认识沉积岩认识沉积岩的主要特征，初步掌握鉴定沉积岩的主要方法。

一、目的要求学习沉积岩的肉眼鉴定方法，加深对沉积作用的理解。

通过鉴定初步认识常见的一些有代表性的沉积岩。

二、预习要点了解沉积岩的形成过程和分类；岩石的构造与结构；各沉积岩类具代表性岩石的特征。

三、实验用品1.标本：砾岩、粗砂岩、细砂岩、豆状灰岩、生物灰岩、粉砂岩、页岩、油页岩、石灰岩、鲕状灰岩、竹叶状灰岩、豆状灰岩、白云岩、波痕、泥裂、水平层理、波状层理、交错层理、结核等。

2.工具：小刀、放大镜、稀盐酸。

四、实验内容与方法㈠沉积岩的一般特征1 、观察沉积岩的颜色沉积岩的颜色取决于岩石的成分及所含杂质。

有的颜色能反映岩石的生成环境。

白色的岩石多为高岭石、石英、盐类等成分组成；深灰到黑色说明岩石中含有有机质或锰、硫铁矿等杂质，是在还原环境中生成的岩石；肉红色及深红色是岩石中含较多的正长石或高价氧化铁，是在氧化环境下生成的；黄褐色与含褐铁矿有关；绿色常与含氧化亚铁有关，常生成于相对缺氧的还原环境。

2 、了解沉积岩的矿物组分目前为止在沉积岩中发现的矿物有100 余种，但最常见的只有20 几种。

它们基本上可分为两类：一类是碎屑物质，即原岩经机械破碎的物质。

常见者如较稳定的石英，其次是长石、云母、岩屑；另一类是自生矿物，即沉积岩在形成过程中产生的物质。

常见者有方解石、白云石、海绿石、粘土矿物。

（如高岭石、蒙脱石、水云母等）、石膏、岩盐、有机物质以及铝、铁、锰、硅的氧化物和钠、钾、镁的卤化物等。

3、认识沉积岩的结构构造沉积岩的结构是指沉积岩中各组成部分的形态、大小及结合方式。

常见的结构有以机械沉积为主的碎屑结构；以化学沉积为主的化学结构；介于两者之间的泥质结构及以生物沉积为主的生物结构。

⑴碎屑结构就是各种碎屑物被胶结物胶结起来的一种结构。

碎屑物指岩屑和矿物碎屑且包括碎屑颗粒的形态、大小、分选性等。

胶结物通常是钙质、铁质、硅质和泥质（图2-1 ）。

图2－1 显微镜下的碎屑结构×30倍碎屑颗粒大小又叫粒度，是碎屑岩分类的依据之一。

常用粒级划分如下：粒径＞2 ㎜的称为砾（砾状结构）；2 — 0.06 ㎜的称为砂（砂状结构）；0.06 — 0.004 ㎜的为粉砂(粉砂结构)；＜0.004 ㎜的称为粘土。

其中砂又再分为：巨粒 2 — 1 ㎜；粗粒1 —0.5 ㎜；中粒0.5 — 0.25 ㎜；细粒0.25 — 0.05 ㎜。

碎屑颗粒的形态又分磨圆度和球度。

颗粒磨圆的程度与搬运的距离有关，也与颗粒的原始形状、理化性质、破坏条件有关。

一般分为四级：∙棱角状：碎屑颗粒棱角清楚；∙次棱角状：略有磨蚀但棱角基本清楚；∙次圆状：棱角不清楚，但原始轮廓尚可看出；∙圆状：棱角消失，表面圆滑（图2-2 、2-3 ）。

图2－2 碎屑的磨圆度及球度示意图1—棱角状；2—次棱角状；3—次圆状；4—圆状图2－3 碎屑颗粒的磨圆度颗粒的分选性可划分为良好、中等、差三个等级，其中大小均一者为分选性良好；大小悬殊者为分选性差；介于其间者为分选中等。

砾石的形态则可依其自然状态来描述，如球状、扁球状、棱角状等。

碎屑结构一般为碎屑岩及部分石灰岩所具有。

⑵泥质结构系颗粒直径小于0.004mm 的碎屑或粘土矿物组成的结构，这种结构肉眼无法分辨，岩石外表呈致密状，是粘土岩常具有的特征。

⑶结晶结构为结晶的自生矿物镶嵌而成，为化学岩中常见的结构。

按结晶颗粒大小可分为：∙粗晶结构：颗粒＞0.5mm∙中晶结构：0.25 — 0.5mm∙细晶结构：0.05 — 0.25mm 。

如果结晶颗粒小到无法分辨时叫致密结构。

⑷生物结构岩石中含生物遗体或生物碎片达30% 以上。

为生物化学岩特有的结构。

⑸内碎屑结构碳酸岩盐特有的结构，碎屑来自海盆地内部，胶结物也为碳酸盐。

常见的结构有砾屑、砂屑、鲕粒、豆粒（豆粒的直径大于2mm ）。

沉积岩的构造是岩石成分和结构的不均一性所引起岩石在宏观上的特征。

常见的构造有：1.层理构造是沉积岩的物质成分，颗粒大小或颜色差异而在垂直方向上所显示出来的成层现象。

按形态可分水平层理、波状层理和斜层理。

有的沉积岩由于层理厚度大，在一块手标本上反映不出成层现象，这就必须结合野外观察。

在野外一般按绝对厚度划分为四级：块状（厚度> 1m ）、厚层状（厚度 1 — 0.5m ）、中层（厚度0.5 — 0.1m ）、薄层状（0.1 — 0.01m ）、极薄层（厚度<0.01m ）。

2.层面构造指表现在岩石层面上的特征。

常见者有波痕、泥裂等。

o波痕岩层面上保存有原始沉积物受风或水的波浪作用造成的波状起伏痕迹。

根据波痕形态可分为对称波痕和不对称波痕两类，它们反映了介质运动的性质和方向。

o泥裂岩石表面保存原始沉积物因干燥失水收缩而裂开的痕迹。

常见于泥岩中，其特征是平面上看呈多角形裂缝，从剖面上看裂缝上宽下窄呈楔形，并经常被后来的沉积物所充填。

3.结核在岩石中呈不规则或圆球形，其成分与周围岩石成分有明显不同，如石灰岩中的燧石结核。

4.化石是保存在岩层中石化了的古代生物遗体和遗迹，为沉积岩所特有，是确定地层时代和沉积物形成环境的重要标志。

此外，沉积岩的层面构造还有雨痕、盐迹、印模、缝合线等。

㈡沉积岩的分类沉积岩的分类是以成因和组成的物质成分和结构来划分的，一般分为：1.碎屑岩类是在内外动力地质作用下形成的碎屑物以机械方式沉积下来，并通过胶结物胶结起来的一类岩石。

除正常沉积碎屑岩外，也包括火山碎屑岩。

沉积碎屑岩按粒度及含量分为砾岩、砂岩等。

o砾岩为沉积的砾石经压固胶结而成，碎屑物中岩屑较多。

砾石也多为岩块（这种岩块可以是多矿岩组成，也可以是单矿岩组成）一般含量＞50% 。

根据砾石形状又可以分为角砾岩（砾石棱角明显）和砾岩（砾石有一定磨圆度）。

o砂岩为沉积的砂粒经固结而成。

它的颜色决定于成分，具有明显的层理构造和砂状碎屑结构。

按砂状碎屑的粒度，可进一步划分为粗粒、中粒、细粒和粉粒结构，以此分别定名为粗砂岩、中粒砂岩、细砂岩和粉砂岩。

砂岩主要成分是：石英、长石的矿物碎屑和岩屑。

2.粘土岩类主要由＜0.004 ㎜的碎屑物组成。

这类岩石具有泥质结构，层理构造，当层理很薄，风化后呈叶片状，称为页理。

具有页理构造的粘土岩就叫页岩，否则叫泥岩。

3.化学及生物化学岩类这是一类由化学方式或生物参与作用下沉积而成的岩石。

主要为盐类矿物和生物遗体组成，具有结晶结构，生物碎屑结构和层理构造。

常见者多为碳酸盐，如结晶灰岩、鲕状灰岩、白云岩、生物灰岩等。

这里，主要列举碳酸盐岩作以介绍：表2－1 石灰岩和白云岩特征对比表碳酸盐岩对碳酸盐类岩石（如白云岩和石灰岩）可用小刀刻划其硬度，用稀盐酸等物测试其化学成分，并观察其不同的结构、构造、表面特征及含化石情况。

现将石灰岩与白云岩对比区别如下( 表2 －1) 。

4.火山碎屑岩类基本上皆由火山喷发时产生的碎屑物质降落到地面直接堆积而成。

由于一般未经流水搬运，故碎屑都具棱角状外形，且成分亦与沉积碎屑岩截然不同。

根据碎屑大小可分为火山块集岩（d>50毫米）、火山角砾岩（d＞2—50毫米）及火山凝灰岩（d<2毫米）。

I.火山弹火山喷出来的岩浆在空中旋转冷却而成纺锤状的喷出岩，常有气孔构造，表面有扭转的皱纹，一般为隐晶质或玻璃质。

II.火山角砾岩主要是被火山喷到空中的碎屑物质落回地表，被火山灰等胶结而成的岩石。

其中碎屑物质有明显的棱角。

III.凝灰岩是火山灰凝固后形成的岩石。

岩石表面粗糙，隐晶质，成分不易确定，有的凝灰岩中可有一些棱角状的矿物颗粒或其他颗粒。

可以具有明显的层状构造。

㈢肉眼鉴定沉积岩的方法其具体步骤如下：1.首先按野外产状、物质成分、结构构造，将沉积岩所属三大类型区分开。

2.确定岩石的结构类型。

如确定为碎屑结构，就要进一步按粒度大小及矿物含量进一步区分。

确定颗粒大小的方法是同标准方格纸或与标准砂比较，定名时一般以含量〉50%者作为定名的基本名称，含量在50%—25%之间者以X质表示；含量在25%以下者则以“含XX”表示。

例如某岩石中的碎屑颗粒含量在80%以上，但砾级的只有20%其它则为砂级。

根据上述原则，该岩石可命名为含砾砂岩。

3.确定碎屑的类型后，还要对胶结物的成分作鉴定。

胶结物的成分可为泥质、钙质、硅质和铁质等单一类型，可以是钙—泥质或钙—铁质等复合类型。

因多为化学沉积，颗粒细小，不易识别。

肉眼鉴定时可用小刀刻划其硬度，观察其颜色，或用稀盐酸测试其化学成分中是否含碳酸钙等，并参考其固结程度来确定其胶结物成分（表 2 －2 ）。

表2－2沉积岩的胶结物类型及其特征4.对碎屑颗粒的形态（圆度和球度）也要鉴定描述。

但除砾岩外，一般不参加命名。

5.鉴定岩石的物质成分及含量时，这里分两种情况：其一是对碎屑岩、粘土岩、化学岩及生物化学岩，主要是鉴定岩石的矿物成分和各自的含量，方法是用肉眼或简单的化学试剂来鉴定矿物的理化性质（如矿物的形态、颜色、硬度、解理、光泽及滴酸等），以确定所含矿物的种类。

然后在一定范围内目估（如用线比法）各矿物的百分含量，从而确定岩石的名称，如长石砂岩、白云质灰岩等。

其二是对含岩屑较多的岩石（如砾岩）就应鉴定出砾石的岩石种类，并注意各类岩石的砾石含量百分比。

6.鉴定岩石的构造：鉴定构造除少数标本上可观察到外，一般应到野外鉴定其层理构造和层面构造。

7.鉴定岩石的颜色：在描述岩石时要将岩石的新鲜面和风化面颜色予以分别描述。

由于岩石往往是多种不同颜色的矿物组成的，因此描述的颜色应是岩石的总体颜色，绝非某种矿物的颜色。

在描述用词上，习惯是将次要颜色写于前，主要颜色写于后，如黄绿色、黄褐色等。

综合描述举例：岩石的名称是按颜色+ 构造+ 结构+ 成分（或成分加结构）这个程序描述的。

如石英砂岩：新鲜面为灰色，风化面为灰白色。

具有厚层状（ 1 — 0.5m ）层理。

粗粒碎屑结构（粒度1mm 左右），磨圆度尚好，多呈浑圆状，分选性也好。

碎屑成分主要为石英，含量达90% 左右；长石，含量达10% 左右，多风化成高岭土。

岩石坚硬，系硅质胶结。

根据以上描述，岩石的全名应是：白色厚层状粗粒长石石英砂岩。

对碳酸盐岩的命名，一般是结构加成分，如鲕状石灰岩。

五、作业独立描述所要求的沉积岩标本数量并填写实验报告（参见常见沉积岩描述）。

六、思考题1.组成沉积岩的常见矿物有哪些？2.何为碎屑岩？有哪些基本类型？各有何特点？七、一些常见沉积岩岩石类型的简单描述㈠碎屑岩类1.砾岩具砾状结构，即50% 以上的碎屑颗粒大于2 毫米。

砾石滚圆者称砾岩，砾石棱角状称角砾岩。

砾石主要由一种成分组成的称单质砾岩，如石英砾岩，砾石成分复杂者称复杂砾岩。

2.砂岩具砂状结构，即50% 以上的碎屑颗粒介于0.06 — 2 毫米之间。

根据砂粒大小又可分为粗砂岩、中粒砂岩和细砂岩。