野外地質(zhì)工作方法與創(chuàng)新思維3(馬志紅)

1、野外地質(zhì)工作與創(chuàng)新思維,馬志紅,2010年6月,—獻(xiàn)給未來的地球科學(xué)家！,（三）,（五）主要地質(zhì)體（巖石）的野外觀察,二、火山巖野外觀察與研究火山巖形成的特殊性： 條件特殊—巖漿噴出地表； 作用復(fù)雜—溢流、噴發(fā)； 產(chǎn)物多樣—熔巖、火山碎屑巖及其過渡類型。巖漿在地表冷凝結(jié)晶—熔巖；火山噴出碎屑（集塊、角礫、凝灰）—火山碎屑巖；火山口再次被充填—次火山巖；火山碎屑物落入沉積盆地—火山沉積巖；,火山作用

2、是一種重要的地質(zhì)作用：火山活動(dòng)帶及其強(qiáng)度與地殼活動(dòng)帶有緊密的聯(lián)系，同時(shí)火山作用又是一種重要的成礦作用。所以火山巖區(qū)的地質(zhì)調(diào)查要比沉積巖區(qū)、侵入巖區(qū)復(fù)雜和困難得多。1，火山巖分類命名火山巖分為火山熔巖和火山碎屑巖兩大類：（1）火山熔巖的分類： 采用定量礦物分類法即以暗色礦物含量和副長石的含量分三大類：①暗色礦物含量大于90%為超基性巖類，如苦橄巖，黃 長 巖等；②巖石中出現(xiàn)副長石者為堿性巖類，如堿玄巖，響巖；③常見

3、的熔巖其暗色礦物含量小于90%，又不出現(xiàn)副長 石，可根據(jù)石英含量，長石種屬及含量分為9類；,（2）火山熔巖命名 由于熔巖結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（細(xì)晶、隱晶—玻璃和斑狀），熔巖的命名：顏色、斑晶成分為命名的基礎(chǔ)，有時(shí)顏色成為主要命名的條件：①色率高，為黑色、紫黑、紫色，斑晶為斜長石、輝 石、橄欖石（常伊丁石化），常具氣孔杏仁構(gòu)造，柱狀節(jié)理常見—玄武巖；②色率中高，灰黑色、紫灰、紫色、灰色，斑晶常為斜長石，暗化角閃石—安山巖；③色

4、率低，灰白、灰黃，斑晶為石英鉀長石，常見流紋構(gòu)造，有時(shí)具球粒、巖泡—流紋巖；④不具斑狀結(jié)構(gòu)或當(dāng)斑晶礦物不清時(shí)，色率很高可暫叫暗色熔巖或中基性熔巖；,⑤玻璃巖：全由火山玻璃組成，按光澤和顏色分為： 松脂巖：松脂光澤，黃-黃綠色； 珍珠巖：珍珠光澤，一般為黑色； 黑曜巖：玻璃光澤，黑色； 浮巖：氣孔特別發(fā)育，呈白、淺灰、淺黃、 黑等顏色；淺色為酸性浮巖，深色為中

5、 基性浮巖。⑥色率中等，灰—肉紅色，堿性長石（透長石）為斑晶，具有明顯的流動(dòng)構(gòu)造（大魚領(lǐng)著小魚跑）—粗面巖；⑦細(xì)碧—角斑巖系：海底火山噴發(fā)的產(chǎn)物，由基性到酸性形成一套組合巖石，礦物為鈉長石，綠泥石，綠簾石為主，具各種巖漿結(jié)構(gòu)，獨(dú)具特色的枕狀構(gòu)造。 在這類巖石發(fā)育區(qū)，又有先后侵入的基性、超基性巖體及其脈巖構(gòu)成一套噴發(fā)侵入雜巖，稱奧菲奧雜巖或蛇綠巖套。,,（3）火山碎屑巖命名,火山碎屑巖是指火山作用形成的各種碎屑物組成

6、的巖石，同時(shí)也包括混入了一定量熔巖物質(zhì)和正常沉積物組成的巖石。1，火山碎屑物的形態(tài)和種類 由火山作用產(chǎn)生的各種碎屑，其物質(zhì)來源主要是巖漿噴出后的凝固（晶屑、玻屑）或半凝固（火山彈和塑性巖屑）等。另外還包括火山通道的圍巖及早先凝固的熔巖殼（同源物）及地殼深部的巖石碎塊（異源物）。①巖屑：一般分為三種 剛性巖屑：主要是火山通道的圍巖、早先結(jié)晶的熔巖及深部的巖石碎塊，成分復(fù)雜，形態(tài)不同的棱角狀，粒度大小不一。大則可達(dá)數(shù)米，是

7、組成集塊巖和角礫巖的主要成分。,塑性巖屑：又稱塑性玻璃質(zhì)巖屑或漿屑?；鹕阶饔弥邪肽虪顟B(tài)的物質(zhì)，迅速堆積的產(chǎn)物，形態(tài)為扁豆?fàn)睿哥R狀，焰舌狀等，是組成熔結(jié)集塊巖、熔結(jié)角礫巖、熔結(jié)凝灰?guī)r的主要成分。 火山彈及火山礫：它是由火山噴發(fā)將半凝固狀態(tài)的熔巖團(tuán)塊噴至空中旋轉(zhuǎn)而形成。呈紡錘狀、梨狀、麻花狀，邊緣有一層玻璃質(zhì)淬火邊，由于氧化，常呈紅色、紅褐色。②玻屑 剛性玻屑—快速冷凝形成火山玻璃再破碎成為各種形態(tài)的碎屑，如雞骨狀、弓狀

8、、楔狀、撕裂狀等，為組成凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)沉積巖的主要成分； 塑性玻屑—半凝固的玻璃質(zhì)，變形、壓扁、拉長、呈蚯蚓狀、焰舌狀、餅狀等是組成熔結(jié)凝灰?guī)r的組要成分；③晶屑 早形成的礦物碎屑，多呈棱角狀，是凝灰熔巖、凝灰?guī)r的常見成分之一。,2，火山碎屑巖的分類及命名原則 目前對分類命名認(rèn)識不統(tǒng)一。 首先按碎屑物含量分大類，其次按成巖作用方式分亞類，進(jìn)一步按碎屑物粒級及含量劃分屬種。,分類依據(jù)：①火山碎屑物的含量，由于

9、火山碎屑巖介于熔巖和沉積巖之間，向兩端存在一系列過渡變種，根據(jù)火山巖碎屑物的含量及沉積物或熔巖物質(zhì)的相對含量，將該類巖石分為六大類：火山物質(zhì)>90%才叫火山碎屑巖；火山物質(zhì)90—50%為過渡型—火山碎屑巖為基本名稱；火山物質(zhì)<50%熔巖、沉積巖為基本名稱，火山碎屑為 定語。②成巖作用方式：也帶有過渡類型的特點(diǎn)，向熔巖過渡的火山碎屑巖，其碎屑物被巖漿膠結(jié)，向沉積巖過渡的火上碎屑巖被粘土質(zhì)、化學(xué)沉積或火山灰（包括火山灰

10、分解產(chǎn)物，蒙脫石、綠泥石、沸石等）膠結(jié)；正常火山碎屑巖的成巖作用方式比較復(fù)雜，根據(jù)火山碎屑物降落時(shí)處于熾熱狀態(tài)還是冷卻狀態(tài)分為熔結(jié)和壓緊，水化學(xué)膠結(jié)成巖兩種（一般不具膠結(jié)物）。,,③火山碎屑物粒度和相應(yīng)粒級的含量 火山碎屑物一般分選很差，大小混雜，但粒度大小本身也能反映成因特點(diǎn)，粒度大搬運(yùn)近分布于火山口周圍，粒度小，搬運(yùn)遠(yuǎn)。所以按碎屑物粒度分類具有一定的實(shí)際意義。粒度大于64mm的火山碎屑物大于1/2以上者，呈集塊級；在2-64

11、mm之間的火山碎屑占1/2以上者，為角礫級；小于2mm的火山碎屑占以上者為凝灰級。命名原則：①向熔巖過渡的火山碎屑巖，每一種巖石均以火山碎屑物質(zhì)相應(yīng)粒級含量大于1/2時(shí)命名。在巖石名稱之前加上膠結(jié)物成分，如安山質(zhì)熔巖角礫巖。②正?；鹕剿樾紟r：A、壓緊和水化學(xué)膠結(jié)的火山碎屑巖，一般所稱集塊巖，火山角礫巖，系指巖石中集塊級、角礫級大于1/2，命名時(shí)可將巖石成分加入巖石名稱之前，如流紋質(zhì)集塊巖，流紋質(zhì)角礫巖。 如果碎屑物中含

12、有地殼深部或火山巖區(qū)以外的物質(zhì)時(shí)，巖石名稱之前應(yīng)加上“異源”二字。,,凝灰?guī)r的命名：除反映巖石命名外，某一形態(tài)的火山碎屑物達(dá)一定含量時(shí)亦應(yīng)加上巖石名稱中，如安山質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r。 當(dāng)凝灰?guī)r中含有少量角礫（1/2），加上巖石成分命名，如流紋質(zhì)熔結(jié)集塊巖。 熔結(jié)凝灰?guī)r，塑性玻屑（含量>1/2 ）如有剛性玻屑>1/2時(shí)參加命名：有兩種以上，少前多后的原則，如流紋質(zhì)晶屑，巖屑熔結(jié)凝灰?guī)r。 此外根據(jù)熔結(jié)程度在巖石之前加：強(qiáng)

13、熔結(jié)、熔結(jié)、弱熔結(jié)字樣。,③向沉積巖過渡的火山碎屑巖。 巖石名稱均以某一粒度碎屑物含量大于1/2命名，碎屑物為50-90%（沉積火山碎屑巖類）時(shí)，巖石名稱前加“沉”字，說明含有一定量的沉積物；當(dāng)正常沉積物達(dá)50-90%（火山碎屑沉積巖類）時(shí)，巖性按沉積巖巖石命名與沉積巖相同，但名稱前加“凝灰質(zhì)”三個(gè)字。以說明含有一定量的火山碎屑物，其中碎屑物粒度按正常沉積巖粒度劃分：>2mm為凝灰質(zhì)礫巖；2-0.1mm為砂；0.1-0.01m

14、m凝灰質(zhì)粉砂巖。,（3）次火山巖的命名 次火山巖在外貌上與火山巖相識，多具斑狀結(jié)構(gòu)，但在產(chǎn)狀上又與侵入巖相同，與圍巖呈侵入接觸，巖性特征介于火山巖與淺成侵入巖之間，所以次火山巖的命名一般仍采用淺成侵入巖的名稱。3，火山巖的野外觀察： 野外工作期間，對于巖石的觀察（鑒定）主要是從顏色、礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面入手。（1）顏色 火山巖由于礦物成分，次生變化及結(jié)晶程度，常表現(xiàn)為不同顏色。從化學(xué)成分上看，由基性—酸性，顏色

15、一般由深—淺，如果巖石遭受蝕變，基性巖—淺綠，酸性巖灰白-白色。結(jié)晶程度不同，顏色有所差異，較致密的巖石比結(jié)晶好的巖石顏色要深。,（2）礦物成分 火山巖由于形成于地表?xiàng)l件的影響，巖石多呈斑狀結(jié)構(gòu)或碎屑結(jié)構(gòu)，基質(zhì)及細(xì)小火山灰成分往往不易辨認(rèn)，因此斑晶和基質(zhì)成分有助于巖石鑒定與定名。橄欖石：黃綠色，粒狀，解理不發(fā)育，常被棕紅色伊丁石取 代，產(chǎn)于超基性—基性巖中。輝石：呈綠色—黑色，短柱狀，產(chǎn)于基性—

16、超基性巖中。角閃石：褐色或綠色—暗綠，呈粒狀，邊緣常出現(xiàn)褐色氧化 鐵暗邊，常見于中性巖。斜長石：除超基性巖外，各類火山巖中均可見到。在沒有暗 色礦物的情況下，野外巖石定名主要是按照斜長石 的晶形、顏色、次生變化等特征。,基性斜長石：多為針狀，晶體長寬比大于 4：1，常被黝簾石取 代呈淺綠色。

17、 中性斜長石：為柱狀，晶體長寬比2.5-4：1之間，環(huán)帶構(gòu)造發(fā) 育為主要特征，常被絹云母或綠簾石，綠泥石交 代，顯弱絲絹光澤； 酸性斜長石：為寬板狀晶體，晶體長寬比1.5-2.5：1，常被粘 土礦物或絹云母交代，使礦物呈瓷質(zhì)光澤。 而鈉長石，即使在古老變質(zhì)的火山

18、巖中，亦多為淺紅或無色透明。 鉀長石：多出現(xiàn)于酸性或堿性巖中，卡式雙晶常見，風(fēng)化 后 沿解理或裂隙被鐵質(zhì)充填，正長石肉紅色，透長石為無 色透明。 白榴石：高溫低壓礦物，完好的四角三八面體（等軸晶系）， 常被鉀長石，霞石等交代成假白榴石，產(chǎn)于SiO2不飽和 的堿性巖中。,（3）結(jié)構(gòu)構(gòu)

19、造1，主要結(jié)構(gòu)：肉眼可見結(jié)構(gòu)①輝綠（粗玄及拉玄）結(jié)構(gòu)：基性巖特有的結(jié)構(gòu)；斜長石微晶構(gòu)成格架： 中間是輝石—輝綠結(jié)構(gòu)； 中間幾粒輝石及磁鐵礦—粗玄結(jié)構(gòu)； 中間玻璃質(zhì)—拉玄結(jié)構(gòu)。②交織結(jié)構(gòu)：中性巖常見，微晶定向排列；③粗面結(jié)構(gòu)：堿長石定向（粗面巖）；④球粒結(jié)構(gòu)：酸性熔巖常見，長英質(zhì)礦物呈纖維圍繞中心放射狀生長；⑤斑狀結(jié)構(gòu)；⑥熔結(jié)凝灰質(zhì)結(jié)構(gòu)：熔結(jié)凝灰質(zhì)結(jié)構(gòu)由塑性玻屑、巖屑組成，變形后呈蚯蚓狀，火焰狀，滴狀。,2

20、，火山巖的構(gòu)造①層狀構(gòu)造—火山巖的最大特點(diǎn)之一；②氣孔和杏仁構(gòu)造；③熔渣構(gòu)造；④枕狀構(gòu)造；⑤石泡構(gòu)造；⑥珍珠構(gòu)造；⑦流紋、流線、流面構(gòu)造；⑧斑雜構(gòu)造—熔結(jié)火山碎屑巖常見。,3，火山作用的綜合觀察（1）火山巖相的劃分與研究：火山巖可劃分四個(gè)巖相;,①火山頸相 火山頸一般是指火山噴發(fā)的通道，它的上部即為火山口。凡是充填于火山通道中的各種巖石都可以歸納為火山頸相。—是可以是結(jié)晶程度不同的各種熔巖，熔巖角礫巖或爆發(fā)成因

21、的火山角礫巖，集塊巖等。有熔漿一次充填形成的稱為第一巖頸；多次充填的為復(fù)合巖頸。 在平面上一般面積不大，通常呈圓形或橢圓形，裂隙式噴發(fā)為長條形。由熔巖充填的火山頸相一般與圍巖呈侵入接觸，由爆發(fā)成因的角礫巖，集塊巖充填的火山頸相，一般稱角礫巖筒。②次火山相 次火山相是指熔融巖漿侵入到接近地表，與火山巖具有同源同時(shí)（或稍晚），空間分布有一定聯(lián)系的巖墻。,③噴發(fā)相 噴發(fā)相的巖石主要為各種熔巖和正?；鹕剿樾紟r（包括熔結(jié)

22、火山碎屑巖），其產(chǎn)狀與沉積成因的巖石有某些相似。 由于巖漿成分的變化，噴發(fā)性質(zhì)和噴發(fā)強(qiáng)度的不同，其形成的巖石不同，可劃分為兩個(gè)亞相：A、爆發(fā)亞相 爆發(fā)亞相的形成是由于巖漿中含有大量的氣體（主要是水蒸氣），造成對圍巖巨大的壓力（100-300個(gè)大氣壓），因而產(chǎn)生巖漿爆炸，形成各種粒級不同的火山碎屑物質(zhì)的堆積。 爆發(fā)成因的火山物質(zhì)按照粒度不同，常有規(guī)律的分布在距火山口不同距離的地段上。在火山口附近多為粒級較大的火山

23、巖塊堆積，距離火山口越遠(yuǎn)粒度變細(xì)。有些火山灰可飛揚(yáng)降落在幾千公里以外的地區(qū)。 爆發(fā)亞相的巖石主要為各種粒級不同的正?；鹕剿樾紟r，其中包括熔結(jié)凝灰?guī)r?；鹕綇検亲畛Ｒ姷漠a(chǎn)物。,B、噴溢亞相 形成噴溢亞相的巖石主要為各種熔巖、熔巖角礫巖及凝灰熔巖。④噴發(fā)—沉積相 劃分噴發(fā)沉積相的主要標(biāo)志是以沉積巖和火山碎屑沉積巖為主，其中夾有少量的火山碎屑巖甚至薄層熔巖。 一般噴發(fā)沉積—沉積相距火山口較遠(yuǎn)，代表火山作用寧靜期

24、。噴發(fā)沉積相，巖層沿走向伸展較遠(yuǎn)，巖性厚度也較穩(wěn)定。因此在一定范圍內(nèi)，往往可作為地層對比的標(biāo)志。,（2）火山巖層的劃分：“層”是火山巖中最常見的單位；①根據(jù)巖石成分分層 巖石成分的不同和變化，在某種程度上取決于巖漿分異程度。根據(jù)各層巖石成分的不同分層，對于研究巖漿演化規(guī)律具有重要意義。②根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造不同分層 A、中酸性巖的頂?shù)子袝r(shí)形成厚度不等的玻璃外殼（冷凝邊），頂面較厚，底面較薄，玻璃質(zhì)外殼的顏色較其內(nèi)部較暗。在

25、安山巖，英安巖中呈綠色，流紋巖中呈灰紫—褐色，偶爾出現(xiàn)黑曜巖、松脂巖的邊。 B、基性熔巖常常在表層形成蜂巢狀或熔渣狀的玻璃—隱晶質(zhì)的粗糙表面（熔渣狀外殼）。在酸性熔巖的頂部則常常形成厚達(dá)數(shù)十厘米的石泡構(gòu)造帶。,C、由于迅速冷卻收縮，頂面及邊緣常形成張裂 隙，裂隙寬度由外向內(nèi)變小至尖滅。其中有的可以充填上覆熔巖物質(zhì)或充填有硅質(zhì)，碳酸鹽沉積物等。底部則往往含有下伏巖石的沒蝕變的包體或形成熔巖角礫巖。D、在中基性熔巖中，氣孔及杏仁

26、體的形態(tài)及分布往往有一定規(guī)律，層頂氣孔及杏仁體較層底大而多，扁平的氣孔通常與頂、底面接近平行，而管狀氣孔一般是向下分支。因此氣孔的形態(tài)和分布特征可以判斷頂、底面的關(guān)系。,E、柱狀節(jié)理的出現(xiàn)總是代表一次噴溢的巖流，可作為分層的標(biāo)志。F、巖漿噴溢地表后，由于流動(dòng)形成各種表層構(gòu)造，一般能指示巖流的頂面，如繩狀、凹凸表面、擠壓脊、球莖狀或條狀小瘤等等。③根據(jù)層面構(gòu)造和接觸關(guān)系分層A、巖漿噴發(fā)至地表后，其表面與空氣氧化大量低價(jià)鐵（FeO）氧

27、化呈三價(jià)鐵（Fe2O3）,因此出現(xiàn)紅色的氧化殼頂面（紅頂）—基性巖分層的重要依據(jù)。B、兩次噴發(fā)時(shí)間間隔較長，早期形成的熔巖已冷凝，后來的熔巖對下伏巖石往往有烘烤和輕微變質(zhì)。C、如果熔巖流噴出地表后經(jīng)過很長時(shí)間的風(fēng)化侵蝕，往往形成凹凸不平或波狀侵蝕面，據(jù)此可將相同成分的熔巖分開。,（3）利用火山巖構(gòu)造確定產(chǎn)狀A(yù)、熔巖的某些原生節(jié)理，一般指示其產(chǎn)狀 柱狀節(jié)理：五邊或六邊柱體，總是垂直熔巖層面。B、流紋構(gòu)造以及氣孔等定向排列

28、 平直的流紋、扁平呈條形的氣孔和杏仁體、捕擄體、 斑晶等定向排列，如果呈流面狀，一般指示層面。C、熔結(jié)凝灰?guī)r中的塑性玻璃質(zhì)巖屑（火焰石）一般具 有餅狀定向或似流動(dòng)構(gòu)造，據(jù)此可確定其產(chǎn)狀。D、不同熔巖層的差異性風(fēng)化，造成特殊地形，宏觀上 可判斷其產(chǎn)狀。,4，火山巖體的綜合研究 A、噴發(fā)韻律的劃分； B、噴發(fā)旋回的劃分； C、火山機(jī)構(gòu)的研究及火山類型的確定； D、火山作用形成的礦產(chǎn)（火山作用與礦

29、產(chǎn)）。,三、沉積巖的野外觀察與研究,沉積巖野外研究往往是和地層研究同時(shí)進(jìn)行。充分收集巖石的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、化石、各種包體和縱相上的韻律形式，接觸關(guān)系，水平方向上的變化和過渡關(guān)系等資料，保證滿足沉積巖石學(xué)研究的需要。 沉積巖的野外觀察與研究，重要的問題是：沉積巖的構(gòu)造與碎屑巖。1，沉積巖的構(gòu)造研究 沉積巖的構(gòu)造是指由于成分、結(jié)構(gòu)、顏色的不均一性引起的宏觀特征，必須在野外觀察。,常見的構(gòu)造見下表：,沉積巖的構(gòu)造是重

30、要的成因標(biāo)志。尤其是原生構(gòu)造及其縱橫序列，是沉積相分析的重要資料。 （1）層理： 層理是最常見的一種沉積構(gòu)造，它通過成分、 結(jié)構(gòu)和顏色在垂向上的突變和漸變，使巖石顯 示層狀特征。 層或巖層是沉積巖系或沉積地層的基本組成單位，它具有均一的成分、結(jié)構(gòu)、顏色和內(nèi)部構(gòu)造，上下以層面與相鄰層分開，空間上有一定穩(wěn)定性。是在較大區(qū)域內(nèi)沉積環(huán)境基本一致條件下形成的巖石地質(zhì)體。

31、 層間界限有時(shí)是突變的，有時(shí)是漸變的。前者代表沉積上的不連續(xù)性，而后者代表沉積作用方式的逐漸變化。,A、層的厚度：是重要的觀察內(nèi)容，也是沉積過程穩(wěn)定程度的間接指標(biāo)。 塊狀層：>2m; 厚層：2-0.5m; 中厚層：0.5-0.1m; 薄層：0.1-0.01ｍ；　 微薄層： 1000； 似層狀的：延伸長度/厚度 1000—50； 透鏡狀的：延伸長度/

32、厚度 50-5；,C、層理的內(nèi)部構(gòu)造層理是沉積環(huán)境的反映，它的內(nèi)部構(gòu)造為：細(xì)層：是層理的最基本單位，在巖性上是均勻的，厚度小，是在一定的條件下同時(shí)沉積的。層系：是由許多成分、結(jié)構(gòu)、厚度與產(chǎn)狀上相似的同種類型的細(xì)層組成的，形成于相同的沉積環(huán)境，各層系間有明顯的分界面。如斜層理是由若干傾向相同的細(xì)層組成的層系。層系組：幾個(gè)成因相同的層系，可合并為層系組，各層系組之間有明顯的分層界面。如交錯(cuò)層中不同方向傾斜的層系可以構(gòu)成一個(gè)層系組。

33、層理的形態(tài)能反映沉積介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)；層系或細(xì)層的厚度則反映沉積介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度；,D、層理的基本類型,①水平層理 特點(diǎn)是細(xì)層呈直線狀互相平行且都與層面一致。 表現(xiàn)形式多樣，有顏色（冰川）；有礦物成分不同；有的粒度不同，也有片狀礦物定向排列所至。 水平層理在泥質(zhì)巖與細(xì)、粉砂巖中極為常見：是靜水或微弱水流中緩慢沉積作用的標(biāo)志。 砂質(zhì)沉積中也可見到水平層理，這種水平層理在巖石序列占一定位置，與斜層理、疊瓦式波狀層理共生，其成

34、因是在較大水流速和較快的沉積速度下形成的。因此研究水平層理的成因時(shí)，必須將各種特征及其在沉積序列中的位置具體分析。,②波狀層理： 特點(diǎn)是細(xì)層呈波狀起伏，但總方向平行層面。 層系界面往往呈波狀。一般為波浪振動(dòng)的產(chǎn)物，也可以是在單向前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的沉積介質(zhì)中形成，在海濱或湖濱淺水帶及河漫灘等環(huán)境中形成。③斜層理： 是由一系列斜交層系的細(xì)層組成。細(xì)層多互相重疊，交錯(cuò)，切割，它是在流動(dòng)介質(zhì)作用下形成的，細(xì)層傾斜方向，反映介質(zhì)運(yùn)動(dòng)方

35、向。,④遞變層理：,遞變層理是由下而上粒度由粗變細(xì)逐漸遞變的層理類型。它們在剖面上經(jīng)常重復(fù)出現(xiàn)，形成很大的厚度，使地層呈現(xiàn)韻律性的粒度變化，因而也稱韻律層理。 有兩種類型：一種是所有巖石組分都顯示粒度遞變，巖石下部不含細(xì)?；|(zhì)；另一種僅碎屑組分顯示粒度遞變，巖石自上而下均含未分異的細(xì)?；|(zhì)。前者是水流強(qiáng)度逐漸減弱的產(chǎn)物，后者的分選系數(shù)自下而上逐漸增高，是混濁水流的沉積物。 遞變層理常常具有清晰的底界面，由粗粒砂遞變?yōu)槟噘|(zhì)沉積。

36、 遞變層理在巖屑雜砂巖中最常見，是復(fù)理石沉積的特征之一。,遞變層理的成因： 屬于停滯水體中砂泥依次沉積的產(chǎn)物，屬深水沉積。—地震擾亂了斜坡上的不穩(wěn)定的砂和泥，使之運(yùn)動(dòng)到較 深的靜水中是遞變層理形成的基本原理?！@種濁流發(fā)生于大陸斜坡（因重力或地震），由于大 量懸浮物密度較高而有強(qiáng)大的搬運(yùn)力，它攜帶著大量 粗細(xì)混雜的沉積物，運(yùn)動(dòng)到深海地區(qū)，在靜水中按級 序下沉，即形成以遞變層理為特征的巨厚沉積巖。,

37、（2）層面構(gòu)造： 包括波痕、泥裂、雨痕、雹痕、晶痕、流痕及印模等。,（3）變形構(gòu)造A、包卷層理，—是變形層理的一種，原生層理經(jīng)變形后呈復(fù)雜的褶皺狀，一般連續(xù)，無斷裂或角礫化現(xiàn)象，厚度穩(wěn)定，上下層面均平整?！菨岱e巖中最常見，但在潮坪帶及河漫灘和點(diǎn)沙壩中也有發(fā)育。B、滑坡構(gòu)造，是斜坡上未固結(jié)的沉積物超越安定角時(shí)，在重力作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)而形成的變形構(gòu)造。常局限在一定的層位中，表現(xiàn)為原生層理的強(qiáng)烈揉皺、變形、斷錯(cuò)、角礫化乃至不同巖性

38、的混雜。常見濁積巖及三角洲、生物礁及海底峽谷的前緣沉積。C、碎屑巖脈：飽含水和松散的砂或粉砂，有時(shí)含礫，在差異壓力作用下能變得活躍，像沸騰一樣，可稱為活動(dòng)砂，因而發(fā)生運(yùn)動(dòng)，能注入到附近沉積層的裂隙中，形成碎屑巖脈或碎屑巖墻、巖床等。 在野外不常見：一般較小，在5cm以內(nèi)！,（4）化學(xué)成因的構(gòu)造 大部分是成巖或后生階段形成的，形成方式是凝集作用的產(chǎn)物。如結(jié)核和晶簇，有的是溶解作用的產(chǎn)物，如縫合線和溶孔溶洞，有的是溶解-凝集

39、作用的產(chǎn)物：如疊錐和龜背石。A、結(jié)核：是一種成分、結(jié)構(gòu)和顏色與圍巖迥然不同的礦物集合 體。按成分因可分為同生結(jié)核與原生結(jié)核。 它可見零星出現(xiàn)，也可以呈串珠狀出現(xiàn)。富含有用元素的結(jié) 核大量集中時(shí)，可形成礦床。 研究結(jié)核對闡明沉積、成巖、或后生階段的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)有意義。 除結(jié)核本身觀察外（成分、大小、形態(tài)、排列）還要注意從 縱向上、橫向上的定量研究結(jié)核的成分、形態(tài)、數(shù)量及成因 類型。B、縫合線C、

40、疊錐與龜背石,（5）生物成因的構(gòu)造A、疊層構(gòu)造B、蟲跡與蟲孔,2，沉積物的顏色 顏色是一種重要的直觀標(biāo)志。在巖相分析和巖 石地層學(xué)工作中也有很大的現(xiàn)實(shí)意義：顏色—是成分的反映，也反映氣候介質(zhì)等特征。 沉積巖的顏色，按沉因可分為原生色和次生色二種，原生色又可分為繼承色和自生色。A、繼承色，決定于碎屑礦物的顏色，長石砂巖—肉紅色；純石英砂巖—白色B、自生色：取決于自生礦物或原生混入礦物的顏色。如泥巖含F(xiàn)e2

41、+呈灰綠色，含F(xiàn)e3+呈紅色或褐色。泥質(zhì)巖、化學(xué)巖及部分碎屑巖中常見自生色；C、次生色，是后生作用階段或風(fēng)化過程中，原生組分發(fā)生次生變化而造成的顏色，如含F(xiàn)e2+的泥巖氧化后變紅色或褐色。,研究沉積物顏色時(shí)，首先要區(qū)分：原生色、次生色。原生色在一定層位和相當(dāng)大的變化范圍內(nèi)是穩(wěn)定的；而次生色呈斑點(diǎn)狀延續(xù)不遠(yuǎn)或沿裂隙分布，有時(shí)明顯受巖石物性控制，經(jīng)常切穿層理。 大部分自生色和次生色都是有染色物質(zhì)和色素造成的。 常見色素物質(zhì)有鐵

42、質(zhì)和有機(jī)質(zhì)，一般說，含有機(jī)質(zhì)顯黑色，含F(xiàn)eO顯綠色，含F(xiàn)e2O3顯紅色。 巖石的顏色與有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān)。 沉積巖的顏色是良好的環(huán)境標(biāo)志。 灰色或黑色是巖石含有機(jī)質(zhì)等，有時(shí)還含有分散的硫化物（如菱鐵礦，白鐵礦）反映還原的環(huán)境； 紅色、紅紫色、黃棕色的巖石，含有高價(jià)鐵的氧化物或氫氧化物反映氧化或強(qiáng)氧化環(huán)境。,黃色常見于炎熱干燥的陸相沉積物中；而紅色常見于顏色潮濕的陸相或海相沉積物中；綠色一般與含F(xiàn)e2+和含F(xiàn)e2+

43、的硅酸鹽（如海綠石，鮞綠泥石）或與Fe2+/ Fe3+比有關(guān)代表弱氧化，弱還原條件。 描述巖石顏色時(shí)，要注意色調(diào)的深淺、濃淡、明暗！,3，礫巖（含粗碎屑巖）的觀察與研究 碎屑的成分、大小、圓度、球度、排列方式、膠結(jié)類型。d>2mm稱為礫，礫含量>50%稱為粗碎屑巖，包括礫巖和角礫巖。A、成分特征： 粗碎屑巖一般有礫（或角礫>2mm）、充填物（<2mm）、化學(xué)或膠體沉積的膠結(jié)物三部分組成，后二者統(tǒng)

44、稱為基質(zhì)。 碎屑成分（礫石成分），粗碎屑成分通常是巖石碎屑：是研究重點(diǎn)，確定礫石成分、統(tǒng)計(jì)各種成分的含量，是研究成分成熟度及物源的重要條件，也是礫巖分類的基礎(chǔ)。B、結(jié)構(gòu)特征： 粗碎屑巖粒度分布一般都具雙峰，礫石與充填物各自形成一個(gè)峰。多基底膠結(jié)。礫石常有定向排列，根據(jù)礫石排列可推測古水流方向。,C、構(gòu)造特點(diǎn)： 常成塊狀構(gòu)造，內(nèi)部層理不發(fā)育，空間上穩(wěn)定成層者少見， 往往成透鏡狀尖滅。有時(shí)總向上由粗變細(xì)的粒度韻律。

45、D、粗碎屑巖的分類：,單成分礫巖： 礫石成分單一，主要為抗風(fēng)化能力強(qiáng)的脈石英、石英巖或燧石，成分成熟度高，呈底礫巖或?qū)娱g礫巖。復(fù)成分礫巖： 礫石成分復(fù)雜，常含侵入巖、噴出巖、沉積巖、變質(zhì)巖。復(fù)成分礫巖一般厚度大，產(chǎn)于特殊環(huán)境，地質(zhì)意義大。如花崗質(zhì)礫巖是長石砂巖的粗屑代表，它們經(jīng)常共生，都代表結(jié)晶基底的迅速侵蝕。而灰?guī)r礫巖則代表高差很大，迅速侵蝕和堆積的環(huán)境。 復(fù)成分礫巖的礫石，大小懸殊，大則可達(dá)數(shù)米，一

46、般以10—20cm者居多?？臻g上最粗的部分往往是厚度最大的地方，沿下游的方向粒度很快減小，分選差，圓度變化大。 復(fù)成分礫巖以河成礫巖多，也見于湖、海沉積中，其形成的深度變化也很大，有的濁積礫巖可以形成于深海、半深海中。,冰磧巖： 一種特殊的基底型膠結(jié)的礫巖，基質(zhì)含量高，按嚴(yán)格的巖石學(xué)定義，許多屬于礫質(zhì)泥巖或含礫泥巖的范疇。如浮冰礫巖，基質(zhì)具紋理，礫石為“落石”。,同生礫巖： 是有沉積同時(shí)或準(zhǔn)同時(shí)破碎的礫石經(jīng)再沉積

47、形成的礫巖。同生礫巖最大的特點(diǎn)是礫石成分與下伏巖層或基質(zhì)成分一致，有時(shí)具有柔性變形（說明破碎作用發(fā)生在沉積物固結(jié)成巖之前），礫石成分單一。縱向上由下而上可見礫石由大變小，圓度增加。,角礫巖： 屬于未經(jīng)搬運(yùn)的原地堆積或稍經(jīng)搬運(yùn)近源堆積。成因復(fù)雜，有崩積角礫巖、濱岸角礫巖、溶巖角礫巖、成巖角礫巖和構(gòu)造角礫巖。分不少，但對解決某些地質(zhì)問題都極為重要，因注意在野外研究。,E、粗碎屑巖的地質(zhì)意義： ①粗碎屑巖雖然在沉積巖中所占比例不大，

48、但分布廣泛，從前寒武紀(jì)至今各地質(zhì)時(shí)代都有分布。 ②粗碎屑巖形成需要高差較大的地形條件，因而大量的粗碎屑巖都形成于大規(guī)模構(gòu)造運(yùn)動(dòng)之后，產(chǎn)于構(gòu)造活動(dòng)較大的地區(qū)。如磨拉石建造中礫巖就占相當(dāng)大的比例。 ③礫巖的出現(xiàn)有時(shí)還標(biāo)志著沉積間斷或區(qū)域不整合的存在，對認(rèn)識區(qū)域地質(zhì)發(fā)展史極為重要。 ④礫巖中礫石的大小、分選、圓度、球度、排列、基質(zhì)成分及其含量、礫巖體的幾何形態(tài)等都是重要的成因標(biāo)志，因注意觀察與分析。瓦克爾(waIker

49、,1975)將礫巖成因標(biāo)志，分為幾組，并認(rèn)為這些成因標(biāo)志的組合對于確定礫巖的成因類型和環(huán)境分析均具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。,F、粗碎屑巖的研究方法： ①礫石成分的觀察與測量：從露頭上統(tǒng)計(jì)100-150個(gè)礫石的巖石成分，計(jì)算出礫石成分的比例，根據(jù)測得的成分， 將礫巖分為：單成分礫巖，復(fù)成分礫巖； 可推斷古剝蝕區(qū)的位置和碎屑物質(zhì)運(yùn)移的大致方向，判斷 剝蝕區(qū)的風(fēng)化強(qiáng)度等古地理情況；

50、 當(dāng)?shù)[石中有大量的含礦礫石存在，要注意確定礫石的搬運(yùn) 方向； 礫石中存在某些特定的巖石成分是可作為地層對比的依據(jù)。 ②研究礫巖的填充物和膠結(jié)物成分； 礫巖的填充物一般是砂、粉砂和粘土。要查明填充物的粒度、礦物成分、結(jié)構(gòu)確定礫與填充物的比例。膠結(jié)物有鈣質(zhì)、鐵質(zhì)和硅質(zhì)。要查明其成分、數(shù)量及其沿走向和傾向的穩(wěn)定程度。,,,,,③測定礫石圓度： 圓度是指碎屑顆粒被磨蝕、圓化的程度。

51、碎屑顆粒圓度分四級： 棱角狀：碎屑顆粒沒被滾圓，其棱和角均顯著； 次棱角狀：輕微滾圓，但尚能見到直線性和角的輪廓； 次圓狀：滾圓較好，只保存原始輪廓的痕跡； 圓狀：棱角均被磨圓，并已失去原始碎屑的輪廓； 碎屑在搬運(yùn)過程中被磨圓的程度，決定于碎屑的成分，原始形態(tài)和粒度以及搬運(yùn)介質(zhì)的性質(zhì)、搬運(yùn)距離和所磨蝕作用等外部條件。研究碎屑圓度的意

52、義: 可以判定沉積物搬運(yùn)的距離。磨蝕時(shí)間久，搬運(yùn)距離越長圓度越大； 多次再沉積的沉積物，海、湖、濱岸沉積物和風(fēng)成沉積物的圓度好。冰川、河流、坡積、泥石流、濁流等沉積物圓度差。,,,碎屑顆粒分選性與圓度有密切關(guān)系：分選性好者圓度高； 碎屑巖圓度還受母巖巖性控制； 碎屑顆粒的圓度海取決于原來破碎時(shí)的粒度與形態(tài)，碎屑越小圓度越差，原始破碎時(shí)形態(tài)近等軸的顆粒易于磨圓； 在野外露頭上進(jìn)行圓度研究時(shí)，要注意采

53、集粒徑近似和同樣巖性的礫石，這樣可以在對比不同地點(diǎn)的礫石圓度變化時(shí)，得到準(zhǔn)確的效果，并可能判斷其來源的方向和搬運(yùn)距離。④測定礫石的球度： 球度是指碎屑顆粒三度空間的形態(tài)。球度大小取決于與a,b,c三軸的比例，確定球度的方向是測定礫石的長軸a、短軸b和最大扁平面c，然后計(jì)算礫石的等軸性指數(shù)(a+c)/c和礫石扁平度指數(shù)(a+b)/c。礫石球度分為四種類型： 球狀：三軸相等；

54、 長柱狀：a軸特長，b、c近于相等； 葉片狀：三軸不等 圓碟狀：a、b近于相等，c軸特短；,,,,,⑤測量礫石的粒度： 直接測量粒徑，將礫石分成若干粒級，了解各粒度的分布情況，即分選程度。 礫石的分選程度能說明搬運(yùn)介質(zhì)的速度和穩(wěn)定性，濱海礫巖分選極佳，河成礫巖分選差，洪積礫巖最差。⑥觀察礫石表面特征： 表面特征是指礫石表面由于外力作用而產(chǎn)生的一些痕跡、表面光

55、滑程度即特殊外形。根據(jù)表面特征可分析礫巖形成環(huán)境。如風(fēng)成礫巖—風(fēng)棱石，表面有風(fēng)蝕形成的花紋（腦紋）；冰川礫石有冰川擦痕；沙漠中的礫石，表面上有一層黑而發(fā)亮的薄膜，稱沙漠漆。⑦測量礫石的排列方式： 許多情況下，礫石排列具有一定的方向性，即礫石的長軸即扁平面的傾斜與流水和波浪作用之間具有一定的關(guān)系。,⑧觀察礫石層的接觸關(guān)系： 對于礫巖層與其相鄰的巖石關(guān)系進(jìn)行研究，特別是對接觸面的研究，可提供解釋成因的重要線索。但要注意區(qū)分