野外地質(zhì)工作方法-以沉積巖為例

1、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地調(diào)中心中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地調(diào)中心2012.02.11 以沉積巖地區(qū)工作為例，介紹野外地質(zhì)工作的基本要求與方法，怎樣鑒別常見(jiàn)的基本巖石類型，測(cè)量、描述、記錄沉積巖的成份、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及幾何形態(tài)；介紹野外沉積相與沉積環(huán)境分析的最基本方法。主主 要要 參參 考考 資資 料料的選定的選定沉積物 sediments沉積巖 Sedimentary rocks 沉積學(xué) sedimentology 沉積巖石學(xué) Sedimentary petrology 側(cè)重機(jī)理 mechanism側(cè)重巖類lithology 趨于統(tǒng)一 成巖風(fēng)化成因意義地層就像一本博大精深的天書(shū)地層就像一本博大精深的天書(shū) 流體

2、動(dòng)力學(xué) 1、流體性質(zhì)與沉積物的搬運(yùn) 2、流體性質(zhì)與沉積物的沉積 3、流體性質(zhì)與沉積巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造 4、流體性質(zhì)與沉積巖的分布規(guī)律 1、點(diǎn)描述 2、剖面相序 3、平面巖相古地理 4、盆地演化 5、沉積大地構(gòu)造 對(duì)科學(xué)問(wèn)題、目標(biāo)任務(wù)要十分明確： Addressing specialized probleems with well-formulated question in mind- Western Proverb. 全面了解熟悉資料，充分利用網(wǎng)絡(luò)： 主題詞、關(guān)鍵詞、地區(qū)等等。記錄簿、鋼筆、鉛筆、鋼卷尺等“三大件”、GPS、照相機(jī)等地形地質(zhì)圖、剖面及柱狀圖等樣品袋（瓶）、標(biāo)簽、記號(hào)筆等小刀、比例尺

3、（中心已制定統(tǒng)一的比例尺）等稀鹽酸及其它常用試劑野外工作方法野外工作方法顏色能提供巖性、沉積環(huán)境和成巖作用等的有關(guān)信息。顏色主要取決于兩個(gè)因素：鐵的氧化態(tài)與有機(jī)質(zhì)含量。野外工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法 原生色：原生色：原生色又包括繼承色與自生色原生色又包括繼承色與自生色、繼承色：取決于碎屑物質(zhì)的顏色，常為碎屑、繼承色：取決于碎屑物質(zhì)的顏色，常為碎屑巖所特有，如長(zhǎng)石砂巖呈紅色。巖所特有，如長(zhǎng)石砂巖呈紅色。、自生色：由沉積物堆積過(guò)程中及成巖作用形、自生色：由沉積物堆積過(guò)程中及成巖作用形成的自生礦物所呈的顏色，如含海綠石或鮞成的自生礦物所呈的顏色，如含海綠石或鮞綠泥石的巖石常呈綠色和

4、黃綠色。綠泥石的巖石常呈綠色和黃綠色。 沉積巖的顏色與沉積環(huán)境密切相關(guān)灰色及黑色：含有機(jī)質(zhì)或分散狀黃鐵礦，與還原環(huán)境有關(guān)；紅色、褐紅色、黃色：與高價(jià)鐵的氧化物或氫氧化物有關(guān)，代表強(qiáng)氧化環(huán)境；綠色：與低價(jià)鐵的硅酸鹽礦物如海綠石、鮞綠泥石有關(guān)，代表弱氧化弱還原介質(zhì)條件。 典例： （1）華南白堊系與南華系紅色沉積層 （2）顏色與環(huán)境羌塘冰磧巖為例野外工作方法野外工作方法 典例： （1）華南白堊系與南華系紅色沉積層 （2）顏色與環(huán)境羌塘冰磧巖為例野外工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法 典例： 韻律（顏色）層與沉積環(huán)境野外

5、工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法湖相韻律層羌塘雀莫錯(cuò)組湖相韻律層廣豐新元古代羅村組 典例： （1）華南白堊系與南華系紅色沉積層 （2）湖相韻律層 （3）碳酸鹽次生色野外工作方法野外工作方法羌塘碳酸鹽巖次生色羌塘碳酸鹽巖次生色羌塘碳酸鹽巖次生色羌塘碳酸鹽巖次生色羌塘碳酸鹽巖次生色 野外工作方法野外工作方法 礦物成分 、沉積巖礦物成份極其簡(jiǎn)單，常見(jiàn)的只有幾種 、巖漿巖中常見(jiàn),但沉積巖中罕見(jiàn)的礦物，如暗色礦物 、巖、沉、變中均常見(jiàn)的礦物，如石英、長(zhǎng)石、云母等 、沉積巖中特有的礦物，如鹽類礦物，粘土礦物等 橄欖石 鈣長(zhǎng)石 輝石 角閃石 黑云母 鈉長(zhǎng)石 鉀長(zhǎng)石 白云母 石英 各類造巖礦物在風(fēng)

6、化作用中的穩(wěn)定性 顆粒的粒度及其分布、顆粒形態(tài)及其表面特征、沉積物組構(gòu)、分選性與結(jié)構(gòu)成熟度。野外工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法例：野外工作方法野外工作方法上下例：沙壩、淺灘等海侵層序、河流等野外工作方法野外工作方法例：流體性質(zhì)、古流向、水動(dòng)力條件、沉積物特征例：流體性質(zhì)、古流向、水動(dòng)力條件、沉積物特征野外工作方法野外工作方法例：關(guān)于結(jié)構(gòu)退變（冰磧巖、灘后沙例：關(guān)于結(jié)構(gòu)退變（冰磧巖、灘后沙） 顆粒的粒度及其分布、顆粒形態(tài)及其表面特征、沉積物組構(gòu)、分選性與結(jié)構(gòu)成熟度。野外工作方法野外工作方法沉積構(gòu)造的分類沉積構(gòu)造的分類 顆粒的粒度及其分布、顆粒形態(tài)及其表面特征、沉積物組構(gòu)、分選性與結(jié)

7、構(gòu)成熟度。野外工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法古流向試判別古流向試判別古流向古流向古流向古流向的野外測(cè)量方法：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定古流向的野外測(cè)量方法：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定古流向古流向只能判別流向的走向只能判別流向的走向 顆粒的粒度及其分布、顆粒形態(tài)及其表面特征、沉積物組構(gòu)、分選性與結(jié)構(gòu)成熟度。野外工作方法野外工作方法例：濁積巖與槽模、溝模壓刻痕與古流向、重荷模與快速堆積例：濁積巖與槽模、溝模壓刻痕與古流向、重荷模與快速堆積溝模溝模(groove casts)：砂質(zhì)巖層底面上一些微突起的直線形的：砂質(zhì)巖層底面上一些微突起的直線形的平行脊?fàn)顦?gòu)造平行脊?fàn)顦?gòu)造 顆

8、粒的粒度及其分布、顆粒形態(tài)及其表面特征、沉積物組構(gòu)、分選性與結(jié)構(gòu)成熟度。野外工作方法野外工作方法波浪作用波浪作用沉積構(gòu)造為主沉積構(gòu)造為主暴露沉積構(gòu)造為主暴露沉積構(gòu)造為主非牛頓流體沉積構(gòu)造非牛頓流體沉積構(gòu)造及小型沙紋層理、及小型沙紋層理、水平層理等水平層理等浪基面海平面沉積構(gòu)造與沉積環(huán)境沉積構(gòu)造與沉積環(huán)境板狀交錯(cuò)層理江西廣豐新元古代楔狀交錯(cuò)層理羌塘雀莫錯(cuò)組楔狀交錯(cuò)層理羌塘雀莫錯(cuò)組潮汐成因的交錯(cuò)層理潮汐成因的交錯(cuò)層理脈狀層理：粉砂與泥互層，砂為主，泥分布于波谷中。透鏡狀層理：粉砂與泥互層，泥為主，粉砂呈透鏡狀斷續(xù)分布于泥中波狀復(fù)合層理：粉砂與泥呈波狀薄互層。沉積物重力流沉積物重力流濁流液化沉積物流

9、顆粒流泥石流低密度濁積巖高密度濁積巖再沉積礫巖礫質(zhì)泥巖某些滑動(dòng)濁積巖 通過(guò)生物化石組合，判斷沉積環(huán)境。野外工作方法野外工作方法（如水道等不易識(shí)別）野外工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法野外工作方法(2-0.0625 mm)、礫巖礫巖 砂巖砂巖 粉砂巖粉砂巖 碎屑巖碎屑巖 粘土巖粘土巖 碳酸鹽巖碳酸鹽巖 硫酸鹽巖硫酸鹽巖 硅質(zhì)巖硅質(zhì)巖 鹵化物鹵化物 主要由母巖風(fēng)化產(chǎn)主要由母巖風(fēng)化產(chǎn)物組成的沉積巖物組成的沉積巖 化學(xué)巖化學(xué)巖 其化學(xué)巖其化學(xué)巖 主要由火山碎屑物主要由火山碎屑物質(zhì)組成的沉積巖質(zhì)組成的沉積巖 火山碎屑巖火山碎屑巖 可燃生物巖可燃生物巖 沉沉積積巖巖 主要由生物遺體

10、組主要由生物遺體組成的沉積巖成的沉積巖 非可燃生物巖非可燃生物巖礁礁 碳酸鹽巖分類表（結(jié)構(gòu)碳酸鹽巖分類表（結(jié)構(gòu)-成因分類）成因分類）成因類型 異地石灰?guī)r 原地 石灰?guī)r 重結(jié)晶 石灰?guī)r 白云巖 結(jié)構(gòu)類型 粒屑灰?guī)r 泥屑灰?guī)r /微晶灰?guī)r 生物礁 灰?guī)r 顯晶質(zhì) 灰?guī)r 具有原巖殘余結(jié)構(gòu) 無(wú)原巖殘余結(jié)構(gòu) 粒屑10% 粒屑0.03mm 結(jié)構(gòu)特征 亮晶膠結(jié) 微晶基質(zhì)(90% 生物骨架結(jié)構(gòu) 巖石名稱 粒屑亮晶灰?guī)r 粒屑微晶灰?guī)r 結(jié)晶灰?guī)r 粒屑白云巖 晶粒白云巖 內(nèi)碎屑 內(nèi)碎屑亮晶灰?guī)r 內(nèi)碎屑微晶灰?guī)r 內(nèi)碎屑白云巖 鮞粒 鮞粒亮晶灰?guī)r 鮞粒微晶灰?guī)r 塊狀生物礁灰?guī)r 鮞粒白云巖 骨屑 生物亮晶灰?guī)r 生物微晶灰?guī)r

11、生物粒白云巖 粒屑類型 團(tuán)粒 團(tuán)粒亮晶灰?guī)r 團(tuán)粒微晶灰?guī)r 微晶灰?guī)r 層狀生物礁灰?guī)r 粗晶灰?guī)r 中晶灰?guī)r 細(xì)晶灰?guī)r 團(tuán)粒白云巖 粗晶白 云巖 中晶白云巖 細(xì)晶白云巖 微晶白云巖 砂巖分類圖另外另外2 2種為過(guò)種為過(guò)渡類型：渡類型：長(zhǎng)石石英砂巖長(zhǎng)石石英砂巖巖屑石英砂巖巖屑石英砂巖主要為主要為3 3種：種：石英砂巖石英砂巖長(zhǎng)石砂巖長(zhǎng)石砂巖巖屑砂巖巖屑砂巖（二）剖面相序（二）剖面相序地層組(米)新 元 古 界震旦系南 華 系 寒武系老堡組167陡山沱129南沱組157富祿498長(zhǎng)安1870拱洞884三門(mén)街847合桐320白竹503剖面SBSBSBSBSqs1Sqs2Sqs3Sqs4FlNsCPBa-S

12、BMVSh-BaGDFSh-NsGshGPB巖 性 描 述相結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系域?qū)有蚩档岽渭?jí)盆地中揚(yáng)子湘桂次級(jí)盆地江南隆起浙北次級(jí)盆地A滇中B川西南C峽東D桂北E湘中F贛北G皖南H浙北80312Ma8197Ma74821Ma820Ma7618Ca.78081911Ma77911Ma79711Ma？Pt2 tPt3 w Siltstone and mudstoneTianli Schist(Pt2 t)Wengjialing Fm. (Pt3 w)Erosional surface (unconformity)Low conpositional maturityLow texture maturity

13、Inverse gradingTianli Schist(Pt2 t)Wengjialing Fm. (Pt3 w)Taoyuan Fm. (Pt3 ty)Wengjialinb Fm. (Pt3 w)Wengjialinb Fm. (Pt3 w)1、編圖思路： 點(diǎn)分析 剖面相序分析 巖相古地理分析2、表現(xiàn)形式： 結(jié)構(gòu)成因編圖法3、編圖單元與編圖比例尺類 型：概略、小、中、大比例尺： 800萬(wàn)、200400萬(wàn)、50100萬(wàn)、520萬(wàn)編圖單元：統(tǒng)、統(tǒng)組、組段、段相與環(huán)境：海陸、相亞相、亞相微相、微相 (4)大比例尺沉積相或巖相古地理圖大比例尺沉積相或巖相古地理圖 (5)特殊目的層巖相古地理圖特殊目的層巖相古地理圖 4、編圖單元的確定地層圖法：紀(jì)、世、期、時(shí)等時(shí)面作圖法：等時(shí)面所夾的地層優(yōu)勢(shì)相法：層序等時(shí)面法：5、結(jié)構(gòu)成因、結(jié)構(gòu)成因編圖法:5 cm，50%4 cm； 2550%3 cm， 25%(1) 上、中、下位置(2) 單元的寬度：3cm、4cm、5cm(3) 巖性花紋6、室內(nèi)資料的收集、整理與分析7、建立完整系統(tǒng)的卡片檔案8、野外系統(tǒng)調(diào)查（1）剖面布置的要求與原則： 控制性相剖面23條 輔助性24條 路線觀測(cè)點(diǎn)較多（2）剖面比例尺：5001000（3）分層厚度：10