试验三沉积岩的识别
试验目的:通过对几种常见沉积岩的观察与鉴别,使学生了解沉积岩的物质组成、结构和构造特点,并掌握野外识别的基本方法。
试验方法及内容:沉积岩是地壳表面分布最广的岩类,常见的沉积岩根据其物质组成可分为三类:碎屑岩类、粘土岩类、化学及生物化学岩类。通过对几种常见沉积岩的观测,根据物质组成、结构、构造来判断岩石的种类和名称。
常见的沉积岩:
1.碎屑岩类
1)火山碎屑岩 由火山喷发的碎屑物质在地表经短距离搬运,或就地沉积而成,由于它在成因上具有火山喷出与沉积的双重性,所以是介于喷出岩和沉积岩之间的过渡类型。
火山集块岩 主要由粒径>l00 mm的粗火山碎屑物质组成,胶结物主要为火山灰或熔岩,有时为碳酸钙、二氧化硅或泥质。
火山角砾岩 火山碎屑占90%以上,粒径一般为2—100mm,多呈棱角状,常为火山灰或硅质胶结,颜色常呈暗灰、蓝灰或褐灰色。
凝灰岩 一般由<2mm的火山灰及细碎屑组成,碎屑主要是晶屑、波屑及岩屑,胶结物为火山灰等,孔隙性高,容重小,易风化。
2)沉积碎屑岩 又称为正常碎屑岩,由先成岩石风化剥蚀的碎屑物质,经搬运、沉积、胶结而成的岩石,常见的有:
砾岩及角砾岩 砾状结构,由50%以上>2mm的粗大碎屑胶结而成,粘土含量<25%,由浑圆状砾石胶结而成的称为砾岩,由角状砾石胶结而成的称为角砾岩,岩性成分比较单一,砾岩的岩性成分一般比较复杂,经常由多种岩石的碎屑和矿物颗粒组成,胶结物的成分有钙质、泥质、铁质及硅质等。
砂岩 砂质结构,由50%以上粒径介于2-0.05mm的砂粒胶结而成,粘土含量<25%,按砂粒的矿物组成,可分为石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩;按砂粒粒径的大小,可分为粗粒砂岩、中粒砂岩和细粒砂岩;按胶结物的成分,可分为硅质砂岩、铁质砂岩、钙质砂岩及泥质砂岩几个亚类,胶结物的成分对砂岩的物理力学性质有重要影响;硅质砂岩的颜色浅,强度高,抵抗风化的能力强,铁质砂岩常呈紫红色或棕红色,钙质砂岩呈白色或灰白色,强度和稳定姓介于硅质与泥质砂岩之间,泥质砂岩一般呈黄褐色,吸水性大、易软化、强度和稳定性差。
粉砂岩 粉砂质结构,常有清晰的水平层理,由50%以上粒径介于0.05-0.005mm的粉砂胶结而成,粘土含量<25%。结构较疏松,强度和稳定性均不高。
2.粘土岩类 夹于坚硬岩层之间,形成软弱夹层,浸水后易于软化滑动。
页岩 由粘土脱水胶结而戊,以粘土矿物为主,大部分有明显的薄层理,呈页片状,可分为硅质页岩、粘土质页岩、砂质页岩、钙质页岩及碳质页岩,除硅质页岩强度稍高外,其余岩性软弱,易风化成碎片,强度低,与水作用易软化而丧失稳定性。
泥岩 成分与页岩相似,常成厚层状,以高岭石为主要成分的泥岩,常呈灰白色或黄白色,吸水性强,遇水后易软化,以微晶高岭石为主要成分的泥岩,常呈白色、玫瑰色或浅绿色,表而有滑感,可塑性小,吸水性高,吸水后体积急剧膨胀。
3.化学及生物化学岩类
石灰岩 简称灰岩,矿物成分以方解石为主,其次含有少量的白云石和粘土,粘土含量达25-50%时,称为泥灰岩,白云石含量达25-50%时,称为白云质灰岩,常呈深灰、浅灰色,纯质灰岩呈白色,由纯化学作用生成的具有结晶结构,但晶粒极细,经重结晶作用即可形成品粒比较明显的结晶灰岩,由生物化学作用生成的灰岩,常含有丰富的有机物残骸,石灰岩分布相当广泛,岩性均一,易于开采加工,是一种用途很广的建筑石料。
白云岩 主要矿物成分为白云石,也含有方解石和粘土矿物,结晶结构,纯质白云岩为白色,随所含杂质的不同,可出现不同的颜色,性质及外观特征与石灰岩相似,但强度和稳定性比石灰岩高,是良好的建筑石料,野外难于区别,可用遇盐酸起泡程度辨认。
实验要求:了解常见沉积岩的物理特性。