路线二、北林子碳酸盐岩描述及构造路线

路线二、北林子碳酸盐岩描述及构造路线路线位置：北林子村北—石门寨镇南教学内容：I.观察和描述碳酸盐岩，掌握碳酸盐岩的野外鉴定与描述方法。2．观察和描述岩浆岩。观察和描述断层。教学内容安排与要求：观察点1位置：北林子村北小山南坡采石坑内容：观察和描述鲕粒灰岩、生物碎屑灰岩及岩墙要求：I•对岩石的颜色、成分、结构和构造进行详细的描述。确定岩石的名称。了解鲕粒的特征并分析其成因。了解岩墙的岩性、产状及成因。时间：1.5小时观察点2位置：北林子村北小山南坡采石坑，在观察点1以南内容：观察和描述结晶灰岩要求：I•对岩石的颜色、成分、结构和构造进行详细的描述。2.确定岩石的名称。时间：40分钟观察点3位置：观察点2以南30m处采石坑南端内容：观察和描述泥质条带灰岩要求：1.对岩石的颜色、成分、结构和构造进行详细的描述。2.确定岩石的名称。时间：40分钟观察点4位置：观察点3以南约50m处内容：观察和描述藻灰岩要求：I•岩石的颜色、成分、结构和构造进行详细的描述，并附素描图。2.确定岩石的名称并分析藻灰岩的成因。时间：I小时观察点5位置：北林子村北134高地采石场内容：观察和描述豹皮灰岩要求：I.对岩石的颜色、成分、结构和构造进行详细的描述。2.确定岩石的名称。时间：I小时观察点6位置：北林子134高地南采石场内容：观察和描述断层，测量岩层及断层的产状要求：I•观察和收集断层存在的证据，注意地层的中断、缺失及变形、擦痕、断层角砾等。2.测定断层要素，确定断层两盘的错动方向及断层性质。3．对断层进行详细描述，画断层素描图。时间：l小时路线描述：北林子至石门寨东发育一条近南北向的正断层，断裂带有硅化角砾岩。断层西侧为张夏组的厚层鲕粒灰岩、藻灰岩及薄层的泥质条带灰岩、结晶灰岩等，断层东侧为亮甲山组的厚层豹皮灰岩、泥晶灰岩等。因此要鉴定描述北林子碳酸盐岩类型，就要注意以北林子正断层为界，描述鲕粒灰岩、藻灰岩、泥质条带灰岩到断层西侧的张夏组地层采石坑内找寻，而描述豹皮灰岩、泥晶灰岩到断层东侧的亮甲山组地层采石坑内去寻找。教学内容概述：1．碳酸盐岩的野外鉴定与描述方法碳酸盐岩的描述内容、顺序与碎屑岩相近。但碳酸盐岩的成分、结构、构造常呈现出一系列独特的特点。（1）矿物成分碳酸盐岩主要由方解石、白云石组成，有时混入较多的粘土矿物及陆源碎屑如石英、长石等。在野外观察鉴定中，一般分为以下几类，其各自的鉴别特征如下：石灰岩方解石含量〉75%在岩石新鲜面上加稀冷盐酸时强烈起泡，并可听到吱吱的响声。多为深灰至灰色，致密性脆，风化面光滑。多为厚层至块状层。白云质灰岩方解石含量50〜75%白云石含量25〜50%滴稀冷盐酸起泡，响声不大。多为灰至浅灰色，致密性脆，风化面较光滑，一般无刀砍状溶沟。灰质白云岩白云石含量50〜75%，方解石含量25〜50%，滴稀冷盐酸微微起泡，无响声。多为浅灰色至浅黄色，断口多为细瓷状，质较硬，风化面上有少量刀砍纹。白云岩白云石含量>75%，滴盐酸不起泡或很微弱。多为浅灰色至浅黄灰色，断口较粗糙，多呈瓷状或砂糖状，质硬，风化面上常有纵横交错的刀砍状溶沟。泥灰岩方解石含量50〜75%，粘土矿物含量25〜50%，滴稀冷盐酸起泡，并在酸蚀面上常留下黄色的泥质薄膜，含泥量越多，泥膜越明显。岩石多为灰黄色，风化面为土黄色。（2）结构晶粒结构按晶粒大小可分为砾晶（>2mn）、砂晶（2〜0.05mm）、粉晶（0.05〜0.005mm）、泥晶（v0.005mm）。生物格架结构是由造礁生物形成的礁灰岩特有的结构，主要是由原地生长的造礁生物遗体组成岩石骨架，骨架内为其它生物碎屑等充填，常有大量孔隙。颗粒结构在野外观察描述时要分别描述颗粒、泥晶基质和亮晶胶结物。常见的颗粒类型有内碎屑，鲕粒，生物碎屑等。要描述颗粒的类型、含量、粒度大小、分选性、磨圆度。泥晶基质和亮晶胶结物是存在于各种颗粒之间的填隙物，前者较细、致密，后者多呈浅灰至灰白色，可见晶粒，亮晶明显则说明该灰岩形成于水动力条件强的环境。（3）构造碎屑岩中出现的构造在碳酸盐岩中均可出现。此外，在野外观察中还常见有碳酸盐岩自己独特的构造。叠层石构造是蓝绿藻类分泌的粘液捕集水中的微粒形成的一种纹层构造。纹层形态多变，有平直状、波状、弯曲状或柱状环叠、半球状或球状等。叠层石由两种纹层相间组成。富藻纹层较暗，有机质丰富，富碳酸盐纹层色较浅。不同形状的叠层石形成于不同的环境，平直状、波状者形成于潮上带，柱状者形成于潮间带，半球状及球状者形成于潮下带。缝合线构造在岩层的切面上，它呈现为锯齿状的曲线，此即缝合线；在平面上，即在沿此裂缝破裂面上，它呈现为参差不平、凹凸起伏的面，此即缝合面。从立体上看，这些凹下或凸起的大小不等的柱体，叫缝合柱。在这三种形式中，以缝合线最常见。还要描述节理的发育程度及其中是否有充填物、岩石的风化程度、坚硬程度等。（4）综合命名一般按下列顺序：颜色—构造—结构—成分。如深灰色中层鲕粒灰岩。2．岩浆岩的野外观察和描述在野外观察和描述岩浆岩的主要内容如下：颜色；②结构特征，指岩石总体的结构特征；③构造特征；④矿物成分及其百分含量（包括矿物学特点如形态、颜色、光泽、解理、硬度等），各种矿物的结构特征（如粒度大小、自形程度等）；⑤具斑状、似班状结构者，分斑晶和基质描述；⑥次生变化及其他（各种矿物具体的次生变化可放在矿物成分描述中）；⑦产状和相；⑧正确定名。（1）岩石的颜色岩石的颜色指岩石所呈现的总体色彩，因此应该远观其整体，看其总体色调，忌近察其局部。颜色包括色的本身及其色调的深浅。描述时，常用三种方法：① 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 色谱法，又称单色描述法；②用复合色描述，如褐灰色、深灰绿色、黄绿色等，后者为主色调，如黄绿色中的绿色；③形象化描述，用大家熟知的常见物体的颜色来表示岩石颜色，如肉红色、砖红色等。三种描述法前均可加“深”、“浅”等形容词以表示其色调的深浅浓淡。岩石的颜色受以下几方面因素的影响：①矿物的成分，如以正长石为主要成分的岩石呈现肉红色、灰红色；以斜长石为主要成分的岩石呈灰色、浅灰色、灰白色；②次生变化的影响，如含辉石或角闪石较多的岩石，当辉石或角闪石发生绿泥石化时，岩石总体上呈绿色调；③岩石颜色的深浅则与暗色矿物含量多少、粒度的粗细有关，暗色矿物多则色深，粒度越细则色较深。注意：岩石的颜色以新鲜的、干燥的断面上的颜色为准，因为蚀变和风化都可改变岩石的颜色。对于野外露头上的岩石，由于蚀变和风化造成的颜色应同时描述出来。（2）岩石的结构特征岩浆岩的结构是指岩石的组成部分（包括矿物和玻璃质）的结晶程度、颗粒大小（包括绝对大小和相对大小）、自形程度以及颗粒间的相互关系。结构是从颗粒本身的特点出发来描述岩石的面貌，是岩浆岩分类命名和了解岩石成因的重要依据。根据结晶程度，可把岩石结构分为如下三类：显晶质结构用肉眼或放大镜就能分辨出矿物颗粒，能观察到其大小、形态、自形程度、解理、硬度、颜色等特征。在观察描述时，还要注意以下几个方面：据组成岩石的矿物的相对粒度大小，分为等粒、不等粒和斑状、似斑状结构。对于具等粒结构的岩石，则按颗粒的绝对粒度划分为粗粒结构（＞5mm、中粒结构（5〜2mm、细粒结构（v2mr）。应当注意，所谓等粒结构是指岩石中含量较多的同一种主要矿物的粒度大小近似相等。具等粒结构的同一种岩石中不同矿物的绝对粒度可以相差较大，不要描述成不等粒结构。对于不等粒结构的岩石，要描述最大、最小粒径及占多数的粒度范围。斑状结构和似斑状结构要分斑晶和基质描述。还要描述矿物晶体的自形程度。按矿物的自形程度分为自形、半自形和他形三种。所谓自形是指矿物颗粒的晶面、晶核发育完整，而他形是指晶体无完整晶棱、晶面，形状常为不规则形或近等轴状颗粒，半自形则介于二者之间，仅有部分晶面、晶棱发育。自形晶往往是矿物在有充分的空间和时间的条件下形成的。隐晶质结构用肉眼或放大镜不能分辨出单个矿物颗粒，具粗瓷状断口，光泽暗淡。玻璃质结构不能分辨矿物颗粒，断面光滑，致密，具贝壳状断口和玻璃光泽，性脆，存在于时代较新的岩石中。对隐晶质和玻璃质结构要描述其颜色、结构、断口、光泽等。（3）岩石的构造特征构造是指组成岩石的不同矿物集合体在空间上的排列方式和充填方式，其特征与成岩条件关系密切。岩浆岩的构造可分为侵入岩构造和喷出岩的构造。侵入岩的构造以块状构造为主，表现为颜色、矿物成分、颗粒大小分布均匀；另外也可见斑杂状构造，指不同部位岩石的颜色、矿物或结构差别很大，描述时要说明“斑杂”的外貌和矿物组成特征。在有的侵入体中可见条带状构造，由颜色、成分、或结构不同的条带相互交替，彼此平行排列。描述时要把条带的颜色、宽窄、疏密、粒度、成分分别说明。在岩体的边缘部位，有时可见由柱状矿物（角闪石）析离体、捕虏体定向排列形成的流线构造或由片状矿物、扁平的析离休、捕虏体定向排列的流面构造，描述时说明构成流线、流面的物质成分、排列方向、疏密等。似片麻状构造也可在岩体边缘出现，表现为岩石中暗色矿物呈断断续续的定向排列，其间为浅色矿物隔开。喷出岩中常见气孔构造、杏仁构造、流纹构造等，也有块状构造；在某些地方的厚层喷出岩中可见柱状节理构造。气孔构造是在岩浆喷出地表后，其中的挥发份分离出来向空中逸散后留下的孔洞，其形状多样，有浑圆形、椭圆形、云朵形、倒水滴状、管状、串珠状以及不规则状等。气孔的延长方向指示岩浆流动方向。气孔的形状与岩浆粘度有关，粘度小者则气孔形状较规则，以椭圆形、圆形为主，如玄武岩中的气孔构造；粘度大者则形状不规则，如流纹岩中的气孔。当挥发份含量高时，可降低岩浆粘度，即使是酸性岩浆，大量气孔的形状仍较规则，如一些酸性的浮岩。气孔常在熔岩层顶面附近富集，因此可指示熔岩层的顶底方向。对气孔构造，要描述气孔数量（岩石中的体积百分含量）、大小、形状、排列方向、内壁光滑程度等。当气孔被岩浆期后矿物充填后就形成杏仁状构造，在玄武岩中最常见。在描述中要说明杏仁体的颜色、形状、大小、矿物成分（通常为方解石、石英、玉髓、蛋白石、绿泥石、绿帘石等）及充填方式（放射状充填、同心状充填、自气孔壁一侧单方向逐渐向内充填）等。如果未充填满，则已充填部位指向熔岩层底面，未充填部分指向顶面，它对于判断火山岩层序关系很有用。当气孔被拉长呈细长条状平行排列或不同颜色的条纹、条带平行排列时，呈现出流动特点，此即为流纹构造。描述时，注意形成流纹构造的原因，不同颜色条带的粗细、疏密、拉长气孔的长宽比等。注意：气孔构造、杏仁构造、在一些浅成或超浅成侵入体的边缘也可见到，如潮水峪村河沟中的辉绿岩墙边缘可见气孔状构造。（4）矿物成分及其百分含量岩浆岩中最常见矿物为橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、石英、钾长石等。其鉴定特征见表7-2-1。表7-2-1常见造岩矿物特征表矿物形态颜色透明度光泽解理硬度断口橄榄石粒状黄绿色透明玻璃无＞小刀贝壳状辉石短柱状绿黑色不透明玻璃两组解理中等，夹角近90°＞小刀阶梯状角闪石长柱状绿黑色不透明玻璃两组解理完全，夹角124°或56°＞小刀不明显黑云母片状黑色不透明珍珠一组极完全解理V小刀无斜长石板柱状灰白色不透明玻璃两组完全解理，夹角近90°＞小刀无正长石短柱状肉红色不透明玻璃两组完全解理，夹角90°6无石英他形粒状无色或灰白色半透明—透明断口油脂无7贝壳状要在新鲜的断面上观察矿物成分，并估计各种矿物的百分含量。目估法是最常用、最简单的方法，有经验的地质人员估计的百分含量，误差可以小于5%。估计时，要选择有代表性的部位，先估计整个岩石中浅色矿物和暗色矿物的比例，然后再细分该两类矿物中各种属的相对含量。特别要注意的是，初学者对于颗粒偏细的岩石，往往易将暗色矿物的含量估计过高，因此在目估含量时应有意识地加以克服。直线法在露头或标本上选一较平的、有代表性的部位做几条直线，分别统计各矿物占直线总长的百分比，折合成矿物体积百分比。若为等粒结构，也可统计各矿物的颗粒数，然后换算成百分含量。网格法又称面积法常用于野外露头的测量。选择岩石新鲜而又平整部位画上网格，较方便的是用画有网格的透明薄膜盖在岩石上。对一般粗粒岩石，平整而不小于30cm2（每一小格0.5cm2），统计各矿物分别占网格总面积的百分比，此百分比即为矿物百分含量。（5）岩体的产状岩浆岩的产状是指岩浆岩体的大小、形状及与围岩的接触关系等。侵入岩的产状有岩基、岩株、岩脉与岩墙、岩床、岩盆、盖^等。（6）岩石的定名在对岩石进行如上各项的观察和描述后，结合分类及命名原则，对岩石进行综合定名。具体可参照表7-2-2。该分类表较适用于野外鉴定，每一类岩石均可根据次要矿物类型、结构、构造等进一步划分。如中粒黑云角闪长花岗岩。表7-2-2岩浆岩分类简表岩类超基性岩基性岩中性岩酸性岩碱性岩石英含量无无或很少<5%>20%无长石种类及含量一般无长石斜长石为主斜长石为主钾长石为主钾长石〉斜长石钾长石为主含似长石相主要结构橄榄石辉石>90%辉石为主可有角闪石黑云母橄榄石<90%角闪石为主，黑云母、辉石次之含量为15〜40%黑云母为主角闪石次之<15%主要为碱性角闪石、碱性辉石，<40%深成岩中粗粒结构似斑状结构橄榄岩辉石岩辉长岩闪长岩正长岩花岗岩霞石正长岩浅成岩细粒结构斑状结构苦橄玢岩金伯利岩辉绿岩闪长玢岩正长斑岩花岗斑岩霞石正长斑岩喷出岩无斑隐晶结构斑状结构玻璃结构苦橄岩科马提岩玄武岩安山岩粗面岩流纹岩响岩3.断层的观察和描述在观察和描述断层时，首先要观察和收集断层存在的证据，注意地层的中断、缺失及变形、擦痕、断层角砾等。其次要测定断层要素，测量岩层及断层的产状，确定断层两盘的错动方向及断层性质，并对断层进行详细描述，画出断层素描图。当露头良好，断层暴露清楚时，断层易于识别。但在多数情况下，断层两侧岩石破碎而遭受风化剥蚀，因此断层常为松散物质所覆盖，断层特征不易观察。在这种情况下，观察时尤需仔细。如果某处存在断层，则或多或少地存在如下标志，对这些标志的认识和观察，是确定断层及其性质的关键。擦痕和镜面断层面上平行而密集的沟纹称为擦痕，局部平滑而光亮的表面称为镜面。它们都是断层两侧岩块相互滑动和摩擦后留下的痕迹。拖曳褶皱断层两侧岩层受断层相互运动影响而发生的变薄和弯曲、因断层性质和运动方向不同，拖曳小褶皱具有不同形态，有指示断层两盘相对运动方向的作用（图7-2-1）。断层破碎带和构造岩断层两侧岩石因断裂而破碎为大小混杂的碎块，它们的空间分布受断层控制，因此平面上和垂直方向上常呈带状分布，称为断层破碎带，这些碎块经胶结而成的岩石，称为构造岩。断层破碎带中的碎块（砾石）呈棱角状，大小参差的称为断层角砾岩；碎屑圆滑的，称为断层磨砾岩。前者多见于正断层，后者常见于逆断层或平移断层。与断层磨砾岩常伴生的为一种泥状物质，称为断层泥，它是由断层两侧岩石强烈摩擦而成。密集节理断层面由先存节理发展而成。所以断层附近常保留有先存节理，这种节理的方向大致与断层面平行。近断层处节理密集，离开断层逐渐变稀疏以致消失。岩层、岩脉或矿层沿走向错断这种现象不仅可用以确定断层的存在，而且可以判断断层两盘相对运动方向和断距的大小。地层的重复与缺失断层能破坏地层的层序，造成某些地层的重复出现或缺失。断层造成的地层重复是非对称式重复。地形证据断层两侧岩块的差异性滑动在地形上可表现为陡崖，称为断层崖。当一系列平行的山脊被走向与之垂直的正断层切断，则上升盘的山脊呈现出三角形的横切面，称为断层三角面。如东部落西面区域性正断层的断层三角面就属此类。矿化及泉水出露也是存在断层活动的证据。因为断层是矿液或地下水的通道和贮集场所。图7-2-1拖曳褶皱的各种形态除上述基本构造类型外，区内还可见到较多其它成因类型的节理构造和劈理构造等，如蓝旗组安山岩中的柱状节理。