沉积岩区的野外主要观察内容 野外地质现象的观察和描述

作者&投稿:豫尚 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

在沉积岩区野外常见的岩石类型是碎屑岩、碳酸盐岩两大类以及受力变形产生的各类褶皱、节理、断层等构造形迹。现择其主要观察内容简述如下:

(一)陆源碎屑岩的野外观测内容

陆源碎屑岩包括4种基本组成部分,即碎屑颗粒、杂基、胶结物和孔隙。碎屑颗粒的大小(粒级)和成分决定岩石的基本特征,是碎屑岩分类的主要依据之一。根据碎屑粒级的不同,可将碎屑岩分为砾岩及角砾岩、砂岩、粉砂岩和泥质岩4 大类(附录Ⅰ表Ⅰ-8,表Ⅰ-9,表Ⅰ-10,表Ⅰ-12)。

1.碎屑岩成分观察

(1)砾岩

由于砾岩粒度粗大,单成分砾岩的碎屑物特征与成分比较明显。对于复成分砾岩可选择出露比较好的露头(约1~2m2)统计100~200个不太大的(3~4cm)砾石,计算其百分含量来确定岩石成分。此外,对砾岩中所含砾石的大小在垂向剖面上的变化趋势及砂岩夹层或透镜体,应给予足够的重视,他们能指示其沉积旋回和层理特征(附录I表Ⅰ-9)。

(2)砂岩

用放大镜观察可确定砂岩的矿物成分并确定其类型。如:是单矿物的石英砂岩,还是复成分的长石石英砂岩抑或岩屑砂岩、杂砂岩等(附录Ⅰ表Ⅰ-10)。

2.碎屑岩的结构观察

碎屑岩的结构观察内容包括:颗粒形态、分选性、胶结类型以及碎屑颗粒的组构形式等。

(1)碎屑颗粒形态

包括圆度、胶结物、形态和表面特征三个方面。圆度是搬运距离远近的标志,野外根据测量碎屑颗粒的三个轴长来判断。形态与表面特征能阐明生成环境,也可作为地层对比的标志。

(2)分选性和胶结类型

在碎屑岩的野外调查中,应仔细观察碎屑颗粒与胶结物的相对含量和相互间的关系,以便确定其分选性或胶结类型。对于砾岩的胶结类型以及颗粒间的接触性质,在野外可以直接进行观察和描述。对于砂岩,只能粗估沉积物的分选性,为使工作更加精细,可采样进行粒度分析。一般地,胶结物是阐述沉积环境的良好标志。常见的胶结物是钙质、硅质、铁质等;胶结类型有基底型、孔隙型、接触型(图4-5)。

图4-5 颗粒接触类型与胶结类型的关系

(据刘宝珺,1980,有修改)

3.碎屑岩沉积构造的野外观察

交错层理是最常见的沉积构造,对其观察和描述要点如下:

(1)测量层系、层系组厚度,细层厚度、交错层细层最大倾角、倾向及层系组的产状,并确定古流向。

(2)确定是交错层理(层系厚度>3cm,细层厚度大于数毫米)还是交错纹理(层系厚度<3cm,细层厚度小于数毫米)。

对交错层理应观察:①交错层理的形态(槽状、板状或楔状);②前积层与层系底界面的交切关系(角度接触或切线接触);③在底积层内查找交错纹层(顺流的或逆流的);④沉积物结构,注意粒度分布,查找交错层中沉积物的分选性和粒级变化、粗细层的更替情况;⑤在鱼骨状交错层理中查找水流改向的证据;⑥在交错层系中查找内部侵蚀面,他们是否为再作用面;⑦在交错层单位内部查找低角度层面,他们是否为侧向加积作用面;⑧考虑交错层是风成的(交错层系厚度大,细层倾角陡)、海滩—前滨处形成的(削顶层系中的低角度交错层),或由小型三角洲形成的。

4.基本层序的观察和记录

碎屑岩的基本层序野外观察记录最好图表化,也可在记录簿中用简明柱状图的形式记录,做到详细、直观、具体即可。对视域内缩减岩层形态及变化也应进行描述(图4-6)。

图4-6 简明柱状图实例

此外,还应有重点、有目的地采集必要的样品,将其准确标注在记录图表中。岩石标本必须定向,磨光后研究野外露头上模糊的显微层理、隐层理,沙纹层理、小型交错层理或其他微细沉积构造和生物活动痕迹等,常可获得较为满意的效果。

(二)碳酸盐岩的野外观察内容

碳酸盐岩的分类可按矿物成分含量分为石灰岩、白云岩两个基本类型及其间的过渡类型(见附录Ⅰ表Ⅰ-13)。

碳酸盐岩野外观察内容包括:岩石的颜色、单层厚度、岩石中所含颗粒与灰泥的相对含量、颗粒类型(非生物屑颗粒与生物屑或生物化石颗粒两类)与含量、生物扰动程度、其他沉积构造和层序特征等。

1.含非生物屑颗粒的碳酸盐岩观察

(1)对含内碎屑碳酸盐岩的观察内容:主要包括内碎屑(砾屑、砂屑、团块)的含量、形状、大小、成分与内部构造、磨圆度及分选、排列方式、有无氧化圈、填隙物的性质及特点、伴生的颗粒及特点、岩层内的粒度分布特点、层理类型及横向展布特点、岩层上下接触界面形态等。

(2)对含鲕碳酸岩的观察内容:主要包括鲕粒的含量、形状、大小,填隙物的性质及特点、伴生的颗粒类型及特点、发育何种类型沉积构造及横向变化和层序特征等。尤其要注意鲕粒内部构造的观察,是同心鲕、表鲕、结晶鲕、空心鲕,还是其他类型的鲕。此外,对同心鲕应观察鲕粒包壳厚度及圈层数,与核心的直径大小。

含鲕碳酸盐岩的沉积环境,要根据其构造特征、岩石类型、伴生颗粒和岩石组合等综合分析才能确定。如:水下高能浅滩环境,多形成厚层或块状鲕粒灰岩,常具交错层理和平行层理,岩性单一,很少有其他岩类夹层,鲕以同心鲕为主,伴有椭圆形鲕、破碎鲕、表鲕、复鲕等,粒径均一,含量较高,亮晶方解石胶结。浅滩暴露时,可溶蚀充填形成单晶鲕或多晶鲕,或发生白云岩化形成鲕白云岩。含鲕碳酸盐岩除主要形成于热带—亚热带盐度略高的浅海台地环境之外,在非海相的CaCO3过饱和的湖相环境、热泉环境、溶洞环境和钙风化壳中也可以形成。鉴别这些非海相的含鲕碳酸盐岩主要靠伴生的生物屑和岩石组合。

2.含生物屑及生物化石碳酸盐岩的观察

生物屑及生物化石是碳酸盐岩最重要的造岩组分之一,必须详细观察描述。采样品,作镜下观察。

3.结晶碳酸盐岩的观察

观察内容包括:晶粒大小、层理构造、颗粒类型及特点、化石种类及特点、层序、横向变化特征等。如白云岩,最好还能判别它是原生还是次生的。

此外,对其他较少见的岩石类型内容的观察,如蒸发岩、硅质岩、磷质岩、煤和油页岩等,可参见《沉积岩1:50000区域地质填图方法指南》。

(三)地质构造野外观察内容

沉积岩一般位于地壳上部,其构造变形处于地壳的浅层次。变形过程中层理起主滑面的作用,断裂变形为脆性变形产物。所以,沉积岩区的地质构造调查主要内容包括:褶皱构造、节理及断层构造和推覆构造等构造形迹。下面侧重叙述它们的野外观测要点。

1.褶皱构造的野外观测内容

沉积岩区的褶皱主要是圆柱状褶皱或可以大体分为若干个圆柱状段落的似圆柱状褶皱,少数是非圆柱状褶皱。1:5万区域地质调查中必须系统地测量褶皱要素,研究褶皱的位态、形态、构造组合、叠加、形成时代和成因等。

(1)褶皱位态的野外观测

对中、小尺度的褶皱,其轴面和枢纽产状可在露头上直接测量。对一些大型褶皱,则需通过路线系统测量褶皱不同部位的岩层(褶皱面)产状用极射赤平投影方法求出褶皱的π图和褶皱枢纽、轴面的产状(参见构造地质学附录Ⅰ中的内容)。

褶皱位态研究要特别注意地形效应,一般在褶皱轴面近于直立、枢纽倾伏较缓而地形起伏不大的地区,褶皱轴迹就是所填地质图中褶皱岩层转折端的连线,其方向也大致代表枢纽的倾伏方向;而在褶皱形态复杂的或地形起伏大的地区,所填褶皱转折端的连线与枢纽的方向就不一致,褶皱在地面上出露的形态只是一种局部的甚至歪曲了的图像。因此,填图人员必须按不同方向、不同高度对褶皱的地面形态进行调查,测量构造要素,并将所测数据标在地质图上,以揭示褶皱的位态特征。

(2)褶皱形态的野外观测

观测褶皱形态,要特别注意研究其纵、横向变化情况,还要注意不同能干性岩层互层时各层褶皱形态的变化规律。褶皱形态的纵向变化,可在图幅内地形切割较深横切褶皱的河谷陡崖上直接观察到,但这种情况在自然界是难见的。然而,地形的高差则是普遍常见的,我们可选适当间距按不同高程对同一褶皱进行路线观察和作联合剖面。例如北京周口店太平山向斜构造向深部的延伸变化特征(图4-7)。图中Ⅰ-I'剖面是在303m高程的山顶作的,为一正常向斜,而Ⅱ-Ⅱ'剖面则是在周口河右岸(高程80m)绘制的。综合表明太平山向斜实为一扇形向斜构造。

图4-7 北京周口店太平山向斜不同高度的联合剖面图

(引自武汉地院《构造地质学》,1979)

(3)褶皱从属构造的野外观测

借助从属构造阐明区域大褶皱的几何特征,分析褶皱形成机制,是常用的有效手段之一。褶皱从属构造包括小褶皱、节理、小断层、层面擦痕、劈理及线理等。

小褶皱 沉积岩区能干与不能干岩石相间,形成纵弯褶皱时,可在其翼部出现从属(寄生、下同)褶皱。寄生褶皱的枢纽常与主褶皱枢纽平行,其轴面在主褶皱两翼略呈扇形或反扇形对称分布,越近主褶皱转折端越与主褶皱轴面平行。一般寄生褶皱轴面与主褶皱层面所夹锐角间尖指示相邻岩层的运动方向。在纵弯褶皱中,较新岩层总是向背斜转折端顶部方向运动,故可根据该锐角的指向确定地层正常、倒转层序及主背、向斜的位置。

层面擦痕 纵弯褶皱过程中,相邻能干岩层间发生滑动,产出的层面擦痕,属a轴线理。它代表相对层面的滑动方向,且垂直于褶皱枢纽。因此,可用以辅助判断枢纽产状及背斜及向斜轴所处的位置。在野外调查中需注意将其与重力滑动及断层擦痕相区别。

节理、小断裂 当能干岩层发生弯滑褶皱时,在其翼部可能出现一系列张性节理,节理面与层面所夹锐角尖指示本盘岩层的运动方向。这些节理常张开被后期矿物填充,形成“S”形或“反S”形的雁行状矿脉。在褶皱转折端的中和面外侧的能干岩层,可出现小型正断层,内侧常出现低角度小型逆断层。当能干岩层间无软弱夹层时,在褶皱转折端处,常出现虚脱现象或鞍状脉体。

劈理、线理及叠加褶皱 此类构造形迹群是变质岩区的“特产”(最为发育),在沉积岩区只在构造变形强烈的地段出现,其观察要点见本章第三节相关内容。

2.断裂构造的野外观测内容

地壳浅层次的脆性破裂变形产生节理、断层及碎裂岩等,在碳酸盐岩区还常见缝合线构造。在1:5万地质填图过程中对这些构造都应进行调查研究,以便恢复区域构造应力场。

(1)节理、裂隙脉、缝合线野外观测

节理野外观测 节理是岩石中没有明显位移的断裂,几乎在每一个露头上都能见到其踪迹。它有构造节理和非构造节理之分。前者是野外工作中观测的对象。要系统的区分节理组和节理系。特别是节理系对地形和区域水系的发育有明显控制作用,对找矿、水文和工程地质上有着重要意义。

裂隙脉野外观测 裂隙脉是指张开的节理或小断层被后期脉石、矿物充填形成的。观测内容包括:脉的产状、规模、形态、间隔、内部构造、充填矿物的成分及生长方向、产出的层位、构造部位、与区域节理系或大构造的关系等。特别是矿脉,应填绘在1:2.5万手图上。

构造缝合线野外观测 在碳酸盐岩区与层面平行的缝合线及与层面斜交—垂直的缝合线。后者可能与区域最大主压应力方向垂直,在野外填图时应测量其产状,还要注意其空间分布与变化规律。

(2)断层和断裂(破碎)带标志的野外观测

沉积岩区以脆性断层广泛发育为特征。该类断层的野外调查要点包括:断层的地貌标志、断层面或断裂(破碎)带的特征及产状、构造岩、被错断的地层及两盘相对位移情况和断距、伴生构造、断层组合及与褶皱的关系和形成时代等。要特别注意沉积盖层与变质基底的界面,查明是否有韧性断层发育。如韧性剪切带、剥离断层和糜棱岩带等。

前已叙及,沉积岩区的断层调查,最好采用遥感解译与地面验证相结合的方法。运用各种遥感图像,详细解译工作区断裂空间分布格架以及地表的位置,对其组合规律进行探讨。

(3)正断层组合的野外观测

在任何构造环境下都可出现正断层,但以正断层组合形式出现的却主要在平缓褶皱的沉积岩区。最常见的有阶梯状、地堑式、半地堑式、堑-垒状、雁行状等组合型式。野外收集的实际资料,应特别注意正断层两盘岩层产状的变化规律,研究正断层上盘岩层是否发生了旋转及旋转的程度。在阶梯状,半地堑式正断层组合中,主要正断层下降盘岩层发生规则性旋转,常指示主断面向深部倾角变缓,有可能在深部不能干岩层中发育滑脱断层。还应注意研究区域性大型正断层对沉积地层厚度、岩相和火山岩的控制作用及其发展历史,这对分析沉积(断陷)盆地来说是非常重要的。

褶皱区的正断层多成生在背斜顶部,平行褶皱轴发育,相向倾斜,到倾伏端处分叉散开,也可以与褶皱轴垂直或斜切。一般来说,垂直者较短,在褶皱翼部发育较多,横切整个褶皱的主要出现背斜倾伏端附近;斜切较长者,可为正断层,亦可为平移断层。这些特征表明它们主要是在共轭剪节理的基础上发育起来的,但延伸不大。

(4)逆断层的野外观测

根据断角大小分为高角度和低角度二类逆断层,前者称为冲断层,后者称为逆掩及辗掩断层。断角经常会发生变化,有的在地壳深部断角较陡,到近地表变为低角度逆断层;有的在地表断角很陡,而往深部转变为低角度,甚至是顺层的。

沉积岩区冲断层常出现在褶皱的陡倾或倒转翼上,它平行于褶皱轴以叠瓦状或共轭状产出,其形成多与褶皱有密切关系,也可能是深部低角度或顺层推覆断层的前端在地表的露头。研究这类断层要特别注意断层两盘岩层产状的变化及其与逆冲断面产状的相互关系。

在沉积岩与变质岩的交界处也常有重要的冲断层发育,有时其断面在重力扩展作用下,向地表变缓而形成局部性的低角度逆掩断层和小飞来峰。当沉积盖层遭轻微剥蚀,这种断层呈隐伏状态出现时,在地表则有可能见到区域性的规则挠曲。

(5)走向平移断层的野外观测

走向平移断层呈两组共轭产出,其锐角平分线为最大水平挤压应力方向,时常表现为其中一组发育。它在野外表现的特征是断面平直、延伸较远,且等距平行。走向平移断层常与逆冲断裂带和褶皱带相伴产出,大约以60°的交角斜切逆冲断层和褶皱轴线。其与褶皱带同期形成时,由平移断层错开的各断块间褶皱形态常发生变化,反之则可能是后期形成。平移断层还有可能在其末端弯曲终止于逆冲断层上或与低角度逆冲断层联合而成为后者的一部分。调查平移断层时要注意两盘岩层是否发生了旋转

野外要注意研究区域性大型走向平移断裂带,亦称走滑断裂。它是当前构造地质研究的热点课题之一。这种断裂带常独立存在,是长期发育形成的,与褶皱和逆冲断裂带无关,并控制着某些沉积盆地的发展演化,被人们誉为长命(寿)断层。其断距很大,但要根据区域性构造带、变质带、深成岩带和沉积相带被错开的距离才能确定。

3.逆冲推覆构造的野外观测

沉积岩区的逆冲推覆构造属浅层逆冲推覆构造,它以断面产状多变(舒缓波状),快速脆性剪切带碎裂变形为主要特征。它是一种大范围的收缩构造,它的基本架构分为外来系统、滑脱面和原地系统三部分。其滑脱面是分割外来系统与原地系统的断裂面,即逆冲断面,大部为舒缓波状,也可呈台阶状等形式。

逆冲推覆构造在平面上的基本架构可分为根、中、锋三个带。根带是推覆体后遗的陡倾部分,亦是推覆体开始滑移的部分;锋带是推覆体在移动进程中的外在部分,在前锋,由于侵蚀的结果(地势较高),残留在原地系统上(周边被断层圈闭)的孤立外来体,称为飞来峰。在主断面的后方,外来系统遭受强烈切割,推覆体断面被剥掉(地势低洼),露出断面下的原地系统(周边亦被断层圈闭),称为构造窗。介于根带与锋带之间的为中带。

逆冲推覆构造的不同部位,在结构构造及变形程度上均有差别,一般来说各带变形特征为:锋带岩层受挤压变形强烈,小褶皱发育且形态复杂,还常出现与主断裂前端产状相近的帚状或形态复杂的勾状、甚至卷曲状的分支断层;中带构造相对简单,伴生和派生构造范围稳定而有规律,小褶皱轴面、小型逆冲断层、窗棂构造和小型旋卷构造等指向性构造比较发育,并与主干逆断层运动方向一致:根带岩层和小断层产状常急剧变陡,发育轴面陡立的紧闭小褶皱。有时见有韧性剪切带,劈理以流劈理和滑劈理为主,结构上表现为陡峻菱形块体与挤压带构成网结式构造。

对逆冲推覆构造还应研究其构造类型、地层沉积特征分析对比、特征性褶皱构造与断裂组合(如叠瓦状断层)分析、推覆方向、推覆时代等。

对于飞来峰和构造窗是较易识别的推覆构造形迹。飞来峰多为老地层(异地)飞移在新地层(原地)之上,但新地层“飞移”于老地层之上也是存在的。在野外见有飞来峰和构造窗就可以证明推覆体与平缓逆冲断层的存在。在垂直于逆冲断层走向方向上飞来峰前缘至构造窗后缘的距离代表逆冲推覆的最小位移量。



野外观察沉积岩的主要特征有哪些~

岩石特性:
沉积岩是指成层堆积的松散沉积物固结而成的岩石。曾称水成岩。是组成地壳的三大岩类 (火成岩、沉积岩和变质岩)之一。沉积物指陆地或水盆地中的松散碎屑物,如砾石、砂、粘土、灰泥和生物残骸等。主要是母岩风化的产物,其次是火山喷发物、有机物和宇宙物质等。沉积岩分布在地壳的表层。在陆地上出露的面积约占75%,火成岩和变质岩只有25%。但是在地壳中沉积岩的体积只占5%左右,其余两类岩石约占95%。沉积岩种类很多,其中最常见的是页岩、砂岩和石灰岩,它们占沉积岩总数的95%。这三种岩石的分配比例随沉积区的地质构造和古地理位置不同而异。总的说,页岩最多,其次是砂岩,石灰岩数量最少。沉积岩地层中蕴藏着绝大部分矿产,如能源、非金属、金属和稀有元素矿产,其次还有化石群。

(一)一般观察和描述
在实习中对于每条实习线路都要进行详细的观察,每天出发后,在野外记录本上记录日期、地点、观察路线号。到达观察点后,首先是明确观察点的位置,在记录簿上记录观察点的点位和构造部位,写明主要的实习任务。然后进行如下三方面的观察和描述。
(1)露头描述:主要描述观测点附近的露头的出露情况、露头性质(是天然露头还是人工采石场)、露头规模、延伸情况、风化程度和植被覆盖等情况。
(2)地貌特征:主要描述观测点附近的地形特征,如山坡、山脊、沟谷和陡崖等特殊地形地貌,组成的岩性,地貌成因及其与地质构造的关系。
(3)地质现象的观察和描述。包括①地层岩性:主要是对地层和相关岩性的描述。首先应将观察点两侧的地层单元、产状、接触关系和时代略加说明,然后再分别描述其岩性特征。岩性描述应按照岩石学对各类岩石的描述要求进行。②构造特征:对发育有构造的地方,应描述各种构造的形迹、规模、性质、产状要素,并对其运动学和动力学特点进行分析判断,以及照相、素描等。③接触关系:对观察点附近地层单元之间的接触关系一定要加以交代,分为整合接触、平行不整合接触、角度不整合接触和断层接触。④产状:对有露头的观察点,一定要测量并记录产状。除了记明产状数据外,还必须注明是什么产状,如层理、片理、劈理、线理、节理、枢纽、断层面等。
(二)不同岩石地区的观察与描述方法
观测点上对岩石的描述,一般可以分为基本描述和补充描述。基本描述的内容主要有:岩石的颜色、结构、构造、矿物成分、岩石的名称等。例如:浅灰色、厚层状、粗粒云母砂岩。再如:深灰色、化学结构、层理构造、厚层石灰岩,主要矿物成分为方解石。又如:粉红色、粗粒等粒结构、块状构造花岗岩,主要矿物成分石英、长石、黑云母。但是,基本描述对野外实习或地质工作来说显得简单,不足以完全描述岩石的特征。因此,一般还需要进行补充描述,补充描述和基本描述的项目相同,不过更详细,它要求把所见到的岩石特征都描述出来。
例如:深灰色、化学结构、层理构造、厚层石灰岩,矿物成分为方解石(此系基本描述)。若再进行补充描述则可增加风化后的变化等,比如应记录“有时表面风化和经化学侵蚀呈灰褐色,层厚达50m,层面上有时有波痕等层面构造。矿物成分方解石在雨水的侵蚀下,在灰岩的缝隙中有时可以见到方解石的次生矿物文石”等内容。
在野外地质实习考察中,三大类岩石都会见到,它们的观察、描述应注意以下内容:
1.沉积岩野外观察和描述的内容
主要有颜色、矿物成分、结构、构造、风化、厚度和产状等。沉积岩的颜色,要注意观察区别原生色、继承色、次生色及颜色与沉积环境的关系;沉积岩的成分主要观察描述碎屑物的矿物成分,还要观察描述胶结物的成分(钙质、铁质、硅质、泥质等胶结物等);沉积岩的结构、成分(碎屑物、胶结物)、粒度、岩石名称,区别沉积岩的结构,确定其是角砾状、砾状、砂质、粉砂质、泥质、化学或生物化学结构;对于碎屑结构还要进一步观察碎屑物的情况如粒度、磨圆度等;观察胶结方式(基底胶结、接触胶结、孔隙胶结);沉积岩的构造,详细观察层理构造和层面构造,如:层理的类型、单层厚度、层面是否有波痕、雨痕、干裂、结核和化石等。如有化石还要进一步观察和描述化石的保存情况,并大致确定化石的类属;沉积岩体形状及其风化程度和风化时的变化,观察沉积岩体呈现的形状,如:层状、透镜状或透镜体,观察沉积岩的风化程度以及风化时出现了哪些变化;测定岩层厚度(或露头宽度)以及岩层的产状要素。
2.火成岩野外观察和描述的内容
火成岩的观察必须在露头的新鲜面上进行,主要观察和描述火成岩的颜色、结构、构造和矿物成分以及产状,然后确定火成岩的名称。
火成岩的颜色观察需要在新鲜面上进行。火成岩在地表极易风化,风化面上的颜色与新鲜面上的颜色有极大的差别。一般由超基性岩、基性岩、中性岩到酸性岩,其颜色由深到浅,超基性岩常呈黑色、黑绿色;基性岩常呈灰黑色、灰绿色;中性岩常呈灰、暗灰或灰白色;酸性岩常呈灰白、肉红色等。因此,根据岩石的颜色可以初步确定岩石的类别。火成岩的结构与矿物的结晶程度、晶粒形态、晶粒大小等直接相关。观察火成岩的构造,观察并区别火成岩的块状构造、气孔构造、杏仁构造、流纹构造、流线构造和斑杂构造等,并根据岩石不同的结构和构造大致确定产状;火成岩的矿物成分观察时要区分火成岩的主要矿物和次要矿物,注意暗色矿物与浅色矿物的种类及其含量有无石英、橄榄石、长石等,注意火成岩风化后矿物成分的变化;确定火成岩的名称和产状,根据火成岩的主要矿物、次要矿物、暗色矿物等成分,以及岩浆岩的颜色、结构、构造等情况可以确定火成岩的名称。
3.变质岩野外观察和描述的内容
在野外观察和描述变质岩一般遵循从矿物成分、构造、结构到综合分析定名的步骤。首先观察变质岩的矿物成分,注意观察是否含有变质矿物,常见的变质矿物有石榴子石、绢云母、绿泥石、滑石、硅灰石、石墨、蛇纹石等,除这些变质矿物之外,还要观察石英、长石、云母、角闪石、磁铁矿、方解石、白云石等常见矿物的含量;然后观察变质岩的结构,注意区别变晶结构(等粒、斑状、鳞片状)与变余结构;对于变质岩的构造进行观察时,要观察是否具有片理构造(板状、千枚状、片状、片麻状构造)、块状构造、条带状构造与变余构造;最后是命名和采集标本,根据变质岩的结构、构造和矿物成分确定出变质岩的名称,并采集标本。
(三)地质构造的野外观察和描述方法
1.褶皱构造的观察和描述
确定岩层的岩性和时代,观察和确定褶曲核部和两翼岩层的岩性和时代;测量褶皱的产状,观察褶皱两翼岩层的倾斜方向、转折端的形态和顶角的大小,并测量或判断褶曲轴面及枢纽的产状,填写褶皱观测记录表(表7-4)确定褶皱构造类型并推断时代分析成因,根据褶曲的形态、两翼岩层和枢纽的产状确定出褶皱的类型,进一步分析推断褶皱的形成时代和成因。
表7-4 褶皱观测记录表


2.断层的观察和描述
观察、搜集断层存在的标志(证据),在岩层露头上寻找断层的迹象,找到断层破碎带、断层角砾岩、断层滑动面、牵引褶曲、断层地形(断层崖、断层三角面)等;确定断层的产状,测量断层两盘岩层的产状、断层面的产状、两盘的断距等;确定断层两盘运动方向,根据擦痕、阶步、牵引褶曲、地层的重复和缺失现象确定两盘的运动方向,上盘、下盘;上升盘、下降盘等;确定断层的类型,根据断层两盘的运动方向,断层面的产状要素,断层面产状和岩层产状的关系确定出断层的类型,其是正断层、逆断层;走向断层、倾向断层;直立断层、倾斜断层等。
对于破碎带也要进行详细的描述,测量断层破碎带的宽度,描述断层角砾岩、填充物质等情况。绘制素描图或照相,并采集标本。
表7-5 断层的野外识别


3.节理的观察和描述
对节理进行观察时首先要了解其地质背景,知道所在的地层及产状、岩性、构造部位等。将节理进行分类,划分主节理和一般节理,还可以根据节理之间的交切关系以及岩脉的切穿等关系分析其形成的先后顺序。观察节理的长度和密度,根据节理的产状和成因联系确定出节理系,然后,根据节理、断层和褶皱的伴生关系推断出节理类型,确定是走向节理、倾向节理或斜向节理;纵节理、横节理或斜节理。确定节理的力学类型,根据节理的形态和组合关系推断节理的力学类型,确定是张节理或是剪节理。张节理比较稀疏、延伸不远,节理不能切断岩层中的砾石。节理面粗糙不平呈犬牙交错状,节理开口呈上宽下窄状。剪节理常密集成群出现,节理面平滑,延伸较远,节理口紧闭。剪节理常由两组垂直的节理面呈“X”型组合。观测后填写节理观测记录表(表7-6)。为了进一步研究节理的发育情况,可以进行节理产状要素的测量,多处测量的数据可以编制节理玫瑰图。
表7-6 节理观测记录表


4.接触关系的观察和描述
观察岩层的接触时要注意对岩层接触界线的观察,如果是沉积岩与沉积岩、沉积岩与变质岩相接触,观察有无沉积间断、底砾岩、剥蚀面、古风化壳存在;上下岩层产状是否一致;然后判断岩层的接触关系。地层的接触关系主要有整合接触、平行不整合接触或角度不整合接触关系三种。
整合接触关系是一个地区在较长时期内处于构造运动稳定的条件,沉积盆地处于缓慢下降状态,接受沉积物一层层的连续沉积,这些地层之间的接触关系是整合接触关系。其特点是地层在时代上连续,在岩性和生物方面为渐变或递变关系,各地层的产状基本上一致。
平行不整合或称为假整合,上下两套地层之间缺失了一部分地层,岩性和生物方面为突变关系,上下两套地层的产状基本一致。平行不整合接触关系的形成过程为:地壳下降,接受沉积,地壳抬升,遭受剥蚀,形成沉积间断,然后地壳再次下降,接受沉积。平行不整合接触关系是该地区构造运动的反映,代表的构造运动过程是下降—上升—下降,上下两套地层之间有沉积间断,沉积间断面成为不整合面,或者剥蚀面。
角度不整合接触关系是上下两套地层之间缺失了一部分地层,岩性和生物方面为突变关系,上下两套地层的产状不一致。角度不整合接触关系的形成过程为:地壳下降,接受沉积,强烈的构造运动造成地壳抬升、褶皱、断裂等,遭受剥蚀,形成沉积间断,地壳再次下降,接受沉积。角度不整合接触关系是该地区构造运动的反映,代表的构造运动过程是下降—上升—下降,上升阶段的构造运动强烈,形成了褶皱、断裂等构造,地层的原始产状被改变,上下两套地层之间有沉积间断,沉积间断面成为不整合面。
如果是沉积岩和火成岩的侵入岩相接触,接触关系有两种情况:侵入接触关系和沉积接触关系。观察侵入岩中有无捕虏体、沉积岩中有无底砾岩、底砾岩的碎屑物有无侵入岩的成分,然后确定二者是沉积接触或侵入接触关系。
如果侵入岩中的捕虏体与上覆的地层一致,侵入岩与地层的接触面有起伏,存在烘烤现象,围岩在接触带存在接触变质现象;岩体有小分枝侵入围岩中,在岩体中存在与接触面大致平行的流动构造,在岩体边缘有明显的边缘相,边缘相的岩石结晶比中间相的要细小,则判断为侵入接触关系。侵入接触关系的形成过程是地壳接受沉积形成沉积岩—发生岩浆侵入作用—岩体侵入到沉积岩中。岩体的形成时间在沉积岩即围岩形成之后。
如果沉积岩的底部有底砾岩,而且底砾岩中有侵入岩碎屑成分,上覆沉积岩没有接触变质现象,岩体边缘没有边缘相,岩体顶部的岩脉、岩墙等被截断,则判断为沉积接触关系。沉积接触关系的形成过程是地壳下降接受沉积形成沉积岩—发生岩浆侵入作用—岩体侵入到沉积岩中—地壳抬升—遭受剥蚀—侵入岩出露地表—地壳再次下降—接受沉积—形成上覆沉积岩。岩体的形成时间在上覆沉积岩形成之前。

岩石野外观察与描述的基本内容
答:4.1.1.3 岩石的结构 岩石的结构是研究岩石成因及分类命名的主要依据。在野外,我们仅能准确地观察以下几个方面的内容。(1)矿物或碎屑颗粒的大小 对于结晶岩石来说,矿物颗粒的大小在很大程度上能说明岩石的结晶程度,并反映其形成的环境。对于碎屑岩而言,碎屑颗粒的大小能反映搬运营力的强度等问题。

野外如何粗判岩石岩性
答:(二)沉积岩的观察与描述沉积岩是分布于地表的主要岩类。它种类繁多,岩性变化较大。野外识别沉积岩,其最显著的宏观标志就是成层构造,即层理。据此,很容易与岩浆岩、变质岩相区别。根据沉积岩成因、结构和矿物成分,可进一步区分出次一级的类别。凡具碎屑结构,即碎屑粒径大于2—0.005毫米,被胶结物胶结而成的岩石,...

沉积岩的研究方法
答:基本程序的调查是沉积岩区野外工作的基本内容。沉积岩区的区域地质调查和填图应使用地层学与沉积学相结合的方法,即沉积地层的基本层序调查-区域地层格架调查-区域地层模型研究的方法。该方法体系的主要部分是描述性的。 (1)基本术语 基本层序(Primary sequence)基本层序是沉积地层垂向序列中按某种规律叠覆的单层组合,...

观察岩石的方法有哪些
答:岩石的野外观察方法的野外观察方法:岩石是地质作用的产物;岩石中保存地壳形成与演化的记录;岩石是组成地壳的基本成分。所以对岩石的观察、认识、研究是最重要的、最基础的地质工作。岩浆岩的观察 :岩浆岩是由岩浆冷凝、结晶所形成的岩石。按深成岩、脉岩、火山岩叙述。 (一)深成岩 1.岩石的观察...

实验十五 其他内源沉积岩的观察描述
答:铁质岩中主要铁矿物有针铁矿、赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、菱铁矿、黄铁矿等,另外还有铁绿泥石、鲕绿泥石、白铁矿等。铁质岩结构常见有鲕状、肾状和致密泥晶结构及结晶结构等。构造多呈块状。铁质岩及铁矿多按成因分类。野外观察时可初步按岩石颜色和结构加铁矿物定名。如红色鲕状赤铁矿。四、锰质岩类 ...

路线上长茂路线
答:(一)观察目的与要求 1)掌握海相地层观察方法及海相沉积地层的主要特征。2)掌握沉积岩的描述方法。(二)主要观察内容 1)观察蓟县系雾迷山组(Jxw)、青白口系长龙山组(Qnc)、景儿峪组(Qjn)、寒武系昌平组(ε1c)、馒头组(ε1-2m)等地层的主体岩性和各组地层划分标志及主要特征。2)重点掌握沿途所见各...

野外地貌现象的观察和描述
答:完全由基岩组成的地貌,观察和记录的内容有基岩的岩性、产状、构造、风化程度和基岩与地貌体之间的关系,基岩的观察和描述方法与地质观察描述一致,进行完上述观察和描述内容之后分析其成因;对于有松散沉积物组成的地貌体,观察和记录的内容主要是沉积物,包括剖面位置、方向、分层、沉积物的颜色、沉积物的结构、化石、沉积...

地层的野外观察与研究
答:一、岩石地层单位的基本层序调查 1. 基本层序的概念 岩石地层单位的主要描述内容是基本层序。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。基本层序内各单层在沉积时不一定完全连续,但其顶、底常有更明显的侵蚀或突变界面限定。所谓基本...

岩石观察描述的主要内容有哪些?
答:岩样的观察描述是正确认识岩心的过程,是一项很细致的地质基础工作,既要全面观察,又要重点突出。对于含油气岩心的观察描述,应及时进行,以免油气逸散挥发而漏失资料。岩样描述与一般野外岩石描述方法和内容大致相同,主要包括以下几方面:①岩性。如颜色、岩石名称、矿物成分、结构、胶结物及胶结程度、特...

碳酸盐岩的野外观察与描述
答:命名 碳酸盐岩的详细名称应包括: 颜色、层厚、特殊构造等内容,如灰黑色中厚层虫屑泥晶灰岩、褐黄色薄层鸟眼状微晶白云岩。3. 碳酸盐岩野外观察描述的内容 颜色 碳酸盐岩的颜色多为各种色调的灰色,色调的深浅主要与有机质含量有关。有机质含量高时,岩石可呈黑灰色或黑色; 含铁质时可呈红或黄色...