岩溶角砾岩体地质特征

1.矿区地质特征

祁雨沟金矿位于河南省著名的熊耳山金银铅矿集区，熊耳山变质核杂岩中。大地构造位置属于华北地台南缘与秦岭造山带相接带，是中国中央造山带的一部分，具有典型克拉通边缘特征，其地质构造演化涉及华北板块、南秦岭褶皱带、北秦岭褶皱带、扬子板块四大构造单元。熊耳山金银铅矿集区内除祁雨沟金矿外，还发育有上宫、栗子沟、公峪金矿和铁炉坪、潭玉沟等银矿（图4-5）（陈衍景等，2004；陈衍景和富士谷，1992；胡受奚等，1998；许令兵等，2010）。

图4-5 祁雨沟金矿构造位置和区域地质图

（据许令兵等，2010）

Kz—新生界砂岩、砾岩；Pz—下古生界灰岩、页岩、砂岩；Ptz—中元古界碳酸盐岩；Ch—熊耳群火山岩；Ar—新太古界片麻岩；γ1、 、 —花岗岩； —花岗斑岩； —石英斑岩； —二长花岗斑岩；q—石英脉； —正长岩1—断层；2—背向斜构造；3—角砾岩体；4—金矿床（点）；5—银（铅）矿床（点）

2.矿体特征

区内中生代岩浆活动广泛而强烈，燕山期岩浆活动与区域成矿作用关系密切（滑世权和沈子杰，2012；许令兵等，2010；王长明等，2006；马桂霞和朱海，2004）。矿区及附近发育大量规模较小的燕山期斑岩体和32个爆破角砾岩筒（邵克忠和李胜荣，1989）。根据矿化类型及矿体本身的形态特点，矿体形态大致分为两类，一类为受角砾岩体自身形态控制的不规则状矿体，另一类为受角砾岩体内裂隙控制的脉状矿体（图4-6）。不规则矿体主要产在490～340m间的岩体膨大部位，矿体厚度较大,以胶结物型矿化为主，金品位在3～5g/t之间；脉状矿体主要分布在490m中段以上，主要受两组剪性裂隙控制,矿脉长50～100m，最长大于200m（许令兵等，2010）。

图4-6 祁雨沟金矿矿体剖面示意图

（据滑世权和沈子杰，2012）

1—角砾岩体边界；2—不同成分角砾界线；3—脉状矿体；4—不规则状矿体；5—安山质角砾；6—片麻岩角砾；7—复成分角砾；8—斑岩角砾；9—穿脉及编号

根据野外观察，结合镜下鉴定，矿石类型主要为石英-多金属硫化物型矿石。矿石结构主要为自形—半自形—他形粒状结构，镜下可见填隙结构、共结边结构、尖角状结构、细脉-网脉状结构、包含结构、交代骸晶结构等。矿石构造主要有浸染状构造、块状构造、团块状构造、角砾状构造、条带状构造、细脉状及网脉状构造等。金属矿物构成复杂，包括黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、自然金、银金矿等，其中，黄铁矿是金含量最高的金属矿物之一。金矿物以自然金为主，次为银金矿、金银矿，镜下可见自然金呈不规则粒状结构与黄铁矿密切共生，呈尖角状或细脉状沿黄铁矿裂隙充填，为裂隙金。

3.成因模式

祁雨沟金矿床与燕山晚期的花岗斑岩体为同时同源形成，成矿流体主要是岩浆流体，无论是角砾岩体的空间结构、角砾成分，还是成矿物质的来源、成矿流体的成分、物理化学环境及其演化等，都说明该矿床属典型的爆破角砾岩型矿床（邵世才，1995；李诺等，2008）。从角砾岩及其分布和胶结物可看出角砾岩体发生过多次隐爆、坍塌、蚀变交代和矿化作用（邵世才，1995；郭东升等，2007）。成矿物质来源复杂，但以岩浆热液为主。成矿流体由早期高温热液向晚期低温大气降水热液演化：初始成矿流体为高温、高盐度的岩浆热液；经流体沸腾和CO2等逸失，主阶段流体氧化度、温度、盐度等降低，并有大气降水不断混入；晚期流体为低温、低盐度的大气降水热液，成矿物质主要在早中阶段沉淀（图4-7）。

图4-7 祁雨沟金矿成矿模式图

（据郭东升等，2007）

1—花岗岩；2—斑岩；3—剪切带；4—造山型矿床；5—岩浆控制矿床；6—断裂；7—变质相界线；8—深源流体；9—大气降水

4.矿床系列标本简述

2010年，在了解祁雨沟金矿矿床地质特征及矿床成因特征后，采用矿区拣块的方法共采集标本9块（表4-2）。其中，矿石标本7块，岩性为含金量不同的多金属硫化物型金矿石；采集围岩标本2块，岩性为含石英黄铁矿型金矿石。本次标本采集位置主要集中在J4角砾岩体的不同中段上，对不同品位的矿石标本均进行了采集，较全面地涵盖了矿区所有矿石类型。

表4-2 河南省嵩县祁雨沟金矿采集标本

续表

注：表中Au2-B代表河南省嵩县祁雨沟金矿标本，Au2-g代表该标本光片编号。

5.图版

（1）标本照片及其特征描述

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿

Au2-B01

石英黄铁矿型金矿石。矿石呈浅绿灰色—黄灰色，半自形—他形粒状结构，角砾状构造。角砾有两种：一种为绿灰色微细粒硅化结晶灰岩，肉眼不能区分矿物成分，岩石粉末加稀盐酸起泡；另一种为花岗斑岩角砾，浅肉红色，可见钾长石和石英斑晶，基质为微晶或隐晶质。角砾由含黄铁矿石英网脉充填胶结。石英网脉中具有细粒浸染状或团窝状黄铁矿，内含少量黄铜矿，并具有绿泥石。脉内硫化物（金属）含量约10%

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿

Au2-B02

石英黄铁矿型金矿石。矿石呈灰绿色，半自形—他形粒状结构，角砾状构造。角砾由微细粒硅化结晶灰岩和花岗斑岩组成，砾间充填物有石英、方解石、绿泥石。黄铁矿和微量黄铜矿呈不规则网脉状充填于灰岩角砾之间，角砾含量50%～60%。黄铁矿，黄色—黄白色，自形—他形粒状，结晶较好，粒径3mm×（3～4）mm，含量15%～20%。黄铜矿，铜黄色，他形粒状，含量少，＜1%。绿泥石，灰绿色—浅灰绿色，含量约10%。方解石，白色、乳白色，结晶较好，呈团窝状分布，两组解理发育，含量约5%

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿

Au2-B03

多金属硫化物型金矿石。矿石呈灰色、杂色，半自形—他形粒状结构，角砾状构造。角砾有两种：一种为蚀变花岗岩混合片麻岩角砾，黄灰色，中粒—细粒结构，片麻状构造，主要矿物成分为长石，少量石英，多见绿泥石化蚀变，绿泥石呈星点状、细鳞片状；另一种为花岗斑岩角砾，浅肉红色，斑状结构，块状构造。两种角砾含量达70%～80%。角砾之间充填矿物以绿泥石为主，次为绿帘石，在角砾充填物中镶嵌有黄铁矿和少量黄铜矿。黄铁矿，黄色、黄白色，金属光泽，多见立方体的自形—半自形晶体，晶体大小一般为1～3mm，含量10%～15%。局部见少量黄铜矿。金属硫化物与后期蚀变矿物紧密共生

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿

Au2-B04

多金属硫化物型金矿石。矿石呈灰色、杂色，半自形—他形粒状结构，角砾状构造，主要矿物成分为长石和石英，斑晶亦为钾长石和石英。角砾有两种：一种为蚀变花岗岩混合片麻岩角砾，黄灰色，中粒—细粒结构，片麻状构造，主要矿物成分为长石，少量石英；另一种为花岗斑岩角砾，浅肉红色，斑状结构，块状构造。两种角砾含量达70%～80%。角砾之间以绿泥石充填为主，在角砾中镶嵌有黄铁矿和少量黄铜矿。黄铁矿，黄色，金属光泽，多见立方体的自形—半自形晶体，晶体大小1～3mm，含量10%～15%，局部见少量黄铜矿。金属硫化物与后期蚀变矿物紧密共生，含量可达25%

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿

Au2-B05

多金属硫化物型金矿石。矿石呈灰色、杂色，中粒变晶结构，块状、弱片麻状、角砾状构造。矿石以混合质斜长片麻岩为主、花岗斑岩角砾为辅，绿泥石、黄铁矿充填在角砾之间，角砾内不含矿。主要金属矿物为黄铁矿，自形—半自形晶，黄色—黄白色，粒径为1～5mm，大者可达10mm，含量10%～15%。黄铜矿，铜黄色，他形粒状，含量＜1%

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿

Au2-B06

多金属硫化物型金矿石。矿石呈浅绿灰色，中粒变晶结构，块状、似片麻状、角砾状构造。角砾为黑云斜长片麻岩，但多已绿泥石化，云母矿物看不清，被绿泥石取代。角砾间充填矿物主要为绿泥石、黄铁矿、石英和方解石，并见少量黄铜矿，角砾内不含矿。绿泥石，深绿色、灰绿色，呈细小粒状或鳞片状，硬度较小。黄铁矿，黄色—黄白色，立方体晶形常见，粒径3～5mm，大者可达10mm。绿泥石和黄铁矿在角砾间分布极不均匀，部分以绿泥石为主，含量可达80%～90%，局部黄铁矿呈块状集合体，晶粒间充填有绿泥石。另可见少量粒状石英和方解石，白色，无色透明，并见微量黄铜矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿

Au2-B07

多金属硫化物型金矿石。矿石呈灰色，花斑状、角砾状构造。角砾有两类：一类为黑云斜长片麻岩，中细粒变晶结构，块状似片麻状构造，主要矿物成分为长石和黑云母，黑云母绿泥石化强烈；另一类为碳酸岩角砾，浅灰白色—浅肉红色，细晶—微晶结构，块状构造，主要矿物成分为方解石，表面滴稀盐酸微弱起泡，岩石粉末剧烈起泡。角砾间充填矿物为绿泥石、黄铁矿、黄铜矿等。绿泥石，深绿色，粒状、鳞片状。黄铁矿，黄色—黄白色，自形—他形晶，粒径为1～10mm，含微量黄铜矿，金属硫化物含量约10%。绿泥石与黄铁矿紧密共生，绿泥石多在边部，黄铁矿多分布于中部，局部富集呈块状黄铁矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿

Au2-B08

多金属硫化物型金矿石。矿石呈灰色，花斑状、角砾状构造。角砾有两类：一类为黑云斜长片麻岩，中细粒变晶结构，块状、似片麻状构造，主要矿物成分为长石和黑云母，黑云母绿泥石化强烈；另一类为碳酸岩角砾，浅灰白色—浅肉红色，细晶—微晶结构，块状构造，主要矿物成分为方解石，表面滴稀盐酸微弱起泡，晶粒径可达1cm×3cm，晶体中包裹有黄铁矿晶粒。角砾间充填矿物为绿泥石、黄铁矿、黄铜矿等。绿泥石，深绿色，粒状、鳞片状。黄铁矿，黄色—黄白色，自形—他形晶，粒径为1～10mm，含量较高，为25%～30%。含微量黄铜矿，金属硫化物含量约10%。绿泥石与黄铁矿紧密共生，局部富集呈块状黄铁矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿

Au2-B09

多金属硫化物型金矿石。矿石呈灰色—绿灰色，自形—半自形粒状结构，角砾状构造。角砾成分为黑云斜长片麻岩，黑云母绿泥石化强烈，角砾大小悬殊，从1～2cm至10～20cm均有，呈棱角状、尖棱角状。角砾间充填绿泥石、石英、黄铁矿、黄铜矿。黄铁矿+黄铜矿含量达30%～35%，其中黄铁矿可达25%～30%。金属硫化物呈脉状、团窝状和细粒浸染状不均匀分布于角砾之间，与石英紧密共生

（2）标本镜下鉴定照片及其特征描述

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿

Au2-g01

主要金属矿物为黄铁矿及磁铁矿，少量黄铜矿、闪锌矿及磁黄铁矿，偶见自然金等。黄铁矿（Py）少量，呈自形—半自形粒状结构，可见自然金沿黄铁矿颗粒裂隙分布，粒径在0.01～0.5mm之间。磁铁矿（Mag）少量，呈半自形—他形粒状结构，可见磁铁矿残余格架结构，粒径0.001～0.3mm不等。闪锌矿（Sp）偶见，呈不规则粒状结构分布于透明矿物颗粒中，可见其与磁黄铁矿接触边缘平直呈共结边结构，粒径介于0.002～0.005mm之间。磁黄铁矿（Po）偶见，呈他形粒状结构分布于透明矿物颗粒中，可见其与闪锌矿接触边缘平直呈共边结构，粒径介于0.002～0.01mm之间。偶见黄铜矿和自然金（Gl）

矿物生成顺序：磁铁矿→黄铁矿→黄铜矿-闪锌矿-磁黄铁矿→自然金→褐铁矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿

Au2-g02

主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿及方铅矿，少量赤铁矿、磁黄铁矿及金红石等。黄铁矿（Py）含量约12%，呈自形—半自形粒状结构，被黄铜矿、方铅矿沿其颗粒间隙及裂隙交代呈尖角状结构、细脉状—网脉状结构等，粒径介于0.01～5.0mm之间。黄铜矿（Ccp）含量约15%，呈他形粒状结构，与磁黄铁矿接触界线平直呈共边结构，局部包裹黄铁矿呈包含结构，被方铅矿呈尖角状或脉状交代，粒径为0.01～10.0mm。方铅矿（Gn）含量约2%，呈不规则粒状结构，交代黄铁矿、黄铜矿呈尖角状或细脉状结构，局部交代包裹黄铁矿、黄铜矿残余颗粒呈包含结构，粒径介于0.002～0.6mm之间。金红石（Rt）少量，呈半自形—他形粒状结构，部分颗粒呈自形粒状结构，粒径介于0.002～0.2mm之间。少量赤铁矿（Hem）和磁黄铁矿

矿物生成顺序：金红石→赤铁矿→黄铁矿→黄铜矿-磁黄铁矿→方铅矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿

Au2-g03

主要金属矿物为黄铁矿、磁铁矿及黄铜矿，少量方铅矿及赤铁矿等。黄铁矿（Py）含量约5%，呈自形—半自形粒状结构，沿磁铁矿颗粒裂隙交代呈尖角状结构，被黄铜矿、方铅矿沿其颗粒边缘及裂隙交代呈尖角状结构，粒径0.01～10.0mm不等。磁铁矿（Mag）少量，呈自形—半自形粒状结构，可见赤铁矿及黄铁矿沿其边缘及裂隙交代呈尖角状结构，粒径介于0.002～0.5mm之间。黄铜矿（Ccp）少量，呈他形粒状结构，沿黄铁矿颗粒边缘交代呈尖角状结构，粒径0.001～0.3mm不等。方铅矿（Gn）少量，呈不规则粒状结构，可见其交代黄铁矿呈尖角状或细脉状结构，粒径介于0.01～0.2mm之间。赤铁矿（Hem）少量，沿磁铁矿颗粒裂隙及边缘交代呈尖角状结构，粒径0.001～0.1mm不等

矿物生成顺序：磁铁矿→赤铁矿→黄铁矿→黄铜矿→方铅矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿

Au2-g04

主要金属矿物为黄铁矿，少量黄铜矿、方铅矿、磁黄铁矿、辉钼矿及金红石等。黄铁矿（Py），含量约为5%，呈自形—半自形粒状结构，被晚期透明矿物交代呈骸晶结构，黄铜矿、方铅矿、磁黄铁矿沿其颗粒裂隙交代呈尖角状结构，粒径0.01～10.0mm不等。黄铜矿（Ccp）少量，呈他形粒状结构填隙于透明矿物颗粒中，沿黄铁矿颗粒边缘交代呈尖角状结构，粒径0.001～0.01mm不等。方铅矿（Gn）少量，呈不规则粒状结构，可见其交代黄铁矿呈尖角状或细脉状结构，局部可见方铅矿呈尖角状交代黄铜矿，粒径0.01～0.03mm不等。磁黄铁矿（Po）少量，呈不规则粒状结构，与黄铜矿接触边缘平直呈共边结构，沿黄铁矿颗粒裂隙交代呈尖角状结构，粒径0.002～0.05mm不等。偶见辉钼矿（Mot）和金红石（Rt）

矿物生成顺序：金红石→辉钼矿→黄铁矿→黄铜矿-磁黄铁矿→方铅矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿

Au2-g05

主要金属矿物为黄铁矿，少量黄铜矿、方铅矿及闪锌矿等。黄铁矿（Py）含量约10%，呈自形—半自形粒状结构，较为破碎呈碎裂结构，被晚期透明矿物交代呈骸晶结构，黄铜矿、方铅矿、闪锌矿沿其颗粒裂隙交代呈尖角状结构，颗粒粒径0.01～8.0mm不等。黄铜矿（Ccp）少量，呈他形粒状结构，沿黄铁矿颗粒边缘交代呈尖角状结构，粒径0.001～0.05mm不等。方铅矿（Gn）少量，呈不规则粒状结构，交代黄铁矿呈尖角状或细脉状结构，局部可见方铅矿呈尖角状交代黄铜矿，粒径0.005～0.1mm不等。闪锌矿（Sp）少量，呈不规则粒状结构，可见其交代黄铁矿呈尖角状结构，粒径0.01～0.1mm不等

矿物生成顺序：黄铁矿→黄铜矿→闪锌矿→方铅矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿

Au2-g07

主要金属矿物为黄铁矿、方铅矿及金红石，少量磁铁矿、黄铜矿及磁黄铁矿，偶见辉铋矿等。黄铁矿（Py）含量约8%，呈自形—半自形粒状结构，被晚期透明矿物交代呈骸晶结构，可见方铅矿、黄铜矿及磁黄铁矿沿其颗粒裂隙交代呈尖角状结构，粒径0.01～8.0mm不等。方铅矿（Gn）少量，呈不规则粒状结构，呈尖角状沿黄铁矿颗粒裂隙交代，粒径0.005～0.1mm不等。黄铜矿（Ccp）少量，呈他形粒状结构填隙于透明矿物颗粒中，偶见其与磁黄铁矿呈共结边结构共生，并呈尖角状交代黄铁矿，粒径0.001～0.3mm不等。少量磁铁矿（Mag）和金红石（Rt）呈半自形—他形粒状结构分布于透明矿物中。偶见辉铋矿（Bmt）和磁黄铁矿（Po）呈他形结构分布于透明矿物颗粒中，粒径0.08mm左右

矿物生成顺序：磁铁矿-金红石→黄铁矿→辉铋矿→黄铜矿-磁黄铁矿→方铅矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿

Au2-g08

主要金属矿物为黄铁矿及金红石，少量黄铜矿、方铅矿及磁黄铁矿等。黄铁矿（Py）含量约5%，呈自形—半自形粒状结构，被晚期透明矿物交代呈骸晶结构，被方铅矿、黄铜矿及磁黄铁矿沿其颗粒裂隙交代呈尖角状结构，粒径0.01～5.0mm不等。方铅矿（Gn）少量，呈不规则粒状结构，主要呈尖角状或细脉状沿黄铁矿颗粒裂隙交代，粒径0.005～0.1mm不等。黄铜矿（Ccp）少量，呈他形粒状结构，与磁黄铁矿呈共结边结构共生，并呈尖角状沿黄铁矿裂隙及边缘交代，粒径0.001～0.1mm不等。磁黄铁矿（Po）偶见，呈他形粒状结构，与黄铜矿呈共结边结构，粒径0.002～0.08mm不等。金红石（Rt）少量，呈半自形—他形粒状结构，部分颗粒呈自形针状结构，粒径0.002～0.2mm不等

矿物生成顺序：金红石→黄铁矿→黄铜矿-磁黄铁矿→方铅矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.铅锌锑银金矿

Au2-g09

主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿及自然金，少量方铅矿、磁黄铁矿及赤铁矿等。黄铁矿（Py）含量约35%，呈自形—半自形粒状结构，被晚期透明矿物交代呈骸晶结构，被自然金、黄铜矿、方铅矿及磁黄铁矿沿其颗粒裂隙及边缘交代呈尖角状结构，局部被黄铜矿交代包裹呈包含结构，粒径0.01～5.0mm不等。黄铜矿（Ccp）含量约20%，呈他形粒状结构，与自然金密切共生，交代包裹黄铁矿及赤铁矿颗粒呈包含结构，呈细脉—网脉状穿插交代黄铁矿，与磁黄铁矿接触边界平直舒缓呈共边结构，粒径0.01～3.0mm不等。自然金（Gl）含量约0.1%，呈不规则粒状结构与黄铜矿密切共生，呈尖角状或细脉状沿黄铁矿裂隙充填，粒径0.002～0.2mm不等。方铅矿（Gn）少量，呈不规则粒状结构，主要呈尖角状沿黄铁矿裂隙交代，粒径0.005～0.2mm不等。偶见磁黄铁矿（Po）和赤铁矿（Hem）

矿物生成顺序：赤铁矿→黄铁矿→黄铜矿-磁黄铁矿-自然金→方铅矿

【预习内容】

砾岩及角砾岩的成分特征、结构构造特征及形成环境分析。

【实验目的及要求】

1.掌握粗碎屑岩的结构特征及描述方法。

2.掌握常见砾岩及角砾岩岩石类型的基本特征。

3.学会粗碎屑岩手标本和镜下观察与描述方法。

4.掌握砾岩、角砾岩的分类命名方法并对所描述岩石命名。

【实验内容】

观察并描述砾岩与角砾岩的标本特征，初步分析其形成条件。标本有单成分砾岩、复成分砾岩、岩溶角砾岩等。

【实验指导】

一、砾岩观察和描述的一般程序

(1)砾岩的颜色:按教材中所介绍的方法来观察和描述。

(2)砾岩的结构:砾石的结构、填隙物的结构、胶结类型和支撑关系。

(3)砾岩的成分:砾石的成分及含量、杂基的成分及含量、胶结物的成分及含量。

(4)砾岩的沉积构造特征:与砂岩的描述方法相同。

(5)成岩后生变化。

(6)命名。

(7)岩石成因(形成过程及沉积条件)。

二、砾岩手标本的描述内容和方法

(一)砾岩的颜色

砾岩的颜色反映其组成成分和形成环境，因此应认真描述新鲜面的原生色，有意义的次生色也应描述。岩石的颜色往往不是单一的颜色。描述时主要颜色放后、次要颜色放前，如紫红色、灰白色、灰绿色等。

注意:砾岩的颜色往往反映母岩的颜色，基质的颜色与沉积环境密切相关。这一点应与其他岩石的颜色加以区别。

(二)砾岩的结构

1.砾石的结构

即砾石的粒度、圆度、球度、形状及表面特征。

(1)目估各粒级砾石占砾石总量的百分含量(将砾石总含量视为100%)，按粒度分类命名原则进行结构命名并确定分选性。注意，有的人将砾石含量>30%的岩石称为砾岩。

(2)观察砾石的圆度，若圆度及次圆状砾石含量>50%，该岩石称为砾岩若棱角状及次棱角状砾石含量>50%，则岩石称为角砾岩。

(3)观察砾石的球度、形状及表面特征，可参见实习九。

2.填隙物的结构(杂基及胶结物的结构)

砾岩中的杂基相对较粗，除黏土外可以包括粉砂甚至砂级颗粒，胶结物是化学成因物质，其结构常见有非晶质及隐晶质结构(肉眼不能分辨晶粒)、显晶粒状结构(肉眼能分辨晶粒)等。在观察时，要认真估计杂基及胶结物的百分含量。

3.观察和描述胶结类型及支撑关系

首先观察碎屑颗粒是否彼此接触，确定是杂基支撑还是颗粒支撑。如果是颗粒支撑，则观察孔隙中是否均有胶结物或杂基，如颗粒间孔隙均被充填者，则为孔隙胶结，如孔隙未被充填或部分充填者，则为接触胶结或孔隙-接触胶结。

(三)砾岩的成分

1.观察和描述砾石的成分

(1)观察并统计岩屑的成分及含量。岩屑在砾岩中含量最高。各种岩石都可能在砾岩中呈岩屑出现，但以细晶或隐晶岩石的碎屑为主。常见的岩屑类型如下:

岩浆岩岩屑 多为火山岩如玄武岩、安山岩、流纹岩等，部分微细的脉岩如细晶岩、辉绿岩等，少见粗粒的侵入岩如花岗岩等。

变质岩岩屑 多为浅变质岩如板岩、千枚岩、变质石英岩等，少见片麻岩等。

沉积岩岩屑 多为泥岩、页岩、燧石等，少见微晶灰岩、粉砂岩等，个别有砂岩。

(2)观察并统计主要矿物碎屑的成分及含量。矿物碎屑在砾岩中尤其是较粗的砾岩中含量相对较少，而在砂岩中含量相对较多。常见的矿物碎屑有石英、长石、云母、重矿物等。

观察和描述砾石成分及含量，主要是为了对砾岩或角砾岩进行成分分类命名。

砾岩或角砾岩按碎屑成分的单一和复杂程度分为单成分砾岩(角砾岩)和复成分砾岩(角砾岩)。

2.观察和描述填隙物成分及含量

(1)观察和描述杂基的成分及含量。杂基包括机械成因的黏土以及粉砂和砂级颗粒。

(2)观察和描述胶结物的成分及含量。胶结物常见种类有钙质、铁质、硅质等，手标本鉴定特征如下:

硅质 灰白色或乳白色，致密而坚硬，遇盐酸不起泡。

钙质 灰白色或乳白色，硬度小，结晶粗大的可见解理面，滴冷稀盐酸起泡剧烈为方解石，如滴酸不起泡或热酸起泡者为白云石，常可见连生结构和粒状结构。

铁质 紫红色、红色、褐色，致密坚硬，如果已风化为褐铁矿则不坚硬。

磷质 灰色或灰黑色，致密坚硬，密度大，准确鉴定需磨薄片或做点磷试验。

( 四) 砾岩的沉积构造特征

观察和描述能见到的层理类型、层面构造、冲刷-充填构造和砾石的排列性质以及排列方向等。

( 五) 砾岩的成岩后生变化

注意观察是否有交代溶蚀现象，重结晶程度，细脉成分及穿切关系和新生矿物等。

( 六) 砾岩命名原则

颜色 + 胶结物 + 砾石成分 + 粒级。如: 灰黄色黏土质石英质细砾岩。

( 七) 岩石成因初步分析

根据上述观察分析，初步分析砾岩的形成环境 ( 此处可参考教材中主要成因类型砾岩之特征) 。

三、砾岩镜下鉴定

一般用低、中倍镜，进一步鉴定砾石成分和填隙物的成分、结构及显微构造等。

【编写实验报告】

根据砾岩的观察描述方法来鉴定单成分砾岩、复成分砾岩及岩溶角砾岩的特征并编写实验报告。

【思考题】

1. 砾岩和角砾岩的分类依据有哪些?

2. 研究砾岩的意义是什么?

（一）典型岩性肉眼识别1.辉绿岩该类岩石为基性侵入岩，常以岩脉、岩墙产出，辽河油区中主要分布于太古宇潜山中，多产于断裂带，主要矿物组成以基性斜长石为主，辉石含量次之，含少量中长石和角闪石。

放大镜下观察：岩石颜色为黑绿、深绿、灰绿色；矿物组合为斜长石、辉石、部分地区的辉绿岩中可见角闪石。结晶好，为全晶质，矿物呈自形晶或半自形晶，粒度中细粒，辉绿结构。

2.玄武岩该类岩石为基性喷出岩，辽河油区主要分布在新生界古近系的房身泡组、沙河街租、东营组中，特别是房身泡组中玄武岩发育。

岩石颜色以灰绿、灰色为主，放大镜下观察矿物组合为斜长石、辉石，（隐晶质玄武岩不能观察）具有间粒、拉玄结构，常见气孔杏仁构造。

3.安山岩（次安山岩）

该类岩石为中性喷出岩，若没有喷出地表而在浅层形成的岩石叫次安山岩。辽河油区安山岩主要分布在中生界，主要发育于中生界义县组以及太古宇潜山、元古宇潜山的上部。主要矿物组合为斜长石、角闪石，角闪石往往已斑晶产出。

岩石颜色以浅色为主，主要为浅红、灰白。放大镜下可以观察到岩石的斑晶，成菱形（角闪石），以安山结构为主，具有气孔杏仁构造。

4.流纹岩该类岩石为酸性喷出岩，主要分布于中生界，常见于辽河盆地内的曙光潜山上部、油燕沟中生界潜山以及外围盆地的中生界地层中，分布范围小。矿物组成主要为钾长石、云母、石英等，可出现角闪石等暗色矿物。

流纹岩颜色较浅，以灰白、浅白、浅红为主，放大镜下可以观察到球粒结构，流纹构造。

5.粗面岩该类岩石为碱性喷出岩，主要产于辽河盆地东部凹陷古近系的沙河街组中，厚度大，分布范围小。矿物组合主要为钾长石（透长石）、云母，可见暗色矿物霓石、霞石。

岩石颜色浅，以灰白、浅灰为主，放大镜下观察到长柱状钾长石微小晶体定向排列，其间充填隐晶质，具有气孔杏仁构造，粗面结构。

6.斜长角闪岩该类岩石为变质岩，分布于太古宇潜山中，以残留体形式产出，其矿物组合60%以上为角闪石，其次为长石、石英。

岩石颜色深，以深绿、灰绿为主。放大镜下观察，矿物组成主要为角闪石、呈柱状，截面为菱形。柱粒状变晶结构。常常绿泥石化。

7.混合岩该类岩石为超变质岩，产于太古宇潜山中，是由基体和脉体组成，分布较少，矿物组合基体因原变质岩的不同而不同，脉体主要是由长石、石英组成。

岩石颜色变化较大，与混合岩化的程度有关，混合岩化程度越高，颜色越浅，常见基体和脉体两部分，基体为原变质岩，一般由斜长角闪岩、绿片岩、浅粒岩、变粒岩组成，主要矿物为角闪石、阳起石、绿泥石等，以柱粒状、片状变晶结构为主。脉体由长石、石英组成，常见长石为斜长石和微斜长石。常见条带状、条痕状、眼球状混合岩。

8.混合花岗岩该类岩石是由混合岩化形成的超变质岩，产于潜山中，属于基底岩石，在辽河油区分布广泛，常于混合岩伴生，其矿物组合为长石（钾长石、斜长石）、石英、云母（白云母、黑云母）。

该类岩石颜色一般有两种，浅红色和灰白色，浅红色的一般为钾长石、二长混合花岗岩，灰白色的为斜长混合花岗岩。放大镜下观察，可见花岗变晶结构，一般为块状构造。岩石绿泥石化、绿帘石化、高岭土化。

9.灰岩灰岩在辽河油区分布范围较小，主要产于元古宇、古生界，少量产于中生界和新生界，矿物成分主要为方解石，可含少量白云石。

灰岩一般呈灰色、深灰色，能够和冷稀盐酸强烈反应，生成二氧化碳气体，这是识别灰岩的主要方法之一。

10.白云岩白云岩和灰岩一样，辽河油区分布范围小，主要产于元古宇、古生界，少量产于中生界和新生界，矿物成分主要为白云石，可含少量方解石。

白云岩一般呈黄白、浅灰、灰白色，不能和冷稀盐酸强烈反应，但能和热稀盐酸反应生成二氧化碳气体，通过这一点能和灰岩区分开来。此外，硬度较灰岩大。

11.石英岩（变余石英砂岩）

石英岩（变余石英砂岩）属于区域变质岩，辽河油区主要分布于元古宇潜山中，矿物成分主要为石英，含量在90%以上。

石英岩具有粒状变晶结构，变余石英砂岩具有变余砂状结构。

石英岩颜色浅，以灰白、浅灰色为主，硬度大（大于摩氏6级），用日常使用的小铁刀不能划出痕迹，同时不和冷、热稀盐酸反应，通过这两项可以和其他岩石区分开来。

12.板岩板岩为区域变质岩，分布于辽河油区的元古宇，分布范围窄，只在部分井筒中产出，主要组成为泥质，含有大量绢云母。结构为变余泥状结构，板理构造。

板岩的颜色多样，有颜色较深的灰黑色，也有颜色较浅的浅灰色、灰白色、黄白色等。通常根据岩石的硬度和新矿物白云母以及板理构造区别于其他岩石类型。

13.碎屑岩碎屑岩包括角砾岩、砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、火山碎屑岩等，分布广泛。辽河油区产于古生界、中生界、新生界，是辽河油区的主要岩石，主要由碎屑组成，碎屑包括岩屑、火山碎屑、矿物以及胶结物。

碎屑岩颜色繁多，其结构主要为碎屑结构、火山碎屑结构，构造以层理构造为主，以结构和构造区别于其他岩石。

（二）部分典型岩性测井曲线识别1.辉绿岩辉绿岩测井曲线的响应值具有以下几个特征。

1）密度：曲线形态具有高幅块状的特点，密度为2.81～3.1g/cm3。

2）补偿中子：曲线形态呈倒箱型，数值大，一般在18%～27%。

3）自然伽马：自然伽马曲线呈现倒箱型，低值特征，一般在20～30API之间，当岩石向中性过渡时，自然伽马增大。

4）Pe曲线值大，曲线形态成块状，幅度较大，其值在5～7之间。

2.玄武岩1）密度：曲线形态具有高幅块状的特点，密度在2.60～2.80g/cm3之间。

2）补偿中子：曲线形态呈倒箱型，数值大，一般在10%～15%。

3）自然伽马：自然伽马曲线呈现倒箱型、低值特征，一般在30～60API之间，当岩石向中性过渡时，自然伽马增大，部分可以达到65API。

3.安山岩（次安山岩）

1）密度：变化较大，在2.35～2.57g/cm3之间。

2）补偿中子：曲线形态幅度变化大，一般在10%～16%之间。

3）自然伽马：自然伽马曲线幅度变化大，一般在80～160API之间。

4.流纹岩1）密度：密度值为2.45～2.55g/cm3。

2）补偿中子：曲线形态平直，数值低，一般在3%～6%之间。

3）自然伽马：自然伽马曲线幅度变化大，一般在80～130API之间。

5.粗面岩1）密度：密度值为2.55～2.65g/cm3。

2）补偿中子：曲线形态呈倒箱型，数值大，一般在24%～36%之间。

3）自然伽马：自然伽马曲线幅度变化大，一般在40～80API之间。

6.煌斑岩1）密度：密度值为2.65～2.75g/cm3。

2）补偿中子：曲线形态呈倒箱型，数值低，一般为8%～15%。

3）自然伽马：自然伽马曲线幅度变化大，一般在40～80API之间，其中云煌岩为100～165API，斜闪煌斑岩为40～60API。

4）Pe值在4～9之间。

7.混合花岗岩（1）二长混合花岗岩1）密度：密度值为2.52～2.65g/cm3。

2）补偿中子：曲线形态呈倒箱型，数值低，一般在0～6%之间。

3）自然伽马：自然伽马曲线幅度变化大，一般在70～270API之间。

（2）斜长混合花岗岩1）密度：密度值为2.65～2.75g/cm3。

2）补偿中子：曲线形态平直，数值低，一般在0～3%之间。

3）自然伽马：自然伽马曲线幅度变化大，一般在60～120API之间。

8.石英岩1）密度：密度值为2.45～2.65g/cm3。

2）补偿中子：曲线平直，数值比较大，一般在6%～15%之间。

3）自然伽马：自然伽马曲线幅度变化大，一般在70～120API之间。

9.板岩1）密度：密度值为2.55～2.65g/cm3。

2）补偿中子：曲线形态变化大，一般为3%～9%。

3）自然伽马：自然伽马曲线幅度变化大，一般在80～150API之间。

10.煤1）密度：密度值为1.30～1.50g/cm3。

2）补偿中子：曲线形态倒箱形，数值大，一般在30%～60%之间。

3）自然伽马：自然伽马曲线幅度变化不大，数值小，一般在30～55API之间。

11.灰岩1）密度：密度值为2.75g/cm3。

2）补偿中子：曲线形态平直，数值小，一般在2%～5%之间。

3）自然伽马：自然伽马曲线幅度变化大，一般在15～45API之间。

12.白云岩1）密度：密度值为2.75～2.78g/cm3。

2）补偿中子：曲线形态平直，数值低，一般在0～5%之间。

3）自然伽马：自然伽马曲线幅度变化大，一般在15～45API之间。