《沉積岩石學》實驗報告冊

　　篇一：沉積岩實驗報告冊

　　《沉積岩石學》實驗報告冊

　　學院名稱：專業班級：姓名：學號：成績：

　　實驗一沉積岩的構造與結構（2學時）

　　一、實習要求

　　1．觀察幾種常見的沉積岩構造，並初步掌握分析及描述方法。 2．認識並掌握幾種常見的碎屑岩結構，並學會分析及描述方法。二、實習內容

　　1．沉積岩的構造：觀察層理、波痕、泥裂、晶體印模、槽模、結核、迭錐、

　　圓度、分選性、球度）及表面特徵；膠結物及雜基的結晶程度及排列方式（對於顯晶質）；膠結型別（包括接觸型別和支撐型別）。（2）泥質結構（粒度結構按粘土、

　　砂、粉砂的相對含量來劃分；（3）粒屑結構（包括顆粒種類及大小；膠結晶的結晶程度；泥晶基質（灰泥）；支撐型別及膠結型別；（4）結晶（晶粒）結構（顆粒大小、自形程度及晶粒間接觸界線）

　　晶粒結構：

　　粒屑結構：

　　實驗二碎屑岩—礫岩及角礫岩（2學時）

　　一、實習要求

　　1．學會對陸源碎屑岩的觀察和描述方法，學會正確的命名。 2．鏡下觀察碎屑成分、膠結物成分及其特徵。

　　二、實習內容

　　1．手標本觀察：岩石的顏色；岩石的結構（重點描述碎屑顆粒的粒度、形狀（圓度和球度）、分選性和表面特徵）；碎屑顆粒的成分及含量；膠結物成分、結構特徵及含量；雜基成分和含量；膠結型別和支撐關係；可見到的構造特徵；成巖後

　　2．鏡下觀察：重點觀察成分（包括碎屑顆粒、雜基及膠結物成分）；結構（包括顆粒大小（最大，最小，平均）、分選性、磨圓度、接觸型別、支撐型別、膠結型別）；微構造；成因分析（母巖性質、流體性質、搬運情況等）。

　　薄片：粒度：圓度：分選性：

　　雜基含量及特徵：膠結物成分、含量：

　　接觸型別、支撐型別及膠結型別：成因分析：次生變化現象：岩石命名：薄片：粒度：圓度：分選性：

　　雜基含量及特徵：膠結物成分、含量：

　　接觸型別、支撐型別及膠結型別：次生變化現象：成因分析：岩石命名：

　　偏光倍

　　篇二：沉積岩石學實驗指導書

　　沉積岩肉眼觀察、鏡下鑑定的方法和實驗

　　肉眼觀察和鏡下鑑定是沉積岩最基本的、最簡便的、最常用的研究方法。有代表性的岩石手標本一定程度上是野外現象的縮影，肉眼觀察可以瞭解岩石的宏觀特徵；光學顯微鏡下的薄片鑑定，可以細緻地瞭解到沉積岩的物質組成、結構、顯微構造、成岩作用及孔隙等方面的資訊，基本可滿足岩石的成因分析、儲層評價等研究的需要。因此，沉積岩的肉眼觀察和鏡下鑑定是《沉積學》課程教學中重要的實踐性教學環節。實驗是學生進行實際操作的實踐過程，也是對理論學習內容的鞏固和加深，也可彌補理論教學中的不足。

　　第一節沉積構造的觀察描述方法和實驗

　　沉積構造是沉積岩的重要特徵之一，是分析沉積岩形成的重要依據，也是區別於岩漿岩和變質岩的主要標誌。因此，沉積構造觀察、描述是沉積岩研究中一個重要內容。

　　一、流動成因構造的觀察描述

　　(一)層理的觀察描述

　　層理的觀察、描述主要對野外露頭和鑽井岩心進行，其觀察和描述的內容有：層理的厚度和規模；層理的型別及其特徵；斜層理的紋層和層系產狀的測量；層理內部構造和構成方式的觀察和描述。

　　1．層理的基本術語

　　層理是指沉積物(巖)由成分、結構、顏色及層的厚度、形狀等垂向的變化而顯示出來的一種構造。組成層理的要素有層系組、層系、紋層。

　　2．層理的描述步驟和內容

　　第一步：仔細觀察標本或露頭剖面岩石，初步確定岩石型別，分清紋層、層系、層系組，確定層系介面和層的介面。並對層理進行初期素描。

　　第二步：仔細觀察紋層(細層)。描述紋層的形狀、紋層與層系介面的關係以及同一層系內紋層間的關係，測量紋層的厚度、產狀，確定組成紋層的成分等。詳細的觀察內容見表 l一1。

　　第三步：描述層系、層系組及其介面。描述層系介面的形狀、層系間的關係、層系內成分特徵，測量層系的厚度、產狀等。詳細的觀察內容見表1—2。

　　對於斜層理，紋層與層繫上介面的夾角稱為傾角，與層系下介面的夾角稱為安定角。對於同一個紋層，一般安定角小於或等於傾角，因此可利用傾角和安定角的關係幫助判斷岩層的頂底。

　　第四步：確定層理型別，分析層理的成因。根據紋層、層系等觀察和描述，確定層理型別，並根據組成層理的層系厚度大小，確定層理的規模(見表1—2)。結合紋層、層系的產狀測量，分析層理形成的環境及其水動力條件。對於能確定古水流方向的，需確定古水流方向。若條件許可，最後還需對層理進行照相。

　　3．層理觀察、描述時應注意的問題

　　1)形態描述須進行三度空間觀察。觀察時應注意平面上及平行流向的縱剖面和垂直流向的橫剖面上的特徵，只有三度空間綜合觀察才能正確判斷層理的形態特徵，同一型別層理在各剖面的表現各有異同，如槽狀交錯層理，只在橫剖面上表現為槽形彎曲的特徵，而在縱剖面上則似單向斜層理。大部分斜層理在縱剖面上可見各種斜層理形態，而在橫剖面上則呈現平行層理的形態。因此要注意縱、橫剖面的觀察才能正確判斷層理的型別。

　　2)成分的觀察。需觀察紋層內物質成分、結構特徵和微韻律變化。

　　3)定量測量。對於斜層理，需測量並記錄不同方向紋層的傾向和岩層的傾向。測量結果可以透過箭頭圖解及玫瑰圖解等方式進行資料處理。對於曾發生構造變動的岩層，需進行岩層

　　的傾向校正，才能確定古水流的方向。這種校正通常採用吳氏網法。

　　(二)波痕的觀祭描述

　　波痕是常見的層面構造之一，是由於風、水流或波浪等介質的運動，在沉積物表面所形成的一種波狀起伏的層面構造。由於介質的作用性質、作用強度及方向不同，波痕的大小和形態也不相同。可利用波痕的形態特徵、波浪的大小和波痕指數等來恢復波痕的形成條件。

　　1．波痕的基本術語

　　描述波痕的基本術語主要有波峰、波谷、波脊、波長(L)、波高(H)、迎流面、背流面、波痕指數(RI)、對稱指數(RSI)等。

　　2．波痕觀察描述的方法和內容

　　(1)波痕要素或引數的測量

　　主要測量波痕的波長(L)、波高(H)以及波痕的迎流面水平投影的長度(l1)和背流面水平投影的長度(l2)，並進行波痕指數(RI=L／H)和對稱指數(RSI=l1／l2)的計算。

　　根據對稱指數可將波痕分為對稱波痕和不對稱波痕。若RSI近似為1，稱為對稱波痕；大於1，稱為不對稱波痕。

　　研究不對稱波痕時還需測量緩傾斜面(迎流面)和陡傾斜面(背流面)的傾向，以恢復古水流方向。一般情況下，緩傾斜面傾向與水流方向相反，陡傾斜面傾向與水流方向一致。在野外還須測量地層的產狀，若岩層發生傾斜，則須恢復原始產狀後測量，或測量岩層產狀和緩傾斜面的現存產狀，然後進行校正，校正方法可利用吳氏網法。

　　(2)波痕形態及內部構造的描述

　　波痕形態常按波脊的形態特徵進行描述，主要包括波脊的連續性、是否分叉和延伸形態等。如波脊的延伸形態可分為直線狀、彎曲狀、鏈狀、舌狀、菱形狀、新月狀等。

　　發育良好的波痕，是由一個或幾迎墮紋層和多個前積紋層及一個或幾個水平底積紋層組成。前積紋層是波痕的主要組成部分，迎流紋層和底積紋層多未被保留。前積紋層形態有直線形、切線和凹形，是波痕遷移形成的。根據波痕內部構造與外部形態關係可分為形態協調的波痕和形態不協調的波痕。

　　形態協調的波痕：波痕具有上述發育完好的內部構造，只有一組前積紋層而且在成因上有直接關係，其內部構造是由該波痕遷移形成的。

　　形態不協調的波痕：具有複合構造的波痕，不具典型的內部構造，而且與外部形態不協調，不相適應反映在成因上與之無關；呈複合構造形態，是由多組前積紋層組成的。

　　(3)波痕的物質組成

　　波痕的大小和形態與水深和流速有關，因此組成的物質粒度也不同，流速越小粒度越細。粒度在波痕內部分佈也不一致，流水波痕背部顆粒比谷中顆粒細；而風成波痕則相反．背部顆粒較粗，而谷中顆粒較細。因此，需描述組成波痕的物質成分、粒度、分佈等。

　　(4)觀察和測量波痕所指示的流向

　　波脊是連續的，水和風的主要流向是垂直波脊方向的，不對稱波痕的陡坡傾向指示主流方向。波脊不連續的舌形波痕和菱形波痕的凸端和菱形尖端指示流向。而新月形波痕凹向指示流向。

　　(5)波痕的成因分析

　　在上述觀察和描述的基礎上，還應綜合分析和判斷波痕的成因。波痕按成因可分為：流水波痕、浪成波痕、風成波痕、干涉波痕和改造波痕。不同成因波痕的識別標誌參見《沉積學》教材的有關內容。

　　(三)槽模的觀察描述

　　槽模是分佈於砂岩底面上的一種印模，是由於水流的渦流對泥質物的表面侵蝕而形成許多凹坑，後被砂質充填而成，在上覆砂岩底面形成的一系列規則而不連續的突起。

　　注意觀察、描述突起的對稱性、形態、大小、延伸方向等。

　　利用槽模可判斷古水流方向，槽模的延伸方向為水流方向，且渾圓狀突起端迎著水流方向。

　　(四)溝模的觀察描述

　　溝模也是分佈於砂岩底面的脊狀印模。

　　注意觀察、描述脊狀印模的延伸長度、方向、脊的高度、分佈狀況等。

　　利用溝模也可判斷古水流方向，溝模的脊延伸方向為水流方向。

　　槽模和溝模均分佈於岩層的底面，且常共生，因此可利用它們判斷地層的'頂底。

　　(五)沖刷面的觀察描述

　　沖刷面是指在沉積物表面由於水流下蝕作用使下伏岩層形成凹凸不平的面。

　　注意觀察沖刷面的起伏程度、介面上下沉積物特徵等。

　　二、暴露成因構造的觀察描述

　　(一)雨痕和冰雹痕的觀察描述

　　注意觀察雨痕的形態、大小、深淺。雨滴垂直落下時，坑呈圓形；雨滴傾斜落下，坑稍呈橢圓形。

　　冰雹痕與雨痕相似，但比雨痕寬而深，形狀不規則。

　　雨痕和冰雹痕常為上覆沉積物充填，上覆沉積物底面上可見圓形或不規則形狀的凸狀印模。

　　(二)乾裂的觀察描述

　　軟泥狀態的沉積物露出地表，由於乾涸時收縮形成的裂縫使沉積物表面被分割成多邊形塊體。因此，應注意觀察裂縫的形態，包括剖面和平面形態。裂縫剖面一般呈V字形，裂塊呈多邊形，且裂塊中央凹、四周微翹。裂縫中常充填上覆沉積物。

　　可利用裂縫V字形斷面確定上下層面，因為裂縫尖端指向下層面，裂塊凹面一般向上。

　　三、同生變形構造的觀察描述

　　同生變形構造主要包括包卷層理、重荷模、滑塌構造、砂球及球枕構造、砂火山、砂岩岩脈、碟狀構造等。

　　重荷模是發育於岩層的底層面上圓丘狀或不規則的瘤狀突起，注意與槽模的區別，前者多不規則和無定向性。注意觀察瘤狀突起的形態、大小、突起高度、分佈狀況等。

　　砂球及球枕構造是分佈於泥質之中的砂質橢球體或枕狀體。注意觀察砂球、球枕體的形態、大小，與砂岩層的關係以及圍巖的特徵等。

　　滑塌構造是沉積層在重力作用下發生運動和位移所產生的變形構造，可引起沉積物的形變、揉皺、斷裂、角礫化、巖性的混雜等。注意觀察紋層產狀、裂縫分佈、巖性特徵，以及與上、下岩層的關係、分佈範圍等。

　　四、化學成因構造的觀察描述

　　(一)晶體印痕、假晶以及冰晶印痕的觀察描述

　　此三種構造均與晶體有關，因此注意觀察晶體的特徵(形態、表面特徵、顏色等)，確定礦物成分。因為礦物可以指示形成環境，如石鹽和石膏晶體或假晶存在說明沉積時鹽度較高且在乾燥氣候條件下形成的。如果有黃鐵礦存在，則說明當時是還原環境。

　　(二)結核的觀察描述

　　結核是岩石中自生礦物的集合體。這種集合體在成分、結構、顏色等方面與圍巖有顯著差異。

　　結核觀察、描述的內容有：成分、結構、顏色、大小、分佈，同時還要描述圍巖的特徵(成分、結構、顏色等)，以及結核與圍巖中紋層之間的關係，以便判斷結核的形成時間：同生結核、成巖結核和後生結核。

　　(三)縫合線構造的觀察描述

　　注意觀察縫合線分佈，是否切穿顆粒，與層面的關係，開啟性和充填情況以及圍巖特徵等。

　　五、生物成因構造的觀察描述

　　生物成因的構造主要包括生物遺蹟構造、生物擾動構造和植物根跡等。

　　生物遺蹟構造根據形態及行為方式，可分為居住跡、爬跡、停息跡、進食跡、覓食跡、逃逸跡、耕作跡等。

　　生物遺蹟描述的內容主要包括：痕跡的形態、大小和空間展布(方位、深度等)特徵。潛穴內部構造特徵，儲存方式、丰度、伴生的其它痕跡及其相互關係、居群密度、圍巖性質、無機沉積構造特徵等。

　　遺蹟的形態分為簡單垂直管狀、“U”形、直一彎曲形、蛇曲形、環曲形、螺旋形、星射形、樹枝形、網格狀、卵形與胃形、點線形等。

　　生物擾動構造一般是不具有確定形態的，其識別標誌主要為在層理髮育的砂岩中常壞層理，在泥質沉積物中顯示斑點構造，在含油砂岩中出現含油不均的現象等。描述內容主要包括擾動強度、分佈等。

　　植物根跡是指儲存在沉積地層中的植物根系，但在岩心中或區域性露頭所顯示的根跡，大多數僅僅是植物根系的一部分或極少的部分。根跡在岩石中常呈現不同的形態，如垂直狀、輻射狀、須狀、扁平狀等，在一定程度上也反映了根系的生態特點。因此，在描述時，須注意根跡的形態、分佈、完整性、儲存狀況(是否被炭化、氧化等)等。

　　實驗一、沉積構造標本的觀察與描述

　　1．目的要求

　　1)學會觀察和描述常見沉積構造的方法和內容。

　　2)掌握常見沉積構造的特徵及其識別標誌。

　　3)學會分析常見沉積構造的形成過程。

　　4)學會並掌握利用沉積構造進行沉積環境分析的方法和原理。

　　2．實驗內容

　　(1)層理

　　水平層理、波狀層理、浪成沙紋層理、槽狀交錯層理、楔狀交錯層理、板狀交錯層理、羽狀交錯層理、平行層理、塊狀層理、粒序層理、變形層理。

　　(2)層面構造

　　波痕(直脊波痕、曲脊波痕、對稱波痕、干涉波痕、改造波痕)、槽模、沖刷面。

　　(3)同生變形構造

　　重荷模、火焰構造、滑塌變形構造。

　　(4)暴露成因構造

　　乾裂、雨(冰雹)痕。

　　(5)化學成因構造

　　石鹽假晶、黃鐵礦晶體印痕、結核。

　　(6)生物成因構造

　　生物擾動、生物遺蹟(居住跡、覓食跡、爬行跡)。

　　3．實驗報告要求

　　選擇槽狀交錯層理、羽狀交錯層理、對稱波痕、槽模、石鹽假晶、覓食跡、爬行跡等，

　　觀察標本，畫出素描圖，並分析其成因。具體內容如下：

　　1)岩石型別：

　　2)沉積構造型別；

　　3)構造形態、要素，並畫出素描圖；

　　4)分析水動力特徵和沉積環境。對流動成因的構造要指出古水流方向(圖示)。

　　4．實驗的重點、難點

　　1)交錯層理的紋層、層系介面的觀察。

　　2)層理的素描方法。

　　3)沉積構造的成因解釋及環境分析。

　　第二節陸源碎屑岩觀察鑑定方法和實驗

　　在實驗過程中，首先詳細地觀察手標本，對岩石的成分、結構、構造、風化特點有了較全面的瞭解之後，再有目的、有意識地進行鏡下薄片觀察、描述，以彌補手標本鑑定中的不足之處，效果極好。以下介紹陸源碎屑岩(主要為礫岩、砂岩)的肉眼觀察和鏡下鑑定的方法和內容，由於泥岩的粒度細小和結構特殊，泥岩的肉眼觀察和鏡下鑑定的方法和內容將單獨進行介紹。

　　一、礫岩、砂岩的手標本鑑定描述的內容和方法

　　(一)顏色

　　顏色是岩石最醒目的標誌，主要從手標本獲得。要分清原生色和次生色，應重點描述新鮮面的原生色。岩石的顏色往往不是單一顏色，描述時主要顏色放後，次要顏色放前，如紫紅色、灰綠色等。

　　(二)物質成分及含量

　　根據成因和結構特徵，陸源碎屑岩的組成可分為碎屑顆粒(礦屑和岩屑)、填隙物(膠結物和雜基)、孔隙，因此岩石的物質成分包括碎屑顆粒成分和填隙物成分。

　　1．碎屑顆粒

　　指出佔整個岩石的含量。

　　(1)礦屑

　　指出佔碎屑顆粒的含量。

　　對主要礦屑應描述肉眼鑑定特徵並目估百分含量(佔碎屑顆粒的含量)，為正確命名提供礦物含量依據。

　　常見的礦屑主要有石英、長石、雲母、重礦物等，其在手標本中識別標誌如下：

　　石英：淺色、透明或半透明(因磨蝕而呈毛玻璃狀)、無解理、粒狀，具油脂光澤、硬度=7、大於小刀。