地质学基础矿物和岩石.doc

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1、一、矿物（一）矿物矿物是在一定的地质和物理化学条件下形成的物质，具有一定内部结构与外部形态的天然结晶的单质如石墨（C）、金(Au)等，或化合物如石英(SiO2)、方解石(CaCO3)、石膏(CaSO42H2O)等。矿物是岩石的基本组成单位。（二）矿物的形态矿物的形态指矿物的单晶体与规则连生体以及同种矿物集合体的形态。矿物单体的结晶习性指在一定的条件下，矿物晶体趋向于按照自己内部结构的特点自发形成某些特定的形态，这一性质称为矿物的绪晶习性(也称晶习)。结晶习性指：同种矿物单体常见的晶形(习性晶)，矿物单体在三维空间的延伸比例及矿物单体结晶的完好程度（表1-3-1）。矿物集合体是由同种矿物的多个单

2、体构成的聚集体。矿物集合体的形态是指同种矿物个体的形态及其集合方式。自然界的矿物大多以集合体形式产出。研究矿物集合体的形态对矿物鉴定、成因研究以及分选与加工等均有重要参考价值。根据单个矿物颗粒的大小，矿物集合体可分为肉眼或放大镜下可以辨认单体的显晶集合体、显微镜下才能辨认单体的隐晶集合体和在显微镜下也不能辨认单体的胶态集合体。在描述矿物集合体时，还常用到其他一些术语：块状集合体：凭肉眼或放大镜不能辨别其颗粒界限的矿物致密块体。土状集合体：矿物呈细粉末状较疏松地聚集成块。粉末状集合体：矿物呈粉末状分散附在其他矿物或岩石的表面。被膜状集合体：矿物呈薄膜状覆盖于其他矿物或岩石的表面等等。表1-3-1

3、 矿物的形态分类表矿物形 态主 要 特 征举 例单质习性晶同种矿物单体常见的晶形萤石常呈立方体和八面体，黑钨矿常中呈板状，辉石常呈短柱状，角闪石常呈长柱状。空间发育比例一向延长型晶体沿某一个方向特别发育，成为柱状、针状或纤维状形态电气石、绿柱石、水晶、角闪石、硅灰石、金红石和辉锑矿等。二向延展型晶体沿两个方向上相对更为发育，形成板状、片状、鳞片状、叶片状等石墨、辉钼矿、云母、高岭石和绿泥石等矿物常呈，片状或鳞片状，长石族矿物常呈板状。三向等长型晶体沿三维方向的发育基本相同，呈等轴状、粒状等形态自然金、金刚石、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、石榴子石、石盐、萤石、黄铜矿、磁黄铁矿、橄榄石、白榴石

4、、菱镁矿、菱铁矿、白云石晶面完整程度自形晶体能够按照自身的习性生长，发育成近乎完美的几何多面体，晶面平坦早期结晶的矿物、伟晶岩中(富挥发分)的矿物他形晶体外表主要由不平坦的断面所包围花岗岩中较晚晶出的石英便呈他形晶半自形矿物表面部分被平坦晶面所包围而部分被断面所包围集合体显晶纤维状一系列细长针状或纤维状的矿物单体平行密集排列角闪石、蛇纹石、石棉、纤维石膏放射状许多长柱状、针状、板状或片状单体围绕某一中心成放射状排列角岩中的红柱石晶簇状丛生于洞壁或裂隙中，具有同一基底向空隙中生长，并呈簇状单晶体群的形态石英、方解石、辉锑矿隐晶与胶体分泌体真溶液或胶体溶液从岩石空洞的洞壁渗出后将胶体或晶质逐层向中

5、心沉淀而成玛瑙结核体由隐晶质或胶凝物质围绕某一中心如砂粒、生物碎屑、气泡等)自内向外沉淀而成海相和湖沼相沉积岩中，有球状、瘤状、透镜状和不规则状等多种形态。外生成因的黄铁矿、磷灰石、方解石、白铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等可形成结核。鲕状豆状体由胶体物质围绕悬浮态的细砂粒、矿物或有机质碎屑及气泡等层层凝聚而成的圆球状或卵圆状的矿物集合体鲕状豆状体赤铁矿、鲕状灰岩、豆状铝土矿钟乳状体岩洞或裂隙中，由真溶液蒸发或胶体凝聚而在同一基底上向外逐层堆积形成的集合体之统称石钟乳（三）矿物的主要物理性质表1-3-2 矿物的主要物理性质性质解释类别及特征颜色矿物对入射的自然可见光(波长为390770 nm)中

6、不同波长的光波选择性吸收后，透射和反射出来的各种波长可见光的混合色自色 矿物本身固有化学成分和晶体结构决定的对自然她择性吸收、折射和反射而表现出来的颜色，是光波与晶格中的电子相互作用的结果。矿物自色通常比较固定，是矿物鉴定的首选标志他色 矿物因含外来的带色杂质所形成的颜色，它与矿物本身的成分和结构无关，有成因意义假色 自然光照射到矿物表面或内部，受到某种物理界面(氧化膜、裂隙、包裹体等)的作用而发生干涉、衍射、散射等所产生的颜色。假色是一种物理光学效应，只对少数矿物有辅助鉴定意义条痕是指其粉末的颜色，通常将矿物在素瓷(白色无釉瓷板)上擦划后获得矿物粉末表面粗糙，反射力弱，条痕多是穿过粉末的透射

7、光的颜色光泽矿物表面反射光时所表现的特征，是矿物反射可见光能力的度量金属光泽 反射光的能力很强，类似于鲜亮的金属磨光面的光泽 方铅矿、黄铁矿、自然金半金属光泽 反光较强，对光的反射相对暗淡，类似于粗糙金属表面的光泽赤铁矿、铁闪锌矿、黑钨矿金刚光泽 反光略强，呈现金刚石(钻石)般的光泽浅色闪锌矿、雄黄、金刚石玻璃光泽 反光能力弱，类似于玻璃表面的光泽方解石、石英、萤石透明度矿物允许可见光透过的程度透明 允许绝大部分光透过，矿物条痕常为无色或白色，玻璃光泽石英、方解石、普通角闪石半透明 允许部分光透过，矿物条痕呈红、褐等各种彩色，金刚或半金属光辰砂、雄黄、黑钨矿不透明 基本不允许光透过，矿物具黑色

8、或金属色条痕，金属光泽方铅矿、磁铁矿、石墨发光性矿物在某种外加能量的激发下发出可见光的性质解理矿物受外力作用时，晶体沿着一定结晶方向破裂成一系列光滑的平面极完全解理 晶体受力后极易裂成薄片，解理面平整宽大且光滑云母、石墨、透石膏完全解理 矿物受力后易裂成光滑的平面，解理面较宽大，可呈阶梯状发育方铅矿、方解石中等解理 矿物晶体受力后破裂而成一系列阶梯状羽咧的较小且不太连续的平面，每个独立的解理面清晰可见普通辉石、普通角闪石不完全解理 矿物晶体受力后破裂成由断续小平面组成的近似平整的解理面磷灰石、橄榄石 极不完全解理 矿物晶体受力后很难出现平坦面，通常称为无解理石英、石榴子石、磁铁矿断口矿物遭受外

9、力作用时，沿任意方向破裂成不平整的破裂断面断口常依其形态或质感进行描述。常见的断口有贝壳状断口、锯齿状断口、参差状断口、平坦状断口、土状断口、纤维状断口硬度矿物抵抗刻划、压力、研磨等机械作用能力的度量，以表示H矿物硬度的测定方法很多。奥地利FriedrichMohs提出选用10种矿物作为标准，用未知矿物与其刻划来确定硬度相对大小（刻划法）。10种标准矿物是滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石，它们对应的硬度级别分别为1至重0，即摩斯硬度(HM)。野外鉴定常比较硬度物：指甲：2；小刀：5；钢刀：67（四）矿物的化学成分类型表1-3-3 矿物的化学成分类型化学成分类型

10、特 征举 例单 质同种元素自相结合组成的矿物，称为单质矿物或称自然元素矿物金刚石C、自然金Au、自然硫S等化合物简单化合物由一种阳离子和一种阴离子结合而成的化合物石盐NaCl、方铅矿PbS、赤铁矿Fe203等。如果由一种阳离子和一种络阴离子(酸根)组成的化合物，则称为单盐。如方解石CaCO3镁橄榄石MgSiO4重晶石BaSO4等复化合物由两种或两种以上的阳离子与同一种阴离子或络阴离子所组成的化合物黄铜矿CuFeS2灰质白云石CaMg(CO3)2等，其中含络阴离子的复化合物称为复盐（五）矿物的分类与命名1矿物的分类矿物学中广泛采用以矿物的化学成分和晶体结构为依据的晶体化学分类。表1-3-4 矿物

11、的晶体化学分类体系级 别划分依据举 例大类单质和化合物类型含氧盐大类 类阴离子或络阴离子种类硅酸盐类亚类络阴离子结构链状结构硅酸盐亚类族晶体结构型和阳离子性质辉石族（亚族）阳离子种类和晶体结构的对称性单斜辉石亚族 种一定的晶体结构和化学成分普通辉石 （亚种）在完全类质同像中根据其所含端元组分的比例划分 （变种或异种）晶体结构相同，成分或物性、形态稍异钛质普通辉石（钛辉石）根据上述分类原则，一般将矿物分为五个大类：第一大类自然元素矿物，第二大类硫化物及其类似化合物矿物，第三大类氧化物和氢氧化物矿物，第四大类含氧盐矿物，第五大类卤化物矿物。按矿物的形成、变化形式，可将造岩矿物划分为原生矿物和次生矿

12、物。（1）原生矿物由地幔中岩浆侵入地壳或喷出地面后冷凝而成，且未发生任何性质及形态变化的矿物为原生矿物，如正长石、斜长石、黑云母、白云母、辉石、角闪石、石英、方解石和磁铁矿等。（2）次生矿物每一种矿物只是在一定的物理和化学条件下是相对稳定的，当外界条件改变到一定程度后，矿物原来的成分、内部构造和性质就会发生变化。次生矿物通常由原生矿物在水溶液中析出形成，也有的是在氧化、碳酸化、硫酸化或生物化学风化作用下形成的。次生矿物有很多种，有难溶性盐类如CaCO3和MgCO3等；可溶性盐类如CaSO4和NaCl等以及各种粘土矿物，其中最为主要的就是高岭石、伊利石和蒙脱石等。（3）造岩矿物构成岩石的矿物，绝

13、大多数矿物呈固态状态。2矿物的命名矿物命名的依据各种各样，有的系根据矿物本身的特征，如化学成分、形态、物理性质等命名的，有的是以发现该矿物的地点或人名命名，但多以矿物的特征来命名。表1-3-5 矿物的命名方法命名依据举 例形 态十字石(十字双晶)、方柱石(柱状)、石榴子石(石榴子形态)物理性质橄榄石(橄榄绿色)、孔雀石(孔雀绿色)、方解石(菱面体解理)、重晶石(相对密度较大的透明矿物)化学成分自然金、自然铜、自然硫、钛铁矿(FeTiO3)、铬铁矿(FeCr2O4)、三水铝石(Al(OH)3)、水锰矿(MnO(OH)、锆石(Zr(SiO4)物理性质与形态红柱石(浅红色，柱状)、绿柱石(绿色，柱状

14、) 物理性质与化学成分黄铁矿(铜黄色，Fe(S2)、黄铜矿(铜黄色，CuFeS2)、方铅矿(立方体，PbS)、闪锌矿(半金属光泽，ZnS)、铜蓝(CuS，蓝色)、白钨矿(Ca(WO4)、蓝铜矿(Cu3(C03)2(OH)2)、菱镁矿(菱面体解理，Mg(C03)、菱铁矿(菱面体解理，Fe(C03)化学成分+形态钙铝榴石(Ca3Al2SiO43，石榴子形态) 地 名高岭石、香花石、包头矿人 名鸿钊石、张衡矿（六）常用矿物分析测试方法与主要分析内容表1-3-6 常用矿物分析测试方法与主要分析内容 分析内容分析方法 化学成分晶体结构晶体形貌物理性质物相鉴定年龄测定化学分析发射光谱分析原子吸收光谱分析X

15、射线荧光光谱分析等离子质谱分析电子探针分析中子活化分析电子显微镜分析(透射、扫描)X射线衍射分析(单晶，粉晶)红外吸收光谱分析穆斯堡尔谱分析扫描隧道显微镜分析反射测角仪测量相衬显微镜观测偏光显微镜观测反光显微镜观测热发光分析阴极发光分析热电系数分析磁化率分析热 分 析铀 铅 法氨 氢 法铷 锶 法待添加的隐藏文字内容2（七）主要造岩矿物的特征（见表1-3-7）表1-3-7 主要造岩矿物性质特征类别矿物名称形状颜色光泽条痕解理断口硬度其它特征硅酸盐和铝硅酸盐类正长石短柱状、柱状白色、灰色、粉红色及肉红色玻璃白色两组解理正交，完全平坦状6解理面之间成直角斜长石短柱状、薄片状、柱状白色、灰色玻璃白色

16、两组解理斜交 不平坦状6解理面之间成斜角，晶面上有条纹辉石八面柱体、短柱体褐色、黑色玻璃灰绿两组解理交角87（93），完全不平坦状56一般成块状角闪石针状、长柱状深绿色、黑色玻璃丝绢白色淡绿两组解理面交角124（56）完全锯齿状5.56集合体成纤维状、放射状橄榄石八面体、颗粒块体绿色、棕色玻璃白色淡绿不完全贝壳状6.57具玻璃光泽，粒状块体和单独颗粒白云母片状集合体无色、银白色珍珠玻璃白色极完全2.53薄片有弹性黑云母片状集合体黑色、绿色、深棕色珍珠玻璃白色极完全2.53薄片有弹性蛇纹石纤维状各种色调的绿色油脂蜡状丝绢白色完全34集合体成纤维状，常夹石棉脉绿泥石板状、鳞片状绿色玻璃珍珠白色完全

17、2鳞片与薄片无弹性滑石板状、鳞片状白色、黄色绿色油脂珍珠白色淡绿完全1有高度的滑腻感高岭土土状白色、黄色暗淡白色无土状1有滑腻感，土气味，加水具粘性海绿石粒状绿色暗淡绿色无粒状23集合体呈土状，火药似的颗粒氧化物及氢氧化物类石英六方双锥体状无色、乳白色、烟色、粉红色等晶面为玻璃，断口为油脂无无贝壳状7成致密的块体，结晶体面上有平行条纹燧石块状黑色、深棕色玻璃无无贝壳状、鳞片7结核体，用钢敲打时冒火星磁铁矿块状黑褐色金属黑无贝壳状、粒状5.56比重高（5.2），强磁性赤铁矿块状赤红色次金属樱红无5.56比重高（4.95.2）褐铁矿土状、钟乳状褐色暗淡锈黄无土状5.15.5致密，海绵状或鲕状，多孔

18、隙碳酸盐类方解石菱形体白色玻璃白色完全3遇稀盐酸起泡白云石菱形体白色、无色玻璃白色完全3.54在热盐酸中或在粉末状态遇稀盐酸才起泡硫酸盐类石膏柱状、板状白色、灰色玻璃丝绢无色淡灰完全或极完全锯齿状2集合体常呈纤维状硬石膏菱形体（少见）白色、灰色、红色、透明玻璃无完全或极完全粒状3卤盐类岩盐立方体白色灰色玻璃无完全2.5有咸味硫化物类黄铁矿立方体铜黄色玻璃暗绿棕色无不平坦66.5比重高磷酸盐类磷灰石针状六面柱体白绿色、黄棕色、褐色油脂无不平坦、贝壳状5加硫酸在火中烧时，冒绿色火焰二、沉积岩沉积岩又称水成岩，是在常温常压下由风化作用、生物作用和某些火山作用形成的物质经过搬运、沉积与成岩等作用，在地

19、表或地下不太深的地带形成的岩石。（一）沉积岩的结构沉积岩的结构，指组成岩石的颗粒形状、大小及各组成部分的形态、外貌特征的总合。1碎屑岩的结构类型（1）按颗粒大小分类表1-3-8 按碎屑颗粒大小划分结构类型结 构 类 型常 见 岩 石颗 粒 直 径（mm）砾状结构砾岩2.0巨粒结构砂砾岩2.01.0粗粒结构粗砂岩1.00.5中粒结构中砂岩0.50.25细粒结构细砂岩0.250.1微粒结构粉砂岩0.100.01泥质结构页岩0.01（2）按颗粒形态分类表1-3-9 按碎屑颗粒形态划分结构类型据磨圆度据颗粒的形状棱角状颗粒具尖锐棱角，棱线向内凹进，颗粒表面具内凹趋势圆球体：B/A2/3,C/B2/3；

20、扁圆体：B/A2/3,C/B2/3；椭圆体：B/A2/3,C/B2/3；长扁圆体：B/A2/3,C/B2/3；（A、B、C分别为颗粒长、中、短轴的长度）次棱角状颗粒具尖锐棱角，但棱线平直，尖角不十分突出，有磨损现象次圆状棱角已不锐利，有显著的磨损，棱线略有向外凸出的现象圆状颗粒的棱角已全部磨损消失，棱线向外凸出，呈弧形2粘土岩常见结构类型表1-3-10 粘土岩常见结构类型表类型一 般 特 征泥质结构几乎全由0.005mm的质点组成，其含量不少于90%，粉砂及砂的含量均小于5%粉砂泥质结构含2550%的粉砂质点砂泥质结构含有2550%的0.05mm的砂粒豆状结构豆石由粘土矿物组成，无同心状结构特

21、点，有时含有机化合物及氧化铁鲕状结构常与豆状结构同时存在，鲕粒多具同心状结构，有时含有机化合物及氧化铁砾状及角砾状结构粘土质沉积物受侵触作用产生的碎屑，又被粘土物质胶结而成的结构植物泥质结构在粘土的细小分散物中，夹有植物残体及分散的胶体有机物质动物泥质结构在粘土中，有分散状或碎屑状的微体生物残体，如介形虫、有孔虫等显微斑状结构在细小粘土基质中，有粗大的自生晶体，如高岭石粘土中的自生高岭石晶体等残余结构保存原来物质的轮廓3化学岩及生物化学岩的结构类型表1-3-11 化学岩及生物化学岩的结构类型表结构类型一般特征类型划分依据名称晶粒状结构按矿物颗粒的相对大小等粒结构矿物颗粒大小大致相等不等粒结构矿

22、物颗粒大小不一，呈连续变化斑状变晶结构矿物颗粒大小相差悬殊，大者为斑晶，小者为基质按矿物颗粒的绝对大小巨粒结构颗粒直径2mm，肉眼可清楚见到矿物颗粒粗粒（粗晶质）结构颗粒直径为20.5mm，肉眼可见矿物颗粒中粒（中晶质）结构颗粒直径为0.50.25mm，肉眼勉强能见到矿物颗粒细粒（细晶质）结构颗粒直径为0.250.1mm，肉眼不易看出矿物颗粒微粒（微晶质）结构颗粒直径为0.10.01mm，肉眼不能看清矿物颗粒，镜下可辨认粉晶结构颗粒直径为0.010.005mm，镜下已难分清矿物颗粒隐晶（泥状）结构颗粒直径0.005mm，肉眼所见呈均一状态，具土状或贝壳状断口，镜下不能辨认颗粒生物结构按岩石中生

23、物的含量生物结构生物含量30%含生物结构生物含量为530%按生物的完整程度生物介壳（贝壳）结构完整生物遗体含量30%生物碎屑结构生物含量30%，且呈碎片残余生物碎屑（介壳）结构生物的内部显微结构消失或只残留痕迹碎屑结构按碎屑颗粒大小砾状碎屑结构碎屑颗粒直径2mm，可分角砾状和圆砾状碎屑结构砂状碎屑结构碎屑颗粒直径为20.05mm粉状碎屑结构碎屑颗粒直径为0.050.005mm泥状碎屑结构碎屑颗粒直径0.005mm向心结构鲕状结构鲕状结构由圆球形或椭球形的鲕体和相同成分的胶结物组成，鲕体直径2mm，当直径2mm时称豆状结构变鲕状结构经成岩后生作用之后，鲕体重结晶成方解石晶体或方解石集合体栉壳结构

24、方解石呈小柱状围绕生物鲕体或石灰岩碎屑，呈放射状排列的结构球粒结构外形和鲕体相似，内部无中心核和同心圆，具放射状排列，球粒的边界不清凝块结构由隐晶质组成凝块，分布于成分相同的粒度较粗的胶结物中，凝块具一定外形，但与周围胶缓物介线模糊。形状不规则或较不规则团块结构由隐晶质组成的团块分布于粒度较粗的胶结物中，团块的轮廓明显，界线清晰，形状较规则（二）沉积岩的构造 沉积岩的构造 在沉积作用或成岩作用中，沉积物组分在岩石内部或表面形成的排列方式、相互关系及充填方式等构造特征。在沉积物固结之前形成的构造称为原生沉积构造，在沉积物固结之后形成的构造称为次生沉积构造。常见的沉积构造的成因分为物理、化学和生物

25、成因，见表1-3-12。表1-3-12 沉积构造的成因及形态分类表成因类型构造形态特征形成条件、成因备注（或示意图）一、物理成因1层理构造由沉积物颜色、成分、形状、大小等显示呈层状的岩层构造流体机械作用、生物化学作用、埋藏固结作用有关水平层理纹层呈平面状，相互平行叠置且与层面平行，纹层厚度多小于1mm水流缓慢或静水条件粉砂岩、泥质岩平行层理由平面状纹层平行层面叠置而成，纹层厚度较大，构成粒度较粗，纹理常不如水平层理清晰水体较浅、流速较高或反复冲刷粗砂岩、砂砾岩 （图1-3-2）交错层理纹层与层面斜交，相互平行叠置成单个的层系再组合成层系组。纹层和层系界面常斜交不同流向、流速的水流粉砂岩、砂岩、

26、砾岩按层系形态可再分（图1-3-4）脉状层理透镜状层理泥质和粉细砂质沉积物交替沉积形成的层理。脉状层理沉积物以砂为主，泥以起伏脉状或细长飘带状等夹于砂质沉积物中；透镜状层理相反沉积物充分，速度不稳定。若流速较高形成脉状层理；若流速较低形成透镜状层理河漫滩、三角洲前缘、潮汐带、湖滨（图1-3-5）粒序层（递变层理）非纹层状层理，构成层理的颗粒粗细在垂向上的连续递变。通常的递变是砂、粉砂级颗粒或它们与泥级的递变，少数砾级常见碎屑物重力流或密度流(泥石流、浊流、风暴流等)快速卸荷形成（图1-3-6）块状层理成分、结构或颜色都是均一岩层或层状部分 沉积形成，也可成岩改造（图1-3-7）2冲刷构造较高速

27、的流体在沉积物顶面冲刷形成的下凹的坑槽，后又被上覆沉积物覆盖而形成的构造高流速的流体冲刷（图1-3-8）3泥裂、雨痕、雹痕泥裂（干裂）干旱或太阳暴晒时，暴露的沉积物因快速脱水收缩形成的一种顶面裂隙构造，裂隙宽约1-2mm或几毫米以下，多有上覆沉积物充填。雹痕与雨痕是由较大较稀疏的雨滴或冰雹在松软沉积物表面砸出来的平底状浅坑松软沉积物顶面暴露在大气中泥质岩、泥质粉砂岩或石灰岩（图1-3-9）二、生物成因的构造生物扰动构造动物行为(同沉积的爬行、沉积后的挖掘等)破坏松软沉积物原有的沉积特征，形成的一种无定形构造生物扰动（觅食、爬行）湖泊、海洋叠层构造由单细胞或简单多细胞藻类(还有细菌)等在固定基底

28、上周期性繁殖形成的一种纹层状构造，纹层称藻纹层碳酸盐岩、硅质岩、铁质岩、磷质岩三、化学成因的构造1晶痕和假晶矿物晶体被泥级、粉砂级沉积物掩埋后，嵌入到覆盖层的底面。晶体被溶解后会在两岩层接触面上留下空洞称为晶痕。晶痕被充填或原晶体直接被别的矿物交代则成假晶（图1-3-10）2鸟眼构造碳酸岩层内部成群出现、常被较粗方解石(偶尔是石膏)晶体充填的一种孔洞状构造。孔洞形状不很规则，大小在几毫米到几厘米之间低等藻类的沉积作用极细晶、泥晶级的石灰岩或白云岩（图1-3-11）3结核以小颗粒为中心，形成的沉积物的构造类型。在成分、颜色和结构构造等方面，核是非层状的化学或生物化学形成的自生矿物集合体。按结核与

29、围岩形成和演化的关系，可分为同生结核、成岩结核和次生(或后生)结核3种类型化学或生物化学沉积陆源碎屑岩、碳酸盐岩（图1-3-12）图1-3-1 平行层理和剥离线理图1-3-2 一般交错层理及流向好上层面的判断a -板状交错层；b -楔状交错层； c、d -槽状交错层； e -波状交错层小箭头上端为层面，大箭头表示流向图1-3-3 几种特殊的交错层a-羽状交错层； b-冲洗交错层；c-丘状交错层；d-浪成交错层图1-3-4 脉状层理和透镜状层理散点为砂，黑色为泥图1-3-5粒状层理的基本类型a正粒序；b反粒序；c双向粒序；d粗尾粒序；e配分粒序图1-3-6 块状层理图1-3-7冲刷构造的形成及产

30、出标志a冲刷痕的形成；b冲刷痕被覆盖；c层面剥开后分别在下伏层顶面和上覆层底面显示冲刷痕和印模；d岩层底面上的槽模（箭头示流向）；e断面上的冲刷构造（粗线为冲刷面）图1-3-8 泥痕（a）和雨痕或雹痕（b）图1-3-9叠层构造的基本形态a. 水平状，b.波状，c.侧锥状，d.柱状，e.分枝状，f.顶部侵蚀后的同心花状图1-3-10泥质岩层顶面的石岩假晶图1-3-11鸟眼构造图1-3-12 结核的成因类型及与围岩层理的关系a同生结核；b成岩结核；c次生结核（三）沉积岩分类及其特征1各类沉积岩分类 见表1-3-13表1-3-13 沉积岩分类总表岩石类别一般特征碎屑岩类火山碎屑岩类集块岩粒径大于10

31、0mm的火山碎屑物含量大于50%，多为火山弹和熔岩块堆积而成火山角砾岩90%以上为火山物质，颗粒直径大于2mm，碎屑常具棱角，无分选性，凝灰质胶结凝灰岩90%以上为火山灰，颗粒直径小于2mm，一般分选性差，元层理或不清。据碎屑成分可分为晶屑、玻屑，岩屑三种凝灰岩。各类火山岩都有其相当的凝灰岩，如玄武凝灰岩、流纹凝灰岩等层凝灰岩火山物质中夹有以搬运再沉积而成的陆源碎屑物。火山碎屑物含量达5090%，具层理及化石等。按碎屑大小可分成层火山角砾岩、层凝灰岩等凝灰质岩火山碎屑占5010%，一般分为凝灰质砾岩、凝灰质砂岩、凝灰质页岩等机械沉积碎屑岩类粗碎屑岩砾岩50%以上的颗粒直径大于2mm，多为圆状及

32、次圆状的砾石经结而成，一般呈层状角砾岩50%以上的颗粒直径大于2mm，多为棱角状、次棱角状砾石经胶结而成。一般不成层，据其成因有岩堆角砾岩、断层角砾岩、岩溶角砾岩等中碎屑岩粗砂岩50%以上的颗粒直径为0.52mm的砂粒，经胶结而成。胶结物质不同，砂岩颜色各异。如以铁质胶结为主，呈紫红色，称铁质砂岩；硅质胶结，呈黄白等色，称石英砂岩中砂岩50%以上的颗粒直径为0.250.5mm的砂粒，经胶结而成细砂岩50%以上的颗粒直径为0.050.25mm的细砂粒，经胶结而成细碎屑岩粉砂岩50%以上的颗粒直径为0.050.005mm的粉粒，经胶结而成。常具吸水性和薄的平行层理粘土岩类泥岩50%以上的造岩矿物颗

33、粒直径小于0.005mm，主要为高岭土等粘土矿物，次为石英、长石、云母，常含钙质、铁质等杂质。无清楚层理，块状构造页岩50%以上的造岩矿物颗粒直径小于0.005mm，主要为粘土矿物。层理发育，可裂成很薄的页片，具显微层理，断口面为土状光泽。据物质成分可分为钙质页岩、砂质页岩、铁质页岩、灰质页岩等化学及生物化学岩类碳酸盐岩石灰岩50%以上的成分为碳酸钙（多以方解石出现，偶为文石）纯石灰岩为白、灰白色，常具鲕状结构和缝合线、结核、隐晶致密块状构造。遇冷盐酸剧烈起泡白云岩白云石含量大于50%，一般为淡黄，白色，有时为浅褐、深灰或黑色，晶粒结构，致密块状构造，具砂岩状断口，遇盐酸略微起泡泥灰岩（泥云岩

34、）石灰岩或白云岩中泥质含量达7550%时，称为泥灰岩（泥云岩）；粘土含量在525%，称为泥灰岩（泥云岩）；粘土含量在525%，称灰质泥灰岩；含泥质达5075%时，称为泥质泥灰岩。一般均为隐晶或微粒结构，具多种颜色（黄、灰、绿、棕等）硅质岩指由化学和生物化学作用形成的SiO2含量大于65%的岩石。硅酸以蛋白石、石髓和结晶自生石英等形式产出，岩石有硅藻土、蛋白土、燧石、海绵岩（50%以上为海绵生物遗体组成）等铝质岩主要由铝的氧化物和氢氧化物组成的岩石，主要矿物为水铝矿、水铝石、勃姆铝矿等。常含氧化铁、高岭石、方解石、石英等杂质，一般呈层状产出，具鲕状及豆状结构。红土和铝土矿是其中重要的代表岩铁质岩

35、由褐铁矿、赤铁矿、针铁矿、菱铁矿和含铁绿泥石等含铁矿物组成的含有大量氧化铁的岩石。据其矿物成份，可分成氧化铁质岩，菱铁矿岩、鲕绿泥石岩、硫铁质岩等锰质岩一般为黑色，为含锰矿物（硬锰矿、软锰矿、菱锰矿、水锰矿等）的岩石，常含二氧化硅、氧化铁、碳酸钙和泥质等混合物。有硬锰矿软锰矿岩、石英软锰矿岩、菱锰矿岩、菱锰矿等磷灰岩含1214%左右的P2O5的岩石称磷灰岩。磷灰石、胶磷矿等主要矿物常呈结核状或胶结物存在岩石中。常含碳酸岩、氧化铁、海绿石、绿泥石、有机质及陆相碎屑盐岩指溶于水中的卤化物及钾、钠、钙的硫酸盐所组成的化学沉积岩。分布最广的有石膏、硬石膏、岩盐、钾盐和光卤石等可燃性有机岩由大量堆积的动

36、物、植物遗体经化学和生物化学变化后形成的岩石。主要由炭组成，常含H、O、N、S、及其它元素。常见的此类岩石有泥煤、煤、油页岩、石油等（四）主要沉积岩1砾岩、角砾岩和沉积混杂岩粗碎屑岩 砾级碎屑体积分数达到或超过30%的沉积岩。常见的粗碎屑岩有滑坡角砾岩、洪积砾岩、河成砾岩、湖成砾岩、滨海砾岩、浊积（海底扇）砾岩、冰碛砾岩以及溶洞角砾岩等。粗碎屑岩是砂金、砂锡等矿产的主要赋存岩石，也是重要的地下水储集岩。 粗碎屑岩，尤其是具有较大厚度的粗碎屑岩，通常以透镜状、丘状、扇状等形态在局部地域产出，但巨大的海底扇也可绵延上千平方公里。粗碎屑岩横向上常向砂岩过渡。粗碎屑岩中的砾石是由稳定或较稳定矿物构成的

37、机械强度较高的岩石，如燧石岩、石英岩、脉石英岩、各种中酸性岩浆岩、片岩、片麻岩、浅粒岩等等。粗碎屑岩的分类和常见类型三类粗碎屑岩都可按主要砾石的大小和成分作进一步划分。（1）按主要砾石大小划分巨砾岩（或巨角砾岩、巨混杂岩），主要砾石粒径超过250mm；粗砾岩（或粗角砾岩、粗混杂岩），主要砾石粒径25050mm；中砾岩（或中角砾岩、中混杂岩），主要砾石粒径5010mm；细砾岩（或细角砾岩、细混杂岩），主要砾石粒径102mm。（2）按砾石成分划分单成分砾岩（或角砾岩、混杂岩），指砾石中体积分数超过75都为相同的成分，如75%以上都是石英岩或花岗岩、石灰岩等。这时砾石的主要成分可直接参与命名，如石英

38、岩砾岩、石灰岩角砾岩等等。复成分砾岩（或角砾岩、混杂岩），指没有哪种成分的砾石超过了砾石的75%。（3）常见的粗碎屑岩石英岩砾岩、火山岩砾岩、石灰岩角砾岩或砾岩、复成分砾岩。2砂岩砂岩又称中碎屑岩，指砂级陆源碎屑体积分数超过50的沉积岩类。在大陆的沉积地层中，砂岩体积分数大约占25，是最重要也是研究得最多的沉积岩类之一。砂岩的主要沉积在河流、沙漠、湖泊等大陆环境、河海过渡环境（三角洲、河口湾）、浅海至深海环境，并与粗碎屑岩、粉砂岩、泥质岩、碳酸盐岩等共同构成各种各样的垂向序列。砂岩是最重要的油气储蓄岩类之一（另一类是碳酸盐岩），也是地下淡水的巨大存贮场所。砂岩多以较稳定的层状产出，砂体外形可呈

39、席状、丘垅状、水道充填状和扇状等。砂岩的沉积构造极为丰富，特别是各种层理、波痕构造非常常见。砂岩中的沉积组分主要是砂级陆源碎屑和基质。砂级陆源碎屑（砂粒）以单晶碎屑最常见，有些砂岩也可含相当多的岩屑。砂岩通常可保留原沉积物砂状结构的整体面貌和粒度、分选、磨圆等结构特征。（1）砂岩的分类和主要类型按主要粒度划分表1-3-14 砂岩的分类砂岩类型主要砂粒粒径单位mm单位/极粗砂岩粗砂岩中砂岩细砂岩极细砂岩2.01.01.00.50.50.250.250.100.100.05-1001122334按基质含量划分按基质含量一般只将砂岩分为2类，基质含量较少或无基质时为净砂岩(或简称为砂岩)；基质含量较

40、多时为杂砂岩。两类砂岩之间基质的体积分数界线为15。按砂粒成分划分在砂岩中选用三种成分的砂粒作为端元组分，再按它们的相对含量作三角划分。本书选定图15-1所示的方案，其中Q和F端元分别为单晶石英碎屑和单晶长石碎屑，R为所有岩屑(包括多晶石英碎屑) 。图1-3-13 砂岩成分分类1石英砂岩；2长石石英砂岩；3岩屑石英砂岩；4-长石砂岩；5岩屑长石砂岩；6长石岩屑砂岩；7岩屑砂岩综合划分在以上3种划分中可同时选用两种或全部3种作综合划分，如粗粒杂砂岩、岩屑杂砂岩、细粒长石石英净砂岩、中粒长石杂砂岩等等。也可将化学沉淀的胶结物冠在名称之前，如海绿石石英砂岩、钙质长石砂岩、铁质石英砂岩等等。如有两种以

41、上成分的胶结物，只选用最有成因意义或含量最多的胶结物，如同时有方解石和菱铁矿胶结物，则选用菱铁矿。 经常还按沉积构造(主要是层理)划分和命名，如交错层砂岩、平行层理砂岩、块状砂岩等等。3粉砂岩粉砂级陆源碎屑体积分数超过50的沉积岩称粉砂岩。在欧美国家，粉砂岩属于泥质岩类。粉砂岩大多分布在砂岩和泥质岩之间的过渡地带，在有砂岩分布的地方，几乎都有粉砂岩，且分布范围较砂岩更广。岩石中最常见的沉积构造是水平层理、脉状、透镜状层理和小波纹交错层理，也经常发育其他沉积构造，如块状层理、粒序层理、浪成交错层理、丘状交错层理以及波痕、生痕、泥裂、假晶、泄水(构造)等等，还常有变形现象。粉砂岩(和泥质岩)所含化

42、石比砂岩多得多。粉砂岩的典型沉积环境有河漫滩、沼泽、三角洲、潮间坪、海湖较深水区等。在各种环境形成的垂向序列中，粉砂岩总是处在砂岩和泥质岩之间或与泥质岩互层。粉砂岩的碎屑成分以单晶石英最常见，含量通常较高，有时可含较多长石，但岩屑很少或无，云母(白云母或黑云母)相对砂岩可有明显增加，多平行层面排列。粉砂岩中的石英碎屑常常分选很好，磨圆较差。绝大多数粉砂岩还含相当数量的泥质。泥质含量较高的粉砂岩有时可发育页理构造。页理是指岩石易平行层面裂开成薄板状或薄片状的习性。有一种半固结、多孔状的含泥或泥质粉砂沉积，即黄土，主要分布在我国西北。4泥质岩泥级质点(主要指粘土矿物)体积分数超过50的沉积岩称泥质岩，它与粉砂岩一起(即细碎屑岩)占整个沉积记录的50以上。细碎屑岩或泥质岩可沉积在各种大陆、海洋和其间的过渡环境中，其分布的广泛性超过了其他沉积岩。超过一半的石油和天然气都是由泥质岩所含有机沉积物降解