化学岩和生物化学岩的分类和野外鉴别

化学岩和生物化学岩一、概述化学岩和生物化学岩大部分是从胶体溶液或真溶液中以化学方式和生物方式直接或间接作用下沉淀下来的。一般说来本类岩石的成分是比较单纯的，因为在一定的物理化学条件下只有一 种物质沉淀，但也不尽如此，时常含有各种各样机械的和化学的混入物。 本类岩石特点之一是颗粒一般都很细小，这就给肉眼和薄片研究带来了困难， 对他们的研究常需要一些专门的方法。根据溶解度及生物作用的大小，可以把这类岩石归纳为三大亚类。1、铝、铁、锰质岩共同点是溶解度小，生物作用是间接的或消极的，常形成氧化物；2、硅、磷和碳酸盐岩共同的特点是易溶，活动性较大，生物作用是直接的积极的。常形成氧化物，磷酸盐和碳酸盐岩，一般分布较广。3、盐类共同的特点是溶解度极大，生物作用一般不起作用，主要由蒸发作用而形成，常常形成硫酸盐和卤素岩。本类岩石包括石膏，硬石膏，岩盐，光卤石岩等。还有其他一些卤素化合物和 硫酸盐矿物组成的岩石。盐类岩石一般质纯净，粘土质和粉砂质混入物很少。 石膏：白色，灰色，浅黄色，玫瑰色。可有白云石，岩盐等混入物。硬度小， 能为手指甲刻划。具粒状或纤维状结构。与石灰岩区分是硬度小，加酸不起泡。 硬石膏：常呈浅青灰色，常为粒状。与石膏区分为硬度较高，不能为手指甲所划动；与石灰岩区分为加酸不起泡。硬石膏水化后形成石膏，反之石膏脱水后可成为硬石膏，有时可见二者并存于一标本中。 化学岩和生物化学岩成分一般比较单纯，颗粒大多比较细，肉眼观察应注意颜色好物理性质，以及结构构造，另外还常常借助简单的化学试验来鉴定岩石成分，如用5%浓度的稀盐酸来区分白云岩和石灰岩，用钼酸铵来鉴定磷质岩等。乌当地区主要发育碳酸盐岩、硅质岩等。二、碳酸盐岩碳酸盐岩主要由沉积的碳酸盐矿物（即方解石和白云石）等组成，主要岩石类型为石灰岩和白云岩。碳酸盐岩主要由碳酸盐矿物方解石及白云石组成。（一）碳酸盐岩的结构碳酸盐岩的结构与岩石成因关系密切，因此按其成因分为以下几类：(1)粒屑结构(2)晶粒结构(3)生物骨架结构(4)残余结构1、粒屑结构的观察 与波浪和流水作用有关的碳酸盐岩，常常具有粒屑结构。即由颗粒(内碎屑、鲕粒、生物碎屑、球粒、藻粒等)、泥晶基质(或灰泥杂基)、亮晶胶结物、孔隙等四种结构组分构成。(1)颗粒(粒屑) 内碎屑：主要是大小不同的碳酸盐岩碎屑，内碎屑的大小反映一定的形成环境。砾屑常形成于高能环境；粉屑、泥屑多出现于低能环境。内碎屑自身多为泥晶结构，但其可随母体沉积物结构而变，有的内碎屑边缘有氧化圈，有的则无。A砾屑：2mm，呈椭圆形，扁圆形，在平面上呈扁平砾石，在纵截面上可多见呈细长竹叶状。另外也有不规则形状。B.砂屑：20.05mm，呈圆状或椭圆状。C.粉屑：0.050.005mm，呈圆粒状。D.泥屑：2mm)、砂晶(20.05mm)、粉晶(0.050.005mm)泥晶(2.0等粒不等粒斑状自形半自形他形平直弧形锯齿形砂晶极粗晶 2.0-1.0粗晶 1.0-0.5中晶 0.5-0.25细晶 0.25-0.1极细晶 0.1-0.05粉晶粗粉晶 0.05-0.01原生或准同生的细粉晶 0.01-0.005泥晶50%者，为岩石基本名称；某矿物含量25-50%者，为岩石的辅助名称，加入基本名称之前，以“质”字表示；某矿物含量10-25%者，为岩石次要辅助名称，加入辅助名称之前，以“含”字表示；某矿物含量9090757550755075507550907510102525502550102510101010101025255025501025白云岩类白云岩含灰白云岩灰质白云岩含泥灰质白云岩含灰泥质白云岩泥质白云岩含泥白云岩101025255025501025109090757550755075507550907510101010252550255010251、野外肉眼观察鉴定碳酸盐岩的方法在野外不能仔细分出以上各过渡类型的岩石，一般只需要分出灰岩、白云岩、泥灰岩、泥云岩、白云质灰岩等五种即可。具体从以下几方面观察：颜色灰岩类：包括灰岩，白云质灰岩，它们颜色暗或浅而无淡红色；白云岩：颜色较浅常微带肉红色，泥灰岩：颜色多种多样，取决于混入物的性质（粘土质，有机质；氧化铁等）；断口可以反映碳酸盐岩的固结程度、结构和构造；如岩石为大小一致的显微粒状方解石组成，而不大致密的话，则呈“土状”断口；显微粒状大小均匀，而致密的话，则呈贝壳状断口；颗粒粗大而大小均匀的灰岩则呈“砂状”断口；大小不均匀或含有生物碎屑的话，则呈不平状断口；如有显微层理则呈“阶状”断口；石灰岩：多为贝壳状断口；白云岩：多为瓷状或砂糖状，质硬；泥灰岩：土状；云灰岩：贝壳状，致密性脆；泥云岩：不平整；灰质白云岩：多为细瓷状，质较硬；风化面：石灰岩：光滑清洁；白云岩：具刀砍纹；泥灰岩：风化后常成碎块，风化面为常为土黄色；泥云岩及云灰岩：平滑，但表面有泥质。灰质白云岩：风化面上有少量刀砍纹，滴稀盐酸于岩石新鲜面上石灰岩：加稀盐酸起泡剧烈，可听到吱吱响声；白云岩：加稀盐酸不起泡或起泡微弱；灰云岩：滴酸微微起泡，无响声。云灰岩：加稀盐酸起泡，响声不大；泥灰岩：加稀盐酸起泡，之后在岩石表面留下一小层泥质薄膜；其他特征硬度：一般白云岩比石灰岩硬度高，但若灰岩硅化或含硅质，则硬度相应增加；结构构造：白云岩多具隐节理，石灰岩很少。石灰岩有时候有缝合线构造而白云岩没有。2、碳酸盐岩的肉眼观察及描述内容肉眼观察的内容：（1）颜色（2）硬度（3）固结程度（4）断口（5）层理及层面构造（6）生物碎屑（7）结构(8)滴稀盐酸起泡的程度图4-15石灰岩与白云岩的风化表面描述实例：生物碎屑灰岩。淡灰色，具不平状断口，岩石结晶粗大，硬度小于小刀，遇到稀盐酸剧烈起泡，石灰岩中含有大量生物碎片，肉眼观察生物含量可达30%-40%，化石保存不好，多为碎片，具有一定的排列方向，化石有腕足类、海百合茎，棘皮动物的萼板等，岩石中发育交错层理。三、硅质岩类 硅质岩是指化学生物和生物化学作用以及某些火山作用所形成的富含二氧化硅(一般大于70)的岩石。 硅质岩的物成分主要有非晶质的蛋白石（sio2.nH2O），为凝胶体，隐晶质结构的玉髓（又叫石髓，SiO2.2H2O）及结晶质的自生石英（SiO2）。此外，还可以含有一些粘土矿物，碳酸盐矿物及氧化铁等。由以上这些矿物常形成硅藻土、海绵岩、放射虫岩、板状硅藻土、碧玉岩、燧石岩及硅华等。乌当地区主要分布有燧石岩。1、燧石岩的特征燧石岩是常见的硅质岩，主要由玉髓和蛋白石组成，是一种致密坚硬的具贝壳状断口的颜色。颜色多为灰色，黑色也有白色。常呈层状，条带状，透镜状或结核状产出。2、硅质岩的分类 燧石岩按产状不同可分为层状燧石岩及结核状燧石岩两类。（1）层状燧石岩：呈薄层状，单层厚度很小，但燧石岩的总厚度可以很大，可达数十至数百米，它常与含磷或含锰的粘土岩共生，多半地台区浅海条件下的胶体化学或生物化学沉淀的产物。乌当地区产于湄潭组上下段之间的分界线上。（2）结核状燧石岩：即一般叫的燧石结核，常产于碳酸盐岩中，也产于粘土岩中，而且往往沿着一定的层位分布，可作为某一层的标准之一。燧石与围岩的接触界线清楚，它可以切穿围岩的层理（后生的），或只切穿部分层理，部分层理绕结核而过（成岩的），或层理环绕结核而过（同生的）。燧石结核的形状复杂，有球状，卵状、棒状、盘状，葫芦状及不规则状等。结核的大小也不一，从mm到2m都有。乌当地区含燧石结核的地层较多，以寒武系娄山关群及二叠系栖霞组灰岩中的燧石结核最为明显。四、铝土矿1、铝土矿的特点：颜色：常因含有混入物而被染色、红色、棕色、灰色、浅绿灰色、浅蓝灰色、 浅黄色、黄色，也有深绿色和几乎黑色的。物理性质：比重大，硬度高，有的可划动玻璃，有时有磁性，红色铝土矿具有 棕色条痕。与一般沉积铁矿区分是硬度高（铁矿不能划动玻璃）；与灰岩区别是加 酸不起泡，硬度高，比重大，具棕色条痕；与碧玉区分依靠断口；与一般粘土岩区 别是没有可塑性、硬度高，比重大。结构：常具有各种胶体结构和豆状结构。有的铝土矿多孔。2、其它特征：一般铝土矿机械混入物质很少；时常含有含铁化合物，往往被强烈地染色。五、铁质岩：以氧化铁质岩和菱铁矿岩最为常见。而硅酸铁质岩（海绿石岩，鲕绿泥石岩） 和硫化铁质岩少见。氧化铁质岩：红色，赭色或褐色。时有鲕状、豆状、肾状、蜂巢状等结构。 菱铁矿岩：浅灰色，暗灰色，浅蓝灰色，黑褐色。呈块状或结核构造。比重大， 而硬度小，易为刀子所划动。