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地质学基础-室内实习指导书

来源:网络 作者:陈萍 时间:2012-09-02 05:56:25 访问:

 

 

 

 

 

《地质学基础》

室内实习指导书

 

 

 

者:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

安徽理工大学资源与环境工程系

20046

 

 

 

实习一  矿物的形态

一.目的要求

    1.熟悉常见矿物的各种形态特征和其描述方法;

    2.了解形态在矿物鉴定上的意义。

二.实习内容

    1.单体形态:根据单个晶体三度空间相对发育的比例不同,可将晶体形态特征分为一向延长、二向延长和三向等长三种。

     1)一向延长晶体

          柱状——石英(水晶)、角闪石;毛发状——石棉。

     2)二向延长晶体

          片状——云母、绿泥石;厚板状——重晶石。

     3)三向等长晶体

          粒状——石榴子石、黄铁矿、橄榄石、方铅矿。

2.集合体形态

     1)显晶集合体

         柱状集合体——普通角闪石、电气石、红柱石;纤维状集合体——石膏、石棉;片状集合体——云母、镜铁矿;粒状集合体——橄榄石、石榴子石;晶簇——石英、方解石。

      2)隐晶及胶态集合体

         结核状——钙质结核、黄铁矿结核;鲕状及豆状——赤铁矿;

钟乳状——方解石;土状——高岭土。

三.作业及思考题

1.按下表要求描述所观察的矿物标本形态。

1.矿物形态观察与描述

 

标本编号

矿物名称

显晶或隐晶集合体

单体形态

集合体形态

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

实习二  矿物的物理性质

一.           目的要求

1.学会观察描述矿物的颜色、条痕、光泽、透明度等光学性质的方法;

    2.了解矿物各种光学性质之间的相互关系;

    3.学会肉眼观察描述矿物解理、硬度、断口、相对密度等力学和其它性质。

二.           实习内容

(一)   光学性质

     1颜色 根据颜色产生的相理不同可分为自色、他色、假色,但具有鉴定意义的主要为自色。

      (1)描述颜色的方法  通常描述颜色的方法有两种:

       ① 标准色谱法 此种方法是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫标准色或白、灰、黑等对矿物的颜色进行描述。若矿物为标准色中的某一种,则直接用其描述,如蓝铜矿为蓝色、辰砂为红色;若矿物不具某一标准色,则以接近标准色中的某一种颜色为主体,用两种颜色进行描述,并把主体颜色放在后面。例如绿帘石为黄绿色,说明此矿物是以绿色为主,黄色为次。

        ②实物对比法 把矿物的颜色与常见实物颜色相比进行描述。例如,块状石英呈乳白色,正长石为肉红色,黄铜矿为铜黄色等。

     (2)观察矿物比色标本。

     (3)注意要点:描述矿物颜色时,应以新鲜干燥矿物为准,如果矿物表面遭受风化而颜色发生了变化时,则需刮去风化表面后再进行观察描述。

    2.条痕 条痕是指矿物粉末的颜色,一般是指点矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的痕迹的颜色。条痕色可能深于、等于或浅于矿物的自色。条痕色对不透明的金属、半金属光泽矿物的鉴定很重要,而对透明、玻璃光泽矿物来说,意义不大,因为它们的条痕都是白色或近于白色。

     (1)条痕色的描述方法与颜色相似;

     (2)擦划条痕时,用力要均匀;

     (3)观察测试的矿物应选新鲜标本。

    3光泽 根据矿物表面反光的强度,可将矿物的光泽分为金属光泽、半金属光泽、非金属光泽三类。

     (1)观察矿物光泽标准标本。

     (2)非金属光泽中,由于矿物表面不平整或在某些集合体表面会产生特殊的变异光泽。注意观察油脂光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、土状光泽等。

     (3)注意要点:观察矿物光泽时,一定要在新鲜面上观察,主要观察晶面和解理面上的光泽。

4.            透明度:矿物透明度是指矿物透过光线的程度,一般是以矿物厚度0.03mm的薄片为准。分为透明、半透明和不透明三级。

(1)      注意要点:观察描述矿物光学性质时,一定要注意掌握颜色、条

痕、光泽和透明度四者之间的关系。金属光泽的矿物,其颜色一定为金属色,条痕为黑色或金属色,不透明;半金属光泽的矿物颜色为金属色或彩色,条痕呈深彩色或黑色,不透明至半透明;非金属光泽的矿物颜色为各种彩色或白色,条痕呈浅彩色到白色,半透明至透明。

  (二)力学性质

1.             解理 解理是矿物的重要鉴定特征之一。解理按其发育程度分极

完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理和极不完全解理五级。

1)观察解理等级 根据解理面的完好和光滑程度以及大小,确定其解理等级。注意观察、白云母、方解石、普通角闪石、磷灰石、石英的解理发育情况。

    (2)观察解理组数 矿物中相互平行的一系列解理面称为一组解理。注意观察云母、正长石、方解石、萤石的解理组数。

      (3)观察解理面间的夹角 两组及两组以上的解理,其相邻两解理面间的夹角亦是鉴定矿物的标志之一。注意观察正长石、辉石、角闪石、萤石的解理夹角。

      (4)注意要点:肉眼观察矿物的解理只能在显晶质矿物中进行。确定解理组数和解理夹角必须在一个矿物单体上观察。

    2.断口 根据矿物受力后不规则裂开的形态,可分为贝壳状断口、参差状断口、土状断口、锯齿状断口等类型。观察石英、黄铁矿、高岭土和断口,并确定其类型。

    3.硬度 肉眼观察的是矿物的相对硬度,通过以莫氏硬度计了解不同硬度的矿物为标准进行比较而确定的。观察莫氏硬度计。

2 摩氏硬度计

 

摩氏硬度级别

10

矿物

名称

滑石

石膏

方解石

萤石

磷灰石

正长石

石英

黄玉

刚玉

金刚石

    野外工作中为了方便,常采用指甲(硬度为2.5±)、小刀(硬度为5.5±)等作为标准测定相对硬度。

      1)注意要点:刻划矿物时用力要均匀。测试矿物时须选择新鲜面,并尽可能选择矿物的单体。

    4.相对密度 一般分轻(2.5=,中(2.5-4),重(>4)三级,自然界常见中等密度大小的矿物,只有相对密度大或小(轻或重)的矿物才有鉴定意义.

(三)其它物理性质

    1.矿物的其它物理性质可包括:磁性、导电性、发光性、放射性、延展性、脆性、弹性和挠性等。

2.    并非大多数矿物都能表现出很典型的上述物理性质。注意观察:磁铁

的磁性、磷铁矿的发光性、自然金的延展性、云母的弹性等。

 

三.           作业及思考题

    1.按表3记录格式观察描述石英、方铅矿、方解石、磁铁矿、黄铁矿、闪锌矿、赤铁矿。   

    2.无色透明矿物可呈现深色条痕吗?

    3.肉眼观察到的光学性质与矿物的发光性是否一样?

    4.观察矿物的解理时,是否必须打击矿物?应怎样观察?

5.有些标本很容易捏碎,是否表明该矿物一定硬度低?为什么?

6.注意观察标准矿物比色标本、标准矿物光泽标本及摩氏硬度计标本。

 


表3.矿物物理性质的观察与描述

标本号

矿物

名称

形态

光学性质

力学性质

其它性质

颜色

条痕

光泽

透明度

解理

断口

硬度

密度

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                         

 

标本号

矿物

名称

形态

光学性质

力学性质

其它性质

颜色

条痕

光泽

透明度

解理

断口

硬度

密度

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                         

 

实习三 常见矿物的肉眼鉴定

    已知矿物有3000多种,而组成岩石的主要矿物即主要造岩矿物只有几十种。

一.           目的要求

1.掌握肉眼鉴定矿物的主要方法。

    2.掌握常见矿物的化学成分大类和肉眼观察的鉴别特征。

二.           实习内容

1.观察常见矿物的主要特征(附录1,

    2.注意区分相似矿物。

三.           作业及思考题

1.并按表4记录观察结果,描述15种常见矿物。

    2.对比和区分下列各组中的矿物:

     1)方铅矿、石墨、闪锌矿;

     2)黄铜矿、黄铁矿;

     3)磁铁矿、镜铁矿、方铅矿、赤铁矿;

     4)石英、萤石、方解石;

     5)正长石、斜长石;

6)普通角闪石、普通辉石;

 

4.常见矿物的肉眼鉴定特征描述

 

标本号

矿物名称

化学式

特征描述

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附录1:常见矿物的主要特征

黄铁矿 FeS2

      大多呈块状集合体,也有发育成立方体单晶者。立方体的晶面上常有平行的细条纹。颜色为浅黄铜色,条痕为绿黑色。金属光泽。硬度6-6.5。性脆,断口参差状。相对密度5

黄铜矿 CuFeS2

      常为致密块状或粒状集合体。颜色铜黄,条痕为绿黑色。金属光泽。硬度34,小刀能刻破。性脆,相对密度4.1-4.3

      黄铜矿以颜色较深且硬度小可与黄铁矿相区别。

方铅矿 PbS

      单晶常为立方体,通常成致密块状或粒状集合体。颜色铅灰,条痕为灰黑色。金属光泽。硬度23。有三组解理,沿解理面易破裂成立方体。相对密度7.47.6

闪锌矿 ZnS

      常为致密块状或粒状集合体。颜色自浅黄到棕黑色不等(因含Fe量增高而变深),条痕为白色到褐色。光泽自松脂光泽到半金属光泽。透明至半透明。硬度3.5-4。解理好。相对密度3.9-4.1(随含铁量的增加而降低)。

石英 SiO2

      常发育成单晶并形成晶簇,或成致密块状或粒状集合体。纯净的石英无色透明,称为水晶。石英因含杂质可呈各种色调。例如含Fe+3呈紫色者,称为紫水晶;、含有细小分散的气态或液态物质呈乳白色者,称为乳石英。

      石英晶面为玻璃光泽,断口为油脂光泽,无解理。硬度7。贝壳状断口。相对密度2.65

      隐晶质的石英称为石髓(玉髓),常呈肾状、钟乳状及葡萄状等集合体。一般为浅灰色、淡黄色及乳白色,偶有红褐色及苹果绿色。微透明。

      具有多色环状条带的石髓称为玛瑙。

赤铁矿 FeO3

      常为致密块状、鳞片状、鲕状者为暗红色,条痕呈樱红色。金属、半金属到土状光泽。不透明。硬度56,土状者硬度低。无解理。相对密度4.0-5.3

磁铁矿 Fe3O4

     常为致密块状或粒状集合体,也常见八面体单晶。颜色为铁黑色。条痕为黑色。半金属光泽。不透明。硬度5.5-6.5。无解理。相对密度5。具强磁性。

褐铁矿

     实际上不是一种矿物而是多种矿物的混合物,主要成分是含水的氢氧化铁(FeO·nH2O),并含有泥质及二氧化硅等。褐至褐黄色,条痕黄褐色。常呈土块状、葡萄状,硬度不一。

萤石 CaF2

     常能形成块状、粒状集合体,或立方体及八面体单晶。颜色多样,有紫红、蓝、绿和无色等。透明。玻璃光泽。硬度4。解理好。易沿解理面破裂成八面体小块。相对密度3.18

方解石 CaCO3

    常发育成单晶,或晶簇、粒状、块状、纤维状及钟乳状等集合体。纯净的方解石无色透明。因杂质渗入而常呈白、灰、黄、浅红(含Co、Mn)、绿(含Cu)、蓝(含Cu)等色。玻璃光泽。硬度3。解理好。易沿解理面分裂成为菱面体。相对密度2.72。遇冷稀盐酸强烈起泡。

白云石 CaMg[CO3](OH)2

    单晶为菱面体,通常为块状或粒状集合体。一般为白色,因含Fe常呈褐色。玻璃光泽。硬度3.5-4。解理好。相对密度2.86,含铁高者可达2.9-3.1

白云石以在冷稀盐酸中反应微弱,以及硬度稍大而与方解石相区别。

孔雀石 Cu[CO3](OH)2

    常为钟乳状、块状集合体,或呈皮壳附于其它矿物表面。深绿或鲜绿色。条痕为淡绿色。晶面上为丝绢光泽或玻璃光泽。硬度3.5-4。相对密度3.5-4.0。遇冷稀盐酸剧烈起泡。

   孔雀石以其特有颜色而易与其他矿物相区别。

普通辉石 (Ca,Mg,Fe,Al)2[(Si,Al)2O6]

    单晶体为短柱状,横切面呈近正八边形(图示)   ,集合体为粒状。绿黑色或黑色。玻璃光泽。硬度56。有平行柱状的两组解理,交角为56。相对密度3.02-3.45,随着含Fe量增高而加大。

高岭石 Al4[Si4O10](OH)3

    一般为土块或块状集合体。白色,常因含杂质而呈其它色调。土状者光泽暗淡,块状者具蜡状光泽。硬度2。相对密度2.61-2.68。具有可塑性。

白云母 Kal2[AlSi3O10](OH,F)2

    单晶体为短柱状及板状,横切面常为六边形。集合体为鳞片状。其中晶体细微者称为绢云母。薄片为无色透明。具珍珠光泽。硬度2.5-3。有平行片状方向的极好解理,易撕成薄片,具弹性。相对密度2.77-2.88

黑云母 K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2

    单晶体为短柱状、板状,横切面常为六边形,集合体为鳞片状。棕褐色或黑色,随含Fe量增高而变暗。其它光学性质同白云母相似。相对密度2.7-3.3

长石 包括三个基本类型:

   钾长石 K[AlSi3O8]钠长石 Na[AlSi3O8]钙长石Ca[Al2Si2O8],其中钾长石与钠长石常称为碱性长石;钠长石与钙长石常按不同比例混溶在一起,组成类质同象系列,统称为斜长石(包括钠长石、更长石、中长石、拉长石,培长石、钙长石)。

   斜长石有许多共同的特征。如单晶体为板状或板条状。常为白色或灰白色。玻璃光泽。硬度6-6.52。有两组解理,彼此近于正交。相对密度2.61-2.75,随钙长石成分增大而变大。

正长石是常见的钾长石的变种,单晶为柱状或板柱状,常为肉红色,有时具较浅的色调。玻璃光泽。硬度为6。有两组方向相互垂直的解理。相对密度2.54-2.57

 

 

实习四 常见岩浆岩观察与鉴定

一.           目的要求

1.熟悉岩浆岩的一般特征。

    2.学会肉眼鉴定岩浆岩的基本方法。

    3.掌握一些常见岩浆岩的肉眼鉴定特征。

二.           岩浆岩肉眼鉴定和描述内容及注意事项

   岩浆岩的手标本在肉眼鉴定时的观察描述内容包括岩石的颜色、结构和矿物成分,最后、予以定名。其具体内容和注意事项如下:

(一)颜色 

岩石的颜色是指组成岩石的矿物颜色之总和,而非某一种或几种矿物的颜色。如灰白色的岩石,可能是由长石、石英和少量暗色矿物(黑云母、角闪石等)等形成的总体色调。因此,观察颜色时,宜先远观其总体色调,然后用适当颜色形容之。岩浆岩的颜色也可根据暗色矿物的百分含量,即“色率”来描述。按色率可将岩浆岩划分为:

   暗(深)色岩  色率为60100相当于黑色、灰黑色、绿色等;

   中色岩     色率为3060相当于褐灰色、红褐色、灰色等;

   浅色岩     色率为030相当于白色、灰白色、肉红色等。

反过来,我们亦可根据色率大致推断暗色矿物的百分含量,从而推知岩浆岩所属的大类(酸、中、基性)。这种方法对结晶质,尤以隐晶质的岩石特别有用。

(二)结构构造 

岩浆岩按结晶程度分为结晶质结构和非晶质(玻璃质)结构。按颗粒绝对大小又可分为粗(>5mm)、中(5-1mm)、细粒(1-0.1mm)结构,以及微晶、隐晶等结构。其中特别应注意微晶、隐晶和玻璃质结构的区别。微晶结构用肉眼(包括放大镜)可看出矿物的颗粒,而隐晶质和玻璃质结构,则用肉眼(包括放大镜)看不出任何颗粒来,但两者可用断口的特点相区别。隐晶质的断口粗糙,呈瓷状断口;玻璃质结构的断口平整,常具贝壳状断口。按岩石组成矿物颗粒的相对大小又可分为等粒、不等粒、斑状和似斑状等结构。因此,观察描述结构时,应注意矿物的结晶程度、颗粒的绝对大小和相对大小等特点。

   岩浆岩常见的构造为块状构造,其次为气孔、杏仁和流纹状构造等。

(三)矿物成分 

对于显晶质结构的岩石,应注意观察描述各种矿物,特别是主要矿物的颜色、晶形、解理、光泽、断口等特征,并目估其含量(注意每种矿物应选择其最特征的性质进行描述)。尤其注意以下几方面:

        1.观察有无长石,若有则应鉴定长石的种类,并分别目估其含量。

        2.观察有无石英、橄榄石的出现。若有石英出现,则为酸性岩;若有\橄榄石出现,则为超基性和基性岩;

        3.鉴定暗色矿物的成分,并目估其含量。特别注意辉石和角闪石,以及它们和黑云母的区别。

        4.对具斑状结构或似斑状结构的岩石则应分别描述斑晶和基质的成分和特点、含量。基质若为隐晶质则可用色率和斑晶推断其成分;若为玻璃质则只能用斑晶来推其成分。

   (四)岩石的命名 岩浆岩的命名一般为颜色+结构+(构造)+基本名称,如肉红色粗粒花岗岩。喷出岩有时仅用(颜色)+构造+基本名称,如气孔状玄武岩。

三.           常见岩浆岩的一般特征

 
 
 

 

 

 

 

 

 

 


   流纹岩 基质隐晶质,通常有石英、钾长石斑晶散布其间(钾长石常呈轮廓矩形,无色透明;解理面明显度并现珍珠光泽的结晶颗粒);颜色各不相同,多浅黄、肉红、浅棕色,并有流动纹。

   安山岩 通常是具斑状结构的隐晶质岩石,不含石英。最常见的斑晶是斜长石,但也有黑云母、角闪石或辉石出现。安山岩也多呈熔岩状产出。安山岩的颜色从白的到黑的都有,但以紫、灰、绿色较常见。

   玄武岩 黑色至深灰色隐晶质岩石。斑晶常为基性斜长石,常见气孔、杏仁构造。

   花岗岩 粒状结构,长石和石英为主要组成成分,因此一般是浅色的。花岗岩中含有的铁镁矿物是黑云母和角闪石。

   闪长石 也是全晶质等粒结构的深成侵入岩。其主要成分为斜长石,少量的铁镁矿物主要是角闪石、黑云母和一些辉石。

   辉长岩 全晶质粒状结构的岩石,主要矿物成分为斜长石和辉石,还可有橄榄石等其它深色矿物。肉眼观察时,深色矿物含量超过斜长石的,即可确定为辉长岩。

四.           作业及思考题

1.描述113号手标本。

    2.如何区分斑状与似斑状结构?

    3.花岗岩与闪长岩中暗色矿物成分是否相同?

    4.为何深成岩比浅成岩结晶程度好?

    5.气孔构造、流纹构造为何仅见于喷出岩中?

 

 

实习五 常见沉积岩的观察与鉴定

一.           目的要求

1  了解沉积岩的一般特征;

2.             观察、熟悉主要的沉积构造(原生构造);

3.             掌握碎屑岩、碳酸盐岩的鉴定特征。

 

二.           主要沉积构造(原生构造)类型及观察内容

    许多沉积构造可在野外大范围出露,应做宏观描述。室内手标本应注意观察较微细的构造部分。

    1.层理:描述手标本上水平层理、小型交错层理的识别特征,注意观察小型交错层理中细层与层理的关系。

    2.层面构造:包括波浪、雨痕、泥裂、生物痕迹等。注意观察泥痕和延伸方向;泥裂的“V”形特点,识别上层面与下层面。

    3.缝合线:仔细观察灰岩中的缝合线,注意“面”与“线”的关系,了解缝合线的成因和意义。

4.      结核:观察钙质结核,铁质结核,注意结核的物质成分及形态的差异。

 

三.           碎屑岩的肉眼鉴定

   (一)颜色 

在一定程度上反映了岩石的组分和形成环境。如石英砂岩由于成分单一,颜色多为浅色;岩屑砂岩则因成分复杂,颜色多为灰绿、灰黑色等。另外,对次生(风化)色有时亦需描述。

   (二)结构 

若为砾状结构的岩石,可用尺子直接测量颗粒的大小、圆度、球度,目估各种粒径砾石的含量,以确定其分选性。对具砂状结构的岩石应尽量目估其颗粒大小,同时估计各粒级的百分含量以确定其分选性。在目估粒度时,可用已知粒级的砂粒管进行对比。用肉眼(包括放大镜)观察并确定碎屑的磨圆程度。对磨圆度的观察描述,一般对中砂和大于中砂粒级的岩石才具有意义。

 

 

 

 

 

 

 


    分选性:肉眼描述时,目估同一粒级颗粒的含量,>75%为分选好;75~50%为分选中等;<50%为分选差。

    磨圆度:肉眼或用放大镜观察颗粒的磨圆程度。

   (三)构造

 若手标本上能见到层面和层理构造则应尽量描述。若手标本上能见不到特殊的构造,则表明该岩石的岩层厚度较大,一般将其称为块状构造即可。

   (四)成分 

碎屑岩的成分主要描述碎屑颗粒和胶结物两部分的物质成分。

1.碎屑成分: 碎屑岩中的碎屑物质包括矿屑和岩屑二类。常见的矿屑有石英、长石和白云母。岩屑多出现在较粗的碎屑岩中,常见的岩屑为石英、砂岩、粉砂岩、燧石和中酸性岩浆岩等。在观察鉴定岩石时,要求鉴定出主要矿物和岩屑名称。

2. 胶结物成分: 常见的胶结物成分有钙质、硅质、铁质、泥质四种。主要区别如下表:

5. 不同成分胶结物的区别

胶结物成分

颜色

岩石固结程度

胶结物成分

加稀盐酸

钙质

灰白

中等

<小刀

剧烈起泡

硅质

灰白

致密坚硬

>小刀

无反应

铁质

褐红、褐

致密坚硬

≈小刀

无反应

泥质

灰白

松软

<小刀

无反应

 

() 碎屑岩的命名

碎屑岩主要是根据碎屑粒级确定岩石的基本名称(砾岩、砂岩、粉砂岩等),再根据岩石的颜色和成分(碎屑成分和胶结物成分)予以定名。即:颜色+(胶结物成分)+(次要碎屑成分)+主要碎屑成分+基本名称,如:黄褐色钙质石英粗砂岩,灰色长石石英细砂岩等。

四.碳酸盐岩的观察描述内容及注意事项

   (一)颜色

碳酸盐类岩石一般为浅色,且以灰色、灰白色为主,但因混入物成分和含量不同,可呈现不同的颜色。如混入有机质者为深灰色或黑色;混入氢氧化铁者为紫色、褐红色等;含铁白云石者呈米黄色或褐色。据此,可大致推测其混入物的成分。描述颜色要以其总体色调为准。

   (二)成分

 碳酸盐类岩石的主要矿物成分是方解石和白云石。由此而将其划分为石灰岩(方解石>50%)和白云岩(白云石>50%)两大类,有时因含有较多的粘土矿物,可形成与泥质岩过渡的泥灰岩。因此,确定碳酸盐岩的矿物成分,对岩石的定名是很重要的。碳酸盐类岩石的矿物成分一般主要是根据与稀盐酸(5%)反应试验。

     1)加稀盐酸剧烈起泡并嘶嘶作响者,主要成分为方解石,应为石灰岩;

     2)加稀盐酸微弱起泡或不起泡,主要为白云石组成,应为白云岩;

     3)加稀盐酸剧烈起泡后,留下泥质物质者,说明其主要成分除方解石外,还含有大量泥质(粘土矿物)成分,应为泥灰岩。

   (三)结构和构造

      碳酸盐岩中石灰岩类结构类型较复杂,可分为碎屑结构、生物碎屑结构和晶粒结构等三类。白云岩一般为晶粒结构。

      碎屑结构:可见到明显的碎屑颗粒,如竹叶状内碎屑,鲕粒,核形石,生物碎片等。

      生物结构:可见到大量生物骨架。

      晶粒结构:方解石晶粒>1 mm为粗晶,1~0.25mm为中晶,0.25~0.05mm为细晶,<0.05mm为泥晶。

   (四)碳酸盐岩定名

     碳酸盐岩的基本名称以矿物成分确定,然后加上颜色、结构则为岩石的全称,即颜色+结构+基本名称,如灰色鲕状灰岩,浅灰色细晶灰岩,深灰色细晶白云岩等。

五.           作业及思考题

    1.绘图表示1~5号标本的沉积构造;

    2.描述鉴定6~13号碎屑岩标本;

    3.描述鉴定14~18号碳酸盐岩标本;

    4.缝合线在野外判断厚层灰岩的层面时有何意义?

    5.石英砂岩中石英的含量至少占多少?长石石英砂岩中长石的含量至少占多少?

    6.如何区分石英砂岩与花岗岩?

    7.鲕状灰岩的鲕粒与细晶灰岩中的方解石晶粒有何不同?

    8.如何区分灰岩与白云岩?

 

 

实习六   常见变质岩的观察与鉴定

一.           目的要求

1.初步掌握变质岩的一般特征;

    2.认识和熟悉几种典型的变质岩种类的描述和肉眼鉴定。

二.           区域变质岩肉眼观察描述内容及其注意事项

    变质岩肉眼观察描述的内容、方法与沉积岩、岩浆岩大体相似,包括以下内容:

1.颜色 

变质岩的颜色比较复杂,它既与原岩有关又与变质岩矿物成分有关。因此,颜色虽可帮助鉴定矿物成分,但与其它两大类岩石相比,则重要性较差。变质岩的颜色常不均一,应注意观察其总体色调。

2.结构构造

 区域变质岩的结构主要为变质结构,仅少数为变余结构。变晶结构在肉眼下很难与结晶质结构相区别。描述变晶结构时同样应注意矿物的结晶程度、颗粒大小、形状等特点。区域变质岩最特征的构造是由矿物具一定方向排列而构成的定向构造,即片理。片理是变质岩特有的一种构造。根据其剥开的难易,剥开面和平整程度和光泽,结合矿物重结晶程度等特征,可将片理中的板状、千枚状、片状和片麻状四种构造区分开。区域变质岩中亦有块状构造。

3.矿物成分

 描述变质岩的成分时,应注意主要矿物,次要矿物和特征变质矿物。一般按矿物含量从多到少的顺序进行描述。

4.岩石的命名

 区域变质岩中具有定向构造的岩石,以定向构造为其基本名称。若肉眼可识别出主要矿物或特征变质矿物时,亦应作为定名内容。一般命名原则可概括为:颜色+(矿物成分)+基本名称。如蓝灰色蓝晶石片岩。角闪石斜长片麻岩,黑云母变质岩。

三.           接触变质岩、动力变质岩和混合岩的观察描述内容和注意事项

(一)接触变质岩

        接触交代变质岩,颜色成分均较复杂多变,与原岩成分及交代有密切关系,典型岩石为矽卡岩,常含多种金属矿物。接触热变质岩的典型岩石石英岩和大理岩是典型的致密变晶结构,块状构造。注意观察两者的硬度。

    (二)动力变质岩石

        此类岩石的基本类型是根据变形行为、破碎程度和重结晶程度确定的,如角砾岩、糜棱岩、千糜岩。破碎程度和重结晶程度增加。

    (三)混合岩

        注意区分基体部分和脉体部分,一般前者颜色较深,常为深灰、灰色等,后者颜色较浅常为灰白、肉红色等。同时注意脉体贯穿的形态,如条带状混合岩、斑点状混合岩等。

四.           作业及思考题

1.描述110号标本;

    2.板岩、千枚岩、片岩有何主要区别?

    3.如何区分石英岩和大理岩?

    4.何为片麻构造?

 

 

 

 

 

 

实习七 古生物化石(一)

一.           目的要求

1.熟悉虫筳、珊瑚、腕足动物化石的基本构造及描述;

    2.掌握代表属的主要特征。

二.           实习内容及作业

(一)      虫筳

     1.虫筳化石个体小,通常在显微镜下观察其特征。镜下首先应区分化石切面的方向:轴切面、中切面、弦切面。其中轴切面在化石鉴定上最有间意义。

      轴切面上观察内容:初房、壳室、壳圈、隔壁褶皱、旋脊通道、拟旋脊。

      中切面上观察内容:初房、壳室、壳圈、隔壁。

      标出下图中构造名称:

    (图)

 

 

 

 

 

 

   2.观察手标本上虫筳化石面貌(可借助放大镜)。

   3.镜下观察下列各属特征,其中带“*”者请绘出轴切面图:

    Pseudostaffella(假始干塔夫虫筳) ——注意观察:轴切面壳形、旋脊;

    *Fusulinella(小纺锤虫筳)          ——注意观察初房、旋脊

    *Triticites(麦虫筳)                ——注意观察隔壁褶皱;

     Verbeehina(费伯克虫筳)           ——注意观察壳形、拟旋脊;

    *Miselina(半斯虫筳)              ——注意观察拟旋脊。

   (二)珊瑚

     四射珊瑚类(皱壁珊瑚、皱纹珊瑚)

    1.四射珊瑚有单体类型亦有复体类型。注意观察不同的单体形态——牛角状、圆柱状、拖鞋状;复体形态——枝状、丛状、块状)。

    2.观察横切面及纵切面上主要构造。横切面上观察内容:隔壁(原生隔壁、一级隔壁)、鳞板、泡沫板、中轴;纵切面上观察内容:横板、鳞板、泡沫板、中轴。

    标出下图主要构造名称:

 

  (图)

 

 

 

 

   观察下列各属特征,并绘图表示带“*”属:

    *假乌拉珊瑚  Pseudouralinia         ——观察泡沫板、主部隔壁;

    *袁氏珊瑚  Yuanophyllum           ——观察隔壁、鳞板;

    泡沫珊瑚  Cystiphyllum            ——观察泡沫板切面;

    *拖鞋珊瑚  Calceola                ——观察外形及隔壁;

    *六方珊瑚  Hexagonaria    ——观察六角状个体组成的块状复体及隔壁、鳞板、中轴。

    横板珊瑚类:

    1.横板珊瑚均为复体,注意观察丛状、枝状、链状、块状不同形态的复体类型;

    2.注意观察个体的横切面形态:方形、圆形、多角形等;

    3.观察下列各属的特征,、带“*”者请绘图。

    *蜂巢珊瑚  Favosites      ——观察块状复体,多角状个体横切面;

    *链珊瑚  Halysites        ——观察链状复体;

     早板珊瑚  Hayasakaia    ——观察近方形个体横切面;

     笛管珊瑚  Syringopora    ——观察枝状复体及圆形个体横切面。

   (三)腕足动物

     腕足动物的硬体为背壳和腹壳。

    1.注意观察和区分腕足动物的背壳腹壳。一般情况下,背壳小,腹壳大;

Pseudostaffella  Thompson1942假史塔夫虫筳)壳微小至小,近球形或近方形。旋壁由致密层及内、外疏松层三层组成。某些较进化的种,在外圈上可见透明层。隔壁平直。旋脊非常发育,常自通道延伸至两级。

Fusulinella  Moeller1878小纺锤虫筳)壳小至中等,粗纺锤形到长纺锤形。旋壁由致密层、透明层及内、外疏松层四层组成。隔壁平直或两极大有轻微褶皱、旋脊粗大。晚石炭世早期。

Triticites  Girty1904麦虫筳)壳中等大小,纺锤形到长纺锤形。旋壁由致密层及峰巢层二层组成。隔壁褶皱微弱到强烈,褶曲一般不规则。旋脊显着,但最外一圈中有时缺失。晚石炭世晚期。

  Triticites属与Schwagerina属的区别是,旋脊发育,隔壁褶皱较弱。

Pseudoschwagerina  Dunber et Skinner1936假希瓦格虫筳)壳中等大小,粗纺锤形到亚球形。最初1~4个壳圈包卷较紧,向外包卷迅速变松,最后一圈又收紧。旋壁由致密层及峰巢层二层组成。隔壁褶皱微弱,不规则,褶曲宽,限于两极。旋脊见于内圈。晚石炭世晚期。

  Pseudoschwagerina Sphaeroschwagerna的区别是:后者的壳体为球形,外圈放松迅速,内圈的旋壁薄,旋脊不发育,隔壁不褶皱。

Verbeekina  Staff1909费伯克虫筳)壳中等至大,圆球形。旋壁由致密层、细蜂巢层及内疏松层三层组成。隔壁平直。拟旋脊在内圈及外圈比较发育,中部壳圈上很少,一般不连续。具列孔。早二叠世。

Neomisellina  sheng1940新米斯虫筳)壳大,粗纺锤形至冬瓜形。最初2~3圈呈盘形。旋壁由致密层、蜂巢层及内疏松层三层组成。隔壁多,不褶皱。拟旋脊窄而高,发育完善。列孔发育。早二叠世。

  此属与Misellina属的区别是:壳体大,壳圈多,轴率大,拟旋脊窄而高,排列紧,旋壁为三层式;与Pseudodoliolina属的区别是旋壁构造不同。

 

 

Pseudouralinia  Yu1932假乌拉珊瑚)中至大型单体,锥状或圆柱状。具泡沫带。对部隔壁细长;主部隔壁短,显着加厚;二极隔壁不发育,成长期主内沟明显,鳞板多列。横板泡沫状。早石炭世。

Yuanophyllum  Yu1931袁氏珊瑚)单体,角锥状。成年期一级隔壁达中心;对隔壁伸至中心形成中轴。幼年期中轴粗直,成年期薄弯,二级隔壁短。鳞板人字型,麟板带宽。主内沟显着。横板短小,不完整,向中心上升。早石炭世。

Ipciphyllum  Hudson1958伊泼雪珊瑚)复体,角柱状。隔壁两极,始端达外壁,偶被泡沫板阻隔。复中柱蛛网状,由中板、辐板和斜板组成。横板有两种,一种水平状或稍向中心倾斜,另一种泡沫状,倾斜较陡。鳞板发育。早二叠世。

Calceola  Lamarck1799拖鞋珊瑚)单体,拖鞋状。萼半圆形,萼穴深,具萼盖。隔壁短脊状;对隔壁突出,位于平坦面中央;主隔壁位于凸面中央,边缘带多灰质加厚,偶见泡沫板。早中泥盆世。

Cystiphyllum  Lonsdale1839泡沫珊瑚)单体、柱状或圆锥状。隔壁刺状,散布在泡沫板和泡沫状横板上。泡沫板与横板界线不清,均向中心倾斜。志留纪至中泥盆世。

Halysites Fischer von  Waldheim1828链珊瑚)复体,链状。个体圆柱形或椭圆形。个体间有断面为长方形的中间管。横板多而整齐,中间管内的横板密集。隔壁刺状,有时12排,有时不明显。中奥陶世至志留纪。

Palaeofavosites  Twenhofel1914古巢珊瑚)复体,块状。个体多角柱状。体壁间具中间缝。角孔小,纵排分布。隔壁刺状。横板水平。中奥陶世至志留纪。

Syringopora  Goldfuss1826笛管珊瑚)复体,丛状。个体圆柱状。个体间以连接管相通。横板漏斗状,上下连接成不连续的轴管。具隔壁刺。晚奥陶世至早二叠世。

Hayasakaia  LangSmith et Thomas1940早坂珊瑚)复体、丛状。个体四角柱状或棱柱状。具规则连接管,分布在角上。横板完整或不完整。边缘具泡沫板。晚石炭世至早二叠世。

 

 

Sinorthis  wang1955中华正形贝)壳体小,轮廓近方形,平凸型。铰合线直,稍短于最大壳宽,主端钝方。两壳铰合面发育,腹壳喙弯曲,三角孔洞开。腹壳沿中线高凸,但无明显中隆。背壳低平,沿中线有一个宽平的中槽,由喙部开始迅速向前扩展,最宽处约等壳宽的1/3。壳面具简单壳线,少数次生插入式增多。腹壳内铰齿大,齿板低直,肌痕长方形。背壳内腕基三角形,异向伸展。主突起尖耸,为粗大中隔脊所支持。早奥陶世。

Yangtzeella  Kolarova1925扬子贝)壳横方形,铰合线直,略短于壳宽,双凸型,背壳凸度较强,腹中槽、背中隆显着。腹铰合面高于背铰合面,三角孔洞开。壳面光滑。腹壳内具一中隔脊及几条件副隔板支持匙形台。背壳内具腕匙形台。早奥陶世。

Pentamerus  Sowerby1812五房贝)壳较大,壳体轮廓长卵形或近五角形,双凸型。腹喙弯曲,超掩背喙。中槽中隆一般不明显,壳面光滑。腹内具双柱型匙形台,背内具二个长的腕支板。志留纪。

Gigantoproductus  Prentica1951大长身贝)壳巨大,近圆形,铰合线直长,有时壳宽大于壳长,最大壳宽位于铰合线上。腹壳高凸,背壳深凹,耳翼大。壳面具放射线,壳线的宽度不一,作多次分枝式及插入式增多,有时集合成纵的隆脊。壳皱仅发育于铰合缘及耳翼附近,腹壳有少数壳刺。早石炭世。

Dictyoclostus  Muir-Wood1930网格长身贝)壳体较大,方圆形,铰合线长为最大宽度。腹壳强烈凸隆,拖曳部弯曲,背壳浅凹。耳翼大,凸起。壳面具有清楚的壳纹,壳线宽度因种而异。同心皱发育于耳翼,在壳顶及两侧的同心皱与壳线组成清晰的风格装饰。壳刺粗大(但直径不超过所在壳线的宽度),沿后缘排列成1~2行,在侧坡上聚集成束,背壳上同心皱及壳线不甚显着。背内主突起粗大,前视两叶型,后视三叶型,具中隔脊。石炭纪。

Spinomarginifera  Huang1931刺围脊贝)壳体小,轮廓横长形,铰合线长为最大壳宽。腹壳高凸,前方膝曲状,喙部卷曲,越过后缘,耳翼圆凸,主端尖,体腔深厚。

  腹壳后部具同心线及刺瘤,刺瘤呈五点状,向前方逐渐延长,并在前缘附近形成壳线,耳翼同心线微弱,前缘及拖曳部无壳饰。壳刺沿铰合缘排列成行,耳翼上聚集成簇。背内具围板。二叠纪。

Atrypa  Dalman1828无洞贝)壳体近圆形,不等双凸型,腹壳近平或微凸,背壳高凸。铰合线短,喙小而弯,成年壳的茎孔为圆形,位于喙尖。壳面具放射线或放射褶,通常具有显着的同心生长线。

 背内具腕螺,腕螺顶指向背中心。本属与Spinatrypa相似,区别于后者的壳面具有粗强的放射褶,并与同心层形成中空壳刺。志留纪至早石炭世。

Cyrtospirifer  Nalivkin1918弓石燕)壳体中等大小,轮廓菱形,近等的双凸型,铰合面低矮,略凹曲。中槽、中隆均发育良好。中槽内及中隆上的壳线比较细密,并作分枝式或插入式增多,侧区壳线简单不分叉。微细壳饰为细瘤延伸而成的微细壳纹。

  腹内齿板长,背内主突起粗大,铰窝支板宽。晚泥盆世至早石炭世早期,繁盛于晚泥盆世。

Choristites  Fischer de Waldheim1825分喙石燕)壳体中等到大,轮廓次圆形或次椭圆形,铰合线短于或大于壳宽。腹铰合面高大,壳喙弯曲。中槽、中隆不明显,壳面饰有相当平圆的壳线,壳线向前方作分枝式增多,间隙窄细。

   腹内齿板长而强,平行伸展。晚石炭世。

Stringocephalus  Defrance1825号鸟头贝)壳体大或巨大,横卵形或卵形,近双凸型,通常两侧略不对称,铰合线短,最大壳宽位于后方。壳喙尖长、显着,近直立或强烈弯曲,茎孔卵圆形,三角孔被三角双板掩盖。壳面平滑,仅具生长纹,偶见放射线条。腹内铰齿强大,无齿板,中隔板强大。背内具中隔板及靠近边缘的腕环,腕环上长有小刺,主突起长、大杆状。中泥盆世。

 

 

Lamprotula  simpson1900丽蚌)壳较大且厚重,圆三角形至近菱形。喙近前端,壳面除粗生长线(层、褶)外,常具“V”形顶饰,并向后变为瘤状。此外后壳面可有斜射脊。齿式为,其中2a3a粗强,上有小纵沟脊,2b3b4b片状。中侏罗世至现代。非海相。

Claraia  Bittner1900克氏蛤)壳圆,左凸右平。喙靠前方,铰缘直,短于壳长。前耳小或无,右壳足丝,凹口明显,后耳较大,但不呈翼状,与壳体逐渐过渡。具同心或(及)放射饰。早三叠世。

Eumorphotis  Bittner1900正海扇)与燕海扇相似。所不同者在于:前耳小、后耳大,前耳凹深,沟状,后耳与壳逐渐过渡。早三叠世。

 

 

Sinoceras (Shimizu et Obata)1951震旦角石)壳直锥形,壳面有显着的波状横纹。体管细小,位于中央或微偏,梯板颈长约达气室深度之半。中奥陶世。

Armenoceras  Foerste1924阿门角石)壳直,横切面卵形,梯板较密。梯板颈极短而外弯,常与梯板接触成很小的锐角。体管大,呈扁串珠形,环节珠发育,有时可看到内体管及放射管。中奥陶世至晚志留世。

Kufengoceras  Ruzhencev1956孤峰菊石)壳呈扁圆状,内卷,脐窄小。腹枝叶窄并具若干个齿。有4~5个外侧叶,其中三个宽且具齿,第四及第五侧叶小且简单。早二叠世。

 

 

Redlichia  Cossman1902莱德利基虫)头鞍锥形,具2~3对鞍沟。眼叶长,新月形,靠近头鞍,内边缘极窄。活动颊具有较强颊刺,面线前支与中轴成45~90夹角。尾板极小。早寒武世。

Damesella  Walcott1905德氏虫)头甲宽,头鞍长,向前收缩,鞍沟短。外边缘宽,上凸,无内边缘。眼叶中等大小,具眼脊,固定颊宽。尾轴向后逐渐收缩,末端浑圆。肋部分节清楚,肋沟较间肋沟宽而深。尾边缘窄,不显着,具6~7对长短不一的尾刺。壳面具瘤点。中寒武世。

Blackwelderia  Walcott1906蝴蝶虫)头甲宽,头鞍急速向前收缩,呈截锥形,鞍沟较深,向后倾斜。具有深凹的内边缘和翘起的外边缘。眼叶中等大小,较凸出。尾轴长,锥形,末端急速变尖。尾缘较明显,一般具有7对尾刺。晚寒武世。

Drepanura  Bergeron1899蝙蝠虫)头盖梯形,头鞍较大,前窄后宽,前端切截,前边缘极窄。眼叶小而凸,位于靠近头鞍的前部,后侧翼成宽大的三角形。尾部大,开似蝙蝠,尾轴窄而短,末端尖。尾部具1对强大的前加刺,其间为锯齿状的次生刺。晚寒武世。

Nankinolithus  Lu1954南京三瘤虫)头部强烈凸起,头鞍前部极凸,形成假前叶节;具3对鞍沟,后两对较明显。颊部无眼和眼脊。饰边分为凹陷的内边缘和略为凸起的颊边缘,内边缘有3行放射状小陷孔,排列不规则,颊边缘的前部有放射状排列的小陷孔,侧部小陷孔排列不规则。尾部横三角形,中轴狭,分节明显,肋部有3对肋沟。晚奥陶世。

Coronocephalus  Grabau1924王冠虫)头部似半月形或似三角形,颊角向后延伸成颊刺。头鞍上宽下窄,呈棒状,狭窄的后部具三条深而宽的横沟。前颊类面线,头部均具粗瘤,活动颊边缘上有一排齿状瘤。尾甲三角形,中轴窄,平凸、向后逐渐变窄,轴节比肋节多。志留纪。

 

 

Dictyonema  Hall1851网格笔石)笔石体呈锥状或盘状,正分枝,各枝近于平行,枝间有横耙联结,形成网格状,正胞管为管形,副胞管形状不定。晚寒武世到早石炭世。

Didymograptus  Mc Coy1851对笔石)笔石体具两个笔石枝,生长方向自下垂至上斜,胞管直管状。早奥陶世。

Tetragraptus  Salter1863四笔石)笔石体具4个笔石枝,生长方向自下垂至上斜,胞管直管状。早奥陶世。

Dicellograptus  Hopkinson1871叉笔石)笔石体具两枝,上斜呈叉状。胞管波状曲折,口部向内弯曲,口穴显着。早奥陶世到晚奥陶世,个别可见于早志留世。

Phyllograptus  Hall1858叶笔石)笔石体由4个向上攀合和笔石枝组成,横切面呈十字形,胞管直管状,掩盖多,向外部弯曲,倾角大。早奥陶世。

Rastrites  Barrande1850耙笔石)笔石体单枝单列,弯曲,胞管孤立型,口部向外弯曲。胞管倾角大,与笔石枝近于垂直。早志留世。

 

 

 

 

 

 

 

【编辑:梁旭光】
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