淮南地区实习指导书 doc

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野外岩石在纵向上、横向上会发生变化。观察时应注意上、下、左、右追索一下,观察它们的变化。这样才能全面认识岩石及其组合特征。 观察内容应分项逐条记录在笔记本上。

第二节 淮南地区的矿物与岩石

一、沉积岩的观察和认识

在野外,沉积岩一望无际的层状分布是最易辨认的。单个岩层厚度大小不一也是沉积岩应描述的特征:

巨厚层 >2m

厚层 2—0.5m

中层 0.5—0.1m

薄层 0.1—0.01m 页薄层 <0.01m

1. 碎屑岩的观察和认识

开始之前,可找一些建筑用的沙粒,用放大镜

观察。练习看看它们的矿物成分、大小、磨圆度、分选性等。 碎屑岩有两种结构组分,一是碎屑颗粒,主

要为石英,其次为长石、白云石、岩屑等。二是

胶结物或基质(图2—1)。未经胶结的碎屑称为

“沙”。

打下一块新鲜标本,先观察碎屑,确定其成

再观察基质或胶结物的成分、含量、胶结方式。然后考虑命名。最后还要观察沉积构造、古生物

情况。

碎屑岩命名采用成分+结构的原则。 碎屑中某矿物成分含量在50%以上,即可以其命名。但长石或岩屑若含量超过25% 即

可命名为长石砂岩或岩屑砂岩。实际上它们非常少见, 分布的最广的还是石英砂岩。为什么?

同学们可独立思考这个问题。

碎屑粒度大小标准为: 砾 >2mm 粗砂 2—0.5mm 中砂 0.5—0.25mm 细砂 0.25—0.1mm 粉砂 0.1—0.01mm

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分、含量、分选性、磨圆度等,

某一标准粒度的碎屑占50%以上即可以此命名。 例:淮南谢桥下二叠统下石盒子组7煤层底板砂岩描述

灰色,中厚层;

碎屑矿物成分主要为石英,含量75%以上,次要成分为长石、岩屑、 炭屑等,共占15%; 粒屑大小在0 .8—0. 3mm 之间 ,含量共占70%以上,主要为中粒碎屑;

碎屑多为次棱角——次圆状,分选中等;

胶结物主要为泥质,孔隙式胶结为主,次为接触式;基质含量少,主要为泥质、粉砂。 单斜层理发育,上部见波状层理。

向上为细砂、 粉砂岩,粉砂岩中可见植物碎屑化石。 定名:中粒石英砂岩

在野外,碎屑岩常形成山脊或突兀地面,抗风化能力较强,表面无水溶蚀痕迹,除钙质胶结者外,滴酸无反应。更重要的是经常使用手中的放大镜,从结构的观察中很容易与其它岩类区别。

2. 碳酸盐岩的观察和认识

碳酸盐岩主要为石灰岩、 白云岩。在野外,用小刀和稀盐酸很容易认识和区别它们。 石灰岩主要矿物为方解石,但其结构组分也可分为两部分:泥晶基质与颗粒。特殊情况下还有生物形成的架状结构,如淮南地区的叠层石灰岩。碳酸盐岩中的颗粒不是岩石风化的产物,而是沉积过 程中由于机械的、 化 学的或生物作用形成 的,如粒屑、 鲕粒、生物屑、藻团等。颗粒含量50%以上者可定为颗粒石灰岩,如:竹叶状(砾石)石灰岩、鲕粒石灰岩、生物碎屑石灰岩。一般颗粒含量高,沉积时水体能量高。泥晶含

量50%以上者称泥晶 图2—2鲕粒石灰岩 石灰岩,反映较为平静的水体环境。

例:中寒武统张夏组鲕粒石灰岩的描述 灰色,厚层状;

主要矿物成分为方解石,滴稀盐酸剧烈起泡;

鲕粒结构。鲕粒圆球状,大小均匀,一般粒径1mm左右,含量60%;颗粒中含生物碎屑,主要为三叶虫,软体动物,约占10%;

亮晶方解石胶结,含量30%。水动力强,无泥晶基质。

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定名:亮晶鲕粒石灰岩

白云岩由白云石组成,它们主要为白云石交代石灰岩而成,故多为晶粒结构,放大镜下能观察得很清楚。若沉积时交代,则形成于干燥气候下,与盐类共生,故少见生物化石。

碳酸盐岩易与水作用,表面溶蚀沟槽十分发育。特别是白云岩风化面上的“刀砍”状构造常是白云岩的重要识别标志,其成因系白云岩在构造作用下破裂,在地下水作用下沿裂隙沉淀方解石,表面上方解石较白云石易风化,形成“刀砍”状。

在地下,碳酸盐岩是重要的含水层。

3. 粘土岩的观察和认识

粘土岩的矿物主要为高岭石、蒙脱石等。颗粒一般<0.001mm,电子显微镜下才能看到它们,故称泥质结构。其中层(页)理发育者称页岩,不发育时称泥岩,未固结者称粘土。

粘土岩在野外较易辨认,其岩性松软,易风化,常形成低洼地形而被掩盖。如罗山南侧洼地就是青白口系刘老碑组页岩风化侵蚀后形成的。

粘土岩由于含杂质不同呈黄、绿、灰、红等颜色,如煤系地层中页岩因富含碳质呈黑色,有时可称碳质泥(页)岩,上二叠统石千峯组页岩因含Fe3+ 呈紫红色。

二、变质岩的观察和认识

罗山以南山余家出露有上太古界的变质岩,岩性为角闪斜长片麻岩。暗色矿物为角闪石,含量40%,浅色矿物为斜长石,占60%。粒状变晶结构,片麻状构造。具一定程度混合岩化,脉体主要为长石和石英,晶体粗大,呈脉状、肠状分布(图2—3)。

其同位素年龄值为27亿年,形成于晚太古代,原岩系基性、中性火山岩、火山碎屑岩、沉积砂岩等经区域变质作用而成。其中发现有来自宇宙的尘粒,表明太古代地外星体的撞击在地球演化过程中曾起重大作用。长英质脉体的肠状曲折表明变质作用的同时经历了多期次的褶皱。太古代时,地壳厚度较现代薄,地壳变动、岩浆活动、变质作用强烈。直到太古代末,地壳活动减弱,华北地区才形成相对稳定的地核,逐渐形成稳定的华北陆块。

在野外,劈理、片理、片麻理发育的变质岩常被初学者误认为沉积岩。请注意以下区别:

1.前寒武纪特别是太古代、早元古代的岩石 图2—3混合岩化中肠状脉体 多已变质,时间愈早变质程度愈高。

2.用放大镜仔细观察其结构。变质岩为晶粒(即粒状、纤状、片状等变晶结构) 与沉积

岩的碎屑、生物等结构明显不同。

3. 角闪石、辉石、黑云母等暗色矿物一般不会出现在沉积岩中。其在风化过程中易初分解,难以保存。山余家变质岩半风化层中,颜色变浅,结构疏松,就是角闪石先被风化的缘故。

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第三节 建筑石材的观察和认识

本节和下一节的目的主要是补充实习区岩石矿物类型的不足。如时间允许或雨天不能出野外均可进行这方面的工作。另外,也可以在学习者闲暇时不经意的学习和观察提供一点帮助,以丰富学习者矿物岩石学知识。

岩石由于坚硬、耐久,被广泛应用于建筑业。其中色泽艳丽者被做为装饰材料。它们经抛光加工后,其矿物形态、结构、构造更加典型、清晰,利于初学者的观察与学习。

三大岩类符合条件者均可作为装饰材料。

校内电气工程系楼外用装饰材料为灰色石灰岩,其白色花纹系岩石破裂后地下水的沉积作用所形成的方解石充填而成。方解石脉成网状、 枝状或羽状,这在野外司空见惯,但加工后犹如李斯小篆拓帖,颇有情趣。内厅正面墙面为矽卡岩,系中酸性岩浆岩与碳酸盐岩接触交代形成的变质岩,绿色矿物为绿帘石,深绿色为绿泥石、透辉石,浅色者为硅灰石及少量石英等。天井内的假山为石墨石英片岩。

校门用料为白色大理石,底部为红色叠层石灰岩。叠层石原为圆柱状,石材切面与柱体垂直。

家属区综合楼内厅墙壁为大理岩,其黑色条纹系原灰岩泥质条带变质所致。厅柱为介壳石灰岩,几乎全部由瓣鰓类壳堆积而成。东门体育活动中心的外柱装饰材料系类石灰岩,浅黄色可能因为轻微大理岩化使灰色褪色所致。其含数量之多,个体之大,在国内甚至世界上都是罕见的。一般类个体多在2mm以下,而石材中的个体最大超过35mm。类是划分石炭二叠系地层的重要化石。因此,这种石料的科学价值要远远高于它的实用价值。

立交桥南侧路西金联城市信用社的外墙用料为片麻岩,台阶为花岗岩。片麻岩的片麻状构造和花岗岩的块状构造形成了鲜明对照。

花岗岩在装饰石材中用量最大,一是因暗色矿物(角闪石、黑云母)含量高低、长石种类变化、晶粒大小不同形成如白、灰、红、绿等多个花色品种,二是由于分布广,产量大,价格低廉。

辉石岩、辉长岩因其暗色矿物含量高显示庄重的黑色而被广泛利用。

其中最昂贵的装饰材料当属拉长岩,为基性岩浆岩一种。拉长岩由拉长石组成,系斜长石一种,为Ca、Na长石的类质同像固溶体,因二者光性不同,反射时产生干涉呈现五彩缤纷的颜色,十分美丽。数千元一平方米的价格只能是银行、电信部门营业大厅中才能见到。

第四节 宝、玉石的基本知识

天然矿物或岩石中美丽、稀有、稳定性好者均可做宝玉石加工。美丽赢得人们的喜爱,稀有会显得贵重,稳定性好,坚固可以持久,有保值和收藏价值。

一般宝石多为单个矿物晶体,经琢磨加工后用以镶嵌首饰,玉则为矿物集合体或岩石,

多做为工艺雕刻的原料。

目前市场上常见的宝、玉石有以下种类:

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