❶ 礫岩與角礫岩
粒度大於2mm的陸源碎屑顆粒超過50%的岩石稱為粗碎屑岩。根據粗碎屑顆粒的磨圓程度分為礫岩和角礫岩,相應的沉積物稱為礫和角礫。
一、一般特徵
1.組成
粗碎屑岩由粒度大於2mm的粗碎屑顆粒(礫或角礫)、粒度小於2mm的基質和膠結物三部分組成。粗碎屑顆粒主要為岩屑,其次為單礦物。基質為砂級以下的碎屑顆粒,包括石英、長石和岩屑。膠結物主要為碳酸鹽礦物、次生加大石英和鐵質等。
2.結構
粗碎屑的粒度一般為中-粗礫,分選較差。粗碎屑的磨圓程度為稜角狀-圓狀,表面可見有擦痕、沙漠漆等表面特徵。
3.構造
一般為塊狀構造,有時可見有遞變層理和交錯層理。礫石可呈疊瓦狀排列(圖12-1)。在空間上,一般呈透鏡狀分布,穩定成層分布者少見。
二、分類
粗碎屑岩一般可按照礫石的圓度、粒度、成分(岩性)以及成因進一步劃分。
(1)按照礫石的圓度可分為礫岩和角礫岩,前者的粗碎屑以圓狀和次圓狀為主(含量大於50%),後者以次稜角狀和稜角狀為主(含量大於50%)。
(2)按照主要礫石的粒度可劃分為巨礫岩(大於256mm)、粗礫岩(256~64mm)、中礫岩(64~4mm)和細礫岩(4~2mm)。
(3)按照礫石成分(岩性)可劃分為單成分礫岩和復成分礫岩。單成分礫岩的礫石成分(岩性)單一,同種岩性的礫石含量大於75%,其中絕大部分為穩定性較高的岩屑或礦物碎屑。復成分礫岩的礫石成分(岩性)復雜,且沒有一種岩性的礫石含量超過50%。
(4)按照成因可將礫岩或角礫岩劃分成河成礫岩、冰積礫岩、同生礫岩、崩積角礫岩、岩溶角礫岩等。
在實際工作中可將上述劃分方案的2~3種結合起來綜合命名,例如,石英岩粗礫岩、復成分中礫岩等。
圖12-1 礫岩的描述標志(瓦克爾,1975)
三、常見岩石類型
1.石英岩礫岩
以石英岩、燧石岩、脈石英為主,中細礫級,分選、磨圓較好,顆粒支撐。膠結物為次生加大石英、方解石、赤鐵礦等。
2.復成分礫岩
礫石成分復雜,常見岩漿岩、沉積岩和變質岩岩屑,通常以不穩定的岩性為主。圓度中等,分選中-差。基質成分復雜,膠結物較少,有時可見方解石和次生加大石英膠結物。復成分礫岩的厚度一般較大,呈楔狀分布於盆地邊緣。復成分礫岩與岩屑砂岩或長石砂岩的成因類似。例如,花崗質礫岩與長石砂岩共生,都是結晶基底迅速侵蝕的產物;灰岩礫岩則代表高差很大、迅速侵蝕和快速堆積的產物。
3.冰積礫岩
成分復雜,分選極差,為無分選的角礫、砂、粉砂和泥的混合沉積。基質含量高,為基質支撐。這種基底型礫岩可進一步細分為兩種類型。
一種類型發育水平層理(亦可稱為紋理或紋層),在礫石的下方水平層理發生塑性彎曲(圖12-2)。這些礫石是由浮冰將其攜帶到深水區,浮冰融化墜落到沉積物中形成的,亦稱為墜石或冰筏沉積。
圖12-2 具紋理的基底型礫岩(冰筏沉積)(何起祥,1978)
另一種類型的基底礫岩,基質無紋理。冰積礫岩即屬此類。冰積礫岩的結構特徵是,礫石含量少,分選極差。礫石的形態常呈五角形或三角形,底面平而稜角尖銳,表面常可見有各種擦痕,其中以丁字形擦痕最為特徵。
4.角礫岩
屬於未經搬運的原地堆積或稍經短距離搬運的近源堆積。其成因復雜,在地層中並不常見。常見的角礫岩類型有崩積角礫岩、濱岸角礫岩、岩溶角礫岩、溶崩角礫岩、成岩角礫岩和構造角礫岩等。
四、粗碎屑岩的分布
粗碎屑岩主要分布在沖積扇、河流、濱淺湖、濱海、濁流和冰川沉積環境中(表12-1)。
表12-1 主要粗碎屑岩分布的沉積環境及其特徵
續表
❷ 為什麼有的沉積岩的紋理會傾斜甚至扭曲
有的沉積岩的紋理會傾斜甚至扭曲的原因:一般是沉積岩,最初形成的時候是水平的或者角度不大,主要是後期構造運動使其地層的角度角度變大,甚至豎直、倒轉。
沉積岩的形成幾乎都是水平的,如果該地區沒有經過構造運動的洗禮,其地層是水平的,世界上很少發現有水平岩層存在的。沉積岩形成後,經過地殼運動,把地層擠壓或變形成傾斜甚至倒轉的形式存在。只是大地構造運動的結果。
特性概述
沉積岩是成層堆積的鬆散沉積物固結而成的岩石。曾稱水成岩。是組成地殼的三大岩類 (火成岩、沉積岩和變質岩)之一。沉積物指陸地或水盆地中的鬆散碎屑物,如礫石、砂、粘土、灰泥和生物殘骸等。主要是母岩風化的產物,其次是火山噴發物、有機物和宇宙物質等。沉積岩分布在地殼的表層。在陸地上出露的面積約佔75%,火成岩和變質岩只有25%。
❸ 雨化石的形成
是雨花石還是魚化石
雨花石產於南京雨花台礫石層。雨花台礫石層為古長江及其支流秦淮河、滁河的沉積物。形成距今約1200萬——300萬年的地質時代,即中新世、上新世,乃至第四季早期.雨花台礫石層是南京附近的重要地層,在1924年世界地質大會上,由地質學家劉季辰、趙汝鈞創名。雨花台礫石層中的礫石來源與長江及支流有關。
目前關於雨花台礫石層的礫石來源有兩種假說:
一是遠源,即來自長江中游一帶;二是近源,即來自南京附近。李立文教授經過對幕府山、鐵心橋和秦淮新河畔的原生瑪瑙標本及湖北松茲、四川宜賓的瑪瑙質礫石標本的研究後認為:雨花台礫石層的來源較為復雜,它既有遠源,也有近源,並以近源為主。
❹ 翡翠紋理
翡翠的紋理是翡翠內部晶體顆粒的排列和順序。由於地質的長期作用,翡翠原石長期處於高壓狀態,翡翠內部的柱狀晶體結構會沿著壓力較小的部位生長,在翡翠原石中形成了紋路。存在於翡翠內部,而在外觀上難以判斷的紋理,多在翡翠早期形成,地質運動是由內應力引起的,在隨後的地質過程中,往往會被後期的礦物填充癒合,所以一般是封閉的。翡翠紋理從形態上分為:蒼蠅翅紋,橘皮紋,B+C酸蝕紋,從排列順序上分為:順紋和逆紋。
在形成翡翠的礦物晶體表面和晶體解理表面,在光照下,晶體表面和解理表面呈針狀、柱狀或片狀閃光表面,很像昆蟲蒼蠅的翅膀,簡稱"蒼蠅翅"。玻璃種,冰種翡翠的晶體很小,幾乎看不見"翠性",肉眼很難看到。橘皮紋是由於翡翠柱狀、纖維狀晶體硬度不同而產生的類似玉的皺紋,高硬度晶體凸起,低硬度晶體凹陷,這種獨特的現象是橙皮效應。而酸蝕紋由於翡翠B貨物中強酸的腐蝕作用,翡翠礦物顆粒之間的間隙非常明顯,表現在凸起和凹陷之間不是平滑的過渡,而是一個裂縫分開,形成穿插在翡翠礦物顆粒之間的裂紋,稱之為"酸蝕紋"。可以說,有酸蝕紋的翡翠千萬不要購買。
翡翠市場上的原石也叫籽料,即翡翠礫石。礫石的外層被一層風化的皮殼緊緊包裹,厚薄不一,均勻性較差。從礦物學角度來看,這層皮殼的外觀、質地變化多端,紋理走向復雜,有時與內部礦物成分相差很大,單靠肉眼很難把握顏色。真正的翡翠,從外觀上看是透明的,在光線下可以看到翡翠內部的紋理結構,石花自然,細膩光滑。翡翠本身就是一種獨特的礦石,經過幾千年的地殼運動,在低溫和極高的壓力條件下形成變質。翡翠和所有礦物一樣,化學合成是不可能的,而且世界上絕對沒有兩塊相同的翡翠,即使外觀看起來完全一樣,內部紋理結構也不同,所以每一塊翡翠都是獨一無二的。因此,不同的翡翠統一的標準定價也不同。
❺ 雨花石本身作為一種觀賞石,有什麼樣的美譽
雨花石是觀賞石中的一朵奇葩,堪稱中華民族文化寶庫中一顆璀璨的明珠,有「石中皇後」之美譽。
❻ 陸源碎屑岩的主要類型
(一)粗碎屑岩——礫岩和角礫岩
1.概述
粒度大於2mm的碎屑含量在50%以上,並為其他物質所膠結的岩石,稱為粗碎屑岩。粗碎屑岩中以岩屑為主,亦含少量礦屑,被化學沉澱物質所膠結,碎屑顆粒間的孔隙常被砂質及粘土質等物質所充填。
粗碎屑物質一般搬運不遠,故母岩性質對粗碎屑岩中的岩屑成分影響甚大;特別是角礫岩,其大部分角礫的成分取決於母岩的成分。礫岩中的礫石,因經過短途搬運,產生分選和滲合作用,成分可較為多樣化。
2.粗碎屑岩的劃分
(1)根據礫石圓度劃分
礫岩:岩石中碎屑的磨圓度50%以上為圓狀和次圓狀的稱為礫岩。礫岩是碎屑物質經過搬運磨圓或沉積物再搬運再沉積的產物。
角礫岩:岩石中碎屑50%以上為稜角狀和次稜角狀的稱為角礫岩。角礫岩是碎屑未經搬運或短距離搬運或某種介質搬運後快速堆積的產物。角礫岩除沉積成因之外,還可以由構造作用(斷層角礫岩)、火山作用(火山角礫岩)等形成。
(2)根據礫石大小分(表8-2)
表8-2 按礫石大小劃分的礫岩(角礫岩)分類表
(3)根據礫石成分劃分
1)單成分礫岩(角礫岩):礫石成分主要為一種,含量在75%以上。常見的礫石成分是石英、燧石、石英岩、硅質岩等性質穩定的岩屑和礦屑。填隙物常與礫石成分相同,膠結物常見的有碳酸鹽質、硅質和鐵質。典型的單成分礫岩分布在地形平坦的濱岸地帶。由於碎屑經過長距離的搬運,並受到海浪的反復沖刷磨蝕而成。例如石英質礫岩,它不僅成分單一,而且圓度也很高。自然界中常可在局部見到單成分的角礫岩,這些角礫岩成分可以是很軟和易溶的岩石,如石灰岩、泥岩等。這種岩石是由於母岩迅速被機械破碎,角礫就地堆積或被搬運不遠就堆積下來而成的,如洞穴角礫岩、濱海陡岸角礫岩等。
2)復成分礫岩:礫石成分十分復雜,各種岩石的礫石都可能出現,但其含量均不超過50%。復成分礫岩的礫石常分選不好、圓度不高。這種礫岩多沿山麓呈帶狀分布,代表巨大古老山脈中的母岩迅速被破壞、迅速堆積的產物。復成分礫岩的命名可根據其中主要礫石成分來命名,如安山-流紋礫岩、石英岩-花崗岩礫岩等。
(4)根據礫岩(角礫岩)在地質剖面的位置分
1)底礫岩:分布於侵蝕面上,位於海侵層位的最底部。岩石的特點是:成分較簡單,以堅硬穩定的礫石為主;圓度高;分選好;厚度一般不大,但層位穩定。在地質剖面中底礫岩的出現,代表著一個長期的沉積間斷之後,另一個新的沉積時期的開始。
2)層間礫岩:是整合地夾於其他地層之中的礫岩。在沉積過程中由於沉積環境的局部變化,如流水對盆地底部的沖刷、波浪的沖擊,盆地底部或沿岸發生山崩地滑等原因,均可形成層間礫岩。層間礫岩的特點是:礫石圓度差,礫石成分多為不穩定的岩屑,但與下伏基岩一致;充填物、雜基及膠結物的成分均較復雜,是近源堆積的產物。
3)層內礫岩:指沉積物尚處於半固結狀態時,經破碎和再沉積而成的礫石沉積物,再經成岩作用而成的礫岩。該成因的礫石屬內碎屑,它不能代表沉積間斷,故又稱為同生礫岩。其成分取決於下伏岩層的岩性,成分單一,搬運距離短,磨損輕微。常見的層內礫岩有竹葉狀灰岩和泥礫岩,如我國華北寒武系中的竹葉狀灰岩。
(5)根據礫岩(角礫岩)的成因分
礫岩(角礫岩)的成因分類,也稱為綜合分類。分類的具體指導思想是以具有成因意義的礫岩特徵作為分類基礎,既便於分析成因,又便於實際工作。不少學者作了許多礫岩的綜合分類及有益的嘗試。1975年裴蒂庄首先對礫岩進行了綜合分類;1986年曾允孚等在總結前人成果的基礎上,提出了礫岩的綜合分類方案(表8-3)。
表8-3 礫岩綜合分類
①指粗碎屑中所含者。
(據曾允孚,1986)
3.主要的礫岩和角礫岩的岩石學特點及類型
礫石的粒度、成分、形狀特徵以及雜基和膠結物的多少及其性質,在礫岩和角礫岩中變化很大。物質來源、搬運及沉積的條件以及成岩後生變化等條件,都對礫岩的面貌有很大影響。可以說礫岩和角礫岩是對生成條件反應最為靈敏的一類岩石。
自然界中單成分的礫岩比復成分的礫岩少。經過長距離搬運或長時期的改造後,可能只剩下最穩定的石英岩岩屑而形成石英岩礫岩。但是單成分的礫岩也不僅僅是石英質的,如川西侏羅紀蓮花口礫岩中石灰岩礫石佔90%以上。此外還有主要由泥岩礫石組成的單成分礫岩,它們可以是冰川成因的,或者是乾旱氣候帶的沖積扇以及海底地滑成因的。一些後生的礫岩和岩溶角礫岩、斷層角礫岩也常為單成分的。
典型的單成分正礫岩就是石英岩質礫岩,它的礫石來自石英脈、某些石英岩和燧石(如來自石灰岩中的結核)。因此,這種礫岩不會形成巨大的沉積體,常為石英礫岩薄層、透鏡狀體或巨大交錯層砂岩中的夾層;礫石的粒度也不大,一般僅數厘米,通常磨圓度較好,多為經多次改造過了的多旋迴性的再沉積物。這種礫岩常作為底礫岩而存在於海進層序的底部(或近底部處),具明顯大陸成因的特徵。如四川第四系的江北礫岩為典型石英岩質礫岩,它是河相成因的。根據世界各國對此類礫岩的研究報導來看,可以是河流成因,或海灘、浪成的,但大多數是河成的。
盡管石英岩質礫岩具有很高的成分成熟度和結構成熟度,但與它共生的砂岩卻不具有較高的成熟度,通常是岩屑砂岩。
岩屑礫岩(不穩定的礫岩佔10%以上,即裴蒂庄分類中的正礫岩中的岩屑礫岩)是最常見的一種礫岩。一般厚度很大,呈楔狀體產於盆地邊緣(或老山邊緣),它可產於沉積建造的底部,或建造內一定的層位中。礫石一般粗大,粒徑數厘米至數十厘米,大多數在10~20cm之間,分選性較差或很差。岩屑礫岩通常以復成分為多。我國一些造山帶見此種礫岩,例如華北燕山的九龍山系礫岩(侏羅紀),祁連山北坡的老君山礫岩(晚古生代)等。此外,我國許多中生代紅色盆地的紅層中亦常產此種礫岩。但要指出的是,巨大的礫岩層系往往不只是由正礫岩組成,它還包括副礫岩。
花崗質的岩屑礫岩很像長石砂岩,只是粒度粗大,也常與長石砂岩共生,多呈透鏡體產出。它是花崗岩結晶基底上的快速侵蝕堆積產物,說明該區當時主要為上升區。我國北方震旦系底部長城統中有與長石砂岩共生的此種礫岩產出。
另一種岩屑礫岩是石灰岩礫岩,它的產出要求特殊的地質條件,所以不很常見。我國四川西北部龍門山山前帶侏羅系蓮花口礫岩屬此種類型。巨大的石灰岩礫石來自附近的二疊、三疊系碳酸鹽岩層,礫石之間極少雜基充填物質,呈典型的顆粒支撐結構。它是作為山前沖積扇的沉積物而產出的,在安縣一帶厚度數百米,局部近千米。海成的內碎屑灰岩礫岩也可具有正礫岩的岩性特點,它的生成與潮汐帶有關,這將在碳酸鹽岩類內詳述。
副礫岩類指的是雜基物質含量>15%的礫岩和角礫岩。當雜基含量增多時可過渡為礫質泥岩。但習慣上,人們往往把含礫石只佔岩石20%~30%的岩石也算作礫岩,而不作為泥岩來描述,這是因為礫岩所具有的特殊地質意義之故。事實上,副礫岩這個名詞本身就意味著它不是以正常的礫岩形成方式沉積的,這類礫岩中常含有泥岩礫石,它們常常是巨大的泥質漂礫,因此許多人把這種礫岩歸類於冰磧物中。但是自然界中這類礫岩並不一定都是冰川成因的,因此,有些人用「類冰磧岩」來表示非冰川成因的這類礫岩。
一種具有層紋(通常是水平層理或帶狀層理)的副礫岩即含礫泥岩。此類岩石中泥質岩具水平層紋,其中含有礫石;水平層紋常隨礫石而有下凹的形狀,它是由於礫石的「滴落」而造成的,故此礫石又稱「滴石」。據研究,具有帶狀層理的泥岩常為冰川成因,礫石大小的「滴石」可能是由於河流或海(湖)岸冰塊攜帶而來。另一種可能的成因是火山灰組成帶狀層理的細粒沉積物中含有類似冰攜「滴石」狀的礫石。具有紋理的副礫岩或礫質泥岩常與冰磧岩共生。
無紋理的副礫岩即通常所說的冰磧岩,它本是1887年伍德沃德(Woodward)用來描述一種「含有稜角狀和圓狀石塊(石塊上大都具有拋光現象和條紋構造)的不成層的硬結粘土」,以後才被人們用來指冰磧成因的沉積物。它們的特點是礫石成分復雜,結構成熟度低,分選極差。
類冰磧岩是指非冰川成因的礫質泥岩,即副礫岩。在這類礫岩中,泥質的含量變化很大,多者可占岩石的80%,最大的礫石可達漂礫級。這類沉積有的規模較大,曾被認為是海底泥流的沉積,常與深海濁積岩共生。它在濁積岩中呈厚層狀、薄層狀或透鏡狀體,也有的是因滑塌作用形成。小規模分布的這種岩石還可能是大陸泥石流成因,也有近岸淺水成因的。
4.礫岩和角礫岩的主要成因類型
常見的成因類型有:海成或湖成礫岩(角礫岩),河成礫岩(角礫岩),冰川角礫岩,山崩滑坡角礫岩,殘積角礫岩,喀斯特(洞穴)角礫岩,成岩或後生角礫岩。
(1)濱岸礫岩
主要產在濱海地區,其次是濱湖地區。由河流供給的礫石或沿岸岩石崩塌下來的角礫經波浪和海流反復作用而成,其特點是礫石成分單一(如果母岩區成分復雜,礫石成分也不一定簡單),多以穩定成分的礫石(石英、石英岩、燧石)為主;礫石的分選性好,磨圓度高,往往是一種粒級占絕對優勢(圖8-13B)。礫石平均粒徑一般小於2.5cm;礫石的對稱性好;礫石長軸(a軸)多數平行海岸線方向,最大扁平面(即由a軸和b軸組成的面)向著海方向傾斜,傾角一般7°~8°,不超過13°,礫石傾斜方向與斜層理的細層總傾向一致(圖8-14),因為這種排列方向在擊岸浪的沖擊下最為穩定。由於海平面的升降及波浪和底流隨深度迅速減弱,整個礫岩層常呈薄層透鏡體產出。它與石英砂岩共生,有時含有海生生物化石,這種礫岩當處在海侵層位的最底部時,就是底礫岩。
圖8-13 礫岩粒度成分直方圖
A—河成礫岩(據J.奧丁);B—濱岸礫岩(據溫德華);C—冰積礫砂岩(據J.奧丁);D—山崩滑坡角礫岩(據溫德華)
圖8-14 河流、三角洲及濱海中礫石定向排列的基本類型
如在海岸附近,由於山崩地滑的作用,或因海浪沖擊岸邊陡崖崩塌下來的礫石,在重力作用下滾到水盆地較深處,在層間保存下來,形成滑塌礫岩-角礫岩。如粗屑留在濱海深處,繼續受到海浪作用的改造,則成為濱岸礫岩。
從沿岸陡崖崩落下來的固結岩石,主要為角礫狀,而在滾落時攜帶的半固結狀的水底沉積物則易成磨圓的礫石。因此,近岸礫岩-角礫岩的特點是稜角狀和磨圓狀的粗碎屑同時存在,並且分選性不好,大小極不一致,大的角礫可達幾米。岩體呈透鏡狀,在窄長的地帶可以是厚的,但不會既廣布又很厚。可含有海生化石。
(2)河成礫岩
指山間河流和平原河流形成的礫岩,包括暫時水流形成的洪積礫岩或扇積礫岩,以山區河流為主。它們沿山麓成帶狀分布,與砂岩一起形成巨厚層,有的厚度可達千米以上,長度達十千米以上,屬於毗鄰山脈劇烈上升後遭受快速剝蝕的產物。
河成礫岩的礫石成分復雜,屬於典型的復成分礫岩。由於搬運距離不遠,不穩定成分遭到的破壞作用較弱。各種侵入岩、噴出岩、變質岩、沉積岩組成的粗碎屑均可出現。還可以有長石、石英、暗色礦物,及各種岩屑的砂級混入物。填隙物常為粘土雜基,分選性差,一般是雙眾數的(如圖8-13A),最大礫石直徑常超過岩石粒徑中值(Md)的7~8倍。磨圓度不一,礫石對稱性差。礫石的最大平面向源傾斜,呈疊瓦狀排列(圖8-14);在穩定河流中,長軸與水流方向垂直,最大扁平面(ab面)的傾斜方向一般與水流方向相反,傾角隨水流速度而變化,但在近岸處多與岸邊平行。在急流河流中傾角可達15°~30°,而傾斜方向與斜層理的細層傾斜方向相反。
整個河成礫岩的橫斷面常呈大小不等的透鏡體,底界面是一個不平坦的沖刷面,切割了不同的岩層。礫岩的岩性橫向變化大,在平原河流及三角洲分流河道中可見泥礫岩。
(3)冰川礫岩-角礫岩
組分復雜,常見新鮮的不穩定組分。分選性很差,大的礫石常與泥砂混雜在一起,常無層理呈塊狀,往往與冰川粘土共生。礫石表面可見「丁字形」擦痕及磨光面。大的礫石(角礫)形狀奇特,形成五角碎屑或熨斗狀碎屑,其表面的「丁字形」擦痕的方向與冰川流向一致,礫石扁平面排列無一定規則。
(4)殘積角礫岩
系母岩風化後的碎塊就地堆積而成。其特點是碎屑稜角尖銳,毫無分選性,而最特徵的是成分單一,並且沿剖面往下逐漸過渡到下伏的母岩。
(5)喀斯特角礫岩(洞穴角礫岩)
在地下水活動的石灰岩地區由溶洞頂壁垮塌堆積而成。其特點是角礫為石灰岩,膠結物仍是碳酸鹽或風化的紅土物質。
(6)成岩及後生角礫岩
成岩階段,由於膠體物質的脫水收縮,使岩石破碎成角礫,再膠結可成角礫岩。在後生階段,由於細脈的穿插而使岩石具角礫狀外貌,這實際上是一種假角礫岩。在四川中三疊統含鹽段中,由於含鹽層的塑性變形或溶解,使圍岩白雲岩發生破碎,崩解而形成角礫岩。一般又稱為鹽溶角礫岩,是找尋鹽礦的標志。這種角礫岩實屬次生角礫岩的一種類型,它們的分布面積及深度都有限。
沃克(1975)提出了鑒別礫岩成因類型的四個重要標志,即支撐性及分選性、組構、層理和粒序性。他所列出的礫岩成因類型及特徵如圖8-15所示。
5.礫岩和角礫岩的研究方法及地質意義
對粗碎屑岩的研究,主要在野外進行,特別要注意研究以下幾個方面:
1)礫級碎屑成分,要統計各種成分礫石的含量,最好按粒級分別統計,將統計結果繪製成直方圖或圓形圖,並找出礫石成分在剖面上的變化規律。
圖8-15 礫岩的主要類型及特徵
(據Walker,1975)
a(p)a(i)代表礫石長軸A平行水流,長軸呈疊瓦狀排列;a(t)b(i)代表礫石長軸垂直水流,中軸B呈疊瓦狀排列
2)粒度和分選性,最簡便的辦法是在露頭上無選擇地測量100個以上的礫石長軸,統計分析並求出礫石a軸的平均值和分選系數。如有平面上的資料,還要找出它們在平面上的變化規律,作出等值線圖。
3)礫石的圓度、球度、形狀,以及表面特徵的觀察。
4)填隙物的成分和結構特點,以及它們和礫石的相對含量,對填隙物的研究還應該在顯微鏡下進行。
5)沉積構造的研究,如層理構造、粒序性、礫石的排列性質和排列方向,並對礫石的排列方向進行測量、統計作圖。
6)礫岩岩體的產狀、接觸關系、底面特徵的觀察。
礫岩在時間和空間上的分布都很廣泛,自前寒武紀到現代的各個地質歷史時期,以及在各種構造條件下,都或多或少地存在著礫質沉積。在古代,角礫岩要比礫岩少,厚度不大,分布也局限;在古代的礫岩中,最發育的還是山麓地區的河成礫岩,如我國河西走廊的上泥盆統老君山礫岩,其厚度達1000~2000 m。另外,地台型的底礫岩有時分布很廣,其面積可達幾百平方千米。
對礫岩的研究具有很大的理論意義,由於礫岩常形成於構造運動期後,大面積的出現與侵蝕面相伴生,在地層上常作為沉積間斷和地層對比的依據。礫岩,尤其是角礫岩的形成是地殼運動的標志,對於了解地質發展史、地殼運動狀況、古氣候狀況和冰川的存在都是極有用的。此外,礫石的分布還有助於了解古海(湖)岸線的位置、古河床的分布及古流向,以及陸源區母岩的特徵等。
礫岩中常存有重要的金屬和非金屬礦產,如金、鉑、金剛石等貴重砂礦和銅礦、鈾礦等。例如,四川會理大銅廠的含銅礫岩、南非維特沃斯蘭德(Witwatersrand)的含鈾、金礫岩。礫岩常常是重要的含水層,是尋找水資源的有利對象,此外礫岩還可以是石油和天然氣的儲集層。礫岩本身還是建築材料和鋪路材料,礫石也是混凝土的拌料。可見研究礫岩還具有很大的經濟意義。
(二)中碎屑岩——砂岩
1.概述
凡碎屑顆粒的大小在2~0.05mm之間,並且含量在50%以上的碎屑岩稱為砂岩。砂岩主要由砂粒、雜基和膠結物三部分組成,有時可混入一定數量的礫石和粉砂。砂粒主要為陸源碎屑,其中以石英為主,其次為長石和各種岩石碎屑及少量的重礦物。上述三種碎屑組分的量比,不僅能反映陸源區母岩的性質,並且是砂岩按成分分類的主要依據。
砂岩是機械沉積作用的產物,故各種層理構造及層面構造都比較發育,特別是斜層理或交錯層理較其他沉積岩類更為常見。
砂岩分布很廣,在沉積岩中,僅次於粘土岩而居第二,約占沉積岩總量的1/3。
2.砂岩的分類
砂岩的分類方法很多,但主要是據碎屑的粒度和礦物成分進行分類。
1)據碎屑粒度分類:通常劃分為三類,即粗粒砂岩(粒徑2~0.5mm)、中粒砂岩(粒徑0.5~0.25mm)、細粒砂岩(粒徑0.25~0.05mm)。
2)按砂岩成分-成因分類:目前,我國砂岩成分-成因分類都強調了雜基的成因意義,首先根據雜基含量(15%為界)區分出凈砂岩和雜砂岩。然後以石英、長石、岩屑為端元進行三角圖形分類,曾允孚等的分類(圖8-16(a)),用雜基含量來反映結構成熟度和搬運沉積介質的流動特徵;用石英端元(Q)的含量或Q/(F+R)反映砂岩的成分成熟度;用長石(F)/岩屑(R)來反映物源、大地構造狀況和氣候、風化特點。信荃麟等的分類(圖8-16(b)),用雜基含量反映機械分異作用的好壞和流動因素;用石英的含量反映磨蝕歷史及礦物成分成熟度;用長石和岩屑的含量來反映母岩區岩石組合基本特徵。這兩個分類的主要區別是:①前者石英砂岩石英含量下界為95%,後者為90%;②前者石英端元包括石英、燧石、石英岩和其他硅質岩岩屑,後者石英端元只包括石英;③三角形內部分區,前者劃分為7個區,後者劃分為8個區。
圖8-16 國內代表性的砂岩分類
筆者認為,曾允孚等和信荃麟等的分類都是比較成熟的分類。建議採用信荃麟等(1982)的分類方案。但必須說明的是長石砂岩(雜砂岩)與岩屑質長石砂岩(雜砂岩)的分界是石英端元與長石含量為75%、岩屑含量為25%的點之間的連線,即長石與岩屑含量比為3:1。長石質岩屑砂岩(雜砂岩)與岩屑砂岩(雜砂岩)之間的界線是石英端元與岩屑含量為75%、長石含量為25%的點之間的連線,即岩屑與長石含量比值為3:1。
3.砂岩的主要類型
依據信荃麟等(1982)的分類方案,首先按雜基含量把砂岩分成兩大類,即砂岩類(雜基小於15%)、雜砂岩類(雜基大於15%),前者又可分為石英砂岩類、長石砂岩類和岩屑砂岩類三類,每個大類具有獨自的特徵,根據其自身特徵,每一大類砂岩可作進一步類型劃分(表8-4)。
表8-4 砂岩成分分類表
註:當基質含量>15%時,岩石名稱相應改稱石英雜砂岩、長石雜砂岩、岩屑雜砂岩等。(據信荃麟,1982)
圖8-17 白雲質石英砂岩
(單偏光,d=1.9mm)
石英碎屑圓度高,分選較好,雜基為泥晶白雲石,雜基支撐,基底式膠結
(1)石英砂岩
顏色淺,常為淺黃、灰白色,碎屑礦物以石英為主,含量在80%以上,其次可含少量的正長石、微斜長石和酸性斜長石及少量的岩屑。石英砂粒的圓度高、分選好;粒度以中—細粒為最常見。膠結物常見的有硅質、碳酸鹽質或鐵質(圖8-17)。
石英砂岩常呈不厚的穩定層狀,波痕及交錯層理發育。除含鈣質石英砂岩有時含少量鈣質生物介殼外,一般不含化石。
石英砂岩是在地殼比較穩定,地形平坦,氣候潮濕,母岩經過較徹底的化學風化,碎屑物質經過長距離的搬運,至海、湖濱岸和淺水區沉積,有的甚至經過多次沉積旋迴而形成的。如我國北方震旦系長城統石英砂岩、宣化龐家堡震旦系串嶺溝組的鐵質石英砂岩等。
在硅質膠結的石英砂岩中,根據膠結物結構的性質常又分為以下幾種。
1)硅質石英砂岩:碎屑石英未發生次生加大現象,膠結物為蛋白石或玉髓。
2)石英岩狀砂岩:部分石英碎屑發生次生加大現象。
3)沉積石英岩(正石英岩):硅質膠結物全部發生重結晶而成次生石英,顆粒與膠結物界線不清,形成似鑲嵌狀結構,特徵與變質岩的石英岩極為相似。
(2)長石砂岩
肉紅色或粉紅色;主要碎屑組分為石英<75%和長石>25%。長石以正長石和微斜長石為主。碎屑圓度差、分選性中等,常為粗粒結構。長石砂岩中除石英和長石碎屑外,有時還可含<10%的岩屑;重礦物含量亦可超過1%,常見的有鋯石、電氣石、金紅石、獨居石、磷灰石等。膠結物常為碳酸鹽質及氧化鐵,常含有<15%的粘土質雜基,並常圍繞長石碎屑再生長大(圖8-18)。
長石砂岩主要形成於以花崗岩或花崗片麻岩為母岩、地形起伏大的山區,母岩經受強烈的物理風化並迅速發生堆積而形成。一般分布在山前坳陷和邊緣坳陷等地區,多屬於湖泊、河流及山麓洪(沖)積沉積,如四川侏羅系的長石砂岩。
(3)岩屑砂岩
灰綠、灰黑色,碎屑顆粒中石英含量<75%,岩屑>25%,成分隨母岩而異,長石<10%,並以酸性斜長石為主;重礦物含量在1%以上,種類較復雜,常見有輝石、角閃石等。碎屑的分選和磨圓度均差,顆粒呈稜角狀。膠結物為硅質或碳酸鹽質,常呈基底式膠結。粘土雜基也較多,並常轉變為綠泥石和絹雲母,有時並有交代碎屑的現象(圖8-19)。
圖8-18 長石砂岩
(單偏光,d=1.4mm)
碎屑成分以石英、長石為主,長石最高含量可達50%以上,填隙物為粘土及鐵質,粘土圍繞長石使長石形成次生加大,具有良好的晶形
圖8-19 長石岩屑砂岩
(單偏光,d=3.5mm)
碎屑成分除石英外,有各種長石和岩屑,長石以斜長石為多,岩屑成分有噴出岩、粉砂岩、石英岩、粘土岩等,填隙物為粘土及少量的碳酸鹽,孔隙膠結
岩屑砂岩主要形成於地殼運動劇烈時期,如地槽強烈下陷階段。由於岩石遭受劇烈的風化剝蝕,碎屑物質只經短距離搬運,便快速堆積下來。多分布於構造隆起區附近的斷陷帶或坳陷盆地中。
(4)雜砂岩類
指雜基含量大於15%、分選極差、泥砂混雜的砂岩(圖8-20)。在分類上與凈砂岩並列,為另一大類砂岩,其進一步分類命名與凈砂岩(砂岩)相同。
雜砂岩也有人稱之為瓦克岩、硬砂岩。按照多數人的理解,瓦克岩是與雜砂岩近似的概念,硬砂岩則與岩屑砂岩的概念相近似。為避免人為的概念混亂,筆者贊同把瓦克岩、硬砂岩的術語廢棄。
圖8-20 岩屑雜砂岩
(據信荃麟,1982)
(正交光,×80)
北京西山,侏羅系九龍山組
雜砂岩一般富含石英,有不同比例的長石和岩屑,常含少量的黑、白雲母碎屑。
石英有單晶石英、多晶石英。長石主要是斜長石和鉀長石。岩屑主要是泥、頁岩、粉砂岩、板岩、千枚岩和雲母片岩岩屑,酸性火山岩岩屑也較為常見,安山岩岩屑極少。
雜砂岩雜基含量高(大於1500),而膠結物極少,自生礦物主要是碳酸鹽,一般呈斑點狀產出,通常交代雜基和顆粒。
雜砂岩呈暗灰色,一般是堅硬、固結良好的砂岩。常見遞變層理和底面鑄模構造。
由於雜砂岩是含有大量雜基、泥砂的砂岩,通常是泥砂混雜搬運的重力流沉積的產物,最常見於濁流沉積物中。
4.砂岩的研究方法及意義
對於砂岩(包括粉砂岩)的研究,不僅要在野外進行詳細觀察描述,而且還必須做大量的室內工作。
在室內工作中,薄片鑒定是最基本的手段之一,可用來詳細研究砂岩成分、結構以及成岩、後生變化,以便正確地予以命名和進行成因分析。其他常用手段還有機械分析、重礦物分析及形態分析等。為了確定砂岩的儲集性能,可用專門方法測定砂岩的孔隙度和滲透率,利用掃描電鏡、陰極發光及X射線衍射等現代化手段,再結合壓汞分析,可以進一步研究砂岩孔隙結構、膠結物的類型和數量,進而闡明環境的特點及其對儲集性能的影響。
野外工作和實驗室分析的結合,可對地層的劃分和對比,以及古地理、古構造、古氣候、古代沉積環境等方面的研究,提供重要的依據。
砂岩的研究具有極為重要的實際意義。砂岩是最重要的油氣儲集層,據統計世界上半數以上的油氣資源儲集在砂岩中。另外,砂岩中常有銅、鐵、鉛、鋅、鈾等多種層控金屬礦床;砂岩是良好的含水層,是尋找地下水資源的有利場所;固結良好的砂岩可作建築石材,鬆散的砂可作水泥拌料,純凈的石英砂和石英砂岩是硅酸鹽工業和玻璃工業的原料。某些砂和砂岩中常常富集有重要礦產,如金、鉑、鋯石、獨居石、錫石、金紅石等礦物,可構成重要的砂礦。
從上述可以看出,砂岩的研究不論是在地質理論方面,還是在國民經濟建設方面,都具有十分重要的意義。
(三)細碎屑岩——粉砂岩
粉砂岩是由粒度在0.05~0.005mm、含量在50%以上的碎屑質點組成的碎屑岩。粉砂岩中常混入砂和粘土,性質介於砂岩與粘土岩之間。
粉砂岩的碎屑組分以石英為主,長石次之,岩屑少見,有時含較多的白雲母片。重礦物含量較高,可達2%~3%以上,常見的為鋯石。碎屑的磨圓度差,常呈稜角狀,填隙物為粘土質、碳酸鹽質、氧化鐵質等。
粉砂岩按粒度可細分為粗粉砂岩(碎屑粒度0.05~0.03mm)和細粉砂岩(碎屑粒度0.03~0.005mm)兩類。
粉砂岩因顆粒細小,肉眼難以識別其礦物成分和形態特徵,野外鑒定時可根據其粗糙的外貌和斷口,以及用手搓捻其粉末有粉砂質點感覺與粘土岩相區別。此外,需著重觀察岩石的顏色、層理等性質。
粉砂岩是碎屑經過了長距離搬運後,在比較安靜的水動力條件、沉速比較緩慢的環境下形成的。在橫向上分布於砂岩和粘土岩的過渡地帶,在縱向上逐漸變成砂岩、粘土岩。它常具極薄的水平層理、波狀層理及波狀斜層理。
粉砂岩分布很廣,我國很多雜色岩層、紅層均為粉砂岩層。例如我國南方中生代—新生代的紅層;北方廣泛分布的黃土及黃土狀岩石,也是一種半固結的粘土質粉砂岩。其中粉砂含量一般為40%~60%;其次為粘土,一般在30%左右(華北黃土中粘土含量可達40%);再其次為砂粒,含量在10%左右,粒徑一般<0.25mm。碎屑成分以石英、長石為主,此外還有電氣石、鋯石、石榴子石等。我國北方的黃土一般認為是風成的,而其他地區(如成都平原、蘇北、南京附近)的黃土則認為以水成為主。
❼ 請問文化石怎麼做
文化石,學術名稱鑄石(Cast Stone) , 被定義為「精緻的建築混凝土建築單元製造,模擬自然切開取石,用於單位砌築應用」。
在英國和歐洲的鑄石板被定義為「與骨料和膠凝的粘合劑,在外觀上類似,以類似的方式可以使用的,天然石材」的任何材料製造。 鑄石是一個磚石結構的產品,作為一個建築的功能,裝飾,裝飾或面臨的建築物或其他構築物,或可用於園林小品 。 鑄石可製成白色和/或灰色水泥,製成品或天然砂,精心挑選的碎石或級配良好的天然礫石和礦物顏料,達到理想的顏色和外觀,同時保持耐用的物理性能超過最自然的切割石料。 鑄石是一個很好的替代品自然切石灰石,褐砂石,砂石,青石,花崗岩,板岩,珊瑚岩,石灰及其他天然石料。
天然文化石:
是開采於自然界的石材礦床,其中的板岩、砂岩、石英石,經過加工,成為一種裝飾建材。天然文化石材質堅硬,色澤鮮明,紋理豐富、風格各異。具有抗壓、耐磨、耐火、耐寒、耐腐蝕、吸水率低等優點。 天然文化石最主要的特點是耐用,不怕臟,可無限次擦洗。但裝飾效果受石材原紋理限制,除了方形石外,其他的施工較為困難,猶其是拼接時。
人造文化石:
人造文化石是採用浮石、陶粒、硅鈣等材料經過專業加工精製而成的,採用高新技術把天然形成的每種石材的紋理、色澤,質感以人工的方法進行升級再現,效果極富原始、自然、古樸的韻味。高檔人造文化石具有環保節能、質地輕、色彩豐富、不霉、不燃、抗融凍性好、便於安裝等特點。
文化石的分類上大體上相似,一般有條石,麵包石,城牆石,風化石、鵝卵石、混合紋理石、仿古磚等。
文化石的施工跟普通的牆壁施工是有很大區別:
一、將牆面處理干凈並做出粗糙的表面,如是塑料質木質等低吸水性光滑面,須鋪鐵絲網,並做出粗糙底面,充分保養後再鋪貼。
二、貼岩石之前務必先將岩石在平地上排列搭配出最佳效果後在按排列次序鋪貼,相近尺寸、形狀、顏色的岩石不要相鄰。
三、425號以上的白水泥,普通水泥(水泥:砂:801膠水的比例為1:2:0.05),陶瓷粘接劑(請注意粘接劑使用說明)高性能專用粘接劑均可作為粘接劑。
四、將岩石充分侵濕,在岩石底部中央塗抹粘接劑要堆起呈山形狀(貼仿古磚時磚底部可塗布薄層粘接劑)如不慎大面積弄臟表面需及時用刷子清洗後使用。
五、先貼轉角。充分按壓,使岩石周圍可看見粘接劑擠出(部分產品不需轉角)。
六、如施工需要,可對岩石進行切割來調整。
七、用塑料袋裝填塗料來填縫隙,注意把握深淺,縫隙越深產品的立體效果。
八、填縫劑初凝後,用竹片等將多餘的填縫料除去,用沾水的毛刷修理縫隙表面,如不慎岩石表面粘有少量填縫劑或粘接劑,待其乾燥後,用刷子除去。更好。部分產品不須留縫。
九、岩石使用於室外時,鋪貼好之後,待產品和填縫劑完全乾燥後可噴塗防護劑進行防護處理(可防水、防凍、抗紫外線、防返鹼等特點)。
十、留縫的要求處理(1)亂形岩石——最小的縫圍10mm左右,亂形尺寸的差異用填縫劑來調整。
❽ 黃色透光有紋理鵝卵石這是什麼石頭
石英質鵝卵石,主要化學成分是二氧化硅,其次是少量的氧化鐵和微量的錳、銅、鋁、鎂等元素及化合物。
其形成原因是破碎的岩塊,經長距離搬運使稜角消失,形成園形或橢圓形的石子,產於各地江河之處,品種繁多,石體花紋有條帶狀、條紋狀、花斑狀、波紋狀及不規則彎曲條帶等,多以黑、黃、青灰色為主,
其外形大多圓潤有形,表面細潤光潔平坦光滑,石質堅實,多數呈不規則塊狀,具蠟質或玻璃光澤,半透明。可刻劃玻璃並留下劃痕,無臭味淡,迅速磨擦不易熱。
❾ 礫石,為何能減輕水土流失
有很多的同學是非常想知道,防止水土流失的措施有哪些,小編整理了相關信息,希望會對大家有所幫助!
1如何防止水土流失
(一)減少坡面徑流量,減緩徑流速度,提高土壤吸水能力和坡面抗沖能力,並盡可能抬高侵蝕基準面。
在採取防治措施時,應從地表徑流形成地段開始,沿徑流運動路線,因地制宜,步步設防治理,實行預防和治理相結合,以預防為主;冶坡與冶溝相結合,以冶坡為主;工程措施與生物措施相結合,以生物措施為主,採取各種措施綜合治理。充分發揮生態的自然修復能力,依靠科技進步,示範引導,實施分區防治戰略,加強管理,突出保護,依靠深化改革,實行機制創新,加大行業監管力度,為經濟社會的可持續發展創造良好的生態環境。
(二)強化造林治理。
主要用於水土流失嚴重,面積集中,植被稀疏,無法採用封禁措施治理的侵蝕區,其治理技術要點是:適地、適樹、營養袋育苗,整地施肥,高密度、多層次造林,爭取快速成林、快速覆蓋。對流失嚴重、坡度過陡,造林不易成功的陡坡地,要輔以培地埂,挖水平溝,修水平台地等工程強化措施。
(三)加強預防監督職能的發揮,依法防治水土流失。
近年來,由於宣傳力度不夠,一些部門、企事業單位和個人對水土保持的重要性和緊迫性認識不足,尤其是水土保持的基本國策意識和法制觀念不強。有法不依,執法不嚴現象普遍存在。《水土保持法》明令規定「禁止在25°以上陡坡地開墾種植農作物」,並根據實際情況,逐步退耕、植樹種草、恢復植被、或者修建梯田「,但這項規定目前還未真正得到落實;
二是近年來,項目建設力度較大,但開發項目水保方案編報率低。建議進一步健全與加強水土保持法制隊伍,切實執行《水土保持法》、《森林法》、《環境保護法》、《草原法》、《野生動物保護法》、《水法》等法律,以及與生態環境保護相關的法規政策,依法打擊各種破壞資源與環境的違法犯罪行為。
各有關部門、企業在經濟開發和項目建設時,要充分考慮對周圍水土保持的影響,嚴格執行水土保持有關法律法規。嚴格控制在生態環境脆弱的地區開墾土地,堅決制止毀壞林地、草地以及污染水資源等造成新的水土流失發生的行為。
(四)處理好生態效益與社會經濟效益的關系。
水土流失治理與水土等自然資源的開發利用要相結合。只有強調減蝕減沙效益與經濟效益相結合才能發動廣大群眾參與水土保持工作。但是,從水土流失地區可持續發展要求來看,除了必須把土壤侵蝕減小到允許的程度外,還需要建立流域允許產沙量的考核指標。在小流域治理的規劃與成果驗收中,要突出減蝕減沙等生態效益,並把它落到實處。不能只考慮人均糧食產量、人均收入、脫貧致富等社會經濟指標。
2水土流失的原因是什麼
水土流失既有自然原因,又有人為原因,自然原因,如黃土高原本身黃土層深厚疏鬆,垂直紋理發育,易被流水侵蝕,人為原因則主要是指人類的生產活動,近年來,由於人類過度墾殖和放牧,以及開采礦產等造成植被大量被破壞,造成了水土流失的加劇,既使得土地荒漠化,又抬高河床,造成洪澇災害。
防止水土流失主要是以植樹種草為主,防止過度開荒,部分地區如坡度較高的丘陵地區應將耕地轉變為果園或發展林業,限制畜牧業發展超過草原的承載量。
❿ 沙地是指什麼地貌戈壁又是指什麼地貌
沙地:是在半濕潤、半乾旱地帶,由於人為的因素綜合影響和干擾,形成類似沙漠的地貌類型,叫沙地,可分為流動沙地,半固定沙地,固定沙地。
戈壁:地勢起伏平緩、地面覆蓋大片礫石的荒漠。蒙古語稱礫石質荒漠為戈壁。荒漠中的吹蝕區中的各類沉積物,例如山前洪-沖積平原面上的洪積物、沖積物、冰川、冰水平原上的冰磧物和冰水堆積物以及基岩經強烈風化後的碎屑殘積物等,經過強勁的風力作用,細粒砂與粉塵被吹掉,留下粗大的礫石,成片覆蓋於地面形成礫漠。中國的甘肅玉門一帶十分典型。礫漠中的礫石在風所挾帶的沙的磨蝕下,形成具有稜角的風棱石,風棱石表面有褐色的鐵錳氧化物殼,這層殼稱為荒漠漆,是礫石中水分蒸發時所溶解的礦物質沉澱於礫石表面而成。