(3)各地層的岩石性質:岩石性質的內容較多,一般最常用的,或者說必須瞭解的基本內容,應包括下列幾項:


1顏色:一般取決於岩石中所含的礦物成分,其中最有影響的是鐵質和有機質的含量。根據鐵的氧化程度,色調頗有不同,如低氧化鐵具淡綠色、淡青色;當含氧量增高時,則呈黃色、橙黃色、紅色直至紫褐色。

錳的氧化物也有強烈的染色作用,可將碎屑巖染成黑色、淺藍紫色。

有機質可使岩石出現暗色甚至黑色。如無有機質時,岩石幾乎是白色的。

若干黏土巖類、砂岩或石灰岩中含有海綠石或綠泥石時,可使岩石染成綠色、淺藍綠色。

鉀長石顆粒組成的長石砂岩可使岩石呈現淺棕紅色。

輝石、角閃石顆粒則使岩石呈暗灰色。

石英、硫酸鹽、碳酸鹽、鹽類礦物混入時則呈白色。

觀察岩石的顏色時,還應注意新鮮的與風化面上的不同顏色。


2成分:由於沉積岩是岩石風化後經搬運而沉積的產物,有一部分則屬於化學沉澱的產物,故其成分可分為三大類:

第一,碎屑巖類,這類岩石的成分是由母巖機械破碎的產物,其中如碎塊巨大的角礫岩、礫岩的成分常以所含的岩石名稱辨識之;而砂質岩石,則以其中所含的礦物名稱表達之。

第二,黏土巖類,其成分是母巖在風化過程中分解出殘餘的或新生的黏土物質,它們常是化學風化過程中呈膠體狀態的、不活潑的物質,如A1{2}O{3}、SiO{2}等在適當的條件下就形成的黏土礦物,也有一部分是由機械磨研而成的粉末,其成分的名稱也以礦物的名稱表達。

第三,化學巖和生物化學巖,主要成分是由活潑性較大的金屬元素,如K、Ca、Mg等呈離子狀態形成真溶液,而A1、Fe、Si等氧化物呈膠體狀態,形成膠體溶液,在適當條件下,發生化學作用而沉澱成巖。其成分名稱也按礦物名稱表達。常見的有如下各類:


鋁質岩:富含A1{2}O{3},與黏土巖類相似,含鋁高時,即成鋁土礦。

鐵質岩:富含鐵質,當其含鐵量達30%以上時,即成為鐵礦,有赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦等,但黃鐵礦主要提煉其硫,不作正常的鐵礦開採。

錳質岩:如其含錳量達到20%以上時,即可列為錳礦開採,有菱錳礦、硬錳礦、軟錳礦之分。

硅質岩:含SiO{2}很高的巖類。其中有生物成因的硅藻土、海綿巖、放射蟲巖;也有非生物成因的碧玉巖、燧石巖。尤以燧石巖最為常見。

磷質岩:當P{2}O{5}的含量達到12%以上時,即可成為磷礦,主要以膠磷礦、磷灰石等礦物出現。

碳酸鹽巖:由碳酸鹽類礦物組成,以石灰岩和白雲巖兩類最為常見。此類岩石分佈較廣,約占沉積岩總量的20%,比黏土巖類、碎屑巖類少些。在我國範圍內,碳酸鹽巖的數量頗大,可達沉積岩分佈面積的55%。此類岩石除其本身有經濟價值外,還跟許多金屬、非金屬的成礦有關。與水文地質、工程地質的關係也極為密切,即巖溶水文地質與工程地質問題,目前則是環境地質研究的重要課題之一。

鹽巖:這是純化學作用的產物,因水體的蒸發而沉澱形成的巖類。主要是由鉀、鈉、鈣、鎂的鹵化物及硫酸鹽礦物組成,礦物種類有100多種。鹵化物有食鹽、鉀鹽;硫酸鹽有芒硝、石膏等,均具有重要的經濟價值。

可燃性有機巖:主要由含碳、氫、氧、氮的有機化合物組成,如煤、油頁岩、瀝青質岩類等,具有很重要的經濟價值。

沉積岩的命名除所含的基本礦物外,還可考慮某種有顯著含量的次要礦物附加到名稱中去,如長石砂岩、海綠石砂岩、白雲質灰巖、鐵質鋁土巖等等。因此,在觀察各種岩石成分時,必須注意其主要成分和次要成分。

觀察碎屑巖類的成分時,還應注意其膠結物的成分,如硅質、泥質、鈣質等。

3構造:沉積岩的構造,主要是指沉積岩形態特徵,其中最基本的便是層理,這是由於沉積岩的成分、顏色和結構的差異而形成的一種層狀構造。通過層理特徵的研究,不僅可以瞭解沉積介質的性質和能量的狀況,而且還可以判斷沉積環境,有些層理還可以確定當時的水流方向。

層理的基本形態,常見者有三種:水平層理、波狀層理和斜交層理。

水平層理是沉積物質在緩慢運動的水中,以懸浮狀態沉積而成的。由許多直線狀彼此平行(平行於層面)的細層所組成。這類層理多見於河漫灘、牛軛湖、湖泊、深水海灣、潟湖、沼澤等地形成的岩石中。如果在泥巖中的水平層理,僅以顏色的深淺不同而表現出層紋現象,則此層理的成因是由於季節性氣候的差異所致。如:夏季時沉積物中的有機質含量豐富,形成深色;冬季時沉積物中的有機質含量較少,於是形成淺色。

波狀層理是由於水波浪的振蕩運動而造成的。往往見於淺水的湖泊、海灣中形成的岩層,也可於河漫灘上因微弱的單向水流運動而造成,不過此種波狀層理多為不對稱的。

斜交層理,是在水體流動中沉積而成的。多見於砂岩類岩層中,主要形成於河流環境,湖濱、海濱及三角洲沉積物中也有所見,不過,後兩者常表現為楔形交錯層。

此外,尚有形成於潮汐帶的層理,如透鏡狀層理,以砂質的、具交錯層理的不連續透鏡體夾於泥質沉積物中。脈狀層理以砂質交錯層系為主,夾在深色泥質的細薄層中。

碳酸鹽類岩層的構造,除與上述有共同者外,尚有生物成因的構造,如生物礁構造、蟲跡構造、蟲孔構造、藻類生長的層狀構造(疊層石)等。還有化學成因的構造,如縫合線、結核構造等。

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