偏光顯微鏡下砷屑巖的鑒定及孔隙、膠結(jié)類型的觀察與描述

一、目的要求

熟悉沉積巖常見(jiàn)造巖礦物在顯微鏡下鑒定特征和鑒定方法。觀察和掌握基底式膠結(jié)、孔隙式膠結(jié)、接觸式膠結(jié)、無(wú)膠結(jié)物式膠結(jié)等膠結(jié)類型的膠結(jié)特征，并注意區(qū)分；通過(guò)顯做鏡的觀察進(jìn)一步準(zhǔn)確估計(jì)碎屑含量；觀察碎屑巖中常見(jiàn)的孔隙類型。本實(shí)訓(xùn)需安排2學(xué)時(shí)。

二、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

（1）常見(jiàn)它生礦物：石英、長(zhǎng)石、白云母；

（2）常見(jiàn)自生礦物：方解石、白云石、石英、長(zhǎng)石、玉髓、海綠石、石膏；

（3）薄片：石英砂巖、礫巖、長(zhǎng)石砂巖、鈣質(zhì)泥質(zhì)巖屑砂巖、粉砂巖。

要求用光性礦物學(xué)系統(tǒng)鑒定的方法對(duì)上述礦物做詳細(xì)觀察，分別描述各種礦物的主要鑒定特征；熟悉巖屑內(nèi)部成分和殘余結(jié)構(gòu)，掌握鏡下鑒定巖屑的方法；觀察石英、長(zhǎng)石、玉髓、海綠石、石膏、方解石、菱鐵礦膠結(jié)物的光性；掌握常見(jiàn)孔隙類型的觀察方法和特征。

三、內(nèi)容提示

石英：無(wú)色透明，表面光潔，低正突起，無(wú)解理，zui高干涉色一級(jí)黃，性質(zhì)穩(wěn)定，無(wú)任何風(fēng)化蝕變現(xiàn)象。它生石英常為等軸粒狀或稍呈—個(gè)方向伸長(zhǎng)，可含塵點(diǎn)狀、針狀、短拄狀或片狀包裹體，有時(shí)有裂紋或波狀消光。碎屑巖中的自生石英多呈碎屑石英的次生加大邊，偶爾也呈全自形的三方柱狀出現(xiàn)（在碳酸鹽巖中更是如此）。硅質(zhì)巖中由五髓轉(zhuǎn)化而來(lái)的自生石英呈鑲嵌粒狀。

長(zhǎng)石：常見(jiàn)的碎屑長(zhǎng)石為鉀長(zhǎng)石（多為正長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石、條紋長(zhǎng)石）及酸性斜長(zhǎng)石（鈉長(zhǎng)石、更長(zhǎng)石），有時(shí)仍具有板狀形態(tài)。根據(jù)特殊的雙晶、條紋、環(huán)帶、蠕變構(gòu)造、解理和易高嶺土化或絹云母化等，不服將其與石英區(qū)分。高嶺土多為極細(xì)小的塵點(diǎn)狀，通常沒(méi)有光性反應(yīng)，故高嶺土化的長(zhǎng)石常常顯得較污濁；絹云母為鱗片狀集合體，較透明，干涉色zui高可達(dá)二級(jí)，常見(jiàn)一級(jí)黃，故絹云母化的長(zhǎng)石在正交偏光顯微鏡下可呈現(xiàn)出一些閃亮的小點(diǎn)。鉀長(zhǎng)石比較容易高齡土化，斜長(zhǎng)石比較容易絹云母化，不過(guò)相反的情況也經(jīng)常可見(jiàn)。

常見(jiàn)的自生長(zhǎng)石也多呈次生加大邊形式環(huán)繞在碎屑長(zhǎng)石周邊，其中大多是由粘土礦物轉(zhuǎn)化而成，含雜質(zhì)較多而顯得污濁。確切地說(shuō)，這是碎屑長(zhǎng)石的交代邊，是交代粘土礦物形成的。只有干凈透亮的次生加大邊才是真正的加大邊。偶爾也有全自形的板柱狀自生長(zhǎng)石產(chǎn)出。白云母性質(zhì)穩(wěn)定，常無(wú)色透明，片狀，具有一組極*解理。垂直解理面的切面有很明顯的低正一中正閃突起，干涉色zui高達(dá)二級(jí)上部，很鮮艷。

偏光顯微鏡下砷屑巖的鑒定及孔隙、膠結(jié)類型的觀察與描述

方解石和白云石：兩者的光性十分接近，當(dāng)晶體顆粒大于泥晶級(jí)時(shí)，都有很強(qiáng)的閃突起和典型的白干涉色。在未重結(jié)晶或重結(jié)晶不強(qiáng)的碳酸鹽巖中，白云石常常以菱面體自形晶產(chǎn)出，薄片中為菱形或平行四邊形，有時(shí)還有由雜質(zhì)構(gòu)成的霧心、環(huán)帶或兩者兼有，當(dāng)這種菱面體彼此鑲嵌使晶體生長(zhǎng)受到限制時(shí)，菱面體將會(huì)不同程度地變形，但仍可看出菱面體的痕跡，方解石很少具有菱面體形態(tài)（除非方解石交代了菱面體白云石）。膠結(jié)物方解石常呈針狀、纖維狀或葉片狀，也可呈非規(guī)則粒狀?，F(xiàn)在通常用苗素紅—s對(duì)薄片染色的方法區(qū)別方解石和白云石，方解石可染成紅色，而白云石不染色。當(dāng)方解石或白云石晶體較粗大時(shí)（多因重結(jié)晶的緣故），若一個(gè)晶體同時(shí)發(fā)育有聚片雙晶和菱形解理時(shí)，就可以觀察聚片雙品紋與菱形解理的對(duì)角線的關(guān)系，聚片雙晶紋平行長(zhǎng)對(duì)角線時(shí)為方解石，平行短對(duì)角線時(shí)為白云石。陸源碎屑巖中的方解石和白云石一般都是基質(zhì)成敗結(jié)物，只有在礫巖或極少數(shù)砂巖中才有可能以陸源碎屑形式出現(xiàn)，也可按上述辦法鑒別。

玉髓；無(wú)色或稍帶褐色，低負(fù)突起，晶體輪廓不固定，在正交偏光顯微鏡下靜止物臺(tái)，常呈纖狀、扇狀、放射狀集合體或?yàn)檫吔鐝潖澢哪嗑?mdash;報(bào)細(xì)晶級(jí)粒狀；隨物臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，其邊界可在附近小范圍內(nèi)呈擴(kuò)散、收聚式移動(dòng)，zui高干涉色為一級(jí)灰白。纖狀五髓的延性可正可負(fù)，分別稱為正玉饋和負(fù)玉儲(chǔ)。玉髓易失水重結(jié)晶成鑷嵌粒狀石英。

海綠石：新鮮者呈深淺不同的綠色，氧化后呈褐黃色或土黃色等，多為鱗片狀集合體。集合體呈顆粒狀或填隙狀。因其顏色較深，—般難辨其干涉色。海綠石有典型的集合偏光現(xiàn)象，即由極細(xì)小的單一礦物構(gòu)成的集合體在正交偏光顯微鏡下不消光（仍為綠色），因?yàn)檫@些細(xì)小微粒在集合體內(nèi)的中間取向是隨機(jī)的。從統(tǒng)計(jì)學(xué)L—說(shuō)，物臺(tái)處在任何位置，總有大致相等的品粒數(shù)不處在消光位。這種現(xiàn)象一般只有當(dāng)集合體內(nèi)礦物顆粒小到不易辨別時(shí)才比較典型。在沉積巖中，具有這種現(xiàn)象的還有泥晶碳酸鹽礦物及各種粘土矽勸和綠泥石等。

偏光顯微鏡下砷屑巖的鑒定及孔隙、膠結(jié)類型的觀察與描述

石膏：無(wú)色透明，板狀、粒狀、纖維狀、小柱狀或針狀，低負(fù)突起，兩組*解理，板柱狀晶體可發(fā)育燕尾雙晶，zui高干涉色一級(jí)黃。在蒸發(fā)巖和薩勃哈型白云巖中常見(jiàn)，也可作為碎屑巖的膠結(jié)物。脫水后變成使石膏。硬石膏呈低正突起，干涉色可達(dá)三級(jí)。

礫巖薄片觀察：主要是為了確切鑒定礫石的種類，詳細(xì)研究填隙物的成分、結(jié)構(gòu)、顆粒之間的關(guān)系以及其他自生變化。由于礫石成分可以是任何種類的母巖，因此簽定礫石種類就需要全面了解各種巖石的主要鑒定特征。觀察時(shí)一般采用較低倍率的鏡頭。當(dāng)?shù)[石較粗大時(shí)，注意不要將礫石和填隙物混淆，這時(shí)可先用肉眼觀察薄片，待確定了它們的相對(duì)位置和大致范圍后再放在顯微鏡下觀察。

石英砂巖：其碎屑成分幾乎令足單品石英，僅有很少的長(zhǎng)石、殷石巖屑和重礦物。海綠石可呈填限狀（即膠結(jié)物），也可呈顆粒狀（即自生顆粒）。膠結(jié)物除海綠石外，還有大量次生加大邊石英，它與碎屑石英問(wèn)的界線是由塵點(diǎn)狀雜質(zhì)表現(xiàn)出來(lái)的（即有痕加大），有時(shí)清楚，有時(shí)僅隱約可見(jiàn)。次生加大邊是成巖期的產(chǎn)物，在觀察結(jié)構(gòu)特征（粒度、圓度、分選等）時(shí)注意不要受它的影響，首先觀察結(jié)構(gòu)（粒度、分選、磨因），然后觀察成分（碎屑成分和填隙物成分）。在偏光顯微鏡下區(qū)分碎屑長(zhǎng)石和石英、鉀長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石一般不困難，但當(dāng)長(zhǎng)石不顯雙晶時(shí)就易與石英相混。這時(shí)可注意碎屑外形、解理和有無(wú)蝕變現(xiàn)象。巖屑是長(zhǎng)石砂巖中只一常見(jiàn)碎屑成分，它的表現(xiàn)形式是“多晶集合體“或“品質(zhì)與玻璃質(zhì)的集合體”，常常帶右母巖巖石的某些結(jié)構(gòu)殘余，巖屑種類的鑒定主要就是依據(jù)這些晶體和結(jié)構(gòu)。另外，長(zhǎng)石砂巖中也常含云母碎屑，白云母、黑云母都有，但黑云毋有時(shí)已褪色，多色性不明顯，只有三級(jí)以上的干涉色會(huì)保留。相對(duì)石英秒巖而言，長(zhǎng)石砂巖中的重礦物可能更多一些，但是含量通常都極少，薄片中常常只能以“個(gè)數(shù)”計(jì)，所以不要誤把單一薄片中的重礦物種類和相對(duì)豐度看成是整個(gè)巖石重礦物的全部特征。

粉砂巖薄片觀察：它與砂巖相似，可仿砂巖觀察步驟進(jìn)行。需要注意的是所有粉砂巖的碎屑分選都很好，而磨圓較差。其中的碎屑長(zhǎng)石常常術(shù)帶雙晶，也很少見(jiàn)到解理，與石英很難區(qū)別。若云母少見(jiàn)到解理，與石英很難區(qū)別。若云母片較多時(shí)，除要注意區(qū)分黑、白云母外，還要注意它們是否定向排列。對(duì)粗粉砂巖而言，粒問(wèn)填隙物可以是雜基，也可以是化學(xué)膠結(jié)物，粉砂巖粒間孔很小，觀察時(shí)可換用中倍或中高倍物鏡；對(duì)紉粉砂巖，粒間填隙物通常都是泥質(zhì)（主要是粘土），這時(shí)也不再稱它為雜基，因?yàn)榧?xì)粉砂和粘土具有大致相同的水力學(xué)行為，屬于同一種結(jié)構(gòu)組分，故在成分描述時(shí)，只需分別描述粉砂和泥質(zhì)兩個(gè)部分即可。

偏光顯微鏡下砷屑巖的鑒定及孔隙、膠結(jié)類型的觀察與描述

壓實(shí)和交代的觀察☆般砂巖都有比較明顯的壓實(shí)現(xiàn)象，長(zhǎng)石砂巖也不例外。觀察壓實(shí)時(shí)，可注意碎屑長(zhǎng)石有品錯(cuò)動(dòng)、解理縫變寬，碎屑云母是否被壓彎或揉皺，泥質(zhì)等低強(qiáng)度巖屑有元擠壓變形，相鄰碎屑是否已呈似鑲嵌聚集等。當(dāng)壓實(shí)作用比較強(qiáng)時(shí)，粒間孔將變少變小，填隙物含量也會(huì)大大降低。長(zhǎng)石砂巖中的填隙物許多時(shí)候是雜基，主要由粘土礦物構(gòu)成，在偏光顯微鏡下除顯得污濁外，有時(shí)還呈深淺不等的紅色（含高價(jià)鐵離子）。在埋深較大時(shí)，這部分粘土可被碎周長(zhǎng)石交代，變成長(zhǎng)石的交代邊。交代邊的品格與碎屑長(zhǎng)石也是連續(xù)的，也與后者同時(shí)消光，但含雜質(zhì)多，遠(yuǎn)不保典型次生加大邊那樣干凈透明。雜基的存在將減少或*阻止化學(xué)膠結(jié)物的沉淀，這時(shí)壓實(shí)和雜基可共同使沉積物固結(jié)成巖。想觀察時(shí)要注意是否有真正意義上的膠結(jié)物，雜基是否還有被其他礦韌（如方解石）交代的現(xiàn)象。

四、復(fù)習(xí)思考題

（1）在什么條件下方解石和白云石可成為它生礦物?海綠石可成為它生礦物嗎?

什么?

（2）在偏光顯微鏡下如何區(qū)分下列礦物：

①長(zhǎng)石和石英；②長(zhǎng)石和石膏；③粒狀玉髓和石英；④方解石和白云石。

（3）利用礫巖作母巖分析時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題?

（4）礫石的圓度、成分和支撐類型有何成因意義?

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