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矿物的鉴定

2008-03-25 21:52阅读:
[实验原理]
1.矿物的形态
(1)显晶单个晶体的形态
柱状:石英、角闪石
板状:板状石膏、重晶石
片状:云母、蛭石
粒状:黄铁矿(立方体、五角十二面体)
石榴子石(四角三八面体、菱形十二面体)
(2)显晶集合体的形态:
晶簇状:石英、方解石
放射状:阳起石、红柱石
纤维状:石棉、纤维石膏
鳞片状:镜铁矿、锂云母
粒状:橄榄石
显晶集合体形态取决于单体形态及其排列方式。
(3)隐晶集合体形态
结核状:磷灰石
葡萄状:硬猛矿
钟乳状:方解石
鲕状:赤铁矿
豆状:赤铁矿
2.矿物的光泽:矿物表面反射可见光波的能力称为光泽。按其表现可分为:
(1)金属光泽:象磨光的金属表面所具有的光泽一样。这些矿物在无釉瓷板上划的条痕为深色,并且在很薄的情况下都是不透明的,如黄铁矿、黄鉰矿等。
(2)半金属光泽:象历久变暗的金属光泽,例如赤铁矿、褐铁矿。
(3)非金属光泽:除具金属和半金属光泽的矿物以外的矿物,均具有非金属光泽。由于矿物表面性质和集合体形态不同,又可以分下列几种:
①金刚光泽:为微透明或半透明,反射能力又很强的矿物所具有,如闪锌矿。
②玻璃光泽:象玻璃光面所反射的光泽。大多数透明。半透明矿物的平坦面往往具有玻璃光泽,如石英、方解石晶面上的光泽。造岩矿物绝大多数具有玻璃光泽。
③脂肪光泽:矿物表面象涂了一层油脂薄膜所反射出来的光泽,一般在透明、半透明矿物的粗糙表面,由于反射消散所致,如块状石英的断口上的光泽。
④珍珠广州:象贝壳内部珍珠状表面形成的彩色变幻,这是有薄片状矿物表面或解理面上光的连续反射和干涉所致。如白云母、黑云母和蛭石。
⑤丝绢光泽:象丝线的光泽,为平行纤维状矿物由于反射光相互干扰所致,如石棉、纤维石膏。
⑥土状光泽:细分散的颗粒集合体,具有很多的细孔,使光线陷入孔内,向各个方向散射,因而使矿物表面暗淡无光,如高岭石。
观察矿物光泽时,要在比较明亮的光线下
对着光线入射方向,反复转动矿物来进行观察。对矿物晶体要选择清洁新鲜的解理面,晶面或光滑的平面进行观察,对矿物集合体是以矿物集合体总的光泽为准。另外,还要注意某些矿物不同的部位具有不同的光泽,如石英晶面上是玻璃光泽,而断口面上是油脂光泽。矿物内部包裹体、裂隙等对光泽也有影响。
3.矿物的颜色:矿物的颜色主要是矿物对可见光波中不同波长光波的选择吸收作用的结果。
(1)自色:是矿物本身固有的颜色,因其比较稳定而具有鉴定意义。如黄铜矿、黄铁矿具黄铜色。磁铁矿具铁黑色,孔雀石具绿色。
(2)他色和假色:都不是矿物本身所固有的,而是外来杂质或由于某些物理因素所引起的颜色,因而都不是鉴定特征。如墨晶。
颜色的三种描述方法:
(1)标准色谱法:如斜长石为白色。
(2)二元法:主要颜色写在后面,如橄榄石为黄绿色。
(3)类比法:如黄铜矿为铜黄色,雄磺为桔红色。
4.条痕:是矿物粉末的颜色。拿矿物的尖端在无釉瓷板上擦划,当矿物的硬度小于瓷板时,所留下的粉末颜色即为条痕。它比块状矿物的颜色要固定些,因而更具有鉴定意义。尤其是对深色金属矿物的鉴定。
观察矿物条痕时,要注意在干净平整的白色瓷板(或粗碗边底)上进行,要用被测矿物的尖棱角在瓷板上进行刻划,若矿物的硬度大于瓷板的硬度时,则刻划出来的是瓷板的粉末,而不是矿物的粉末,这时要用别的工具将矿物破碎成粉末后,放在白纸上进行观察。
5.矿物的解理与断口:矿物受力后沿一定方向裂开成光滑平面的性质称为解理。受力后成不规则的破裂,成凹凸不平的破裂面,称为断口。
根据解理形成的难易和解理面的平滑程度分为四级。
①极完全解理:矿物极易沿一定方向裂成叶片或薄片,解理面光滑平整。此类矿物一般无断口出现,如云母。
②完全解理:矿物沿一定方向破裂成小块,解理面相当光滑,此类矿物不易见到断口,如方解石。
③中等解理:解理程度较差。在这种矿物的碎块上,即可看到解理面,又可以看到断口,如长石、角闪石。
④不完全解理:在矿物的碎块上很难看到明显的解理面,大部分都问断口,如磷灰石。
根据断口面的形状,平整情况可分为:
贝壳状断口:断口面似贝壳,具弯曲同心状条纹,如石英的断口面。
参差状断口:断口面不平坦,高低参差,如磷灰石的断口。
6.矿物的硬度:矿物抵抗别的东西对它的摩擦和刻划的能力成为硬度。一般常用摩氏硬度计的十种矿物来确定另外一些矿物的硬度。
鉴定矿物硬度的方法,是在被测矿物的平面上用硬度计中标准矿物的尖端去刻划它。若在矿物表面留下刻痕,则标准矿物的硬度大于被测矿物;若被测矿物表面留下标准矿物的粉末而无刻痕,则标准矿物的硬度小于矿物。通过多次实验,使被测矿物的硬度介于硬度计中相邻两种标准矿物之间,便可得出待测矿物的硬度。
风化、裂隙及杂质的存在,常会降低矿物的硬度。集合体如呈细粒、土状、粉末状湖纤维状,往往很难精确测定其单体的硬度,所以测硬度时要尽量在颗粒大的单体的新鲜面上测试。
在野外可用指甲(硬度在2.5-3)、小铁刀(5-5.5)、钢锉(6-7)代替标准硬度计。
7.矿物的比重:其大小决定于组成矿物的化学元素的原子量和结晶构造。精确地测量矿物的比重需要在实验室中进行,一般可用手粗略估量其大小。按比重大小分为三级:
组别矿物
轻矿物类(比重<2.5)石油、石膏、石盐、煤等
中等矿物类(比重2.-4)方解石、石英、长石、云母
重矿物类(比重>4)重晶石、黄铁矿、毒砂等
8.其他物理性质:如磁性、弹性、绕性、发光性以及咸、苦、涩味、砷臭、臭、滑感等各种性质,对于某些矿物也是鉴定特征。
方解石:属碳酸盐。晶体常呈菱面体,集合体为粒状、钟乳状等。纯者无色、白色,常染成各种颜色。玻璃光泽,硬度3.0。菱面体完全节理,比重2.6-2.8。与稀盐酸(1%)作用,剧烈的放出CO2气泡。

[实验仪器及用品]
放大镜,条痕板,小刀,10%HCl。

[实验内容及步骤]
实验内容:




矿物名称
化学成分
矿物形态
颜色
光泽
条痕
透明度
比重
硬度
解理
磁性
其它
鉴定特征




























方法与步骤:
1.观察矿物的形态及物理性质时,特别要观察其典型特征。
2.比较描述矿物的特征。
[思考题]
1、全面描述方解石的一般特征?
2、写出下列各组矿物的区别?
(1)黄铁矿与黄铜矿
(2)方解石与白云石
(3)赤铁矿与褐铁矿
3、矿物的颜色、光泽、透明度、条痕等,彼此间有什么关系?
4、解理是怎样产生的?解理面与断口面有什么不同?观察解理时应该注意些什么?

[实验注意事项]
观察解理要注意以下几点:
(1)只有粗大晶体的矿物能用肉眼困难到解理,非晶质或颗粒太小的晶质矿物无法直接观察解理。
(2)要学会区别解理面与晶面:
①晶面为晶体形成过程中生长到最外面的一层平面,受力打击后,立即破碎消失;解理面为在晶体内部构造上连接力弱的方向上,受力打击后可连续出现相互平行的平面,呈阶梯状。
②晶面一般比较暗淡且不平,解理面颜色新鲜,光泽较强。
③在区别解理的级别时,解理面光滑平整,反光性强者,属性完全或完全解理;如需自己观察才能看到遮,属中等解理
④划分解理组的级别时,要在同一单体上,将标本方向基本固定后,再进行记数,以免重复。相互平行的解理面称为一组,不同方向的解理面为另一组,当同一单体上有两组以上解理时,即可观察解理面的夹角大小(判断解理交角的度数,只要判断其是等于90度,或是大于90度、小于90度)。正长石解理夹角为90度,斜长石不为90度。
由于矿物的解理是严格受其内部构造所控制的,所以性质稳定,是鉴定矿物的主要根据。一定要掌握鉴定解理的方法。

[实验报告要求]
完成矿物编号、矿物名称、化学成分、矿物形态、颜色、光泽、条痕、透明度、比重、硬度、解理、磁性及鉴定特征的填写
实验二常见硅酸矿物的认识

[实验目的及要求]
1.巩固矿物的认识方法。
2.掌握常见硅酸矿物的特征。
3.理解硅酸盐矿物的形态与晶体结构的关系。
[实验原理]
1.矿物的形态
(1)显晶单个晶体的形态
柱状:石英、角闪石
板状:板状石膏、重晶石
片状:云母、蛭石
粒状:黄铁矿(立方体、五角十二面体)
石榴子石(四角三八面体、菱形十二面体)
(2)显晶集合体的形态:
晶簇状:石英、方解石
放射状:阳起石、红柱石
纤维状:石棉、纤维石膏
鳞片状:镜铁矿、锂云母
粒状:橄榄石
显晶集合体形态取决于单体形态及其排列方式。
(3)隐晶集合体形态
结核状:磷灰石
葡萄状:硬猛矿
钟乳状:方解石
鲕状:赤铁矿
豆状:赤铁矿
2.矿物的光泽:矿物表面反射可见光波的能力称为光泽。按其表现可分为:
(1)金属光泽:象磨光的金属表面所具有的光泽一样。这些矿物在无釉瓷板上划的条痕为深色,并且在很薄的情况下都是不透明的,如黄铁矿、黄鉰矿等。
(2)半金属光泽:象历久变暗的金属光泽,例如赤铁矿、褐铁矿。
(3)非金属光泽:除具金属和半金属光泽的矿物以外的矿物,均具有非金属光泽。由于矿物表面性质和集合体形态不同,又可以分下列几种:
①金刚光泽:为微透明或半透明,反射能力又很强的矿物所具有,如闪锌矿。
②玻璃光泽:象玻璃光面所反射的光泽。大多数透明。半透明矿物的平坦面往往具有玻璃光泽,如石英、方解石晶面上的光泽。造岩矿物绝大多数具有玻璃光泽。
③脂肪光泽:矿物表面象涂了一层油脂薄膜所反射出来的光泽,一般在透明、半透明矿物的粗糙表面,由于反射消散所致,如块状石英的断口上的光泽。
④珍珠广州:象贝壳内部珍珠状表面形成的彩色变幻,这是有薄片状矿物表面或解理面上光的连续反射和干涉所致。如白云母、黑云母和蛭石。
⑤丝绢光泽:象丝线的光泽,为平行纤维状矿物由于反射光相互干扰所致,如石棉、纤维石膏。
⑥土状光泽:细分散的颗粒集合体,具有很多的细孔,使光线陷入孔内,向各个方向散射,因而使矿物表面暗淡无光,如高岭石。
观察矿物光泽时,要在比较明亮的光线下对着光线入射方向,反复转动矿物来进行观察。对矿物晶体要选择清洁新鲜的解理面,晶面或光滑的平面进行观察,对矿物集合体是以矿物集合体总的光泽为准。另外,还要注意某些矿物不同的部位具有不同的光泽,如石英晶面上是玻璃光泽,而断口面上是油脂光泽。矿物内部包裹体、裂隙等对光泽也有影响。
3.矿物的颜色:矿物的颜色主要是矿物对可见光波中不同波长光波的选择吸收作用的结果。
(1)自色:是矿物本身固有的颜色,因其比较稳定而具有鉴定意义。如黄铜矿、黄铁矿具黄铜色。磁铁矿具铁黑色,孔雀石具绿色。
(2)他色和假色:都不是矿物本身所固有的,而是外来杂质或由于某些物理因素所引起的颜色,因而都不是鉴定特征。如墨晶。
颜色的三种描述方法:
(1)标准色谱法:如斜长石为白色。
(2)二元法:主要颜色写在后面,如橄榄石为黄绿色。
(3)类比法:如黄铜矿为铜黄色,雄磺为桔红色。
4.条痕:是矿物粉末的颜色。拿矿物的尖端在无釉瓷板上擦划,当矿物的硬度小于瓷板时,所留下的粉末颜色即为条痕。它比块状矿物的颜色要固定些,因而更具有鉴定意义。尤其是对深色金属矿物的鉴定。
观察矿物条痕时,要注意在干净平整的白色瓷板(或粗碗边底)上进行,要用被测矿物的尖棱角在瓷板上进行刻划,若矿物的硬度大于瓷板的硬度时,则刻划出来的是瓷板的粉末,而不是矿物的粉末,这时要用别的工具将矿物破碎成粉末后,放在白纸上进行观察。
5.矿物的解理与断口:矿物受力后沿一定方向裂开成光滑平面的性质称为解理。受力后成不规则的破裂,成凹凸不平的破裂面,称为断口。
根据解理形成的难易和解理面的平滑程度分为四级。
①极完全解理:矿物极易沿一定方向裂成叶片或薄片,解理面光滑平整。此类矿物一般无断口出现,如云母。
②完全解理:矿物沿一定方向破裂成小块,解理面相当光滑,此类矿物不易见到断口,如方解石。
③中等解理:解理程度较差。在这种矿物的碎块上,即可看到解理面,又可以看到断口,如长石、角闪石。
④不完全解理:在矿物的碎块上很难看到明显的解理面,大部分都问断口,如磷灰石。
根据断口面的形状,平整情况可分为:
贝壳状断口:断口面似贝壳,具弯曲同心状条纹,如石英的断口面。
参差状断口:断口面不平坦,高低参差,如磷灰石的断口。
6.矿物的硬度:矿物抵抗别的东西对它的摩擦和刻划的能力成为硬度。一般常用摩氏硬度计的十种矿物来确定另外一些矿物的硬度。
鉴定矿物硬度的方法,是在被测矿物的平面上用硬度计中标准矿物的尖端去刻划它。若在矿物表面留下刻痕,则标准矿物的硬度大于被测矿物;若被测矿物表面留下标准矿物的粉末而无刻痕,则标准矿物的硬度小于矿物。通过多次实验,使被测矿物的硬度介于硬度计中相邻两种标准矿物之间,便可得出待测矿物的硬度。
风化、裂隙及杂质的存在,常会降低矿物的硬度。集合体如呈细粒、土状、粉末状湖纤维状,往往很难精确测定其单体的硬度,所以测硬度时要尽量在颗粒大的单体的新鲜面上测试。
在野外可用指甲(硬度在2.5-3)、小铁刀(5-5.5)、钢锉(6-7)代替标准硬度计。
7.矿物的比重:其大小决定于组成矿物的化学元素的原子量和结晶构造。精确地测量矿物的比重需要在实验室中进行,一般可用手粗略估量其大小。按比重大小分为三级:
组别矿物
轻矿物类(比重<2.5)石油、石膏、石盐、煤等
中等矿物类(比重2.-4)方解石、石英、长石、云母
重矿物类(比重>4)重晶石、黄铁矿、毒砂等
8.其他物理性质:如磁性、弹性、绕性、发光性以及咸、苦、涩味、砷臭、臭、滑感等各种性质,对于某些矿物也是鉴定特征。
方解石:属碳酸盐。晶体常呈菱面体,集合体为粒状、钟乳状等。纯者无色、白色,常染成各种颜色。玻璃光泽,硬度3.0。菱面体完全节理,比重2.6-2.8。与稀盐酸(1%)作用,剧烈的放出CO2气泡。
[实验仪器及用品]
放大镜,条痕板,小刀
[实验内容及步骤]
实验内容:




矿物名称
化学成分
矿物形态
颜色
光泽
条痕
透明度
比重
硬度
解理
磁性
其它
鉴定特征




























方法与步骤:
1.观察矿物的形态及物理性质时,特别要观察其典型特征。
2.比较描述常见硅酸盐矿物的特征。
[思考题]
1、全面描述石英的一般特征
2、比较下列各组矿物的特征
(1)石英与斜长石
(2)斜长石与正长石
(3)角闪石与黑云母
(4)黑云母与白云母

[实验报告要求]
完成矿物编号、矿物名称、化学成分、矿物形态、颜色、光泽、条痕、透明度、比重、硬度、解理、磁性及鉴定特征的填写。同时写出常见矿物的形态、颜色、条痕、光泽、硬度、解理、断口
实验三岩浆岩的认识
[实验目的及要求]
1.认识岩浆岩的主要结构和构造,学会辨别岩石中的矿物组成。
2.掌握岩浆岩的认识方法。
3.掌握常见岩浆岩的典型特征
4.学会描述岩浆岩的方法。
[实验原理]
岩浆岩的认识方法
由手标本上鉴定岩浆岩时,首先从岩石的颜色、矿物组成、结构着手,估计矿物成分百分含量,并查看鉴定表,确定它属于哪一大类,再确定岩石名称。鉴定步骤如下:
1.观察岩石颜色:颜色是岩石手标本上最直观的现象。岩石的颜色是指整体而言,不是指某一种矿物的颜色。看时应把标本放远些,颜色的深浅取决于暗色矿物在岩石中的百分含量,即色率。
超基性岩色率>75%黑色,绿黑色,暗绿色
基性岩色率35%-75%灰黑色,灰绿色
中性岩色率35%-20%灰白,灰白色
酸性岩色率<20%肉红色,淡红色,淡黄色,白色
在标本上估计色率可大致判别岩石的成分和类别。
2.矿物组成:岩浆岩中矿物成分是岩石分类命名的主要依据,因此要准确地把岩石中矿物鉴定出来,可以借助颜色。岩石颜色深,可以先看深色矿物,如橄榄岩,辉石,角闪石等。岩石颜色浅时,可先看浅色矿物,如石英、长石等。在鉴定矿物时要注意以下几个方面:
(1)有无石英及其含量;
(2)有无长石,属于正长石还是斜长石及其含量;
(3)深色矿物的种属及其含量;
(4)在野外还应注意矿物的风化。
现简述如下:
(1)指示矿物:石英是酸性岩中的特有矿物,如果一岩石中出现石英,就指示该岩石属性岩或基性岩。必须指出,在基性岩里常可含有一定数量的橄榄石,中性岩里也可含少量石英,在这种情况下,可结合其他条件加以区别。
(2)长石类矿物:长石是岩浆岩主要的矿物成分,从酸性岩到基性岩,岩石中的长石成分也是有规律地变化。酸性岩和碱性岩以钾长石为主;中基性岩以斜长石为主;而超基性岩不含或很少含长石类矿物。这样,虽然有些基性岩里含有橄榄石,但仍可根据其中含有长石以区别于超基性岩。又如对含有石英的中性岩来说,则其长石种类主要为斜长石,也与酸性岩不同,所以根据岩石中的长石成分,再结合指示矿物的情况,是鉴定各类岩浆岩的关键。
在岩石中,长石为玻璃光泽,有良好解理。石英断口为油脂光泽,透明度高,无解理,两者易于区别。斜长石与钾长石的区别主要是借助于双晶,前者的解理面上有平行而紧密排列的细纹即双晶纹,钾长石没有细密的双晶纹,而为卡氏双晶。从颜色上,斜长石多为灰白色,钾长石多为肉红色,但钾长石也有灰白色的,斜长石也可以有肉红色的。一般来说,如果岩石中出现两种颜色的长石,那么,一般红色都是正长石,灰白色都是斜长石。如果长石呈浅绿色的则为斜长石,这是因为斜长石已绿泥石化之故,此外钾长石常呈宽板状,斜长石呈板状或细针状,所以,当见到细针状的长石时,可定为斜长石。在喷出岩中,钾长石往往成为透长石和石英相像,应注意其解理。
(3)深色矿物:深色矿物在各类岩浆岩里也有所不同,酸性岩以黑云母为主,中性岩为角闪石,基性岩为辉石,超基性岩以橄榄石及辉石为主。
橄榄石不与石英共生,如果有大量石英存在,接可排除有橄榄石的可能。在岩石中橄榄石不具解理与区别于其他三种深色矿物。把单个矿物用小刀剥落下来,可见明显的淡黄绿色。玻璃光泽,贝壳状断口,多蛇纹石化,黑云母为六边形的横切面,片状,棕黑色易识别,黑云母经常是与酸性岩有关。辉石和角闪石都是暗色柱状矿物,可根据二者的横切面形态及其解理角的大小加以鉴定,但也并不容易做到,可利用矿物共生的规律来加以鉴别。如果岩石中斜长石为主,且石英很少,岩石色率高,则该种柱状矿物多为辉石,否则为角闪石。
喷出岩中矿物成分的鉴定:喷出岩中基质的矿物成分难以鉴定。斑晶是岩石中的主要成分,所以可根据斑晶的矿物成分并结合岩石的颜色定名。
3.观察岩石的结构和构造:定出岩石中的矿物组成后,可进一步观察岩石的结构和构造,即可将岩石定名。
(1)结构常见的有:
全晶质等粒结构
粗粒结构粒径5>mm,如粗粒花岗岩
中粒结构粒径5-1mm,如中粒花岗岩
细粒结构粒径1-02mm,如细粒花岗岩
斑状结构如花岗岩、正长斑岩
似斑状结构如斑状花岗岩
玻璃质结构如浮岩
(2)构造常见的有:
气孔构造如气孔状玄武岩
杏仁构造如杏仁状玄武岩
流纹构造如流纹岩
块状构造如花岗岩
岩石的结构和构造是由生成条件所决定的,反过来,可根据结构和构造来判断岩石的产状属于喷出岩、浅成岩或深成岩。一般喷出岩具隐晶质、玻璃质斑状等结构,流纹、气孔、杏仁等构造。浅成岩具细粒状、隐晶状、斑状结构,块状构造。深成具句全晶质粗粒、中粒等粒结构,似斑状、块状构造。如岩石为全晶质,颗粒粗大则为侵入岩而且是深成岩;如岩石为隐晶质或玻璃质则很可能为喷出岩;又如花岗岩与花岗斑岩的区别不在于矿物成分,而在于前者为显晶质,等粒结构,后者为斑状结构。
[实验仪器及用品]
小刀,放大镜
[实验内容及步骤]
实验内容:
1.超基性岩橄榄石
2.基性岩辉长岩,辉绿岩,玄武岩
3.中性岩闪长岩,正长岩,安山岩
4.酸性岩花岗岩,花岗斑岩,流纹岩,伟晶花岗岩
5.火山玻璃岩黑曜岩,浮岩
6.火山碎屑岩火山集块岩,火山角砾岩,凝灰岩

[思考题](结合标本)
1.全面描述花岗岩的一般特征?
2.比较下列岩石
(1)花岗岩与闪长岩
(2)玄武岩、安山岩与流纹岩
(3)正长岩与闪长岩
(4)花岗岩与流纹岩
(5)流纹岩、粗面岩与安山岩
(6)花岗岩与伟晶花岗岩

[实验注意事项]
(1)对侵入岩的认识,首先要认出其中所含主要造岩矿物,再结合结构、构造上的特征来具体认识。
此外,对一些分布较广,其形成过程有连系,成分上又有差别的岩石,需要了解她们之间的关系,将有助于鉴定她们。例如侵入岩中以换刚眼为主,在我国分布面积要占侵入岩面积的80%。花岗岩侵入岩常常是巨大的岩基
。而与之相关的其他一些侵入岩往往是体积较小的岩株,有时它们与花岗岩岩基在形成过程上有一定程度的联系,成分上与花岗岩有些差别,它们间的关系可以用下面图解表示(各岩石中都有一定量的角闪石、黑云母等矿物)。
(2)对喷出岩的认识,由于喷出岩是岩浆岩在地表低温低压环境下,迅速冷却的产物,因而具有特定的结构及构造,除了少部分矿物成斑晶出现外,绝大部分成隐晶质或玻璃质出现。我们首先要从观察结构及构造如入手,然后再根据斑晶的矿物成分,把它们区别出来。
[实验报告要求]
写出上述常见岩浆岩石的颜色、结构,构造,矿物名称,含量
实验四沉积岩的认识

[实验目的及要求]
1.认识沉积岩的主要结构和构造。
2.掌握沉积岩的认识方法。
3.掌握常见沉积岩的典型特征

[实验原理]
认识沉积岩的结构和构造
(一)结构
1.碎屑结构:是碎屑沉积岩具有的结构,是由碎屑物质被胶结起来的一种结构。
按照颗粒形状,大小分为:
(1)砾状结构:颗粒直径大于2mm,即小石块,并且磨圆度较好,无棱角,被胶结物胶结而成之岩石,如砾岩。
(2)角砾状结构:与上不同者为磨圆度不好,碎屑有棱角,如角砾岩。
(3)砂状结构:全由砂粒组成,颗粒直径在2-0.01mm,又可分为粗砂结构:2-0.5mm;中砂结构:0.5-0.25mm;细砂结构:0.25-0.05mm,如砂岩。
(4)粉砂结构:颗粒直径在0.05-0.005mm,以手搓之,有小砂粒感觉,如粉砂岩。
(5)泥质结构:颗粒极细(<0.005mm),较软,外观是一种致密均匀的泥质状态,如粘土岩、泥岩和页岩。
按照胶结物的成分:把松散的沉积物连接起来的物质叫胶结物。胶结物对沉积岩的颜色、坚硬程度有很大影响。常见的有四种胶结成分,其鉴别特征如下:
(1)泥质胶结:成土块,如泥土、粘土。其胶结成的岩石一般色较浅,硬度小,用手可划下土状粉末,可用水泡软。
(2)钙物胶结:由碳酸钙胶结成的岩石,一般颜色较浅,白色、淡黄色。岩石胶结坚硬(硬度大于小刀),滴冷稀盐酸起泡。如胶结物少量,反应往往不显著,可放在耳边有咝咝声。
(3)硅质胶结:由SiO2胶结成的岩石,一般颜色较浅,岩石坚硬,小刀刻不动。
(4)铁质的:由Fe3O2胶结成的岩石,岩石坚硬,使岩石呈紫红,棕红,比重较大。
在一种标本里,胶结物的种类可以不止一种,常可见到泥质和钙质,硅质和铁质等混合胶结类型。胶结物成分对于岩石的致密程度(坚固性)颇有影响,故需加以注意。
2.化学结构:是化学岩具有的结构,也称为晶粒结构。如石灰岩、白云岩是方解石、白云岩晶粒集合而成的。
3.生物结构:是由生物遗体或碎片形成的结构,生物岩具有的结构。
(二)构造
1.层状构造、层理:是沉积岩最典型最主要特征之一,但在一小块岩石上体现不出,需在野外观察。可分水平层理、斜层理和交错层理。
  2.层面构造:
(1)波痕(对称的或不对称的)。
(2)雨痕。
(3)泥裂。
3.结核状构造。
4.缝合线和刀砍状构造。缝合线是石灰岩具备的构造,刀砍纹是白云岩的构造。
四.主要沉积岩的认识
沉积岩有碎屑岩、泥质岩(即粘土岩)和化学岩及生物化学岩三类,由于各类岩石的岩性不同,在鉴定方法上也有差别,线分别说明如下:
(一)碎屑岩对于碎屑岩的鉴定着重在下面几个方面:
1.结构:鉴定碎屑岩首先要看出它的碎屑结构,才不致与他类岩石混淆。观察碎屑岩结构时要注意两点:
(1)碎屑颗粒的大小:这是碎屑岩分类的根据,按其颗粒大小,分为砾粒、砂粒和粉砂粒。
(2)碎屑颗粒的形状:看它是棱角状的,还是滚圆状或半滚圆状的,这点对于砾质岩的定名很有关系。如果颗粒外形是棱角状的,就该叫做“角砾岩”。如果是滚圆或半滚圆状的,则为“砾岩”。颗粒外形对于他种碎屑岩的鉴定则关系不大。
2.主要物质组成:碎屑岩的物质组成应包括二部分:碎屑颗粒成分与胶结物成分。
在砾质岩中,其碎屑颗粒成分是很复杂的,可以有各种各样的岩石和矿物的碎块,我们要尽可能地辨认出其中主要的成分。而砾质岩的矿物成分,主要是石英、长石和一些岩石碎屑。
描述碎屑岩,还应包括颜色、构造、坚硬度及风化程度等项。
  3.对粉砂岩认识:因粉砂岩碎屑质点细小,有时含有较多的泥质,所以岩石外貌上与粘土岩易于混淆,但粉砂岩断口外还保持一定程度的粗糙碎屑感,可用放大镜观察或用手细心触摸均可能感觉出来。此外,有明显砂感,和一般粘土岩区分开。黄土系未经胶结的松散粉砂,由石英颗粒、粘土微粒及碳酸钙等物质组成,粒径在0.05-0.005mm,颜色淡黄、黄色,组织均匀而疏松,层状不显著,空隙度大。
(二)粘土岩主要是由50%以上的粒度小于0.005mm的粘土质所形成的岩石,故具特殊的的泥质结构。因颗粒细小,无胶结与碎屑之分。主要由粘土矿物组成,肉眼不能辨其成分。
1.粘土:一般颜色较淡,致密状,无光泽,吸水膨胀,粘土矿物以高岭石为主的叫高岭土,以蒙脱石为主的叫膨润土。但它们用肉眼不能区分。
2.页岩:由泥质物质固结成的岩石,注意其页理构造,无光泽,硬度小,指甲可刻划,有各种颜色。按混入页岩中的成分命名钙质页岩:含CaCO3(10-30%),常呈淡黄,灰褐色,滴稀盐酸起炮;硅质页岩:含SiO2(>85%),硅质矿物如玉髓及微晶石英,颜色有灰、褐、棕等,质硬而脆;碳质页岩:含碳化植物随片,黑色,染手;油页岩:富含沥青质,为暗棕褐色,比重较轻,用火点燃时可冒烟和水气。

根据颜色命名:组成粘土岩的质点极细小,易受染色成分影响。质纯的粘土岩,一般呈浅色,即使含很少量的杂质,颜色即有所变化。如(1)红色页岩;(2)黄色页岩;(3)黑色页岩:含细分散的黄铁矿及有机质,黑色,但不污手;(4)紫色页岩及其他各色页岩。
(三)化学岩与生物化学岩
1.石灰岩:方解石组成,含量在50%以上,白、灰、深灰、黄紫、黑等各种颜色,硬度不大。致密状、鲕状、竹叶状等各种构造,或可见各种生物的化石,遇冷稀盐酸迅速起泡,反应剧烈,气泡大而且很快消失。
2.泥灰岩:石灰岩中泥质含量达到25-50%时就称为泥灰岩。由于混入各种铁质,志士颜色呈淡黄、浅褐、浅红、浅绿黑以及各种杂色,加冷稀盐酸起泡,反应后残留泥点。
3.白云岩:白云石含量占50%以上,白云岩在外貌上和石灰岩很相似,容易相混,他们的区别:
(1)在颜色上石灰岩常含有碎屑和粘土混入物,铁的化合物及有机质等,故多呈深色至深灰、蓝灰、黑灰、灰等,而白云岩则颜色较浅至灰白色、浅黄色、浅灰色。
(2)白云岩硬度较石灰岩略大。
(3)白云岩加冷稀盐酸,缓慢起泡或不起泡,但与石灰岩则明显起作用。
(4)灰岩中常有较丰富的生物化石,白云岩生物化石少或无。
(5)在野外露头上灰质白云岩上场有很多纵横交叉的刀砍状溶沟,此标志常作为野外识别灰质白云岩、白云质灰岩的一个重要依据。
4.燧石岩:化学成分为SiO2.主要由玉髓石英及蛋白石所组成,岩石致密坚硬,小刀刻不动,有火石之称,呈隐晶或胶状结构,颜色多为灰色、棕灰色、黑色。以具贝壳判断口,尖棱角裂开为特征,常在碳酸岩中呈层状、透镜状、结核状产出。
5.磷块岩:为含有大量磷酸钙的沉积岩。通常把岩石中凡P2O5含量>12%时统称为磷块岩,,通常把硝酸和钼酸铵(NH4MoO4)加在岩石上,即起黄色沉淀。
[实验仪器及用品]
小刀,放大镜
[实验内容及步骤]
实验内容:
观察几种主要沉积岩:
1.碎屑岩:角砾岩、砾岩、砂岩、粉砂岩、黄土。
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