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[科普中国]-石英砂岩

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石英砂岩是一种固结的砂质岩石,其中石英及硅质岩屑含量超过95%。通常很少含杂基质,常见的胶结物是硅质,碳酸盐,此外还可能有铁质、石膏、磷酸盐及海绿石。硅质胶结物常为蛋白石及玉髓,它们可以围绕石英颗粒发育成为次生生长胶结物,形成再生生长的沉积石英岩。

这种砂岩化学成分简单,以二氧化硅为主;色浅、常是白色;碎屑颗粒的磨圆度,分选性良好;波痕、交错层理发育;它是碎屑物质经长期或反复侵蚀,搬运的产物。我国华北震旦系地层和华南泥盆系地层中分布很广。许多沉积型铁矿常产在石英砂岩中,如河北的宣龙式铁矿,南方的宁乡式铁矿1。

简介石英砂岩系沉积岩由石荚颗粒经粘土、碳酸盐、铁质、硅质胶结物胶结而成。按其胶结物的成分,可分为粘土砂岩、钙质砂岩、硅质砂岩等,其中以硅质砂岩成分较纯。按其中的长石、岩屑含量,可分为石英砂岩、长石质石英砂岩、岩屑质石英砂岩、长石碎屑质石英砂岩。石英砂岩通常用于玻璃和冶金的辅助原料。

砂岩(杂砂岩)基本类型的划分是根据主要的陆源碎屑组分,没有考虑次要矿物和特殊矿物,砂岩中含有这些矿物时,可采用附加定名,如海绿石石英砂岩等。2

石英砂岩分类石英砂岩最突出特征是石英碎屑占90%以上,含有少量长石和燧石等岩屑。重矿物含量极少,往往不超过干分之几,且多为稳定组分,通常由极圆的锆石,电气石、金红石等组成,有时有钛铁矿及其衍生的白钛石。

石英大都为单晶石英,至于多晶石英和波状消光石英,似乎都比单晶石英稳定性差,它们所占比例趋于减少。大部分石英碎屑常磨得很圆,表面光泽暗淡呈雾状,大小均一,分选良好,缺少泥质。这些砂岩在成分和结构上的成熟度很高表明,它是接近理沦上砂岩演化的终极产物。

石英碎屑在许多方面是各不相同的,确定它们的这些特征,对于描述象石英砂岩这样的,含其他矿物很少的岩石以及推断它们的可能来源都有一定帮助。

几乎所有石英均含包裹体,因此,按照包裹体的种类和含量,可将石英颗粒大致区别开来:

(1)规则包体:这种包体在一般情况下是可以辨认的。它们通常是长石、云母、磁铁矿、磷灰石、锆石等;

(2)针状包体:当其为非常细长的柱状晶体寸,矿物性质极难鉴定,但根据一般记载可能是电气石、金红石、矽线石和蓝晶石。它们在石真内常有一定方位,可呈平行排列或放射状排列。

(3)液体和气体小球状包体:比较大的液体小球呈流动状态,在高倍镜下,根据其透明性质和很低的负突起可以识别。

(4)不透明尘状包体:这种尘状包体可多到使原来透明的碎屑石英成为云雾状,其至完全变暗。

根据石英砂岩胶结物的成分,可将石英砂右进一步分类和命名,如铁质石英砂岩,钙质石英砂岩及硅质石英砂岩等。在砟质石英砂扑中,根据胶结物性质义可划分以下三种:

(1)硅石质石英砂岩:简称石英砂岩,砧质胶结物常为蛋白石或玉髓,砰屑石英才;具或很少次生加大现象。

(2)石英岩状砂岩:大部分碎屑石英具次生加大现象。

(3)沉积石英岩:几乎全部碎屑石英具次生加大现象。这种岩石不具有能反射光线的、边缘尖锐的小晶面,因此,在阳光下有明亮的“闪光”。由于具有很强的凝聚性,当岩打破碎时,断口会切穿颗粒,而不绕过颗粒。它在物理性质上的特点是坚硬,耐久、能抵抗侵蚀,在地貌上通常形成陡峭的高山峻岭,构成天然屏障。

许多石英砂岩,尤具是硅质胶结的砂岩,其氧化硅的含量很高,可达99%。甚至更多。但那些含有方解石和硬石膏的砂岩,氧化硅的百分含量, 由于加入了CaO与CO2或SO3,而有不同程度的降低。

另外,根据石英砂岩中含有的长石和岩屑含量可以将石英砂岩划分为长石质石英砂岩、岩屑质石英砂岩和长石岩屑质石英砂岩。

长石质石英砂岩:长石的含量多于岩屑,一般为5~25%,常见钾长石和酸性斜长石,而岩屑