野外工作手册(海南省地质调查院).doc

前 言 本手册由海南省地质调查院区调队集体编著而成，供本队开展1∶25万琼海县幅区域地质调查项目野外工作参考使用。该守则的取材以现代地质理论和有关区调规范、指南、图标为基础，结合工作区的客观实际，并参考了前人所编的有关工作守则，力求做到简明扼要、实用。 各章节分工如下第一章龙文国、谢盛周，第二章云平，第三章陈沐龙、第四章莫位明，第五章李孙雄，第六章庄有光，第七章李孙雄、陈沐龙，第八章陈沐龙，最后由陈沐龙统编定稿。李北光、曾雁玲打字，连明清绘图例、符号。 由于编者经验不足，定有错漏不切之处，将在实际工作中不断补充完善。 2 第一章 沉积岩野外观察及调查要点 一、沉积岩分类及结构构造 （一）沉积岩分类 沉积岩野外分类主要是根据岩石的成分、结构和成因等进行划分的，详细划分见表1。 表1 沉积岩基本类型的划分 火山-沉积碎屑岩 陆源沉积岩 内源沉积岩 沉积-火山碎屑岩 火山-沉积碎屑岩 陆源碎 屑岩 泥质岩 蒸发 岩 非蒸 发岩 可燃有机岩 见GB/T17412.1 粗碎屑岩 中碎屑岩 细碎屑岩 泥岩 粘土岩 页岩 粘土页岩 石灰岩 白云岩 硅质岩 煤 见GB6750 注石灰岩和白云岩有多种成因，可包括蒸发岩和非蒸发岩二种类型 （二）常用术语 1. 陆源碎屑 2. 内（源）碎屑盆地内弱固结的沉积物经水流剥蚀作用形成的破碎物质。 3. 粒屑盆地内由化学、生物化学、生物作用及流水作用形成的粒状集合体，在盆地内就地沉积或经短距离搬运再沉积的内碎屑、生物屑、鲕粒、团粒、团块等的总称。 4. 圆度碎屑颗粒的棱角被磨蚀圆化的程度，可分为四级。 棱角状颗粒具尖锐的棱角。 次棱角状棱角有磨蚀但仍然清楚可见。 次圆状棱角有显著的磨损，但原始轮廓还清楚可见。 圆状棱角全被磨损消失，棱线的外突呈弧形，原始轮廓均已消失。 5. 杂基碎屑岩中与砂、砾一起机械沉积下来的起填隙作用的粒径小于0.03mm的物质，包括细粉砂和泥质。 6. 胶结物起胶结作用的化学沉淀物。 7. 泥晶内源沉积岩中与粒屑同时沉积的充填于粒屑之间的化学、生物化学或机械作用形成的晶粒粒径小于0.03mm 的物质。 8. 亮晶成岩期充填于内源沉积岩原始孔隙中的干净明亮的化学沉淀物。 9. 正砾岩主要由陆源砾石组成的杂基含量小于1510-2正常沉积岩。 10. 副砾岩砾石含量＜5010-2（常为510-2～3010-2）而杂基含量大于1510-2的砾质砂岩或砾质泥岩，一般具特殊成因意义。野外多以泥、砂、砾的相对含量进行命名。 11. 粒度即碎屑颗粒或晶体颗粒大小，也称粒级，各种沉积岩的粒级划分见表2、表3。 12. 颜色指野外新鲜露头岩石的颜色。当岩石风化强烈时，要注意风化色或半风化色。 表2 碎 屑 粒 级 划 分 自然粒级标准mm φ值粒级标准 陆源碎屑名称 内源碎屑名称 ≥128 ≤-7 粗碎屑 （砾） 巨砾 砾屑 巨砾屑 ＜128～32 ＞-7～-5 粗砾 粗砾屑 ＜32～8 ＞-5～-3 中砾 中砾屑 ＜8～2 ＞-3～-1 细砾 细砾屑 ＜2～0.5 ＞-1～1 中碎屑 （砂） 粗砂 砂屑 粗砂屑 ＜0.5～0.25 ＞1～2 中粒砂 中砂屑 ＜0.25～0.06 ＞2～4 细砂 细砂屑 ＜0.06～0.004 ＞4～8 细碎屑 粉砂 粉屑 粉屑 ＜0.004 ＞8 泥 泥 屑 表3 非蒸发岩矿物晶粒级划分 ≥2 巨 晶 ＜0.06～0.03 粉 晶 ＜2～0.5 粗 晶 ＜0.03～0.04 微 晶 ＜0.5～0.06 中 晶 ＜0.004 泥 晶 ＜0.25～0.06 细 晶 （三）沉积构造 1. 单层厚度 微层状 ＜3cm 薄层状 3～10cm 中层状 10～50cm 厚层状 50～100cm 巨厚层状 100～200cm 块状 ＞200cm 2. 层理构造 （1）块状层理物质成分和颗粒大小在层内分布均一。 （2）韵律层理不同物质成分、粒级、颜色等成韵律产出。 （3）粒序层理自下而上颗粒大小由粗变细时称正粒序层理，反之，由细变粗时，称逆粒序层理。 （4）水平层理岩石中不同组份或颜色呈水平状产出，细层面与上下层面平行者为水平层理。主要产在泥岩、粉砂岩和泥晶灰岩中。 （5）平行层理砂岩中细层与层面平行。 （6）交错层理细层与层面斜交，细分为板状斜层理、槽状交错层理和楔形层理。 （7）波状层理细层面呈波状起伏。 （8）沙纹层理波长10～30cm，波高0.6～3cm的小型交错层理。 （9）羽状交错层理邻层系内细层倾向相反的交错层理。 （10）透镜状层理（泥岩中的砂质透镜体）、脉状层理（砂岩中的泥质透镜体或条带状）。 （11）丘状交错层理层系界线呈缓波状、层系上部被侵蚀、细层底界近平行而在中部呈发散～收敛状、细层倾角小而变化大的层理。 按层系厚度可以把层理分为 ＜3cm 小型 3～10cm 中型 ＞10cm 大型 3. 层面构造 （1）波痕对称或不对称 （2）剥离线理长条状颗粒的定向排列等 4. 底面构造 （1）侵蚀模槽模 （2）刻蚀模沟模、刷模等 （3）充填构造（冲蚀模） 5. 同生变形构造 （1）重荷模构造 （2）包卷构造 （3）滑塌构造 （4）其它如泻水沟、泥火山、沙火山、水成岩脉等 6. 暴露成因构造干裂、雨痕、账篷构造 7. 化学成因构造结核、叠锥 8. 生物成因构造（遗迹化石）钻孔、爬痕 9. 复合成因构造孔洞充填构造、示底构造等 二、沉积岩野外观察及调查要点 （一）陆源碎屑岩 1. 陆源碎屑岩分类碎屑岩包括四种基本组成部分，即碎屑颗粒、杂基、胶结物和孔隙，碎屑颗粒的大小（粒级）和成分决定了岩石的基本特征，为碎屑岩分类的主要依据。为了表明碎屑大小与水动力条件之间的关系，常采用自然粒级划分标准（表4）。根据碎屑粒级不同，可以把碎屑岩分为砾岩及角砾岩、砂岩、粉砂岩和泥质岩四大类。 表4 ф值粒级划分表 颗粒大小（mm） ф值 颗粒大小（mm） ф值 砾 砂 32 （25） 16 （24） 8 （23） 4 （22） 2 （21） 1 （20） 0.5 （2-1） 0.25 （2-2） -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 砂 粉 砂 泥 0.125 （2-3） 0.063 （2-4） 0.0315 （2-5） 0.0157 （2-6） 0.0078 （2-7） 0.0039 （2-8） 0.0020 （2-9） 0.0010 （2-10） 3 4 5 6 7 8 9 10 （据刘宝珺，1980） （1）砾岩和角砾岩的分类 建议采用成都地质学院的砾岩和角砾岩分类方案（表5）。其中正砾岩的砾石含量占全部碎屑的3010-2以上（颗粒支撑）；副砾岩杂基含量大于1510-2（杂基支撑），砾石含量常为5～3010-2。严格地说副砾岩已不属于砾岩范畴，只有由于其特殊的成因意义，才习惯地列入砾岩类，并采用裴蒂庄的命名。 2. 砂岩分类 砂岩是粒度为2～0.063mm（1～4ф）的砂级颗粒占5010-2以上的碎屑岩。按碎屑的粒级范围可进一步分为粗砂岩（2～1mm，或-1～0ф）；中粒砂岩（1～0.5mm，或0～1ф）；细砂岩（0.5～0.063mm，或1～4ф）三种基本类型。为了尽可能表示出此类岩石的形成机理与环境特征，建议采用成都地质学院的砂岩成分。成因分类（图1-1）。如岩石中含有某种特殊矿物时可用附加命名办法，如海绿石石英砂岩、锆石砂岩等。 表5 砾岩和角砾岩分类 残积的 残积角砾岩、倒石堆 沉积的 正砾岩杂基 ＜1510-2 稳定组分＞9015 10-2* 石英质砾岩 稳定组分＜9015 10-2* 岩块砾岩（如灰岩砾岩、花岗岩砾岩等） 副砾岩杂基＞151510-2 纹层的基质 纹层状的砾质泥岩 非纹层的基质 冰碛砾岩、泥石流砾岩 同生的 同生砾岩和角砾岩（如砾屑灰岩、泥砾岩） 滑塌角砾岩 成岩后生的 岩溶角砾岩（或洞穴角砾岩）、盐溶角砾岩 * 指粗碎屑中的稳定组分（据曾允孚、夏文杰，1986） 图1-1 砂岩分类 据曾允孚、夏文杰，1986 Ⅰ.石英砂岩杂砂岩 Ⅱ.长石石英砂岩杂砂岩 Ⅲ.岩屑石英砂 岩杂砂岩 Ⅳ.长石砂岩杂砂岩 Ⅴ.岩屑长石砂岩杂砂岩 Ⅵ.长石岩屑砂岩杂砂岩 Ⅶ.岩屑砂岩杂砂岩 3. 粉砂岩分类 粉砂岩是粒度为0.063～0.039mm（4～8ф）的碎屑占5010-2以上的一种细碎屑岩。粉砂岩中矿物成分较简单，以石英为主，常有丰富的白云母及其他粘土矿物。碎屑多呈棱角状。粉砂岩可以按碎屑粒度（结构）、组分及胶结物成分来分类。 按粒度可以分为粗粉砂岩（0.063～0.0315mm，或4～5ф）和细粉砂岩（0.0315～0.0039mm，或5～8ф）。粗粉砂岩的特点近于细砂岩，二者经常共生，而且常发育各种流水成因的小型交错层理；细粉砂岩则常与泥质岩或灰泥岩共生，形成各种过渡类型岩石。粉砂岩的矿物成分分类，只能依靠显微研究来进行，对于野外调查来说，采用结构分类比较合适。 4. 泥质岩的分类 泥质岩主要由＜0.039mm（＜8ф）的细碎屑（＞5010-2）组成，含有少量粉砂级碎屑，也称为粘土岩或泥岩，属细碎屑沉积岩类。泥质岩是沉积岩中分布最广的一类岩石，其主要成分为粘土矿物，其次是粉砂级的碎屑与自生的非粘土矿物。 泥质岩的成分和成因都较其他碎屑岩复杂，而且成岩期后变化很大，到目前合理的分类问题仍未解决，建议根据刘宝珺的分类方案进行划分（表6）。 表6 泥 质 岩 的 分 类 固结程度 结构（粉砂含量） 粘土矿物成分 混入物成分 ＜510-2 510-2～2510-2 2510-2～5010-2 未固结～弱固结 泥粘土 含粉砂泥粘土 粉砂质泥粘土 高岭石粘土、蒙脱石粘土 伊利石粘土 固 结 无纹理无页理 泥岩 含粉砂泥岩 粉砂质泥岩 高岭石粘土岩 伊利石粘土岩 蒙脱石粘土岩 高岭石-伊利石粘土岩等 钙质泥岩 铁质泥岩 硅质泥岩 有纹理有页理 页岩 含粉砂页岩 粉砂质页岩 钙质页岩、碳质页岩 铁质页岩、黑色页岩 硅质页岩、油页岩 强固结 泥 板 岩 （据刘宝珺，1980） 2. 命名原则细分可按粗、中、细碎屑岩不同划分① 粗碎屑岩类岩石命名按胶结物＋砾石成分＋结构＋基本名称。② 中碎屑岩类岩石的命名按胶结物＋结构＋碎屑成分＋基本名称。③ 细碎屑岩类岩石的命名按胶结物＋结构＋基本名称。 （1）次要成分含量小于5010-2的成分。 当次要矿物含量为510-2～2510-2时，以含质参与命名。 当次要矿物含量为2510-2～5010-2时，以质参与命名。 （2）主要成分指含量＞5010-2的物质。 7 （3）结构指碎屑颗粒的大小，即巨（粗）、中、细等（详见表2）。 一种结构存在时，即以该结构名称参加命名。 两种结构存在时，则按次者在前，主者在后的顺序参加命名。 三种或三种以上结构存在时，则不一一列出，而以不等粒称之，但需在描述中注明各自的含量及基本特征。 （4）基本名称主要有砾岩、角砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩。 3. 野外碎屑岩成分、结构构造观察 3.1（角）砾岩的野外观察要点 （1）砾石成分及大小、磨圆程度。 （2）砾石的分布均匀或不均匀。 （3）扁平砾石或长条状砾石的排列方向杂乱分布或定向分布，测量砾石AB面产状（100～200个）、砾石和轴方向，有无叠瓦状构造。 （4）砾石间的支撑性，杂基、胶结类型（基底式、孔隙式、接触式）。 （5）对复成分砾岩要在野外选择出露比较好的露头（约1～2m2）统计100～200个大小不等的砾石成分，计算其含量。 （6）对砾岩中所含砾石的大小在剖面上的变化趋势及砂岩夹层或透镜体，应引起足够的重视，它们能指示沉积旋回和层理特征。 3.2砂岩的野外观察要点 砂岩是指粒级在2～0.06mm的陆源颗粒含量达5010-2以上的岩石，按粒级可分为粗砂岩、中砂岩、细砂岩。 （1）砂粒大小、成分中、粗砂粒的磨圆度，在野外初步确定粒度大小和基本名称。 （2）层理构造交错层理是砂岩中最常见的重要沉积构造，对它的观察和描述要点见前述。 （3）层面特征，如有无冲刷、层面平整与否等。 （4）成分、粒度、沉积构造等在剖面上的变化及旋回性。 （5）采集粒度分析样品及岩石薄片样，通过微观分析查明基本特征胶结类型、接触关系填隙物等。 8 3.3粉砂岩和泥质岩的野外观察 粉砂岩是指粒径＜0.06～0.04mm的陆源碎屑含量达5010-2以上的沉积岩，可细分为粗粉砂岩（0.06～0.03）和细粉砂岩（0.03～0.004）。泥质岩是由粘土矿物含量大于5010-2的沉积岩，据纹层和页理构造。细分为泥岩（粘土岩）和页岩，在此基础上按粘土泥质岩命名按矿物成分进行细分，颜色＋混入物＋粘土矿物＋基本名称。 上述岩石的观察要点a.层厚、纹层构造、颜色、韵律性或旋回性等。b.采集粘土矿物分析样品。 （二）碳酸盐岩 按成分将碳酸盐岩划分为石灰岩和白云岩及其过渡类型，此 外，按方解石、白云石与粘土矿物或陆源碎屑含量划分的过渡类型也很重要。 1. 碳酸盐岩的分类（见表7、8） 表7 石灰岩按结构成因划分的岩石类型 粒屑10-2 ＞50 50～25 25～10 ＜10 填隙物10-2 亮晶＞泥晶 泥晶＞亮晶 泥晶≥50 泥晶≥75 泥晶≥90 粒 屑 类 型 内碎屑 亮晶内碎屑灰岩 泥晶内碎屑灰岩 内碎屑泥晶灰岩 含内碎屑泥晶灰岩 泥 晶 灰 岩 生物屑 亮晶生物屑灰岩 泥晶生物屑灰岩 生物屑泥晶灰岩 含生物屑泥晶灰岩 鲕粒 亮晶鲕粒 灰岩 泥晶鲕粒灰岩 鲕粒泥晶灰岩 含鲕粒泥晶灰岩 团粒 亮晶团粒 灰岩 泥晶团粒 灰岩 团粒泥晶灰岩 含团粒泥晶灰岩 团块 亮晶团块 灰岩 泥晶团块 灰岩 团块泥晶灰岩 含团块泥晶灰岩 三种以上 粒屑混合 亮晶粒屑 灰岩 泥晶粒屑 灰岩 粒屑泥晶灰岩 含粒屑泥晶灰岩 原地固着生物类型生物礁灰岩、生物层灰岩、生物丘灰岩 化学及生物化学类型石灰华、钟乳石、钙结层、泥晶灰岩 重结晶类型巨晶灰岩、粗晶灰岩、中晶灰岩、细晶灰岩、不等晶灰岩 注内碎屑粒级细分按表2规定。下同 生物屑细分按生物门类，如贝（壳）屑、虫屑、粒屑等。 原地固着生物类型按主要生物细分，如珊瑚、海绵、层孔虫等。 鲕粒直径大于2mm者称豆粒。下同 表8 白云岩按结构成因划分的岩石类型 粒屑灰岩白云石化 内碎屑 白云岩 生物白 云岩 白云石 化强度 原生结 构类型 弱白云石化白云石＜25％～50％ 中等白云石化白云石＜0％～50％ 强白云石化白云石＜90％～50％ 极强白云石化白云石≥90％ 内碎屑 弱白云石化 内碎屑灰岩 白云石化内碎屑灰岩 残余内碎屑灰质白云岩 细晶白云岩 中晶白云岩 粗晶白云岩 巨晶白云岩 小等晶白云岩 砾屑白云岩 砂屑白云岩 粉屑白云岩 泥屑白云岩 叠层石白云岩 层纹石白云岩 核形石白云岩 凝块石白云岩 生物屑 弱白云石化 生物屑灰岩 白云石化生物屑灰岩 残余生物屑灰质白云岩 鲕粒 弱白云石化 鲕粒灰岩 白云石化鲕粒灰岩 残余鲕粒灰质白云岩 团粒 弱白云石化 团粒灰岩 白云石化团粒灰岩 残余团粒灰质白云岩 团块 弱白云石化 团块灰岩 白云石化团块灰岩 残余团块灰质白云岩 微晶 弱白云石化 微晶灰岩 白云石化微晶灰岩 残余微晶灰质白云岩 原地固着 生物灰岩 白云石化 白云石化生物礁灰岩 白云石化生物层灰岩 白云石化生物灰岩 残余生物礁灰质白云岩 残余生物层灰质白云岩 残余生物丘灰质白云岩 准同生白云岩 泥晶白云岩、微晶白云岩、粉晶白云岩 （三）硅质岩的野外调查 野外重要调查内容颜色、产状、相对密度及微孔隙构造 （四）煤和油页岩的野外调查 首先从含煤或含油页岩岩系入手，查明煤层（或油页岩）在地层中的产状、厚度、旋回性等。 （五）岩相组合调查 在上述岩类调查基础上，详细查明岩石组合关系，各岩类之间 的相变关系，加强岩性突变的研究。查明沉积构造的组合关系。 （六）沉积构造的野外观察 （1）重点观察沉积构造的类型及其组合关系 （2）各种构造与屋面的关系如生物钻孔与层面是斜交还是垂直。 （3）搜集各种定向构造的产状 （4）对交错层理观察要点 ① 测量层系、层系组厚度、细层厚度、交错层细层最大倾角和倾向及层系的产状。 ② 确定是交错层理（层系厚度＞3cm，细层厚度大于数mm）还是交错纹理（层系厚度＜3cm，细层系厚度小于数mm）。 ③ 注意观察前积层的形态（槽状或板状）、前积层与层系底界面的交切关系（呈角度接触还是切线过渡）。 （七）古流向测定 1. 砾石测量。测量砾石最大扁平面的产状，测量数据要求在100～200个。 2. 交错层理的测量。必须通过两个不同方位的断面观察，确定交错层理的类型和层系内前积纹层的最大倾斜面，然后测量。对于槽状交错层理，要准确测出沿槽轴的最大倾斜方向。 3. 波痕测量。不对称波痕较陡的一侧指示水流方向。 4. 槽模呈辐射状散开的一端指示水流方向，突起一端为水流方向。 5. 冲蚀槽也是一个指示古水流方向的特征构造。 （八）第四纪沉积物的野外调查 1. 岩性分类（表9）。 表9 第四纪松散沉积物分类命名表 粒径及含量 ＜0.005mm ≤6 10-2 610-2～2510-2 2510-2～5010-2 ＞50 10-2 ＞200mm 磨圆状 棱角状 漂砾 块石 含粘土漂砾 含粘土块石 粘土质漂砾 粘土质块石 200～20mm为主 磨圆状 棱角状 卵石 碎石 含粘土卵石 含粘土碎石 粘土质卵石 粘土质碎石 20～＞10mm为主 粗砾 含粘土粗砾 粘土质粗砾 10～5mm为主 中砾 含粘土中砾 粘土质中砾 5～2mm为主 细砾 含粘土细砾 粘土质细砾 2. 野外观察要点。 （1）观察点一般布置在地层、地貌特征分界处，对样品采集点进行详细描述。 （2）岩性观察厚度、产状、颜色、结构、构造及变化情况，如为砾石沉积，应注意。 描述砾石的圆度、成份、分选性、排列方向、表面特征，统计砾石、卵石、漂砾、砂和粘土含量等。 （3）成因类型根据沉积物岩性、结构、构造、及所含动、植 续表9 第四纪松散沉积物分类命名表 粒径及含量10-2 ≤6 10-2 610-2 ～10 10-2 1010-2 ～30 10-2 3010-2 ～60 10-2 ＞60 10-2 ＜0.005mm 50～25 ＞2mm 砾质砂土 砾质亚砂土 砾质亚粘土 砾质轻粘土 砾质重粘土 25～15 含砾砂土 含砾亚砂土 含砾亚粘土 含砾轻粘土 含砾重粘土 1～10 微含砾砂土 微含砾亚砂土 微含砾亚粘土 微含砾轻粘土 微含砾重粘土 ＞50 ＞0.05mm 砂土 亚砂土 亚粘土 轻粘土 ＞50 0.05～0.005mm 粉砂土 粉砂质亚砂土 粉砂质亚粘土 粉砂质轻粘土 40～50 ＞0.005mm 轻粘土 ＜40 ＞0.005mm 重粘土 物群，并结合地貌特征划分成因类型。 （4）含矿性如泥炭、高岭石、砂矿及其它建筑材料，应查明其产状和分布情况。并采集有关样品。 （5）生物化石注意寻找哺乳动物化石和采集孢粉样。 （6）古生壤颜色、厚度、成份、结构、构造及与上下岩性层的关系。 （7）新构造运动的表现从阶地结构特点，夷平面的变化、第四纪变形（褶皱、断裂、倾斜产状等）、阶地形切割强度等方面研究新构造运动的性质和强度。 （8）地貌描述 ① 确定地貌类型，然后进行地貌单元特征描述。 ② 地貌单元的产状、规模、分布范围等准确地标在地形图上。 ③ 据地貌形态特征及堆积物岩性、结构、构造变化规律，进行成因与年代分析。 ④ 特殊地貌的观察 阶地由老系统观察描述以下内容a.各级阶地面距河水面的相对高度、阶面倾斜及其与河流上、下游关系；b.阶地的长度和宽度、阶面起伏形态以及各阶地间和阶地与山坡间的接触关系；c.组成阶地的基岩岩性及时代，第四纪沉积物的类型、岩性特点和含矿性、阶地类型。 夷平面（剥夷面）a.夷平面保存情况、连续程度及分布特点；b.详细纪录夷平面上残存的相关沉积物，注意寻找化石；c.组成夷平面的基岩性质及产状；d.各级夷平面的变化情况及相互接触关系；e.夷平面的标高变化及其地貌特点。 3. 野外松散土特征快速鉴定表（表10）。 表10 野外松散土特征快速鉴定表 粘土类 亚粘土类 亚砂土类 砂土（砂） 眼看 无砂、质细、致密，同种土，断面不平整，无空隙 能见砂粒，土质都不是同种土，断面不平整，可见空隙 有砂，土质粗糙、松散，断面粗糙、空隙发育 砂状、松散、空隙发育，断面极粗糙 手拿 土块完整性好，感觉较重，搓之有滑感，致密，空隙很少 土块完整性较好，手搓之有少量砂感，见有少量孔隙 土块完整性差，感觉较轻，手搓之结构松、易碎，孔隙较多 不能搓成细条或球体 干土 土块坚硬，裂隙发育，手压不碎，小刀切面光滑平整、铁锤打击见粉末不见砂 裂隙少，手压不易碎，小刀切面不光滑，见有砂粒 元裂隙，较松、手压即碎，小刀切面不光滑，含有砂粒 疏松 湿土 紧按手指，指纹清楚，能搓成1mm粗的细条，易搓成球体 紧按手指，指纹不清楚，能搓成球体和较粗3mm的细条 紧按手指不见指纹，不能搓成细条，搓成的球体上见裂纹 湿度不大时具有不大的表现粘聚力，过湿时成流动状态 物性 粘性和塑性好，不透水 粘性和塑性较差，透水性能弱 无粘性和塑性，透水性能较好 透水性好 三、化石野外工作的基本要求 化石是研究生物地层、生态地层、地质年代、古环境和古地理 等的基础材料，野外工作中应尽可能多采集一些化石样品，以争取室内深入工作的主动权。 （一）大化石的野外观察描述（表11） （二）孢粉采样注意事项 工作区白垩纪、第三纪、第四纪地层分布面积广，孢粉采样与生物地层研究将占较大比重，因此野外孢粉采样应引起特别重视。 孢粉采样应注意以下几点 14 1. 采样时将露头上松软的风化层剥去，采新鲜面。样品取下之后及时包装以免其它物质混入。第四纪孢粉样品要特别防止周围岩石和现代孢粉混入。 表11 化石的野外观察描述要点 观察项目 描 述 要 点 化石门类 所属生物门类（如双壳类、腕足类、蕨类植物、松柏等） 化石保存类型 区分实体化石、模铸化石、遗迹化石 埋藏属性 原地埋藏、异地埋藏、化石壳瓣分离情况、化石散布或有优选方位 化石多样性和丰富度 采用拉线法或样方法统计各门类化石组成、个体数、百分比 生态类型 统计底栖爬行、固着、潜穴、钻孔、浮游或假漂游等类型各多少比例 共存关系 共栖、共生、互惠、寄生、侵食 交代、充填特征 硅化、黄铁矿化、钙化、白云石化、泥质充填等 造岩特征 介壳层、生物丘、生物礁等 2. 岩性选择优先选择未变质或弱变质的陆相～浅海相岩石。烟煤、气煤、褐煤、腐植泥、泥炭、炭质泥页岩、炭质粉砂岩、炭质细砂岩、灰黑色泥页岩等最为理想。灰色～灰绿色混页岩、粉砂岩、细砂岩也常含一定孢粉。焦肥煤以上的变质煤，变质岩，红～白色砂砾岩、粘土岩、灰岩、白云岩等一般仅含少量或不含孢粉，因此一般少采这类岩石样品，要特别留意厚层岩石中薄夹层取样。 3. 样品重量一般岩石200克左右，煤、泥炭50克左右即可。 四、层序地层的野外调查 （一）基本层序的野外调查 基本层序是沉积地层垂向序列中按某种规律叠覆的，一般能在露头范围观察到、代表一定地层间隙发育特点的单层组合。一定地层间隔往往由某1～2种基本层序反复重现组成。基本层序应根据可以看到的单层叠覆规律和界面特征来划分，而不受其成因或环境解释的影响，以便把地层序列的组成、结构研究和成因解释建立在客观描述的基础之上。 1. 基本层序的类型 （1）旋回性基本层序旋回性基本层序是由三个以上的单层按一定顺序依次叠置而成的（图1-2），多在一定地层间隔内重复出现。因此，可以用基本层序的个数及代表性的单层组合来表示该地层间隔的组成与结构特征。对于单调的韵律（如泥岩～灰岩，砂岩～泥岩）沉积层序，可根据单层的特征、砂泥钙质的富集趋势、生物含量及活动遗迹和 图1-2 滨浅海相沉积旋 回性基本层序 ①纹层状白云岩 ②波状层理 白云岩 ③砂砾屑白云岩 成岩特征的变化规律识别出基本层序。旋回性基本层序可以根据其单层宏观叠覆特征分为向上变细或变薄型、向上变粗或变厚型以及混合型等。 （2）非旋回性基本层序凡肉眼看不出旋回性特征的地层间隔，均为非旋回性地层序列。其划分的原则和方法为① 岩性均一的泥岩、某些礁灰岩，以及非旋回性的韵律沉积，应以其中明显的水下沉积间隔、冲刷面或陆表暴露面等为界来划分基本层序。或者任一段厚度不大的地层柱作为基本层序。② 具有某种随机重复出现的夹层的地层间隔应根据较明显的特殊沉积层，如沉积物重力流沉积、生物富集层或特殊岩性层夹层的重复出现，划分基本层序。 2. 基本层序的调查方法 实测剖面是定量研究各岩石地层单位基本层序的主要方法。在实测剖面期间应实地现场查明岩石地层单位基本层序的组成、结构、类型、厚度、数量、特殊夹层、重要间断及其纵向变化特点。 基本层序野外调查一般包括下列内容（表12）。 路线调查时应查明主干剖面中已知基本层序的空间变化特征。发现并补充搜集新类型的基本层序资料等。新类型的基本层序记录内容及格式同上。 （二）层序地层格架的野外调查 15 层序地层学是通过识别由海平面升降周期性变化所产生的沉积特征来划分对比地层、定年和解释地质记录的新学科。本次调查主要以古生代、中生代地层为层序地层学的研究重点，作为层序地层 表12 基本层序野外观察及描述要点 调查内容 野外观察及描述要点 单 层 成分 指各单层的岩石类型、特殊成分（如有用金属矿物、磷、铁、锰结核，海绿石，蒸发岩矿物，以及古生物内容（包括实体化石和生屑类别与含量等）。 特殊 夹层 包括生物化石富集层、地球化学异常层、含矿层、古风化壳、古土壤、碳酸盐序列中的石英砂岩或粘土岩夹层、风暴沉积层、火山灰夹层，它们往往也是非正式填图单位。 结构 构造 包括单层的厚度、形态、岩石的沉积结构与构造、遗迹化石、古生态、古液向与成岩结构与构造（如帐篷构造、干裂、窗格构造等）。 叠覆特征 查明基本层序内各单层间有无优选的叠覆方向，是否存在侵蚀兼并和沉积间断，以及基本层序间的叠覆特点，可否构造进积、退积和加积型序列。 基本层序的纵横变化 利用实测剖面及填图路线查明基本层序的空间变化，包括其组成、结构、类型、厚度及特殊夹层与重要间断面的变化特征。 与理想的相模式对比 对比异同点，帮助认识形成基本层序的沉积作用和环境特点，并起预测作用。 学的主要研究对象是三级层序和更小级别的单元，即沉积层序、沉积体系域和副层序。除三级层序界面可以存在侵蚀不整合外，更低级别单元之间一般只有海泛面和地层结构转换面。 1. 层序内重要界面的识别与研究 （1）Ⅰ型层序界面（SB1）指侵蚀范围延伸到陆架边缘以下形成的不整合面，具有如下特征 A. 陆架具地表暴露与河流回春。 B. 具深切谷和深切谷充填。 C. 朝盆地方向显著相位移，陆相或极浅海岩石直接上覆在深水海相岩层之上。 D. 朝盆地方向生境型显著位移，垂向序列中生境型不连续。 E. 在碳酸盐岩层序中，常见斜坡前缘侵蚀，在斜坡下方形成碳酸盐的巨型角砾沉积及碳酸盐的牵引流和密度流沉积。 （2）Ⅱ型层序界面（SB2）指侵蚀范围局限于陆架之上，没有延伸到陆架边缘以下时形成不整合面，具有如下特征 A. 陆架，尤其是内陆架出现地表暴露及沉积滨线坡折向陆一侧的海岸上超向下迁移。 B. 无河流回春和地表侵蚀作用。 16 C. 无明显朝盆地方向的相位移、生境型位移。 D.在碳酸盐岩层序中，岩石常发生混合和白云岩化，甚至喀斯特化（古岩溶面）。 （3）海侵面（TS）是层序内通过陆架的第一个明显的海泛面，为LST（或SMST）与TST间的分界面，一般具如下特征 A. TS上、下沉积体叠加方式从进积型为主变为退积型序列。 B. TS是一条重要的地层结构和相结构转换面，通过该面，水体明显持续加深。 C. TS是一条生物快速迁移和辐射的复合生物事件界面，年代地层界线常常与TS重合。 （4）最大海泛面（mfs）为最大海侵时形成的海泛面，为TST与HST的分界面，一般具有如下特征 A. mfs上、下沉积体叠加方式从退积型变为加积或进积型序列。 B. 沿该面向海盆一侧出现远洋沉积物非常缓慢沉积的海相薄 层，即凝缩层（CS）。 2. 体系域及凝缩段的识别与研究 根据其内部结构，层序可进一步划分为不同的体系域，即低水位体系域（LST），包括低水位扇及低水位楔，海侵体系域（TST），高水位体系域（LST），各体系域在层序内的相对位置、相互关系、主要岩相和形态几乎是固定的。凝缩段是TST与HST之间的一段过渡地层，由于其具有独特的岩石学、矿物学、地球化学特征，在野外易于识别，因此它是层序地层学研究和区域地质填图的标志层，并且含丰富的多门类的浮游生物和底栖生物组合，是确定层序及层序界而年代的和要依据。各体系域和凝缩段主要鉴定特征如下（表13）。 需要说明的是，各体系域较易识别的是基本层序的叠加型式。 但鉴别基本层序叠加型加型式的关键是沉积相分析。没有正确的沉积相研究，就不能建立符合沃尔特相律的垂向相序和合理的沉积环境的平面展布，也就不能正确判断某一特定相（或标志层）是向海或向陆迁移，从而不能正确地鉴别基本层序的叠加形式。 3. 海平面相对升降曲线的建立并与其它地区同期层位对比主要依据沉积相的分析和生态地层学资料来实现，总结工作区古生代海平面变化特点，并与世界其它地区同期地层对比，找出异同点。因为海平面的变化除具受构造作用和沉积作用控制的地区性特点外，更重要的是它们同样受到全球海平面升降变化的影响而具有全球对比意义。 4. 上述在实测剖面上详细研究基础上建立的，通过路线填图、 遥感图象解译等加以证实，同时对于层序在空间上的展布情况和叠覆特征要有目的的追索，建立起测区的层序地层格架。 17 表13 各体系域和凝缩段的主要鉴定特征及形成时期与定义 名 称 顶界 底界 地层结构 形成时期 定 义 低水位体系域 深切河谷充填物 TS SB1 加积 全球海在慢速下降至上升最初期或相对海面缓慢上升期 全球海面快速下降的低水位期海面低于沉积滨线坡折情况正气沉积体系组合域 低水位楔 晚期 TS 上超于SB1下超于扇顶面 进积 早期 扇顶面 SB1及低水位扇顶 进积 ∣ 加积 低水 位扇 TS 下超于SB1的相当面 进积 ∣ 加积 全球海面高速下降期或相对海平面最低期 陆棚边缘 体系域（SMST） TS 发生海岸上超向盆地迁移的SB2及其整合面 进积 ∣ 加积 全球海面下降后期至上升初期或相对海面高速下降至逐渐上升初期 全球海面慢速下降的低水位期海面不低于沉积滨线折情况下的沉积体系组合域 高水位 体系域（HST） SB1或SB2 向陆上超于层序底界不整合向海下超于mfs 加积 ∣ 进积 全球海面上升后期至下降初期或相对海面下降期 全球海面高水位期的沉积体系组合域 凝缩段CS 上部 与HST过渡 下超于mfs 进积 全球海面上升最快期或相对海面最高期 区域性最大海侵期沉积于中-外陆棚至盆地内的