建昌盆地

建昌盆地,第1张

建昌盆地的义县组呈北东方向展布,主要出露于谷家岭—建昌—魏家岭—要路沟一带(图3-3-3),北西一侧不整合于土城子组或髫髻山组之上,南东一侧被九佛堂组平行不整合覆盖。义县组火山岩系分属辽西火山喷发带西区、平泉—凌源—建昌过渡带东部,呈北北东向条带状。

图3-3-3 建昌盆地义县组分布略图

(一)建昌盆地要路沟—牛角沟义县组剖面(据卢崇海,2000,略有修改)

上覆地层:九佛堂组

假整合

义县火山旋回 总厚302531 m

第二亚旋回 总厚96383 m

中酸、中碱性火山岩层(71~65)总厚96383 m

71灰色粗面岩 5154 m

70褐灰色气孔状粗面岩 558 m

69褐灰色粗面岩 35358 m

68流纹岩夹安山质玄武岩 25422 m

67浅灰色流纹岩夹黑曜岩 23831 m

66浅灰色流纹质火山角砾岩 1061 m

65浅灰色粗面质凝灰熔岩 4999 m

第一亚旋回 总厚206148 m

砂泥岩层(64~62)厚2595 m

64绿色粉砂质泥岩 499 m

63**厚层长石砂岩夹薄层砾岩 1497 m

62褐色砾屑泥灰岩 599 m

酸性火山岩层(61)厚3187 m

61浅灰色流纹质火山角砾石 3187 m

牛角沟里层(60~51)厚19904 m

60灰绿色粉砂质泥岩 3187 m

59灰褐色厚层凝灰质砾岩 1704 m

58灰绿色粉砂质泥岩426 m

57灰**厚层复成分砾岩2306 m

56灰绿色粉砂质泥岩241 m

55灰**厚层长石砂岩夹厚层复成分砾岩2413 m

54灰**厚层长石砂岩夹薄层灰绿色粉砂质泥岩8264 m

53粉灰色块层状凝灰质砾岩505 m

52灰绿色薄层粉砂质泥岩101 m

51粉灰色流纹质沉火山角砾岩757 m

酸性火山岩层(50~46)厚7406 m

50浅灰白色流纹岩夹黑曜岩3703 m

49灰**含砾长石砂岩646 m

48灰绿色粉砂质泥岩652 m

47灰绿色薄层粉砂岩413 m

46灰**复成分砾岩1992 m

酸性火山岩层(45)厚537 m

45粉灰色流纹质火山角砾岩537 m

罗家沟层上部(44~41)厚46654 m

44绿色粉砂质页岩与灰褐色页岩互层,夹含砾粗砂岩及砂砾岩,产:Ly-coptera sp,Eosestheria sp40939 m

43沉火山角砾岩926 m

42粉砂质页岩3126 m

41灰褐色复成分砾岩1663 m

罗家沟层中下部(40~27)厚63864 m

40灰绿色粉砂岩夹含砾粗砂岩11999 m

39灰褐色含砾长石粗砂岩夹粉砂岩7559 m

38灰**含砾粗砂岩5577 m

37灰绿色粉砂质页岩夹含砾粗砂岩。产叶肢介:Eosestheria(Clithrograpta)sp7433 m

36灰**含砾长石粗砂岩1390 m

35灰绿色粉砂质页岩,产硅化木2795 m

34灰绿色粉砂岩夹含砾长石砂岩2050 m

33灰褐色含砾长石粉砂岩151 m

32灰绿色粉砂岩夹细砂岩、含砾粗砂岩,产硅化木5432 m

31灰绿色薄层粉砂岩夹页岩2906 m

30灰**含砾粗砂岩夹凝灰质砂岩2605 m

29灰白色沉凝灰质粉砂岩夹灰**粉砂岩1571 m

28灰**含砾细砂岩与灰色页岩互层11277 m

27灰色页岩夹黄褐色细砂岩,产鱼:Lycoptrera sp;叶肢介:Eosestheria sp;昆虫:Ephemeropsis trisetalis;植物:Czekamnskia sp,Cladophlehis sp,Equi-setites sp,具平行纹层及层间褶曲1119 m

罗家沟层(底部)(26~16)总厚18424 m

26灰褐色沉火山角砾岩2611 m

25灰色页岩夹黄褐色细砂岩,产鸟化石;鱼:Lycoptera sp;昆虫:Ephemeropsis trisetlis;植物:Cladophlebis cfasiatica,Tyrmia cfgrandifolia,Baiera valida,Bfurcata,Bsp,Czekanowskia rigida,Csetacea,Phoenicop-sis angustissima Phonicopsis speciosa,Leptostrobus,Cephaloxopsis leptophylla,Ela-tocladus liaoxiensis,Epinnatus,Ecfmanchurica,Liaoningocladus boii,Podozamites lanceolatus,Carpolithus pach 690 m

24褐色沉火山角砾岩1121 m

23翠绿色沉火山角砾岩,成层性较好1790 m

22灰褐色沉火山角砾岩,顶部夹砂岩页岩 3313 m

21灰褐色含砾粗砂岩夹细砾岩110 m

20灰、黑色页岩080 m

19灰褐色复成分砾岩316 m

18灰褐色流纹质角砾凝灰岩227 m

17灰褐色沉火山角砾岩夹含砾长石砂岩749 m

16灰褐色复成分砾岩7417 m

要路沟层(21~6)厚36724 m

15黄褐色细砂岩。产鱼类:Lycoptera sp978 m

14黄褐色含砾长石粉砂岩3148 m

13翠绿色沉凝灰质细砂岩夹硅质层(可作为标志层)1863 m

12灰褐色粉砂岩夹含砾粗砂岩,产植物碎片;产鱼:Lycoptera sp3050 m

11灰褐色页岩夹煤线,含植物碎片,产鱼:Lycoptera davidi762 m

10灰绿色粉砂岩夹页岩,含植物碎片3112 m

9灰绿色复成分砾岩夹含砾粗砂岩8053 m

8灰褐色复成分砾岩夹含砾粗砂岩4552 m

7灰绿色含砾粗砂岩夹复成分砾岩3506 m

6灰褐色含砾粗砂岩夹粗砂岩,砂岩中见有明显的韵律层7700 m

中基性火山岩层(5~3)厚7390 m

5灰紫色安山岩1722 m

4灰褐色玄武质角砾熔岩4745 m

3灰黑色橄榄玄武岩923 m

不整合

下伏地层:土城子组 厚3375 m

2紫红色粉砂岩,裂隙中含石膏 1567 m

1灰紫色安山质砾岩 1808 m

(二)建昌盆地魏家岭义县组剖面(据李有生等,2000)

上覆地层:义县组安山岩

整合

罗家沟层(48~1)总厚107465 m

罗家沟上部(48~44)厚43314 m

48细粒复成分砾岩夹砂岩22488 m

47黄绿色泥质粉砂岩537 m

46**砾岩夹泥质粉砂岩3203 m

45**砾与泥质粉砂岩互层,产苏铁类等植物化石3022 m

44**砾岩14064 m

罗家沟下部(43~14)厚52287 m

43灰紫色、灰绿色泥质粉砂岩夹砂岩5931 m

42灰紫色砾岩夹紫红色泥质粉砂岩6509 m

41紫红色泥质粉砂岩夹砂岩、砾岩扁豆体3007 m

40灰白,**砂岩夹灰绿色粉砂岩,含泥灰岩结核2043 m

39紫红色泥质粉砂岩夹含砾砂岩薄层705 m

38灰紫色中细砾岩488 m

36灰紫灰绿色泥质粉砂岩夹薄层砂岩759 m

35**细砾岩夹含砾砂岩,发育有小型槽状层理1301 m

34灰紫色粉砂岩夹砂岩813 m

33灰紫色细砾岩夹砂岩754 m

32灰白-灰绿色砂岩夹含砾砂岩773 m

31灰紫色砂岩夹灰色含砾砂岩435 m

30黄绿—灰色泥质粉砂岩651 m

29**细砾岩596 m

28**砂岩夹黄绿色泥质粉砂岩1781 m

27黄绿色泥质粉砂岩夹砂岩2154 m

26黄绿色中细砾岩夹砂岩扁豆体3605 m

25**砂岩夹黄绿色泥质粉砂岩2862 m

24深灰色页岩夹灰白色页岩,产鱼 Lycoptera sp;双壳类 Leptesthes sp,Ar-guniella(Ferganoconcha)sp;叶肢介:Eosestheria sp,Paraliograpta sp及爬行类骨骼碎片772 m

23黄绿色泥质粉砂岩夹砂岩2433 m

22**含砾粗砂岩,产硅化木020 m

21黄绿色泥质粉砂岩夹砂岩,产双壳类 Arguniella sp,Sphaerium anderssoni,Ssp及叶肢介化石2143 m

20深灰—灰绿色粉砂岩,产鱼 Lycoptera sp;双壳类,Arguniella sp;叶肢介:Eosestheria(Diformograpta)ovata;介形类:Cypridea sinensis;昆虫;植物 Phoenicopsis angustifolia,Podozamites sp,Pityocladus sp,Baiera furcata,Bsp,Williamsonia sp,Schizolepis sp,Botrychites jeh eensis 2358 m

19黄绿色砂岩与泥质粉砂岩互层,产腹足类 Probaicalia sp,Viviparus sp;介形类:Cypridea biventricostata,Ziziphocypris linchenensis 3899 m

18黄绿色砾岩与砂岩互层1368 m

17黄绿色含砾粗砂岩441 m

16灰紫色砾岩含砂砾岩透镜体943 m

15灰色含砾中粗粒砂岩,具交错层理943 m

14黄绿色细砾岩夹砂岩扁豆体1800 m(中间掩盖120 m)

要路沟层(13~1)厚11864 m

13灰绿—灰紫色粗砂岩及细砾岩460 m

12黄绿—灰紫色泥质粉砂岩149 m

11**细砾岩夹砂岩扁豆体203 m

10黄绿色泥质粉砂岩夹砂岩扁豆体311 m

9**细砾岩夹砂岩扁豆体230 m

8灰紫色泥质粉砂岩219 m

7灰紫色砂岩110 m

6灰紫色砾岩夹砂岩扁豆体1841 m

5灰紫色含砾砂岩4718 m

4灰紫色砂砾岩2873 m

3灰绿—灰紫色泥质粉砂岩夹薄层砂岩441 m

2**含砾砂岩及砾岩142 m

1灰紫色砾岩167 m

不 整 合

下伏地层:髫髻山组灰紫色安山岩

(三)建昌盆地谷家岭—上胡仙沟义县组剖面(图3-3-4,据王五力等,1989)

图3-3-4 建昌谷家岭义县组剖面

上覆地层:九佛堂组:粉砂质页岩

整合或假整合

义县组:总厚422805 m

第二亚旋回 总厚205424 m

中酸性火山岩层(21~14):厚205424 m

21灰白色薄层流纹质晶屑凝灰岩3700 m

20灰紫、灰绿色安山质含砾凝灰质集块岩夹紫灰色巨厚层安山质凝灰角砾岩5710 m

19灰、灰紫色安山质凝灰熔岩夹紫灰色安山质集块岩7908 m

18紫灰、灰色安山岩夹紫灰色安山质火山角砾岩36047 m

17暗灰、灰黄、灰黑色安山岩24068 m

16紫灰、灰绿、灰**安山岩夹紫色安山质火山角砾岩61512 m

15灰绿色流纹岩及灰紫色安山质火山角砾岩和灰、紫灰色安山岩33525 m

14石灰绿色流纹岩32954 m

第一亚旋回总厚189343 m

砂泥岩层(13~10):厚45786 m

13灰白色本厚层中粗粒含砾砂岩8672 m

12灰黄、灰绿色薄层细砂岩,黄绿色粉砂岩夹灰白色中厚层中粗粒砂岩14008 m

11灰白色中厚层中粗粒砂岩与灰绿、黄绿色薄层粉砂岩、砂岩互层10633 m

10黄绿、灰绿、灰白色中厚层中粗粒含砾砂岩、粉砂岩和砂页岩12473 m

火山岩层(9):厚4892 m

9紫灰色安山岩4892 m

砂泥岩层(8):厚9495 m

8灰绿、灰色薄层砂岩、粉砂岩、页岩夹灰绿色砂质砾岩及灰绿色凝灰岩。产双壳类:Arguliella sibirica,Fjetekensis,Fcfburejensis,Sphaerium sp;腹足类:Viviparus sp,Vmatumotoi;叶肢介:Eosestheria(Clithrograpta)sp9495 m

火山岩层(7):厚52897 m

7黄褐、黄绿色安山岩

罗家沟层下部(6~2):厚48235 m

6黄绿、灰白、灰**凝灰砂岩和灰黑色微薄层页岩。产叶肢介:Eosesthe-ria(Clithrograpta)gujialingensis,Eosestheria(Filigrapta)taipinggouensis,Eosestheria(Diformograpta)gongyingziensis;双壳类:Arguliella sibirica,Aaffborejensis,Sphaerium cfsubplanum,Scfanderssoni,Sjeholense 6434 m

5灰色薄层粉砂质页岩夹**薄层含砾砂岩。产叶肢介:Eosestheria(Clithrograpta)gujialingensis;双壳类:Arguliella affborejensis,Ajorekensis,Spharrium cfsubplanum,Scfanderssoni,Sjeholensis;昆虫:Ephemeropsis trisetalis 13983 m

4灰色薄层中粒砂岩夹灰黑色薄层粉砂质页岩。产双壳类:Sphaerium je-holense;昆虫:Ephemeropsis trisetalis 6498 m

3灰绿色薄层粉砂质页岩夹灰**薄层中粒砂岩16014 m

2黄绿色薄层含砾砂岩夹**中厚层中砾岩5306 m

罗家沟层(1)厚29~28038 m

1灰**凝灰质粉砂岩或相变成灰紫色安山质火山角砾岩与细砂岩互层29~28038 m

不 整 合

下伏地层:土城子组紫红、杂色粉砂质页岩、凝灰质粉砂岩

建昌盆地义县组广泛分布,具有“二元”结构:

下部为巨厚的沉积层,厚度达1000~1400 m,被称为要路沟层、罗家沟层,由要路沟、魏家龄向北东一直延展至谷家岭一带;沉积层下部以粗碎屑岩为主,夹粗砾沉火山角砾岩,上部以细粒碎屑岩为主。沉积层之下在局部地点,如要路沟一带,有70 m左右的溢流相中基性火山岩层。

上部为酸性、中酸性火山岩系,与下部沉积层相伴分布于盆地西侧,可夹有两层厚20~30 m的沉积层,分别称为牛角沟里层和砂泥岩层。岩性主要为流纹质凝灰岩、粗面岩及粗面质角砾熔岩、流纹岩、黑曜岩、玄武安山岩,沉积夹层主要为长石砂岩、泥岩夹砾岩、凝灰砂岩夹砾岩,沉火山角砾岩等,厚13896 m。潜火山岩主要为安山玢岩类,不太发育。

共有前述三条代表性剖面,以要路沟-牛角沟剖面研究最详细,具有代表性。剖面最下部一套厚度不大的以基性火山岩为主的中基性火山岩层,是在建昌盆地其他地区的剖面上未见,被区调部门称为义县组一段。上部则为夹有两层砂泥岩层的中酸性火山岩系。从总体上观察它与义县地区的典型剖面相比有较大的相似性,在区域地层格架中所处的位置大体相当,即不整合于土城子组紫红色砂砾岩之上(在魏家岭剖面上不整合于髫髻山组安山岩之上),平行不整合伏于九佛堂组湖相的砂泥层之下。但从火山岩岩性与剖面的充填序列来看与典型剖面存在较大差异:如基性和中基性火山岩仅在剖面最底部出现,厚度很小。往上是要路沟层,其下部以河流相的粗碎屑砾岩和砂砾岩为主,局部为冲积扇,砾石多为棱角状,含砂泥物质,上部出现灰绿、灰黑色粉砂岩和页岩,含较单调的狼鳍鱼化石,表明局部地段存在小型浅水湖。要路沟层之上,还有一大套沉积岩层,本文命名为罗家沟层。在要路沟层与罗家沟层之间有一套厚115 m的冲积扇沉火山角砾岩层,中间夹有7~8 m厚的页岩和砂岩,含动物化石及鸟化石,其中夹有约20 m厚的翠绿色火山角砾岩层,成层性很好,可作为该剖面的重要标志层,它与典型剖面的砖城子层,辅助典型剖面的尖山沟层完全相似或相当。罗家沟层之上,出现一套酸性-中酸性火山岩系间夹两层以粗碎屑为主的砂砾岩层,被分别称为牛角沟层和未命名的砂泥岩层,大体上可能与北票地区尖山沟层上部沉积旋回相当。很明显,这里的火山喷发旋回不如典型地区完整。

沿岩层走向向北东相距不远的魏家岭地区,义县组剖面与要路沟一带的义县组剖面相似,但缺失最下部初始期的基性和中基性火山岩层,而是以一套红杂色砂砾岩层直覆于中侏罗统髫髻山组火山岩层之上。这里的沉积层表现为河流相和湖泊相的多次更替,在下部的湖相沉积中除了发现有热河生物群的无脊椎动物化石以外,也找到了保存相当差的爬行类和鸟类的骨骼碎片。魏家岭剖面结构比较简单,与要路沟剖面相比,显然缺乏义县组底部的中基性火山岩层,而是以一大套沉积层直接不整合于中侏罗统髫髻山组中性火山岩系之上,上部亦以中酸性火山岩系为主。在建昌盆地东北部的谷家岭一带,义县组的剖面结构与魏家岭剖面相似,以一套沉积层不整合于土城子组之上(二段),上部也是以中酸性火山岩系为主,各沉积层中的产的动、植物化石亦可比较。建昌盆地另一个特点是缺失冀北的张家口组和大北沟组。

应当稍加说明的是前人在这里曾将义县组下部的这些沉积岩层分别命名为“要路沟组”(卢崇海,2000)及“魏家岭组”(李有生等,2000)。但经过我们本次对这里的义县组与典型地区的典型剖面作了详尽地对比研究之后,认为它们都是属于广义义县组的下部沉积层或火山岩系之间的沉积岩层,它们不具有单独建组条件。因为这些沉积岩层是受火山喷发旋回节律和强弱控制的,不同地区或盆地的相似沉积岩夹层并不具备有严格的等时性,更不具有充填序列准确的一致性。

新近,牛绍武等(2003)认为冀北滦平盆地大店子组3~4段与建昌盆地“大新房子层”对比,将这里的义县组自下而上划分为大新房子组和建昌组,并认为辽西缺失大店子组的1~2段,把建昌组对比于滦平盆地的西瓜园组。从岩石地层的角度,建昌组一名是20世纪60年代区调部门提出的,实际上是义县组中上部的火山岩系,作为义县组的后出异名而早已停止使用。大新房子组早年由任冠政提出,但未见正式发表。后来被陈丕基等(1980)用于辽西西部,称为大新房子层,主要指凌源—三十家子盆地大新房子—大王杖子一带的含化石的沉积夹层。不论是在凌源—三十家子,还是在义县组典型剖面上,大新房子层及与其相当的沉积岩层,从来不属于义县组的最低部,所以我们认为“大新房子组”以下的地层全部缺失观点,与实际情况不符;另外,建昌盆地的谷家岭-上胡仙沟剖面仅仅是义县组剖面之一,在大套火山岩系下部有一套沉积层,过去被区调队划为金刚山组,其上的大套火山岩夹沉积岩层被称为吐呼噜组。后来因发现阜新盆地原称的“吐呼噜砾岩层”,实际上是沙海组的底部砾岩层。所以,以后的各图幅将这段地层又改称“建昌组”。现在我们将要路沟-牛角沟剖面作为建昌盆地区义县组的代表性剖面,建昌盆地的“大新房子组”,相当于本文的罗家沟层。

砾岩是指由30%以上直径大于2㎜的颗粒碎屑组成的岩石。

砾岩的形成决定于3个条件:有供给岩屑的源区;有足以搬运碎屑的水流;有搬运能量逐渐衰减的沉积地区。因此,地形陡峭、气候干燥的山区,活动的断层崖和后退岩岸是砾岩形成的有利条件。巨厚的砾岩层往往形成于大规模的造山运动之后,是强烈地壳抬升的有力证据。

简单来说就是要有小石头,要有流水搬运,要有地面沉降

砾岩是指由50%以上直径大于2㎜的颗粒碎屑组成的岩石。其中由滚圆度较好的砾石、卵石胶结而成的成为砾岩;由带棱角的角砾石、碎石胶结而成的成为角砾岩。粒径大于 2毫米的圆状和次圆状的砾石占岩石总量30%以上的碎屑岩。砾岩中碎屑组分主要是岩屑,只有少量矿物碎屑,填隙物为砂、粉砂、粘土物质和化学沉淀物质。根据砾石大小,砾岩分为漂砾(>256毫米)砾岩、大砾(64~256毫米)砾岩、卵石(4~64毫米)砾岩和细砾(2~4毫砾岩和被生物扰动过的灰岩米)砾岩。根据砾石成分的复杂性,砾岩可分为单成分砾岩和复成分砾岩。根据砾岩在地质剖面中的位置,可分为底砾岩和层间砾岩。底砾岩位于海侵层序的底部,与下伏岩层呈不整合或假整合接触,代表了一定地质时期的沉积间断。如河北唐山震旦系底部长城统石英岩质砾岩。层间砾岩整合地产于地层内部,不代表任何侵蚀间断。如中国北方寒武系和奥陶系的竹叶状灰岩。

页岩(Shale)是一种沉积岩,成分复杂,但都具有薄页状或薄片层状的节理,主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石,但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质,根据其混入物的成分,可分为: 钙质页岩、铁质页岩、硅质页岩、炭质页岩、黑色页岩、油母页岩等其中铁质页岩可能成为铁矿石,油母页岩可以提炼石油,黑色页岩可以作为石油的指示地层。页岩形成于静水的环境中,泥沙经过长时间的沉积,所以经常存在于湖泊、河流三角洲地带,在海洋大陆架中也有页岩的形成,页岩中也经常包含有古代动植物的化石。有时也有动物的足迹化石,甚至古代雨滴的痕迹都可能在页岩中保存下来。

板岩是具有板状结构,基本没有重结晶的岩石,是一种变质岩,原岩为泥质、粉质或中性凝灰岩,沿板理方向可以剥成薄片。板岩的颜色随其所含有的杂质不同而变化,含铁的为红色或**;含碳质的为黑色或灰色;含钙的遇盐酸会起泡,因此一般以其颜色命名分类,如会绿色板岩、黑色板岩、钙质板岩等。板岩可以作为建筑材料和装饰材料,古代在盛产板岩的地区常用做瓦片。板岩中一般不含有矿物。

页岩侵蚀速度快。砾岩:一种已固结的中粒碎屑沉积岩,其中粒径0 625~2毫米的砂粒的含量占50%以上,其余为基质或胶结物。砂粒的主要成分为石英,其次长石、云母、岩屑等,胶结物的成分有硅质、铁质、钙质。按砂岩中碎屑的主要颗粒的大小可分:0 5~2毫米为粗粒砂岩(grit)、0 5~0 25毫米为中粒砂岩(medium granular sandstone)、0 25~0 0625毫米为细粒砂岩(fine grained sandstone)、不等粒砂岩(inequigranular sandstone)等。按砂粒与粘土杂基的含量可划分为净砂岩(arenite)(简称砂岩)与杂砂岩二大类,前者粘土小于15%,可细分为石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩等,后者粘土大于15%,可细分为石英杂砂岩、长石杂砂岩、岩屑杂砂岩等。4、页岩:(shale)由黏土物质硬化形成的微小颗粒易裂碎,很容易分裂成为明显的岩层。粘土岩的一种。成分复杂,除粘土矿物外,还含有许多碎屑矿物和自生矿物。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。是由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。页岩抵抗风化的能力弱,在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。页岩不透水,在地下水分布中往往成为隔水层5、板岩是具有板状结构,基本没有重结晶的岩石,是一种变质岩,原岩为泥质、粉质或中性凝灰岩,沿板理方向可以剥成薄片。板岩的颜色随其所含有的杂质不同而变化,含铁的为红色或**;含碳质的为黑色或灰色;含钙的遇盐酸会起泡,因此一般以其颜色命名分类,如会绿色板岩、黑色板岩、钙质板岩等6、大理岩:一种碳酸盐矿物(方解石、白云石为主)含量大于50%的变质岩石。它是由石灰岩、白云岩等碳酸盐岩经区域变质作用或热接触变质作用所形成。由于原岩所含杂质和变质条件的不同,大理岩中可含少量蛇纹石、透闪石、透辉石、方柱石、金云母、镁橄榄石、石英或硅灰石等特征变质矿物。一般具粒状变晶结构和块状构造,有时可具条带状构造。大理岩可根据碳酸盐矿物的种类、特征变质矿物、特殊的结构构造及颜色等详细命名,如大理岩、白云质大理岩、透闪石大理岩、条带状大理岩、粉红色大理岩等。大理岩分布很广,我国云南省大理县是最著名的大理岩产地,大理岩即由此而得名。这几种岩石的鉴定,可以从硬度、颜色、结构、构造、矿物组合等多方面对比分析。例如:砂岩属于沉积岩,硬度在这些岩石中最小。大理石是一种碳酸盐矿物,所以可以滴盐酸,如何产生气体较多者为大理岩。

页岩(Shale)是一种沉积岩,成分复杂,但都具有薄页状或薄片层状的节理,主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石,但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质,根据其混入物的成分,可分为: 钙质页岩、铁质页岩、硅质页岩、炭质页岩、黑色页岩、油母页岩等其中铁质页岩可能成为铁矿石,油母页岩可以提炼石油,黑色页岩可以作为石油的指示地层。

页岩形成于静水的环境中,泥沙经过长时间的沉积,所以经常存在于湖泊、河流三角洲地带,在海洋大陆架中也有页岩的形成,页岩中也经常包含有古代动植物的化石。有时也有动物的足迹化石,甚至古代雨滴的痕迹都可能在页岩中保存下来。

砾岩是指由50%以上直径大于2㎜的颗粒碎屑组成的岩石。其中由滚圆度较好的砾石、卵石胶结而成的成为砾岩;由带棱角的角砾石、碎石胶结而成的成为角砾岩。

粒径大于 2毫米的圆状和次圆状的砾石占岩石总量30%以上的碎屑岩。砾岩中碎屑组分主要是岩屑,只有少量矿物碎屑,填隙物为砂、粉砂、粘土物质和化学沉淀物质。根据砾石大小,砾岩分为漂砾(>256毫米)砾岩、大砾(64~256毫米)砾岩、卵石(4~64毫米)砾岩和细砾(2~4毫砾岩和被生物扰动过的灰岩米)砾岩。根据砾石成分的复杂性,砾岩可分为单成分砾岩和复成分砾岩。根据砾岩在地质剖面中的位置,可分为底砾岩和层间砾岩。底砾岩位于海侵层序的底部,与下伏岩层呈不整合或假整合接触,代表了一定地质时期的沉积间断。如河北唐山震旦系底部长城统石英岩质砾岩。层间砾岩整合地产于地层内部,不代表任何侵蚀间断。如中国北方寒武系和奥陶系的竹叶状灰岩。

石灰岩 (Limestone),俗称灰岩,以方解石为主要成分的碳酸盐岩。石灰岩是一种沉积岩。有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物,有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色,硬度一般不大,与稀盐酸反应剧烈。结构较为复杂,有碎屑结构和晶粒结构两种。碎屑结构多由颗粒、泥晶基质和亮晶胶结物构成。颗粒又称粒屑,主要有内碎屑、生物碎屑和鲕粒等,泥晶基质是由碳酸钙细屑或晶体组成的灰泥,质点大多小于005毫米,亮晶胶结物是充填于岩石颗粒之间孔隙中的化学沉淀物,是直径大于001毫米的方解石晶体颗粒;晶粒结构是由化学及生物化学作用沉淀而成的晶体颗粒。

大理岩(marble)一种变质岩,又称大理石。因在中国由于云南省大理县盛产这种岩石而得名。由碳酸盐岩经区域变质作用或接触变质作用形成。主要由方解石和白云石组成,此外含有硅灰石、滑石、透闪石、透辉石、斜长石、石英、方镁石等。具粒状变晶结构,块状(有时为条带状)构造。 通常白色和灰色大理岩居多。其中 ,质地均匀、细粒、白色者,又称汉白玉。一般认为,大理岩可形成于不同的温压条件下,如透闪石大理岩形成于低 -中温条件下,透辉石大理岩、镁橄榄石大理岩则形成于中高温变质条件下。大理岩分布广泛,如中国的云南、山东、北京房山等地均产大理岩。许多有色金属、稀有金属、贵金属和非金属矿产,在成因上都与大理岩有关。其本身也是优良的建筑材料和美术工艺品原料。大理岩硬度不大,易于开采加工,板材磨光后非常美观,可作室内装饰材料;开采和加工中的废料,可制成工艺品或经轧碎作生产水磨石、水刷石等的优质集料。少数高度致密均质的可供艺术雕刻和装饰用 。

板岩是具有板状结构,基本没有重结晶的岩石,是一种变质岩,原岩为泥质、粉质或中性凝灰岩,沿板理方向可以剥成薄片。板岩的颜色随其所含有的杂质不同而变化,含铁的为红色或**;含碳质的为黑色或灰色;含钙的遇盐酸会起泡,因此一般以其颜色命名分类,如会绿色板岩、黑色板岩、钙质板岩等。

板岩可以作为建筑材料和装饰材料,古代在盛产板岩的地区常用做瓦片。板岩中一般不含有矿物。

砾岩属于沉积岩,又称为水成岩,是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一(另外两种是岩浆岩和变质岩)。是在地表不太深的地方,将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物,经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。

在地球地表,有70%的岩石是沉积岩,不同成因的砾岩,在砾石成分成熟度、粒度分布、形状、圆度表面特征,以及砾石空间排列上都有较明显的差异。

砾岩的分类:

按砾石成分分为单成分砾岩和复成分砾岩。

单成分砾岩:砾石成分单一,多为稳定的岩屑和重矿物,其中某种成分的砾石占75%以上,如石英岩质砾岩,燧石砾岩及石英砾岩等。

复成分砾岩:砾石成分复杂,各种成分的砾石含量都不超过50%,通常分选较差、圆度不高,砾石抗风化能力也较弱,多为洪积产物。。

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