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1、、夕 4-刖百地质工作是国民经济建设的基础。 普查勘探工作方法的选择和运用, 直接关 系到地质成果和经济效益的优劣。为了确保地质工作质量,给国家提供丰富的矿 产资源和优质地质成果,并使地质工作规范化、标准化。本“手册” ,可基本满 足广大地质人员从事野外地质工作的需要。本书共分六章31节,并附常用有关地质资料27种。第一章,地层划分,岩 石分类、野外定各及描述基本方法。较详细的讲述了三大类岩石的分类和野外工 作方法、第二章,构造。扼要介绍了构造层次,较详细的介绍了褶皱构造及脆性 断裂构造及韧性剪切带的野外观察和研究方法;第三章,剖面测制及1 : 2000、1 : 10000地质测量方法;第四章
2、,探矿工程地质编录。较详细的说明了各类探 矿工程(槽、井、碉、钻等)的布设和编录方法;第五章,采样工作。它介绍了 化学分析样、岩矿鉴定样、重砂样、同位素样、麦饭石及饲料矿产等24种样品的采集方法;第六章,扼要介绍了遥感解译和野外地质素描的基本方法;为了方便野外地质工作者,在最后附有常用矿物名称、图例及代号、地质年代表、矿物 岩石符号、矿产资源储量规模划分表、地形地质填图路线的观测点和控制数表、 常见矿物硬度比重表等27种地质资料,可供参考使用。愿以此书奉献给常年奋战在荒山峻岭,生产一线的各位地质同仁。限于编者水平及编审时间所限,缺点、错误之处在所难免,恳请指正。本书部分内容与新版规程规范有差异
3、,仅供在野外工作中参考使用。编者二。七年六月 TOC o 1-5 h z 第一章 地层划分、岩石分类及工作方法 1第一节 地层划分1一、岩石地层单位划分方法 1二、生物地层划分方法 1三、区域年代地层单位的划分方法 2四、磁性地层划分方法 2五、化学地层规划方法 3六、矿物地层单位划分方法 4 HYPERLINK l bookmark5 o Current Document 第二节 沉积岩5一、沉积岩的分类命名及工作方法 5二、沉积岩的野外工作方法 12三、沉积岩岩石野外描述举例 18四、几种常见相似岩石的区别方法 18 HYPERLINK l bookmark7 o Current Docu
4、ment 第三节 变质岩19一、变质的分类命名 19二、变质岩的结构构造 25三、变质相、变质级与变质相系 25四、变质岩原岩建造类型的恢复 31五、变质岩区的野外工作方法 33六、变质岩区的填图工作方法 41七、变质岩描述实例 44 HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 第四节 侵入岩45一、侵入岩的分类命名 45二、侵入岩的产状形态 55三、侵入岩的野外观察 55四、花岗岩类野外工作方法 59五、几种造岩矿物的肉眼鉴别方法 62六、几种常见相似岩石的区别 62第五节 火山岩63、 火山岩的分类与命名 63二、火山岩区野外工作中观察研究的主要方面
5、66三、火山岩区矿产的调查方法 73四、几种相似岩石的区分方法 74五、火山岩描述实例 74第二章 构 造75第一节 节理、面理、线理 77一、节理77二、面理79三、线理81第二节 褶 皱85一、褶皱形态85二、褶皱的组合85三、褶皱的野外观察和研究 85第三节断 层87一、断层87二、区域性大断裂91第三章剖面测制及 1 : 2000、1 : 10000地质测量 104第一节剖面测制104一、测制剖面的目的 104二、剖面选择和布置原则 104三、测制剖面的基本方法和要求 104第二节1: 2000地质测量 113一、目的任务113二、地质测量的基本方法 113三、地质测量精度要求 115
6、四、填图要求115五、路线观测记录及格式 116六、地质观察点的布设和测定 116七、地质界线的标绘及需要注意的问题 117八、室内整理及填图总结 117第三节1 : 10000地质测量 118一、地质测量前准备工作 118二、矿区地质测量的方法 118三、地质观察点的布设和测定 119四、观察点记录内容及格式 119五、地质观测研究程度及精度要求 120六、地质界线地确定及标绘 120七、室内整理及填图文字总结 121第四章探矿工程地质编录 122第一节探槽及剥土 123一、探槽123二、剥土 126第二节井探128一、布置原则 128二、规格128三、编录及要求 128第三节洞 探130一
7、、布置原则 130二、规格131三、编录及要求 131第四节钻探135一、布置原贝U 135二、钻探种类应用范围 135三、编录及要求 136第五章采样工作146第一节化学分析采样146一、采样方法 146二、采样方法的选择 151三、采样间距的确定 152四、样品合并153五、样品分析种类153六、样品整理154七、化学分析结果检查 154第二节岩矿、标本采样 155一、各类标本的采集 155二、采集标本的规格 156三、样品整理及送样 156第三节重砂米样156一、自然重砂采样 156二、人工重砂采样 157三、砂矿采样157四、各种校正系数的测定 158第四节 同位素样及包体样的采集 1
8、60一、年龄样品160二、稳定同位素样品 162三、包体样品164第五节 技术取样164、矿石体重采样 164二、矿石湿度采样165三、矿石孔隙度采样 165四、矿石松散系数采样 166五、矿石块度采样 166六、抗压、抗拉、抗剪强度试验样 167七、土样的采取167八、岩试样标签 168第六节 技术力口工采样 169一、矿石技术加工采样的目的 169二、矿石技术力口工采样的种类 169三、矿石技术加工试验采样的原则和要求 169第七节 水样171一、样品种类及取样容器 171二、各类水源采样 171三、送样要求172四、水样分析种类172第八节 地球化学地壤、岩石测量样 175一、地球化学地
9、壤测量样 175二、地球化学岩石测量样 176第九节石材取样177一、装饰工艺样177二、石材的其它采样 177第十节 宝石米样178一、普查阶段178二、评价阶段179三、样品的分选179四、送样鉴定179第十一节 石棉采样179一、含棉率样品采集 179二、含棉率样品野外加工180三、石棉纤维化学样和其它性能测试的采取 181四、石棉矿石可选性试验样 181第十二节 麦饭石采样181一、样品种类181二、采样方法及要求 181三、样品重量分析项目 181四、生化试验182第十三节饲料矿产采样182一、采样目的182二、采样方法182三、分析项目182第十四节 其它样品183一、化石样183
10、二、其它183第六章 遥感解译及地质素描方法186第一节 遥感解译方法186一、遥感图象的基本要素186二、遥感图象成象过程及地质解译过程 186三、遥感图象的地质解译方法 187四、解译举例187第二节 地质素描方法189一、透视法在野外素描中的应用 189二、块面的应用法 190三、素描图中线条的运用191四、野外常用的几种地质素描图 192五、地质素描步骤 194附录 198第一章 地层划分、岩石分类及工作方法第一节 地层划分一、岩石地层单位划分方法(一)划分原则:岩石地层单位是依据宏观岩性特征和相对地层位置划分的岩石地层体。它可以是一种或几种岩石类型的联合。整体岩性一致(岩性均一、或规
11、律的、复杂多变 的岩类与岩性的组合),野外易于识别划分。它是客观地质实体,而不能用成因或形成年代 来划分。(二)岩石地层单位的种类正式岩石地层单位:是按地层层序,统一的规则划分、定义并正式命名的群、组、段、 层等。非正式的地层单位:未按统一规则划分和正式命名的段、层、礁体、透镜体等。群(Group): 一般由纵向上相邻两个或两个以上具有共同岩性特征的组联合而成,是比组高一级的岩石地层单位。 群的上,下界限往往为明显的沉积间断面 (假整合和角度不整合)。 群内不能有明显的沉积间断或不整合存在。群的命名为具有代表性的地名命名。群的符号是在界、系、统的符号后边加两个汉语拼音的字母,群名拼音用第一个字
12、母和最接近的声母。 表示方法见附录十五。组(Formation):是岩石地层的基本单位, 是划分适度的地区性或区域性岩石地层单位。 组在总体岩性上一致并具可填图性(1 : 5万图)。组的岩石组合可由一种岩石构成,或者以一种主要的岩石为主,夹有重复出现的夹层, 或者由两三种岩石交替出现所构成,还能以很复杂的岩石组分为一个组的特征,而与其他比较单纯的组相区别(全国地层委员会、1981)。组的界线应为清楚、稳定的特殊岩性变化面或特殊结构构造标志层为界线划分。组内不应存在长期地层间断。组名一律用地名加“组”命名,但如果一个组岩性单一,也可以用地名加 岩石名命名。组的符号,采用在系或统的后边加汉语拼音头
13、一个字母,用小写斜体字表示,(见附录十五)。段(Member):是低于组、高于层的岩石地层单位,正式命名的段需具有与组内相邻岩 层明显不同的岩性特征, 并分布范围广,代表组内具有明显岩性特征的一段地层。段可用地名加“段”来命名,也可用岩石名称加“段”命名,如白山段、砂岩段等。层(Bed):是最小的岩石地层单位,指岩性、成分、生物组合等具有明显特征,显著 区别于相邻岩层的单层或复层。层的厚度可为数厘米至十余米,在侧向上多横穿不同组或段, 而名称不变。具有区域性地层划分对比标志的层才正式命名,常作为非正式岩石地层单位使用。非正式地层单位,主要是为了突出其特殊性,用以补充说明正式单位的特征,如特殊成
14、分层,特殊颜色层、特殊形态层、特殊成因层、特殊异常层等。当给予非正式岩石地层单位 地理专名时,不能与“组”、“段”、“层”等术语连用,以区别正式地层单位。二、生物地层划分方法生物地层单位是根据化石类型、分布、化石特征划分,并区别于相邻地层的客观地质实体。生物(地层)带是常用的生物地层单位,它是根据不同的生物内容和生物特征分带。常 用组合带、延限带、顶峰带(全国地层委员会、1981)。(一)组合带(群集带):是以所有化石类型(群类联合)某一种或几种类型构成的一 个自然共生或埋葬为依据划分,与相邻地层有明显区别的具有生物地层特征的地层体。带的界线可划在标志该单位特征存在的生物面上。带的名称由2-3
16、,主要用生物地层进行对比;同位素测年(常用于哑 地层,火山岩中沉积岩夹层及变质岩区地层);磁性地层极性单位和地球化学异常层的研究;对组的穿时性特征进行研究。四、磁性地层划分方法(一)根据地层磁性特征的变化,划分成磁性地层单位。在地层的原始序列中,以磁极性的 一致而统一在一起,以区别相邻岩层的单位,称极性带。(二)极性带的划分是以地磁场的极性改变所引起的岩层天然剩余磁性方向变化为基础。磁极性渐变转换的地层间隔称为 “极性转换带”;标志磁极性改变的面或薄层称“极性倒转面”。 极性带的划分是依据带中极性变化形式而分为:.由整体具同一磁化方向的地层组成;.由正、负极性复杂变化的单位组成;.由一种磁化方
18、料的野外搜集及应用,应在完整的地层层序和年代地层单位的界线层型剖面上进行。15X 7X 7Cn3或 10X 10X 4鼎103-106年的地层沉积厚度采样,采样间距.采集定向标本:按一定间距采集,标本大小一般 极性过渡带,间距为几十厘米至几米,按每 可依据沉积速率大小适当放稀或加密。了解古磁极迁移轨迹时,应按106-107年沉积厚度间隔取样。.测定不同构造部位岩石稳定剩磁方向,探讨构造运动的方式、方向,进而确定运动发 生的大致时代。.利用故地磁研究古纬度、古地理、古板块、古气候古生物的分布。.利用古地磁研究矿床成因、预测沉积矿产的分布规律。五、化学地层规划方法(一)按岩层的地球化学特征,将岩层
19、划分为不同化学地层单元或层。按主要氧化物和各种元素(微量元素、稀土元素、稳定同位素等)的含量、组合、丰度变化和分布形式;相关元素比值及变化来确定化学地层层面及地化异常层。(二)化学地层按化学成分、 特征元素变化多少、大小而分高、中、低类次等不同级别。 高类次变化面常接近“组”级界面,中、低类次的与“段”或旋回性沉积相当(三)地球化学异常层,是岩层内出现多种元素同步地急剧增高或降低的层位,它可用作地层对比。(四)化学地层的资料搜集工作。1、在层型剖面上系统采集光谱定量全分析样品,密度随岩层复杂程度而定。2、岩石地层单位的地球化学背景,应充分考虑不同构造单元和沉积单元的区域地球化 学相的研究。必要
20、时右以进行氧硫碳同位素研究。3、利用光谱分析数据中元素含量变化和含量比值变化特征、结合其它地质资料,对古 地球环境进行研究。不卬:|!域:. ar Ai. -l tr i 一打 T 挽息填(SA - 1 i1 :M- H 4 ME:-fi 性小 M t 32,-AfKh 1 3)图17 量近现建的圣住地层板性年代袅(堀幡.EJnrlwiiJ 等.IW)六、矿物地层单位划分方法(一)依据地层中所有稳定付矿物(能鉴定和度量的重矿物)的矿物学特征,并按某些 特征组合和变化将岩层分成重矿物组合带,即矿物地层单位。(二)重矿物特征指稳定副矿物种属、标型特征、ZTR指数(钻石、金红石,电气石 /总重量组份
21、比值,指示矿物成熟度)及其变化、重矿物粒度大小,重组分在岩石中百分含量, 重组分中各矿物的相对百分含量和变化等。重矿物在岩层中纵、 横向上的变化,均可作为重矿物组合带的划分依据。划分重矿物组合带必须是带的特征清楚,界线明显且易于划分, 区域上有一定的延展性和可对比性。(三)矿物地层的资料搜索: 矿物地层主要用于年代地层不易划分或化石稀少的碎屑岩 区,并与岩石地层法及沉淀相研究相配合。1.在剖面上系统采集人工重砂样,样品间距依岩层的自然变化而定,一个地层间隔按不 同岩性分别组样(如砂岩。粉砂岩,粘土等) 。用拣块法取样,样重 5-7公斤。变质岩区的构造一一地 (岩)层法,火山岩区的双重制图法 (
22、岩相一一地层学填图方法) 及花岗岩区的岩石谱系单位划分方法(超单元组合一超单元一单元划分方法),在各类岩石中分别介绍。第二节 沉积岩一、沉积岩的分类命名及工作方法 (一)沉积岩类的分类及命名沉积岩根据成因分碎屑岩、化学岩、生物化学岩和粘土(泥质)岩四大类。大类岩石是定名是根据岩石的结构特征,物质组成定名。某种物质(岩屑、矿物)体积含量在50%以上者称XX岩。如:以碎屑为主(含量50%)胶结物为辅的岩石,称碎屑岩,粘土质为主的称粘土岩,碳酸盐为主的称碳酸盐岩,以此论推。有些岩石中的有用成分(元素、化合物)含量达一定量时,则作专一定名,如磷质岩(P2O5含量8%, 18%则称磷块岩。富含铝矿物(铝
23、的氢氧化物)的沉积岩称铝质岩,其中AL2O3的含量40%,且 AL2O3:SiO22:1 时称铝土矿。(二)沉积岩粒级划分.正常沉积碎屑岩颗粒粒级划分,见表I-2 (据GB958-89.1990 ).1980年刘宝理。值粒级划分、见表I -3。.碳酸盐岩矿物粒级划分,见表I-4。野外目估粒度大小,可与粒度鉴定图类比,进行颗粒大小估计,见图I -2表I -2正常沉积碎屑岩颗粒粒级划分表颗 粒 类 别漂 砾卵砾砂粉砂粘 土粗细粗中细粗中细微粗细颗粒直毫 大径米 小256 12664168210.5 0.25 0.125 0.063 0.032 0.0039颗 粒类 别豆 角 砾粗 角 砾中 角 砾
24、细 角 砾(据 GB958-89 )表I -34值粒级划分表颗粒大小(mm4值颗粒大小(mm)4值32(25)-5砂0.125(2-3)+316(24)-40.065(2-4)+4砾8(23)-30.0315(吟+54(22)-2粉0.0157(2-6)+62(21)-1砂0.0078(2-7)+7砂1(力00.0039(2-8)+80.5(2-1)+ 10.0020(2-9)+90.25(2-2)+2泥0.0010(2-1。)+ 10(据刘宝理,1980)表I -4碳酸盐岩矿物粒级划分表(据GB958-89)碳晶粒砾极 粗 晶粗中细粉微泥酸 盐岩类别晶晶晶晶晶晶晶晶大 粒小22-11-0.5
25、0.5-0.250.25-0.050.05-0.030.03-0.00530厚层厚纹层30-10中型10-3中厚层30中厚纹层1031小型3-1薄层10薄纹层厚纹层1-0.3极薄层1极薄纹层薄纹层0.3主碎屑在50%上,而其另一种粒级碎屑在 30-50%之间者,则在主碎屑名前加上后者岩 屑名,二者之间加-“质”字。如:粗砂含量大于 50%粉砂含量35%其它岩屑含量均5% 岩石呈淡肉红色,则称为淡肉红色粉砂质粗砂岩。若岩石中还有第三种矿物(岩屑)含量在 10-30%时,在前者岩石名前(岩石颜色之后)加上该矿物(岩屑)名,并在此矿物(岩屑) 名前冠一含字,如:上面岩石中又含砾石15%则该岩石名称为
26、:淡肉红色含砾粉砂质粗砂岩。若岩石由几种岩屑组成且没有一种矿物(岩屑)超过50%勺含量,则采用联合命名方式,将含量相对多的矿物名在后,次多的依次在前,两者之间用“一”联结。如:某岩石含细砂 30%粗砂40%粉砂20%砾石5%岩石呈灰白色,则该岩石名称为:灰白色含粉砂的细 砂一粗砂岩。(2)砂岩成分分类命名按物质组份特征(石英碎屑、长石碎屑、岩屑)三种组分为端元组份分类命名。Fo1K等人的砂岩分类命名法如图I-3成都地质学院的砂岩成分一成因分类,见图I -4 ,如岩石中含有某种特殊矿物时可用附加命名办法,如海绿石石英砂岩,钻石砂岩等。(3)粉砂岩分类按刘宝理值粒级划分,见表1-3,国标粗砂岩(0
27、.125-0.063mm ),细粉砂岩 (0.063-0.032mm ),见表 I -2。(4)泥质岩类分类泥质岩和细粉砂岩二者常共生,目前尚无合理分类,多采用刘宝理分类,见表I-6。粘土矿物主要有:高岭石族、蒙脱石族、水云母族、绿泥石族、海泡石族及水铝英石等。粘土岩野外鉴定标志是:手研磨时无颗粒感而有滑感具有贝壳状断口,可粘舌,遇水膨胀。粘土岩一般按固结程度并结合矿物成分可分为粘土和泥岩(页岩)。粘土:松散、质软、手指能碾碎,击打可出现凹坑,潮湿具可塑性,侵入水中即可崩解, 野外鉴定见表I -7。泥岩和页岩,二者根据页理发育程度区分。泥岩不显页理,页岩具有明显的页理。此二 岩均较紧密,不易分
28、开,不能泡软。表I -6泥质岩的分类固结程度结构(粉砂含量)粘土矿物成分混入物成分50%寸,则以此矿物名加粘土构成。如:高岭石粘土,水云母粘土。当一种矿物含量没有达到或超过50%其中若是两种矿物为主量时,则以多量矿物在后,次多量矿物在前,二者之间“一”进行联合命名,如:高岭石一水云母粘土。t行咤fu燧拉 鼻(LUj-+叩 五哺”中班喜片用【万曲,石谯钟时利修匚】X M/ /艮仃冲国常尚陟岩 /【收乾L存膈百系十厘百,/ /1:长4亍花谒十 匹 M 玄HL它料解 暑蜀叶神莉声).+通行(?! )鹿4人1d , a 1“海 若夕/矍野物力惶归(有斜顼通署.:.我n /仁口不及科兹代石稽古/独可恳J
29、1r11磨 M .A/ 虎石生眩i沁.*,点二1书) 千才百平的反西春堂-仲计舒泥岩和页岩命名也是在岩石名称前加以混入物成分名如:钙制质页岩(泥岩),碳质页岩,油页岩。砂岩的分类2| 加.1963:HI PyxHIL im(5)砾岩和角砾岩的分类按成都地质学院的分类方案(曾允孚、 含量占全部碎屑的 30%A上(颗粒支撑)表I夏文杰、;副砾岩杂基1986),见表I -8。其中正砾岩的砾石日,15% (杂基支撑)。残积的残积角砾岩、倒石堆沉积的正砾岩(杂基15%)稳定组分90%石英质砾岩稳定组分90%岩块砾岩(如灰岩砾 岩、花岗岩砾岩等)田1砾七(杂基15%)纹层的基质纹层壮的砾质泥岩非纹层的基质
30、冰磺砾岩、泥石流砾 岩同生的同生砾岩和角砾岩(如砾屑灰岩、泥砂岩)滑塌角砾岩成岩后生的岩溶角砾岩(或洞穴角砾岩)、盐溶角砾岩-8砾岩和角砾岩分类1986)*指粗碎屑中的稳定组分(据曾允孚、夏文杰,图工T砂岩分类1.石英砂岩(曲砂岩 口.长石石英砂岩(京砂岩)1U.岩屑石英砂岩(杂砂岩)IV,畏苟皆岩(豪砂岩)V.岩周长石砂岩(东砂岩)M.长石岩肩砂岩(杂砂岩) 岩属砂岩(汆砂岩)(五)化学岩的分类和命名1、碳酸盐分类和命名碳酸盐类岩石按矿物成分含量分为石灰岩、白云岩两个大类。再按方解石、白云石与粘土或陆源碎屑(砂、砾)的含量划分过度类型。野外岩石定名时,用岩石颜色、单层厚度,沉积构造及岩石类别
31、等特征进行定名,再经 室内鉴定精确定名,若两者不符,系统改正。如微细生物屑粒泥灰岩,内碎屑负鲍粒灰岩不 符,系统改正。如微细生物屑粒泥灰岩,内碎屑负鲍粒会岩等。(1)碳酸盐岩的结构分类,见表I -9。表I -9碳酸盐岩的结构分类沉积结构能辨认沉积结构不 能辨认结晶 碳酸盐岩(还 可根据物理 结构和成岩 特征作进一 步划分)在沉积作用过程中原始组分未被粘结在沉积作用过程中,原始 组分被粘结在一起,其标 志后连生骨骼物质; 反重 力纹理:以生物或可疑生 物为顶、沉积物为底的大 孔洞等粘结岩含泥(粘土和细粉砂级的质点)无泥,颗 粒支撑的 颗粒灰岩泥支撑的颗粒支 撑的泥 粒灰岩颗粒10%颗粒10%灰泥
32、岩粒泥灰岩(2)石灰岩的分类和命名:石灰岩是以方解石为主要组成的岩石,其分类和命名见表I -10。(3)白云岩的分类和命名:白云岩首先考虑是原生,还是次生交代白云岩。原生白云岩又按成因分为沉积白云岩、碎屑白云岩和生物白云岩。见表I -11。(4)碳酸盐岩中含有碎屑、粘土时则构成一系列的过渡类型,见表I -12。10表I -10石灰岩分类、定名表颗粒百分比主 要 填 隙 物经过波浪和流水搬运而沉积的灰岩原地生物灰岩磨蚀颗粒加积一凝聚颗 粒三种以 上颗粒 的混 合物生物骨架灰岩化学 及生 物化学 灰岩内碎屑生物碎屑鲍粒团粒淀淀晶砾屑灰岩淀晶生物淀晶淀晶团淀晶粒淀晶珊瑚灰岩石灰晶淀晶砂屑灰岩碎屑灰岩
33、理同机 灰岩粒灰岩屑灰岩淀晶藻灰岩华乳 石E50%泥泥晶砂屑灰岩泥晶生物泥晶泥晶团泥晶粒泥晶层孔虫灰 岩泥晶苔群虫 灰岩晶泥晶粉晶灰岩碎屑灰岩则材灰岩粒灰岩屑灰岩质 层50-25%泥生物碎屑鲍粒 泥晶 灰岩粒屑泥粒屑泥珊瑚泥晶灰岩泥 晶晶砂屑泥晶灰岩泥晶灰岩晶灰岩晶灰岩藻类泥晶灰岩灰 岩25-10%泥 晶含砂屑泥晶 杰岩含生物碎 屑泥晶灰 岩含酗 粒泥 晶灰 岩含粒屑 泥晶灰 岩含粒屑 泥晶灰 岩含珊瑚泥晶灰 岩10%泥晶灰岩、重结晶灰岩按晶粒大小分: 等粒灰岩粗晶灰岩、中晶灰岩、细晶灰岩、粉晶灰岩,不据成都地质学院表I -11白云岩的分类、定名表生结构类型白方石化强度交代白云岩的原生结构碎屑
34、骨屑鲍粒团粒原地生物泥晶、结晶等交 代 白 云 岩白方后50%白云质碎屑灰岩白云质骨屑灰岩白云质鲍粒灰岩白云质团粒灰岩白云质 礁灰岩白云质泥晶灰岩 白方质结晶灰岩白方石50-75%残余碎屑 灰质白云 岩残余骨屑 灰质白云 岩残余鲍粒 灰质白云 岩残余团粒 灰质白云 岩残余礁块 白云岩残余泥晶(结晶) 灰质白云岩白方石75-90%结核状白云岩,团粒状白云岩,孔洞状白云岩,斑块状白云岩,角砾状白云 岩,不等粒糖粒白云岩(各种原生负残余结构可作附加定名)白方后90%各种结晶白云岩:砾晶白云岩,极粗晶白云岩、粗晶白云岩、中晶白云岩、 细晶白云岩、极细晶白云岩、粉晶白云岩,不等粒结晶白云岩。原 生 白
35、云 岩同生白云岩隐晶白云岩,微晶或细晶白云岩(重结晶后可形成各种结晶白云岩,它们与 交代白云岩的区别是:后者多少有石灰岩交代残余结构)碎屑白云岩砾屑白云岩、砂屑白云岩、粉屑白云岩、泥屑白云岩原地生物白云 岩藻白云岩11表I -12碳酸盐岩与粘土岩(粘砂、砂)的过渡类型岩石名称方角石或白方后 百分含量粘土(粉砂、砂) 百分含量石灰岩(白云岩)90-10010-0含泥质(粉砂质、砂质)灰岩(白 年)75-9025-10泥灰岩(泥质白云岩)50-7550-25粉砂质(砂质)灰岩(白云岩)50-7550-25灰质(白云质)粘土(粉砂、砂) 岩25-5075-50含灰质(白云质)粘土(粉砂、砂) 岩10
36、-2595-75粘土(粉砂、砂)岩0-10100-90(5)石灰岩与白云岩之间,按方解石和白云石相对含量又存在一系列过渡类型,见图I -5灰质白云岩单位含白云版跋第学5卜结石球岩IbrJA a -A H C1#1咄 甫掂mtA d W f C* 产 1* c耻釉I中轴图IT 根搪堀轴(A)中轴(叨和短轴(C)制分的 四群颗粒或碎屑璃态(引自MJ:.图克布.19S1)向,确定是交错层还是交错纹层图I -5石灰岩与白云岩的过度类型二、沉积岩的野外工作方法(一)碎屑岩的野外观察内容.碎屑岩成分的观察砾岩:对复成分砾岩可选择 1-2m2的良好露头,统计100-200个粒经3-4cm的砾石成分, 计算其
37、百分含量,以确定砾岩成分。并观察其砾石大小在垂向上的变化及砂岩夹层,用以指示沉积旋回和层理特征。砂岩:观察砂岩主要物质组分和岩石类型。.碎屑岩结构的观察颗粒形态的观察:主要对园度、球度和形态进行观察。砾石颗粒形态判别方法是测定一定量砾石的长轴(A)、中轴(B)、短轴(C),求砾石的等轴性指数(A+。Z2BO砾石的 扁平系数(A+B)Z2C。砾石的形状用 A、BC三者的比例关系确 定,见图I -6。分选性及胶结类型的观察与填隙物的相对含量和相互关 系。碎屑岩组构观察:选择露头良好点,测量数十个砾石长 轴方位、扁平倾向、倾角及砾岩层面产状。砂岩可采定向标 本测定沙砾的长轴方位,以研究其组构特征。.
38、碎屑岩构造观察具有交错层理的砂岩层主要测定层系厚度、细层厚度、 交错层细层的最大倾角及倾向,层系组的产状,以确定古流 (按层系厚度确定)。12交错纹理主要观察研究:前积层的形态(板状或槽状);爬升交错纹理,要查明逆流一侧是侵蚀面还是未侵蚀面; 区分水流沙波还是浪成沙波交错纹理; 观察有无构成脉状层理的 泥质覆盖物,波状层理的泥质覆盖层。交错层理主要观察:交错层系的形态(槽状、板状或楔状);前积层与层系底界的交切关系(角度接触或切线过渡);在底积层内查找交错纹层(顺流或逆流);在鱼骨状交错层中查找水流改向证据;在交错层中找内部侵蚀面,分析是否为再作用面,找低角度层面,分析 是否为侧向加积作用面;
39、分析交错层或风成(交错层系厚度大、细层倾角陡),还是海滩-前滨处形成的(削顶层系中的低角度交错层),或小三角洲的推进所形成。.古流向的观测主要测定:交错层理的古流向;不对称波痕较陡一侧指示水流方向;槽模呈辐射状散开,一端指示水流方向;冲蚀槽可指示水流方向;长形砾石(延长率( A/B)至少为3 : 1)和化 石,常平行或垂直主流方向排列,其叠瓦状分布也可指示水流方向。(二)碳酸盐岩的野外观察内容野外对碳酸盐岩主要观察岩石颜色、单层厚度、碳酸盐岩中颗粒与泥灰岩的相对含量、 颗粒类型(成因类型)及含量,沉积构造和层序特征等。注意观察以下内容: TOC o 1-5 h z .观察风化面和新鲜面的颜色,
40、加Hcl的反应情况,岩石结构。尽快区分出是石灰岩还 是白云岩(白云岩风化面呈灰黄一黑色,并有刀砍纹)。.岩层构造、层理类型(薄层还是厚层、层理明显程度)。.区分喀斯特角砾和原生角砾岩.观察地质形态特征,是层状还是不规则状,后者多为礁块灰岩(白云岩)。.确定成因标志:据岩性特征、构造特征和生物化石等确定。碳酸盐岩野外调查中,要分别对含有非生物屑颗粒的碳酸盐岩及含生物屑颗粒和生物化 石的碳酸盐岩、礁灰岩、结晶碳酸岩进行不同方法和内容的观测(详见沉积岩区1 : 5万区域地质填图方法指南,1991.1 )。(三)第四纪沉积物的野外工作方法.第四纪沉积物分类命名,见表I-13。*砂土还可根据粒度细分为粗
41、砂土(2-0.5mm粗砂为主)、中砂土( 0.5-0.25mm中砂为主)、细砂土( 0.25-0.1mm细砂为主)和极细砂土(0.1-0.05mm 极细砂为主)按成因类型可分为残积、坡积、崩积、滑坡堆积、泥石流堆积、洪积、冲积、沼泽堆积、 湖积、海积、冰川堆积、灰化堆积、人工堆积等。.第四纪沉积物(地层)的划分地层划分须采用各种综合方法进行,用岩石地层、生物地层、磁性地层、同位素地层、 古土壤单位、气候地层、考古地层和年代地层进行划分、对比研究,以岩石地层为主。岩石地层单位划分根据沉积物特征,并结合成因类型,地貌单元形态特征进行。地层对比在小范围内常用直接追索标志层的方法进行,如标志化石层、泥
42、炭层、古土壤层、陆相中 的海相夹层等。.第四纪填图工作(1)第四纪剖面的测制:先踏堪,以选择剖面露头的地貌位置,研究岩性、结构、构 造、标志层,对其中的层理构造、接触关系、砾石和漂砾特征及古生物等要详细观察。在此 基础上选择能反映主要地貌要素、沉积类型,以及各地层单元之间接触关系的地段,确定出剖面通过位置。在露头清楚时可用总导线法测制。当地厚度变化大、 剖面结构复杂或露头不连续时,可采用平行断面法测制。起步骤为:沿露头走向布置一系列小剖面,以控制地层变化;再将小 剖面柱状图按一定距离,高度放在剖面上方, 在野外联结各小柱状图对应地层再成图。剖面13上按需要系统取样。如粒度分析、化学分析、重砂、
43、古地磁、热管光、年龄样、古生物、石 英颗粒电流扫描、粘土矿物样等。表I -13第四纪松散沉积物分类命名表面粒径及含量0.005mm6%0.005mm6-25%200mm50%磨圆状 棱角状漂石 块石含粘土漂石 含粘土块石粘土质漂石 粘土质块石20mm(200-20mm 为 主) 50%磨圆状 棱角状卵石 碎石含粘土卵石 含粘土碎石粘土质卵石 粘土质伸右10mm(20-10mmJ主) 50% 5mm(10-5mrn)9 主)50%2mm(5-2mm9主) 50%粗砾 中砾细砾含粘土粗砾 含粘土中砾含粘土细砾粘土质粗砾 粘土质中砾粘土质细砾2mm25-50%2mm15-25%2mm10-15%砾质
44、砂土 含砾砂土 微含砾砂 土砾质亚砂 土含砾亚砂 土微含砾亚 砂土砾质亚粘土 含砾亚粘土 微含砾亚粘 土砾质轻粘土 含砾轻粘土 微含砾轻粘土砾质重粘 土含砾重粘 土微含砾重 粘土2mm,0.05mm50%0.05-0.005m m50%0.005mm40-50%0.005mm砂土粉砂土亚砂士粉质亚砂 土亚粘土粉质亚粘土轻粘土粉质轻粘土轻粘土重粘土粒径及含量0.005mm6%0.005mm6-10%0.005mm10-30%0.005mm30-60%60%(据地质矿产部,1984,土木实验规程修改)(2)第四纪填图:以穿越发为主,追索法为辅。路线间距为基岩区的两倍。观测路线 或路线剖面应垂直河谷
45、、分水岭。图上应表注特殊地质现象,如水文点、古生物点、出土文 物等。第四纪观察记录要点是:岩性、第四纪沉积类型、含矿性、生物化石、新构造运动、地 貌特征、采样情况。(3)第四纪沉积物区,采用地质一地貌双重填图法。野外将岩石地层单位和地貌单元 界线都如实表示在图上,室内整理时分别绘制第四纪地质图和地貌图,也可成在一张图上。地貌的野外重点记述内容为:地貌类型和地貌单元特征,地貌单元的产状、规模大小、 分布范围,地貌形态特征及堆积物岩性、结构构造变化规律及形成年代等。14(4)第四纪地质图及地貌图的制图要求第四纪地质图沉积物成因类型和年代分别以代号和颜色表示;阶地必须分级、分类、分别用代号和阿拉伯数
46、字表示;剥夷分级和海拔高度分别以代号和阿拉伯数字表示;不同地层的岩性特征用花纹表示;用不同形象图例表示微地貌特征;溶洞、温泉、震中用规定符号表示。第四纪地 质剖面必要时可用立体图形式表示。地貌图地形底图上等高距,可依地形区不同(高山、低山、丘陵、平原) ,等高距适当按倍数 放稀,以清晰反映出山脊线、分水线、坡折线、山头、山脚线等为准。地貌剖面要选在能反 映区域地貌发展史的地段。 剖面图一般要划到谷缘地或河谷基岩坡上方的转折部位,在阶地夷平面发育的高原山区、剖面应通到河谷分水岭或高原(高山)分水岭。(四)沉积岩区区域地质调查的基本方法区域填图运用地层学与沉积相学结合的方法,其基本方法是沉积地层的
47、基本层序调查, 区域地层格架调查和区域地层模型研究方法。沉积岩中的“相”:常指沉积岩形成的环境,如海相、潮湿相等;指成因的如浊积岩相, 风成相;指构造相,如地槽相、磨拉石相等。在地层学中,“相”常指岩石地层单位横向变化或穿时,某一有限部分的岩性与古生物的综合特征,如砂质相、泥质相、钙质相等;以上 含意,在应用“相”这一词时,只要定义清楚,明确即可。“相模式”是根据对古代岩石,现代沉积、现代沉积环境及作用的观测与实验资料,对 特定沉积环境、沉积作用或其产物普遍特征的概括和简化的表达形式。相模式基本上反应了环境和作用的本质或沉积系统内动力自动再分配过程的产物。将区内基本层序与相模式比 较,可帮助解
48、释该层序的沉积环境和形成作用机制。1、地层的基本层序调查基本层序:是沉积地层垂向序列中按某种规律叠覆的一般能在露头范围内观察到,代表一定地层间隔发育特点的单层组合。其顶、底常由明显的侵蚀或突变界面限定。一定的地层间隔往往由1-2种基本层序反复重现组成。 基本层序中的单层一般有某种成因联系,它们可是一个沉积过程不同阶段的产物,也可是同一沉积环境中出现的各种沉积一一成岩作用产物 的规律组合。基本层序应根据可以看到的单层覆叠规律和界面特征划分、基本层序可分旋迥性和非旋迥性两种类型。基本层序的野外调查主要内容:(1)单层成分:包括岩石类型、特殊矿物成分、古生物等。(2)地层序列中的特殊成分或成因的夹层
49、:化石层、含矿层、地球化学异常层、古风 化壳、火山灰夹层等。(3)单层的结构、构造:单层形态、厚度,岩石沉积结构与构造,成岩结构与构造等。(4)各单层与基本层序间的叠覆特征和接触关系。(5)基本层序的纵横向变化特征。(6)与理想的相模式对比。基本层序的调查,只要在实测剖面和主干路线上进行。2、地层格架调查地层格架:是区域岩石地层序列的时、空有序排列形式。 地层的空间格架也称岩石地层格架或地层的沉积格架, 它是根据岩石地层序列的结构和空间排列特征,几何形态的描述性格架。年代(时间)地层格架是解释性格架。地层格架调查的主要内容:15区域地层格架调查的主要内容是了解地层序列内基本不整合界限单位的发育
50、特征(包括其划分、时空分布、垂向叠覆及其内部岩石地层的结构、形态、相互关系、侧向堆积规律等)C野外地质填图主要调查以下八条内容:(1)区域性不整合面的识别及规模调查,不但要注意角度不整合、而且要研究假整合、似整合。(2)饥饿段的识别与调查:饥饿段指相对较薄、沉积速率低的一段地层。野外调查饥 俄段岩性特征标志和物理标志,以判别其分布环境。(3)特殊形态岩石单位的填制,如灰岩岩楔一一岩舌,厚层砂岩岩楔、礁、滩等。(4)遥感图象解译。(5)基本层序垂向变化的研究,主要是将海浸体系域与高水位体系域分开,来建立地 层格架。(6)年代地层格架的研究:利用各种地层学资料,详细研究岩石地层的几何关系(格 架)
51、,并与全国性,国际性综合标准对比,以发现区域性特点。(7)研究地层序列中各不整合界限单位地质特征,搞清变化规律,将地层沉积特征与 概念格架对比(对比内容为各体系域形态、结构、岩相分布规律等)。(8)地层格架中矿产分布规律的调查。3、地层模型研究地层模型:是地层实体的形态、组成、结构、时空存在状况的简化表达和综合解释。它 是进行盆地地层分析的基本方法。地层模型分剖面地层模型、岩石地层模型、生物地层模型、和年代地层模型。地层模型研究方法及地层分析:(1)剖面地层模型方法,是用一定地层间隔的代表性基本层序、各单层所占比例、该 地层间隔的厚度与其中基本层序的个数来表示。其方法有经验法和统计法两种。经验
52、法建立地层剖面a、研究剖面中的单层组合规律,划分基本层序;b、计算单层的累计厚度与其在剖面总厚度中所占的百分比;c、根据基本层序平均厚度, 单层叠覆顺序及各类单层所占的厚度百分比建立剖面模型。 见图 I -7、I -8。以巴特里角砂岩为例,(a)为统计法建立的剖面模型(据 RC Lindholm1987),对统计运算方法的论述可见沃克(1979)(b) .为经验法建立的剖面模型,小数表示各种相在巴特里角砂岩中所占比例,分数表示砂岩的总厚度(2)区域岩石地层模型方法,是表现地层序列中各岩石地层单位的形态,相互关系,时空分布规律和组成与结构变化的综合性描述模型。一般一张模型图上重点表示1-2个地层
53、单位。(3)区域生物地层模型方法,是在岩石地层或年代地层各架上,加各生物带的分布范 围、地层标志和不同地点代表性生物化石分类化石分类单位名称及相对丰度即成生物地层模 型。(4)区域年代地层模型方法,是在区域年代各架上加年代地层单位一一阶,亚阶的界线及其地层标志、生物带界线,岩石地层单位界线,磁性地层极性单位界线和年龄数据即可。地层模型法可用作区域地层对比,对沉积环境进行研究,了解沉积速率,并对矿产的分布规律和预测工作有一定作用。16图I -7加拿大魁北克早泥盆世巴特里娇砂岩剖面图a a 向.一两叫归3 q m *(?.12Mu 303-图I -8岩石地层单位剖面模型建立方法示意图t 0用N F
55、色、其中砾石占70%胶结物占30%砾石大小很不土匀,粒径在 2-20者居多,一 般在5-10mm(占40%),分选性不好,砾石圆度属次圆或圆级,多呈长椭圆性。砾石成分以白云岩和石灰岩为主,此外还有硅质岩及较少量喷出岩.白云岩砾石多呈白 色,有的具有硅质条带,砾石表面具有明显的气化圈。硅质砾石主要为燧石,亦有少量石英 和棕红色碧玉,燧石呈灰黑色,致密坚硬,喷出岩一般较小,呈灰色和浅红色,可能为安山 岩。胶结物为浅灰色,局部带浅绿色,胶结物含钙质较多, 并有许多岩屑和矿物碎屑构成了 填隙物,属基底式胶结类型。整体描述:砾岩呈灰色,钙质胶结的硅质岩,白云岩、石灰岩质粗砾石砾岩。岩石属圆 砾状结构,胶
56、状致密,块状构造,局部地方可见不明显的定向排列。(二)石英砂岩灰白色,中粒砂状结构,石英砂约占90%粒径0.5-0.8mm ,粒度基本均匀,有些地方见有少量长石和黄铁矿,胶结物为硅质,胶结致密、坚硬,块状构造。四、几种常见相似岩石的区别方法(一)石灰岩与白云岩1、石灰岩颜色多呈深灰、蓝灰、黑色、灰色(因为灰岩中常含有碎屑和粘土质混入物, 铁的化合物及有机之故)。白云岩颜色往往较浅,呈浅灰色、灰白色、浅黄色。2、两种岩石加稀盐酸(Hcl浓度w 5%)的反映程度不同。纯石灰岩加酸迅速起泡,反 应剧烈,而且气泡很快消失,纯白云岩,起泡缓慢或不起泡,而且量少,但起泡延续时间较 长,若为粉末加酸起泡迅速
57、。3、白玄岩在风化露头上具刀砍状构造。(二)菱铁矿与其它碳酸盐岩1、颜色(岩石颜色):较纯的未被氧化的新鲜菱铁矿(岩),颜色往往是浅黄色(棕色) 或近于无色,而标本停放一段时间后,或多或少的发生氧化现象,在边部或裂隙处出现褐色、 红褐色,颜色分布不匀,且随时间增长逐渐加深。2、菱铁矿比重(3.9 )较其它碳酸岩石大。3、在菱铁矿标本上加一滴 1%被盐酸酸化的赤血盐溶液时,则出现深蓝色斑点。4、菱铁矿碎快,用炭火焙烧,颜色从褐色转变为黑色,并显磁性。(三)磷块岩的野外识别1、滴铝酸镂后呈黄色。2、颜色有黑灰、白、褐、黄、紫等色,但风化面往往呈蓝灰色-灰蓝色薄膜或白色土状物为其特征。3、磷块岩在地
58、表风化较强者,其结构构造常呈“朽木状”。4、磷块岩硬度、比重均小于硅质砂岩、硅质岩。5、磷块岩具菱形节理,击打成小屑亦显菱形或带尖棱角状。6、用锤敲击露头、似有韧性感,并出现凹坑,其粉末洒在烟头上(遮挡光亮)显磷光。在洞中敲打岩石也显磷光(含 P2Q在10%上方显示,含量越高越强)。(四)铝土矿和粘土岩的区别18,比重大、断口粗糙。常见的铝土矿多为一水型铝土矿,其硬度大(有的可划动玻璃)而粘土岩断口为土质状,硬质粘土虽为贝壳状断口,但硬度小。第三节 变质岩一、变质的分类命名(一)、区域变质岩的分类命名1.分类常见的区域变质岩分以下岩类:(1)板岩类(2)千枚岩类(3)片岩类(4)片麻岩灰(5)
59、各种粒状变质岩(基性到酸性,角闪岩相到麻粒岩相)(6)各种特殊岩性的变质岩(大理岩,铁质岩)2.命名区域变质岩的命名遵循矿物成分和结构构造相结合的两种基本原则。在对某一具体岩石详细命名时,应遵循以下几点:(1)主要矿物用在基本名称之前,有几种矿物同时参加命名时,按含量少先多后的比 例排列。(2)特征变质矿物在岩石名称中要予以反映。出现两种以上特征矿物时,为方便定名,可略去次要者。一般情况下,岩石中特征矿物以不出现三种为宜。(3)特殊的颜色、结构、构造参加命名。(4)次要矿物含量在 5-10%时,可加含字,含量大于 10%寸,直接参加命名。(5)岩石名称中的矿物应予简化。(6)变质轻微的岩石,留
60、用原岩名称,在之前冠以“变质”二字。(7)在迭加变质岩石命名时,应把以那种变质作用为主所成的岩石作为基本名词。次要的作为附加名字。区域变质岩分类命名,见表I -14、15、16、17、18、19、20、21、22。(二)动力变质岩的分类命名表I -14常见千枚岩分类命名表f 一一斤状矿物 粒壮矿物if绢云母绿泥石绢云母+绿泥石绢云母 绿泥 石绢云母 绿 泥石石英+(钠长石)50%枚岩枚岩英千枚岩英千枚岩石英 40%阳起石40%绿泥石40%30%)白云母(30%)二。(30%特征矿物(石榴石、 十字石蓝晶石、矽 线石)长石+石 英50%50%25%)钾长石(25%斜长石、钾长石含量近等(25%)
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