm 。
可见镜下颗粒边缘圆滑,无明显棱角,近于圆状至极圆状,磨圆度好。
8石英岩屑(-) 石英岩屑(+)燧石(+) 玉髓(+)石英波状消光(+)碎屑物中夹杂的岩屑颗粒,长轴1mm 左右。
原岩组成为小颗粒石英,因为密度相似,常在密度分选作用后同石英沉积到一起。
石英碎屑物中夹杂粒径在0.6mm 左右的燧石岩屑。
由于其与石英的密度相似,沉积时通过分选作用与石英同时沉积,其内部由隐晶或微晶的玉髓及少量的细晶石英组合形成。
石英碎屑物中夹杂的玉髓颗粒,粒径在0.2mm 左右,在正交镜下成细小的纤维状或放射状。
因为其密度与石英相似,由于分选作用同石英沉积在一起。
石英颗粒内部的波状消光是指旋转物台时,消光影呈斑块状、条带状、扇状或不规则状连续地扫过矿物颗粒,消光界面不显著。
消光影的连续变化表明,矿物内不同部位的消光方位不同。
具有波状消光的石英,指示源区岩石曾受到构造应力的作用。
9 基质(-) 基质(+)石英加大边第一世代(-) 石英加大边第一世代(+)石英加大边第二世代(-) 石英加大边第二世代(+)在弧形的中央原始石英颗粒边缘,可见残留的断续或连续分布的尘点状杂质,这些杂质在颗粒外形成一圈近圆形的轮廓,在其外侧进行硅质胶结形成石英加大边,其加大边结构和原始石英颗粒本身光学性质一致。
基质呈黑色、形态极不规则的填充状集合体,以泥质、铁质为主。
在第一世代的石英加大边周围进行二次加大,硅质胶结继续形成第二世代石英加大边,其加大边结构和进行过第一世代石英加大边的原始石英颗粒本身光学性质一致。
10海绿石氧化产物褐铁矿(-) 海绿石氧化产物褐铁矿(+) 电气石(-) 电气石(-)重矿物(+)在极少数的石英颗粒边缘可见由海绿石氧化形成褐铁矿而呈黄褐色斑,且其时间早于两次硅质胶结。
电气石有明显的多色性,呈橙黄色-黑绿色,淡黄色-无色,正中突起,磨圆好,粒度大小不一,0.05-0.1mm 左右,干涉色在I 级橙-II 级绿。
第四节成因分析及古环境分析(一)成因推理碎屑物的粒度均为中细粒,分选性良好——反映原始的碎屑物处于较弱的水动力条件下,水流流速,可能处于河流的下游。
碎屑物的圆度多为圆状至极圆状——反应原始的碎屑物经历了长时间、长距离的搬运,最终才得以沉积。
成岩作用以胶结为主,压实作用较弱,颗粒多为点接触,颗粒支撑,基质含量极少,粒间孔内几乎全是化学胶结物——反映了沉积物形成之初经历了较强的淘洗作用,而淘洗的营力受到潮汐与波浪的影响,可指示水体为稳定的河流或海洋、湖泊的沿岸流。
(二)成因总结含有石英颗粒的母岩在经历各种风化作用后,形成的碎屑物经过长时间、长距离、高水动能环境下的搬运和淘洗后进行沉积,形成的沉积物在富硅的水体中进行胶结作用,最终在成岩作用下形成。
沉积环境可能为滨浅海、滨浅湖或者中低速水流的河流。
11第三章长石砂岩【S224】12第一节手标本描述手标本整体呈砖红色,中粗粒砂状结构,颗粒粒度处于0.5mm-1.5mm(粗粒)之间,分选性中等,磨圆较差,为次圆-次角状,用手抚摸有明显的砂感。
碎屑颗粒为石英和长石,填隙物中基质较少,为硅质胶结。
碎屑含量约为75%,填隙物含量约为25%。
碎屑颗粒:石英,烟灰色,透明,具油脂光泽,无解理,硬度大于小刀,含量约为40%。
斜长石为灰白色,碱性长石为肉红色,均可见解理,长石含量约为35%。
填隙物:胶结物为硅质,灰白色,硬度大于小刀,含量占20%。
基质为杂基,含量较5%。
定名:砖红色中粗粒硅质长石砂岩。
第二节镜下薄片鉴定薄片整体颜色呈砖红色和白色互间,大部分颗粒的粒度处于0.5mm-1.5mm(粗粒)之间,少数颗粒大于2.0mm,粗粒砂状结构。
支撑类型为颗粒支撑,胶结类型为接触式胶结。
碎屑颗粒以石英、长石和云母为主,填隙物中基质较少,为硅质胶结。
碎屑含量约为75%,填隙物含量约为25%。
碎屑颗粒:石英,无色透明,少数颗粒边界可见次生加大边,其中原石英颗粒浑圆状,正低突起,稳定性好,呈干净、它型粒状,偶见暗色尘点状杂质覆在其切面。