矿产勘查、地质编录及野外地质观察.ppt
矿产勘查、地质编录及地质野外观察,一、矿产勘查概述,一)矿产勘查的概念、目的、任务,矿产勘查亦称矿产资源勘察或矿产地质勘查。它是在区域地质调查研究的基础上,根据国民经济和社会发展的需要,运用地质科学理论,使用多种勘查技术手段和方法对矿床地质和矿产资源所进行的系统研究工作。矿产勘查是矿产普查、矿产详查与矿产勘探的总称。,矿产勘查的目的是通过地质、矿产资源的调查研究工作,发现、探明矿产资源,保证国民经济建设和社会发展的基本需要。矿产勘查的基本任务是根据国民经济建设和社会发展的需要,寻找或查明具有经济价值的工业矿床,为国民经济建设提供矿产资源依据,为矿山企业建设提供矿物原料基地和矿产储量。,二)矿产勘查阶段划分,1.预查阶段依据区域地质和或物化探异常研究结果、初步野外观测,极少量工程验证结果、与地质特征相似的已知矿床类比、预测,提出可供普查的矿化潜力较大地区。有足够依据时可估算出预测的资源量,属于潜在矿产资源。,2.普查阶段是对可供普查的矿化潜力较大地区、物化探异常区,采用露头检查、地质填图、数量有限的取样工程及物化探方法,大致查明普查区内地质、构造概况;大致掌握矿体层的形态、产状、质量特征;大致了解矿床开采技术条件;矿产的加工选冶性能已进行了类比研究。最终应提出是否有进一步详查的价值,或圈定出详查区范围。,3.详查阶段是对普查圈出的详查区通过大比例尺地质填图及各种勘查方法和手段,比普查阶段密的系统取样,基本查明地质、构造、主要矿体形态、产状、大小和矿石质量,基本确定矿体的连续性,基本查明矿床开采技术条件,对矿石的加工选冶性能进行类比或实验室流程试验研究,做出是否具有工业价值的评价。必要时,圈出勘探范围,并可供预可行性研究、矿山总体规划和作矿山项目建议书使用。对直接提供开发利用的矿区,其加工选冶性能试验程度,应达到可供矿山建设设计的要求。,4.勘探阶段是对已知具有工业价值的矿床或经详查圈出的勘探区,通过加密各种采样工程,其间距足以肯定矿体层的连续性,详细查明矿床地质特征,确定矿体的形态,产状、大小、空间位置和矿石质量特征,详细查明矿体开采技术条件,对矿产的加工选冶性能进行实验或流程试验或实验室扩大连续试验,必要时应进行半工业试验,为可行性研究或矿山建设设计提供依据。,三)矿产勘查的基本原则,1.因地制宜原则是矿产勘查的最基本和最重要的原则,大量勘查实践经验证明,只有从矿床实际情况出发,实事求是地决定勘查各项工作,才能取得比较符合矿床实际的地质成果和更好的经济效果;如果脱离矿床实际,主观臆想地工作,必然使勘查工作遭到损失和挫折。要想做到按照客观矿床实际情况部署各项工作,必须加强对矿床各方面特点的观察研究,同时又要加强与矿山设计建设单位的联系,以便使矿产勘查工作既符合矿床地质实际,又能满足矿山设计建设的需要。,2.循序渐进原则这个原则反映了人们对矿床认识过程的客观规律。认识过程不可能一次完成,而是随着勘查工作的逐步开展而不断深化,故矿产勘查应本着由粗到细、由表及里、由浅入深、由已知到未知的这一循序渐进原则。矿产勘查工作不可任意超越程序阶段的规定。3.全面研究原则这是由矿产勘查的目的决定的,反映在对矿床进行地质、技术和经济全面的研究评价,克服矿产勘查的片面性,实现全面阐述矿床的工业价值。,4.综合评价原则自然界的矿床几乎没有单矿物矿石存在,它门都含有或多或少的有益组分,因此涉及矿产的综合利用,它对矿床的价值起到至关重要的影响,使矿床由单一矿产变为综合矿产,使无意义的贫矿变为可供开发利用的工业矿床。5.经济合理原则经济合理原则是矿产勘查的基本原则中非常重要的原则。矿产勘查本身就是一项经济活动,它受经济规律的制约,因此在矿产勘查过程中自始至终都要重视经济合理的原则。在保证矿产勘查程度的前提下,用最合理的方法,最少的人力、物力、财力的消耗,在较短时间内取得最好的地质成果和最大的经济效果。,四)矿产勘查的工作程序,进行任何一个矿产勘查项目的工作,一般应遵循立项论征、设计编审、组织实拖,报告编审四个程序。1.勘查项目的确立和论证立项论证矿产勘查工作在实际上总是以勘查项目为基本的工作对象的。所谓勘查项目是指凡根据经济建设和社会发展需要纳入计划的,或接受委托的,在指定地区,以客观地质体或矿体为研究对象,完成特定的勘查任务,独立编制设计,进行地质作业,并提交勘查报告的矿产地或工作地区,即为勘查工作项目或勘查项目。,矿产勘查项目按工作阶段分预查、普查、详查、勘探工作项目。矿产勘查项目的立项论证是勘查项目管理过程中首要环节,也是重要的环节,矿产勘查工作的社会经济效益就取决于立项论证。立项论证的中心是解决矿产勘查项目正确确立的问题,要全面收集、分析勘查项目的各种地质矿产资料,进行技术、经济论证,提出立项建议。,2.勘查设计的编制和审批设计编审矿产勘查项目确定之后就要制定勘查工作的活动方案勘查设计。各类勘查项目设计编制均大同小异,各有所重。一般要求做到任务明确、部署合理、方法得当、措施有力、技术可行、经济合理。设计编写完毕要上交主管部门审批,只有经过上级批准之后才能具体实施。,3.勘查工作的组织与实施组织实施勘查工作的组织与实施,必须严格按照设计进行。在实施过程中要协调好各项目工作,取全、取准基础资料,加强质量监控和综合研究,发现问题及时处理,必须时可根据实际情况修改设计,涉及重大问题要报原审批单位批准。各类勘查项目工作组织与实施,具体应参照l992年国家颁布的矿产勘查的有关规范执行。,4.勘查报告的编制和审批报告编审矿产勘查报告是矿产勘查工作的总结和最终成果。勘查报告是为勘查区能够进一步进行工作、矿区总体规划或矿山建设设计提供依据。勘查报告编写工作必须在取全、取准笫一性资料并符合相应勘查项目规定的工作程度基础上进行;报告要做到客观、真实、全面地反映勘查工作成果,报告内容要讲究针对性、实用性和科学性,重点突出、内容清晰、结论明确。勘查报告编制完成应按有关规定呈报上级主管部门审批和汇交。,二、地质编录,一)地质编录的概念,地质编录就是把直接观察和综合整理的地质信息系统地用文字和图表编制而成的记录。地质编录是地质勘查和地质科学研究最基本的工作方法。地质编录按照工作阶段可以分为2种①原始地质编录(现场编录),指在野外对地质体和地质现象(是指由天然的和人工的露头、岩心(粉)以及标本、样品所揭示的宏观的和微观的自然地质信息。)用文字、素描、图表、照相等方式所做的记录;②综合地质编录(整理),指对各种测量成果和对标本、样品的鉴定、测试成果对现场编录进行修正、补充和归纳、整理,编制必要的图表,并按规定格式整饰。采用电子计算机进行原始编录时,还应及时将原始数据按规定格式存盘、入库。,二)地质编录的基本要求,原始地质编录必须真实、客观。对地质现象要认真、细致、全面地观察研究,联系认识,准确地判断和记录。编录中应明确区别开实际观测资料与推断解释资料。原始地质编录应随工作进展逐日或随施工进展及时进行。原始地质编录的图、表、文字说明必须互相吻合,整洁、美观、字迹规整,字体规范,做到文图并茂。原始地质编录要有各种必要的质量符合要求的测量,绘图工具和量具。现场记录时,记录文字及绘图应使用防水墨水或2H绘图铅笔,对铅笔记录部分,整理时要用防水墨水将图线及重要数据着墨。采用的标准、表格、图例、代号、计量单位等应符合国家或有关的规定,一句话按规范执行。,三)原始地质编录的检查验收要求,1、提交资料目录2、检查验收工作由上级总工程师组织领导,由总工程师办公室(地质科或相应的职能机构)或分队主任工程师(项目负责人)具体实施。3、检查验收以单个项目(一个地质观察点、一个工程)为单位,并应在作业组100%的自检基础上进行。4、未经检查验收的原始地质编录及检查不合格的原始地质编录不得利用和归档。自检要作记录,项目及上级主管部门检查时,应在检查卡片上签名及检查日期。,,四)地质填图原始地质编录,地质填图编录是完成任何比例尺的地质调查任务的基本手段,包括实测地质剖面编录、地质填图原始地质编录。,1、实测地质剖面编录,沿着某一个方向把具有一定深度的切面断面的地质体和地质现象表示在图上,称为地质剖面图。对地质剖面上所显示出的地质体和地质现象进行的观察和记录,即为地质剖面编录。实测地质剖面是进行矿区基本地质情况研究及进行地质填图的基础工作。,1)剖面选择及要求,首先在野外实地测量编制地质剖面图时,一般要选择露头好、地层出露比较完整、构造清楚的地段、必要时要用探矿工程揭露,基本能反映填图区内地质体的主要地质特征、具有代表性的路线和区域。然后进行实测,通过观察和研究、对比,确定填图单位;并用一套经过鉴定、测试的标本、样品,统一命名和统一编录人员的认识。在设计书中要明确测制实测地质剖面的目的和地点,标本和样品的采集要求等。,2)实测地质剖面的测制要求,根据矿区地质图的比例尺确定实测地质剖面的比例尺实测地质剖面时用半仪器法同时测绘地形及地质,绘制路线地质平面图和地质剖面图。矿区勘查线剖面图用仪器法测绘地形剖面图,填绘地质时,对工程位置、地质界线特别是矿层(体)界线、重要断裂界线等必须用仪器法定位。测量点、基点、观察点在实地用木桩或用油漆在岩石上标志。矿区勘查线剖面端点要埋设水泥桩,并测定其坐标及高程。实测地质剖面时,要仔细观察各种地质现象,测量各种数据并记录,主要内容是岩石名称、岩石特征(颜色、风化特征、成分、结构、构造等);古生物及遗迹化石;蚀变及矿化现象;岩(矿)脉的岩矿石名称、岩性、穿插关系及产状、厚(宽)度;地质体及地质构造(褶曲、断裂、破碎带等)的产状、接触关系、垂直及水平方向上的变化等。有意义的地质现象要作放大素描和补充描述,或用照片、录像等记录。,2)实测地质剖面的测制要求,实测地质剖面时要系统采集代表性的矿物、岩石标本,古生物化石标本和根据设计要求采取的专门样品,如化学分析样,岩石全分析样,光谱分析样,形组分析样,古地磁测定样,同位素地质年龄样等,在必要的时候还需进行地球物理和地球化学测量。如基线上风化较深或浮土覆盖,可沿地质走向平移一定距离采取,必要时附补充剖面。采集标本、样品的位置要记录并标在图上,并在整理时将对它们鉴定、测试的结果补充到记录中去。,3)整理,实测地质剖面的野外现场编录要逐日整理,及时将标本、样品送出。每一剖面测制结束都要编制出地质综合表和柱状图等图表和文字说明。整个实测地质剖面阶段结束时,要在各剖面对比的基础上,确定出矿区的填图单位及一套经过鉴定、测试的矿物、岩(矿)石、古生物标本,统一岩(矿)石命名,随着深部揭露工作的开展要及时补充钻孔或坑道采集的新鲜标本,深化认识,必要时要修正原来的名称。,2、地质填图原始地质编录,根据所确定的矿区填图单位,用穿越法、追索法或二者结合的方法填图。采用地质观察点、观察路线相结合的形式编录。同时辅以必要的探矿工程揭露,将地质界线等要素填绘在相应的地形图上。填比例尺为125000及110000(矿区另有更大比例尺地质图)的地质图时,地质观察点及一般地质界线用半仪器法定位,矿层(体)等重要地质界线用仪器法定位;大型沉积矿床的110000或15000、12000及11000的矿区地质图则均用仪器法定位。填图所用的地形底图的精度应符合设计要求,比例尺应大于或等于填图的比例尺。,1)地质填图原始地质编录要求,在地质填图中,需选择合理的路线和控制点进行系统的野外地质观察。地质路线和地质观察点编录内容有标定观察路线和观察点的位置,观察、描述露头地质和地貌,测量地质体的产状要素以及其他构造要素,注意采集反映重要地质现象的标本和样品(在矿区已有系统标本时,一般标本、样品可以不采),追索和填绘地质界线,画信手剖面图和地质素描图以及摄影等。地质观察点的作用是准确地控制地质界线或地质要素的空间位置,使原始的文、图资料与实地位置相符合。地质路线和地质观察点的编录形式,除传统的野外记录本编录方式外,为便于野外资料和数据的电子计算机处理,还有采用记录卡片的形式,即把所观察到的地质现象用预定的符号或代码标在特制的卡片上。,1)地质填图原始地质编录要求,地质图上的界线及断裂必须在野外实地连接,综合各种天然的和人工的露头观察资料,航片、卫片资料,物、化探资料,按实地走向连线,并明确标示实测和推测的界线。掩盖面积大,仅有零星露头的矿区,要填露头分布图,露头边界用仪器法(矿部分)及半仪器法(非矿部分)定位,实地连接成图;如露头太小,可适当放大填在图上。,2)整理,地质填图时要逐日整理原始的现场编录资料(含标本、样品及声象资料),补正文字记录,编制实际材料图。矿区或某地段填图结束时,要编好阶段性的地质图和露头分布图,将手图转绘成清图、并按规定整饰。随工作进展,人工露头资料的充实、补充,并根据综合研究成果,逐步修正阶段性地质图直至该勘查阶段结束,编出矿区地形地质图或基岩地质图。涉及一些特殊的情况和矿种,可填绘、编制如地貌图,第四纪地质图等专门的图件,补充或取代矿区地形地质图。各种专门图件的填绘、编制和对原始地质编录的特殊要求,按有关标准或规范,或在设计书中规定,经上级主管部门批准后执行。,3、野外地质填图记录格式及基本内容,记录与描述路线(填图)记录格式与描述野外必须详细连续观察,客观地收集第一性资料,即使对一些无法理解的现象(对记录者认为的各种相互矛盾的地质现象)也要如实记录采样(因其往往是解决重大地质问题所在)。做到连续观察、连续记录、连续制图(勾绘手图)。一般填图单元的岩石(或其它)地层结构、标志层、岩性组合、相环境及基本层序等;各类岩石特征及横向变化;矿化、蚀变;接触关系、构造变形、韧性剪切带等以及卫片影象特征资料均要收集齐全。但对每一观查区段、点及线应以出露的地区现象有所侧重,复杂的、重点的地段多花时间观察、看透,样品要多采,而露头差、简单地段可简略一些,做到详略得当,也就是“地质现象要看透,各种样品要采够。,3、野外地质填图记录格式及基本内容,记录与描述格式地质记录本扉页内容和每天路线首页均应填好。路线自XX经XX至XX┄目的与任务(或路线调查内容)XX地层区填图┄人员xx记录;XX掌图;XX┄空一行接前一天或某地质点开始点间连续记录(见后面点间记录),或者定新地质点观察基本上是空一行点号1XX万XX幅(机密号)直角坐标点位位于XX方向XX,平距XX米(的水沟边、小路上或标志物)GPS(位置)(直角坐标)经纬度高程点性为T3w与P2的分界点露头为天然或人工基岩露头,大小(宽15米左右的陡壁)(地质特征)记录与描述用基本+补充描述方法包含岩性、岩相、构造、矿化及其它等。〔A、基本的颜色层理(原生构造)结构构造成分名称如1、浅灰色(原生)层厚粗粒条带状云母砂岩2、灰色薄层细粒石英粉砂岩深灰色薄层泥岩韵律层浅紫色厚层细粒石英砂岩与砖红色薄层石英砂岩紫红色块状泥岩旋回层,记录与描述格式B、补充描述单或复层的构造征、垂向变化及其接角关系,层面特征与构造、结构矿物或颗粒形态、大小、磨圆分选性;胶结物;化石及迹,成岩结构与构造、古流向、岩相、构造与矿化、其它(构造、变形及变质等加层片理夹角、褶皱枢纽、线理等),卫片影象特征。〕点东为┄(见上述描述格式与内容)┄卫片影象特征。采砾岩或砂岩标本陈、光、薄、化学、┄照片、摄像等)编号△XX1△XX2砂岩层理(S0)产状┄60∠30。据岩性对比和区域资料属T3w底部砾岩。点西为┄粉砂质板岩,产植物化石,卫片影象特征,取标本△XX3据化石及岩性组合属羊八寨组。二者之间为不整合,见素描图及照片,依据为14┄(卫片影象特征)空一行点间地质由点向东行010m为┄10m向SE至200m为┄200m向SW至(下一点)XX点为┄路线结束后当日资料整理与路线小结(该着墨的应墨着),剖面记录格式〔重点是分层沉积的、火山的、变质的、岩(脉)体、蚀变层;记录与描述同点、线,其它要求参照规范〕记录本扉页各项必须填写清楚。格式如下首页记录剖面名称XX县XX(地名)石炭系XX组三叠系XX组实测地层剖面图空一行比例尺剖面起点位置及坐标GPS经纬度高程剖面终点位置及坐标GPS经纬度高程测制者记录剖面总方向总斜距整理者下一页导线号01站方位角60坡度角6斜距100m020m为┄,19m处采标本及产状等。20m处定剖面地质点(20m前是配顶底所需)空一行地质点号记录、描述与一般地质点相同。1层记录与描述及采磁等同一般地质点(如断层需加下部断失字样),一天工作结束后该着墨的应着墨。,其它路线密度一般按照比例尺大小布置(参照规范)。点距以控制地质体为目的,对于小(窄)地质体一侧用点控制,另一侧可用线距控制。其它主与辅助路线、穿越与追索的选择、路线布置与走势等视任务和野外实际确定。,工作手图野外总图野外工作也是第一手资料,是图示化记录,即记录与描述用代号、符号、花纹、线条及图例等将必要者注记(有些地质体夸大表示)在手图上,还要勾绘地质界线、形态等。一句话,野外记录内容在对应的手图上应找到其相应“位置”。〔野外总图把工作手图内容及时有选择地(主要是路线、地质点、地质体界线、构造要素、产状等)转绘到野外手图上〕非正式岩石地层单位在填图中要注意特殊地质体,如灰岩中的凝灰岩或砂岩夹层,粉砂质泥岩、泥质粉砂岩中的灰岩夹层或透镜体,或较厚的同一岩性中的不同岩性夹层或透镜体,在地质图上要把它们的形态,产状等如实地表示出来,这对地质分析、研究等有较大的指导意义。,五)探矿工程地质编录,矿产普查勘探中对所实施的工程进行的原始地质编录。包括①坑探地质编录,简称坑探编录,指对坑探(包括槽探、探井)工程揭露的地质矿产现象所进行的描述和记录,并要编制坑探工程展开图,以表示各种地质现象在同一平面上相互之间的空间关系和变化情况。②钻探地质编录,又称钻孔地质编录。其内容包括回次进尺,岩(矿)心采取率,岩性描述,分层孔深,分层厚度,标志面与岩心轴的夹角,钻孔弯曲度和孔深测量,简易水文地质测量、地球物理测井(见钻孔地球物理勘探)等资料的编录;并按设计要求采集各种标本和样品;编绘钻孔柱状图和钻孔地质剖面图,以反映不同深度各种地质现象和各类岩石矿石的特征及其在钻孔中显示出的厚度。,六)采样编录,采样编录的目的、内容及要求又称样品编录,在地质勘探工作中对采集的各类样品所做的编录。在地质调查过程中,为了了解和解决有关的地质、矿产及其他工程技术问题,需对岩层、岩体、岩石、矿石(体)或矿化体、矿物、水点,土壤和松散沉积物等采集适量各种标本、样品,进行分析化验和测试鉴定,以取得必要的原始数据和资料,并将标本、样品的位置展绘在实际材料图或采样平面图上。采样取样编录工作包括记录该标本、样品的编号,采集地点、地质位置及产状、目的和采样方法、规格、重量、处理方法、采集人和日期等。对样品加工过程的记录和检查;对各类样品的分析、测试与鉴定结果进行整理、登记和检查并修正、补充野外现场的肉眼观察记录。特殊的标本、样品采集前、后要分别编写采样设计和采样说明书,并随同记录表、登记表、鉴定、测试成果等上交。,探矿工程中采样的原始地质编录探矿工程采样时,除在素描图及探矿工程原始地质记录表中标示外,还要填写标本样品采样记录表及标本、样品标签。记录表、标签、送样单、装箱单上要写全矿区编号及工程编号,不能省略,其余资料中,可酌情简省。当同一样品编号的样品分几件包装时,每个包装中都要有标签,并同时写明共几件。在运输中出现缺损、短少时,该样品必须重采。原始编录中采样人及装箱人填写在现场布样、装箱的地质技术人员姓名,必要时可附列采样工、装箱工姓名。坑探工程中采样时,还要在现场标示样品位置、分段及编号,必要时应有大比例尺素描图、照片、录像等图像记录采样点(样槽)的地质现象。钻孔岩心(粉)采样时,也要用样品标签标示样品位置及编号,必要时用大比例素描图或照片、录像等手段记录岩矿心(粉)中的地质现象。,七)原始地质编录资料的管理,编录人或作业组在完成一项工作如实测地质剖面或某一探矿工程的原始地质编录,经分队检查验收合格,并完成规定的整理工作后,交分队资料室(综合组)保管。矿区在某一勘查阶段结束并提交阶段报告后,或由于某种原因中止工作并提交工作报告后,按有关规定清理、立卷、造册交有关技术档案室(地质资料室)。岩本、样品副样及岩矿心、岩粉等按有关标准、规定处理。原始地质编录资料形成之后,除有关人同意改动以外,不许改动。但在形成档案后,不许在原件上改动(包括批注).,三、野外地质观察,地质学是人们在对地表和地下自然资源的长期开发中,不断地积累总结经验而逐渐发展起来的一门科学。因此,地质学的实践性很强。可以这么说,一切地质工作都离不开野外观测。所以,学习和研究地质必须走向大自然,紧密联系实际。进行地质野外观察,不但可以印证、加深和巩固课堂所学的知识,而且能够拓宽知识视野,使我们学会观察与分析一般地质现象,掌握地质野外工作方法和技能,培养独立进行野外工作的能力,从而激励我们积极、科学地思考与探索。地质野外工作的主要内容包括观察记录露头,鉴定岩性并分析其相互间的联系;测量岩层产状与厚度,判断其构造类型;观察鉴定岩层和化石,判断其地层时代;观察分析地层的接触关系,推断其地史发展过程;采集矿物、岩石与化石标本;绘制地质剖面图和地质路线草图等。在文字记录时,使用的地质术语要规范,描述要准确、详实。还要学会随时随地作各种地质素描图和信手剖面图,以使文图相互补充,互为佐证。,(一)露头的观测与描述,露头是指在地面能够看到的岩石、矿体、地层和地质构造。可见,露头既包括岩石露头,又包括矿体露头、地层露头等等类型。所谓岩石露头,是指直接暴露于地表人们可以看到的岩石部分。换言之,岩石露头是指那些可以显示岩石构造、产状和岩性的观测点。岩石露头常被称作“生根”的岩石,以区别于风化的碎石或经过滚动迁移的石块。根据露头出露原因,又可将其分为天然露头与人工露头。露头是地质情况的真实反映,是野外地质观察的主要对象。露头的清楚与否决定于第四纪覆盖物的厚薄、植被的多少以及地貌状况等。在覆盖物和植被多的地区露头差。山区露头比平原地区要好。利用露头可以追索其他暴露在地表或隐蔽于地下的矿体。露头描述,主要是描述观测点附近露头的好坏,出露哪些地层、出露原因,并说明露头范围、面积大小、延伸情况与风化程度等。如何在野外寻找露头呢首先是确定观测目的。因为,不同的观测目的便有不同的露头找寻方法。其次,依据观测目的在地质图上定点,即确定位置和高程。这里所说的位置,是指该点与附近地物的水平(距离)关系。在地质图上定点时需注意,倘属岩浆岩和变质岩就用区域法;倘属沉积岩可用直线法。接下来是按照图上定点位置到野外找出对应的观测点。找观测点时可采用量距或交会定点法。在寻找天然露头时,要注意选择那些浮土、碎石少和植被覆盖差的地带作观测点。还要注意识别是露头还是滚石,看其是否“生根”,顺着岩层走向观察,看其是否连续出现,与周围岩石性质是否相同等。倘无天然露头可寻,就需借助于人工采石坑、修渠和筑路等剥露出的岩石,或者用地质工具重新剥土、挖糟、掘井等遴选人工露头。在野外识别岩石,应首先选择新鲜面观察岩石的宏观特征,弄清它们属于岩浆岩、沉积岩或变质岩。此三大类岩石各具特征,只要我们认真细致地辨认,注意抓其特征,就不难判别。,(二)岩浆岩的观察与描述,对岩浆岩的观察,一般是观察其颜色、结构、构造、矿物成分及其含量,最后确定其岩石名称。肉眼鉴定岩浆岩,首先看到的就是颜色。颜色基本可以反映出岩石的成分和性质。,对岩浆岩进行肉眼鉴定第一步是要依据其颜色大致定出属于何种岩类。比如,若是浅色,一般为酸性岩(花岗岩类)或中性岩(正长岩类);若是深色,一般为基性岩或超基性岩。由酸性岩到基性岩,深色矿物的含量逐渐增多,岩石的颜色也就由浅到深。同时还要注意区别岩石新鲜面的颜色和风化后的颜色。还可根据其中暗色矿物与浅色矿物的相对含量来进行描述,如暗色矿物含量超过60者为暗色岩,在3060者为中色岩,在30以下者为浅色岩。第二步是观察岩浆岩的结构与构造。据此,便可区分出是属深成岩类、浅成岩类或是喷出岩类。根据岩石中各组分的结晶程度,可分为全晶质、半晶质和玻璃质等结构。不仅要对全晶质的结构区分出显晶质或隐晶质结构,还要对其中的显晶质结构岩石按其矿物颗粒大小,进一步细分出等粒、不等粒、粗粒或细粒等结构。对具有斑状结构的岩石要描述斑晶成分、基质的成分及结晶程度。假如岩石中矿物颗粒大,呈等粒状、似斑状结构,则属深成岩类;假如矿物颗粒微细致密,呈隐晶质、玻璃质结构,则一般皆属喷出岩类;假如岩石中矿物为细粒及斑状结构,即介于上述两者之间,属于浅成岩类。观察岩石中矿物有无定向排列,进而就能推断岩石的形成环境,含挥发组分多少以及岩浆流动的方向。若无定向排列称之为块状构造;若有定向排列,则可能是流纹构造、气孔构造或条带状构造。深成岩、浅成岩大多是块状构造;喷出岩则为流纹构造和气孔构造等。对于岩石中有规律排列的长柱状矿物、气孔捕虏体等均要观测其方向。对于那些在接触面上有规则排列的片状矿物,要描述其组成成分,并测其产状要素。,第三步是观察岩浆岩的矿物成分。矿物成分是岩石定名最重要的依据。岩浆岩类别是根据SiO2含量百分比确定的,而SiO2含量可在岩石矿物成分上反映出来。假如有大量石英出现,说明是酸性岩;如果有大量橄榄石存在,则表明是超基性岩;如果只有微量或根本没有石英和橄榄石,则属中性岩或基性岩。假如岩石中以正长石为主,同时所含石英又很多,就可判定是酸性岩;倘若以斜长石为主,暗色矿物又多为角闪石,属于中性岩;若暗色矿物多系辉石,则属基性岩。对于岩石中凡能用肉眼识别的矿物均要进行描述。首要的是描述主要矿物形态、大小及其性质。其次,要对次要矿物作简略描述第四步是为岩浆岩定名。在肉眼观察和描述的基础上确定岩石名称。请注意在岩石名称前面冠以颜色和结构,比如,可将某岩石定名为浅灰色粗粒花岗岩。另外,在野外还要注意查明岩浆岩体的产状,即岩体的空间分布位置、规模大小以及与围岩的接触关系等,结合岩石的结构与构造,以推论岩石的形成环境。也要注意不同侵入体或同一侵入体之间的岩性变化、时间顺序及相互关系。,(三)沉积岩的观察与描述,沉积岩是分布于地表的主要岩类。它种类繁多,岩性变化较大。野外识别沉积岩,其最显著的宏观标志就是成层构造,即层理。据此,很容易与岩浆岩、变质岩相区别。根据沉积岩成因、结构和矿物成分,可进一步区分出次一级的类别。凡具碎屑结构,即碎屑粒径大于20.005毫米,被胶结物胶结而成的岩石,是碎屑岩;凡具泥质结构,即粒径小于0.005毫米,质地均匀、较软,有细腻感,常具页理的岩石是粘土岩;凡具化学和生物化学结构,多为单一矿物组成的岩石,是化学岩和生物化学岩。由于各类沉积岩的岩性差别,因此在鉴定方法上也不相同,1、碎屑岩的肉眼鉴定鉴定碎屑岩时着重观察其岩石结构与主要矿物成分。首要的是看碎屑结构。抓住这一特征,就不会与其他岩石相混淆了。要仔细观察碎屑颗粒大小粒径大于2毫米是砾岩,20.05毫米是砂岩,0.050.005毫米是粉砂岩。粉砂岩颗粒肉眼难以分辩,用手指研磨有轻微砂感。按砂岩的粒径又可定出粗砂岩(20.5毫米)中砂岩(0.50.25毫米)和细砂岩(0.250.05毫米)。对于砾岩,还应注意观察其颗粒形状,颗粒外形呈棱角状者是角砾岩,系圆状或次圆状者为砾岩。其次,看碎屑岩的矿物成分(碎屑颗粒成分和胶结物成分)。砾岩类的碎屑成分复杂,分选较差,颗粒较大,一般不参与定名;砂岩,主要矿物成分有石英、长石和一些岩石碎屑。在碎屑岩中,常见的胶结物有铁质(氧化铁和氢氧化铁)、硅质(二氧化硅)、泥质(粘土质)、钙质(碳酸钙)等。铁质胶结物多呈红色、褐红色或黄色。硅质最硬,小刀刻不动。钙质滴稀HCI起泡。弄清楚了结构和成分,就可为碎屑岩定名。例如,碎屑矿物成分以石英为主,其含量超过50,长石和岩屑含量均小于25的砂岩,叫做石英砂岩。也可按其胶结物命名,如可称某岩石为铁质石英砂岩。碎屑岩中可见化石,但一般保存较差。火山碎屑岩的鉴别比较困难。因为,它在成因上具有火山喷发和沉积的双重性,是一种介于岩浆岩与沉积岩之间的过渡型岩石。常常是以其成因特点、物质成分、结构、构造和胶结物的特征来区别于碎屑岩。,2、粘土岩的肉眼鉴定鉴定粘土岩的主要依据是其泥质结构。粘土岩矿物颗粒非常细小,肉眼仅能按其颜色、硬度等物理性质及结构、构造来鉴定。它多具滑腻感,粘重,有可塑性、烧结性等物理性质。若是纯净的粘土岩,一般为浅色的土状岩石。层理是粘土岩中最明显的特征,因此,人们就按粘土岩层理(倘层理厚度小于1毫米称页理)及其固结程度进行分类,将固结程度很高、页理发育,可剥成薄片者称作页岩。页岩常含化石。粘土岩中以页岩为主。将那些固结程度较高、不具页理,遇水不易变软者称泥岩。最后,再根据颜色与混入物的不同进行命名,如可称作紫红色铁质泥岩、灰色钙质页岩等。,3、化学岩和生物化学岩的肉眼鉴定此类岩石中分布最广和最常见的有碳酸盐岩、硅质岩、铁质岩和磷质岩,尤以碳酸盐类岩石分布为广。有无生物遗骸是判断属于生物化学岩或是化学岩的标志。化学岩成分常较单一。它们多为单矿物岩石,故此,可按其矿物的物理性质进行鉴定。化学岩具有化学结构,即结晶粒状结构和鲕状结构等;生物化学岩具生物结构,即全贝壳结构、生物碎屑结构等。,综合上述,在观察和描述沉积岩时应注意要描述岩石整体的颜色,区分岩石是碎屑结构、泥质结构或结晶结构和生物结构等;据其矿物成分、颗粒大小及颜色上的差异,观察岩石的层理,注意层面上波痕、泥裂等构造特征;要描述组成岩石的主要矿物、碎屑物及胶结物等成分。对砾石的形状、大小、磨圆度和分选性等特征要描述,并要确定胶结类型,以及胶结程度。对沉积岩命名时应遵循“颜色胶结物岩石名称”的法则。此外,还需注意沉积岩体形状、岩层厚度及产状、风化程度、化石保存情况及其类属。,(四)变质岩的观察与描述,我国区域变质岩系十分发育,时代自太古宙到期中生代均有出露。其变质岩石类型十分复杂,主要有片麻岩、粒状岩石(变粒岩、浅粒岩)、片岩、千枚岩、变质硅铁质岩、大理岩、变质铁镁质岩及区域混合岩等。有关原岩建造主要有超基性到酸性喷出岩(包括熔岩、凝灰岩)、硬砂岩、各种沉积岩及不同性质的侵入岩。上述变质岩类均属不同的原岩建成造经受不同时期、不同类型区域变质作用的结果。区域变质作用的主要类型大致可分为地壳演化早期造盾阶段的区域中高温变质作用,及造盾阶段之后与造山运动有关的区域动力热流变质作用、区域低温动力变质作用和埋深变质作用。不同成分的原岩经受不同类型的区域变质作用,在一定的温高压力条件下,形成各具特征的矿物和常见矿物共生组合,并因之分别构成不同温压条件的麻粒岩相、角闪岩相(高角闪岩、低角闪岩相)、绿片岩相(高绿片岩相、低绿片岩相)、蓝闪石片岩相(蓝闪绿片岩相、蓝闪石硬柱石片岩相)及次绿片岩相(浊沸石相和葡萄石绿纤石相)。我国区域层状变质岩系按大地构造运动可分为12期,从太古宙迁西期新生代喜马拉期变质岩系均有。所以,变质岩系的发生和发展与大地构造环境和地壳演化有密切的关系。在全球构造位置上,我国处于欧亚板块、太平洋板块及度板块的结合部位,地质环境差异较大,发展历史很不相同,因而区域地质各具特色,造成变质岩石类型复杂,岩石相对难以识别。,在野外鉴别变质岩的方法、步骤与前述岩浆岩类似,但主要根据是其构造、结构和矿物成分。这是因为,变质岩的构造和结构是其命名和分类的重要依据。第一步可先根据构造和结构特征,初步鉴定变质岩的类别。譬如,具有板状构造者称板岩;具有千枚构造者称千枚岩等。具有变晶结构是变质岩的重要结构特征。例如,变质岩中的石英岩与沉积岩中的石英砂岩尽管成分相同,但前者具变晶结构,而后者却是碎屑结构。第二步再根据矿物成分含量和变质岩中的特有矿物进一步详细定名。一般来讲,要注意岩石中暗色矿物与浅色矿物的比例,以及浅色矿物中长石和石英的比例,因这些比例关系与岩石的鉴定有着极大关系。例如,某岩石以浅色矿物为主,而浅色矿物中又以石英居多且不含或含有较少长石,就是片岩;若某岩石成分以暗色矿物为主,且含长石较多,则属片麻岩。变质岩中的特有矿物,如蓝晶石、石榴子石、蛇纹石、石墨等,虽然数量不多,但能反映出变质前原岩以及变质作用的条件,故也是野外鉴别变质岩的有力证据。关于板岩和千枚岩,因其矿物成分较难识辩,板岩可按“颜色所含杂质”方式命名,如可称黑色板岩、炭质板岩;千枚岩可据其“颜色特征矿物”命名,如可称银灰色千枚岩、硬绿泥石千枚岩等。,在野外,还要观察地质体产状、变质作用的成因。比如,石英岩与大理岩两者在区域变质与接触变质岩中均有,就只能根据野外产状和共生的岩石类型来确定。假如此类岩石围绕侵入体分布,并和板岩共生,则为接触变质形成;假如此类岩石呈区域带状分布,并和具片状或片麻状构造的岩石共生,则为区域变质所形成。对变质岩我们也应描述岩石总体颜色,注意其岩石结构。若为变晶结构,则要对矿物形态进行描述。注意观察岩石中矿物成分是否定向排列,以便描述其构造。用肉眼和放大镜观察可见的矿物成分应进行描述。若无变斑晶,就按矿物含量多少依次描述;若有变斑晶,则应先描述变斑晶成分,后描述基质成分。至于其它方面,如小型褶皱、细脉穿插、风化情况等,亦应作简略描述。在为变质岩定名时,应本着“特征矿物片状(或柱状)矿物基本岩石名称”的原则。如,可将某岩石定名为蓝晶石黑云母片岩。,(五)岩层产状与厚度的测量,岩层产状系指层状岩石的空间位置。岩层的空间位置决定于层面的位置与岩层的厚度。广泛分布于地表的沉积岩,其外貌最突出的特征即为层状构造,大部分火山岩和一部分变质岩也显示层状构造,这些岩层产状的变化是构造运动造成岩石变形的具体表现。我们为了研究地质构造、寻找变形构造的依据,就必须在野外测定岩层产状。测定岩层产状是一项最基本的野外工作,也是十分重要的基础工作。,1、岩层产状的测量岩层产状既可在野外用罗盘测量,也能在地质图上读出来,但通常是在实地运用地质罗盘直接测定。岩层产状是以岩层层面在空间的延伸方位和倾斜程度确定的,即采用走向、倾向和倾角三个要素来表示。测量岩层走向时,先找到岩层的岩面,(若层面凹凸不平,可将野外记录薄或图夹等物置于层面上),将罗盘的长边(即标有“南”“北”方向的边)紧贴在倾斜岩层的层面上,然后移动罗盘使其呈水平位置,待水平气泡居中、磁针稳定时,读指北针或指南针所指度数,即为岩层走向(方位角)。走向有两个指向(亦即走向线的两端),两者相差180,只要记录其中一个即可。测倾向时,以罗盘北端指向岩层倾斜方向,将罗盘南端即东西向短边紧贴在层面的走向线上,水平放置(气泡居中),读取北针所指度数,即为所求倾向(方位角)。倾斜岩层的倾向仅有一个。因倾向与走向二者垂直,故在野外实际工作中,只要测出岩层的倾向或走向,再加上或减去90,即得岩层走向或倾向。测倾角时,要先将罗盘倾竖,让罗盘长边全部紧贴层面并与走向线垂直,然后,用手指中指搬动底盘上活动扳手使倾斜仪上的水准气泡居中,读取倾斜仪所指底盘上的度数,即为所测倾角。,测量岩层产状时务必注意,要在露头上而不能在滚石上量测。这就要求我们对所见露头必须首先判别是否为“生根”基岩,仔细观察它是否受风化、剥蚀、重力(如山崩或滑坡)等作用的影响,而使其空间位置发生变动。如果对岩层层面的最大倾斜方向难以分辩,可在层面上撒些水滴或细砂,借助其下流直线便能迅速、准确地进行量测。所测岩层产状要按规定记录。虽然目前国内各地质单位记录产状所用方式尚未统一,但其一般格式不外乎符号表示法与文字表示法两种。又因地质罗盘存在着标记方向有用方位角和象限角两种刻度之差别,所以,产状要素的书写方法亦有不同若用方位角表示法,只记倾向与倾角,走向可按倾向90推算。例如,岩层倾向南东125,倾角40,可记作SE125∠40,简记为125∠40,推算出走向为N35E或S215W。若用象限角表示法,此产状就可记作N35E/40SE或35W/40SE。在地质图上,产状要素常用“T30”符号表示,其中长线表示走向,短线代表倾向,数字为倾角。此长短线必须