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[科普中國]-石英砂巖

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石英砂巖是一種固結(jié)的砂質(zhì)巖石,其中石英及硅質(zhì)巖屑含量超過95%。通常很少含雜基質(zhì),常見的膠結(jié)物是硅質(zhì),碳酸鹽,此外還可能有鐵質(zhì)、石膏、磷酸鹽及海綠石。硅質(zhì)膠結(jié)物常為蛋白石及玉髓,它們可以圍繞石英顆粒發(fā)育成為次生生長膠結(jié)物,形成再生生長的沉積石英巖。

這種砂巖化學(xué)成分簡單,以二氧化硅為主;色淺、常是白色;碎屑顆粒的磨圓度,分選性良好;波痕、交錯層理發(fā)育;它是碎屑物質(zhì)經(jīng)長期或反復(fù)侵蝕,搬運的產(chǎn)物。我國華北震旦系地層和華南泥盆系地層中分布很廣。許多沉積型鐵礦常產(chǎn)在石英砂巖中,如河北的宣龍式鐵礦,南方的寧鄉(xiāng)式鐵礦1。

簡介石英砂巖系沉積巖由石莢顆粒經(jīng)粘土、碳酸鹽、鐵質(zhì)、硅質(zhì)膠結(jié)物膠結(jié)而成。按其膠結(jié)物的成分,可分為粘土砂巖、鈣質(zhì)砂巖、硅質(zhì)砂巖等,其中以硅質(zhì)砂巖成分較純。按其中的長石、巖屑含量,可分為石英砂巖、長石質(zhì)石英砂巖、巖屑質(zhì)石英砂巖、長石碎屑質(zhì)石英砂巖。石英砂巖通常用于玻璃和冶金的輔助原料。

砂巖(雜砂巖)基本類型的劃分是根據(jù)主要的陸源碎屑組分,沒有考慮次要礦物和特殊礦物,砂巖中含有這些礦物時,可采用附加定名,如海綠石石英砂巖等。2

石英砂巖分類石英砂巖最突出特征是石英碎屑占90%以上,含有少量長石和燧石等巖屑。重礦物含量極少,往往不超過干分之幾,且多為穩(wěn)定組分,通常由極圓的鋯石,電氣石、金紅石等組成,有時有鈦鐵礦及其衍生的白鈦石。

石英大都為單晶石英,至于多晶石英和波狀消光石英,似乎都比單晶石英穩(wěn)定性差,它們所占比例趨于減少。大部分石英碎屑常磨得很圓,表面光澤暗淡呈霧狀,大小均一,分選良好,缺少泥質(zhì)。這些砂巖在成分和結(jié)構(gòu)上的成熟度很高表明,它是接近理淪上砂巖演化的終極產(chǎn)物。

石英碎屑在許多方面是各不相同的,確定它們的這些特征,對于描述象石英砂巖這樣的,含其他礦物很少的巖石以及推斷它們的可能來源都有一定幫助。

幾乎所有石英均含包裹體,因此,按照包裹體的種類和含量,可將石英顆粒大致區(qū)別開來:

(1)規(guī)則包體:這種包體在一般情況下是可以辨認的。它們通常是長石、云母、磁鐵礦、磷灰石、鋯石等;

(2)針狀包體:當(dāng)其為非常細長的柱狀晶體寸,礦物性質(zhì)極難鑒定,但根據(jù)一般記載可能是電氣石、金紅石、矽線石和藍晶石。它們在石真內(nèi)常有一定方位,可呈平行排列或放射狀排列。

(3)液體和氣體小球狀包體:比較大的液體小球呈流動狀態(tài),在高倍鏡下,根據(jù)其透明性質(zhì)和很低的負突起可以識別。

(4)不透明塵狀包體:這種塵狀包體可多到使原來透明的碎屑石英成為云霧狀,其至完全變暗。

根據(jù)石英砂巖膠結(jié)物的成分,可將石英砂右進一步分類和命名,如鐵質(zhì)石英砂巖,鈣質(zhì)石英砂巖及硅質(zhì)石英砂巖等。在砟質(zhì)石英砂撲中,根據(jù)膠結(jié)物性質(zhì)義可劃分以下三種:

(1)硅石質(zhì)石英砂巖:簡稱石英砂巖,砧質(zhì)膠結(jié)物常為蛋白石或玉髓,砰屑石英才;具或很少次生加大現(xiàn)象。

(2)石英巖狀砂巖:大部分碎屑石英具次生加大現(xiàn)象。

(3)沉積石英巖:幾乎全部碎屑石英具次生加大現(xiàn)象。這種巖石不具有能反射光線的、邊緣尖銳的小晶面,因此,在陽光下有明亮的“閃光”。由于具有很強的凝聚性,當(dāng)巖打破碎時,斷口會切穿顆粒,而不繞過顆粒。它在物理性質(zhì)上的特點是堅硬,耐久、能抵抗侵蝕,在地貌上通常形成陡峭的高山峻嶺,構(gòu)成天然屏障。

許多石英砂巖,尤具是硅質(zhì)膠結(jié)的砂巖,其氧化硅的含量很高,可達99%。甚至更多。但那些含有方解石和硬石膏的砂巖,氧化硅的百分含量, 由于加入了CaO與CO2或SO3,而有不同程度的降低。

另外,根據(jù)石英砂巖中含有的長石和巖屑含量可以將石英砂巖劃分為長石質(zhì)石英砂巖、巖屑質(zhì)石英砂巖和長石巖屑質(zhì)石英砂巖。

長石質(zhì)石英砂巖:長石的含量多于巖屑,一般為5~25%,常見鉀長石和酸性斜長石,而巖屑