应用地质学知识来解开“商品大理石”神秘面纱

商品大理石的概念远比普通变质岩中的大理石广泛，因此商业上大理石包括各种碳酸盐和镁质硅酸盐，他们的主要矿物组分是各种方解石、白云岩或蛇纹石。我们平时所说的大理石地质学上是沉积岩的一种。因此必须了解沉积岩。

沉积岩是在地表或近地表的常温常压条件下，由风化作用、生物作用和火山作用的产物，经过介质的搬运、沉积形成的松散的沉积物，再经压实、胶结而成的层装岩石。沉积岩的物质主要来源于先成岩石（无论是火成岩、变质岩和先成的沉积岩）风化作用和剥蚀作用的破坏产物，包括碎屑物质、溶解物质和新生物质；除此还包括生物遗体、生物碎屑以及火山作用的产物。因此沉积岩的平均化学成分和岩浆岩近似，但由于沉积岩形成条件不同，所以在化学成分上又有差异。沉积岩中在化学成分上，沉积岩中Fe2O3多于FeO，K2O多于Na2O，岩浆岩则与此相反。因为地表环境富含水和二氧化碳，所以沉积岩中水和二氧化碳的含量也明显比岩浆岩中的高。沉积岩的矿物成分：在岩浆岩中大量存在的矿物如角闪石、辉石、橄榄石等在沉积岩中很少见。在岩浆岩中大量存在的矿物如长石、石英等，在沉积岩中也大量存在，是组成沉积岩的重要矿物。有些是在沉积过程中形成的矿物如某些氢氧化物、氧化物、盐类矿物、粘土矿物等，是在地表（富含O2、CO2水等）条件下形成的，称为自生矿物，这些矿物在岩浆岩中是很少见或缺乏的。沉积岩按成因及成分可大致分类为：1、碎屑岩类：包括正常的碎屑岩、火山碎屑岩；2、化学岩和生物化学岩。

沉积岩的构造：层理和层面构造是沉积岩特有的构造。沉积岩因层理构造显示其非均匀性，层理有：水平的、波状起伏的、倾斜的、交错的等，肉眼看不到层理构造的为块状层理。层面构造是各种地质作用在沉积物表面留下的痕迹。常见的有波痕、泥裂、雨痕、虫迹等。

沉积岩的结构：沉积岩的结构与沉积岩的成因紧密相关可分为：碎屑岩具有碎屑结构、化学岩具有化学结构、生物成因的生物结构。

碎屑结构：按碎屑颗粒的直径大小又可分为：

砾状结构：>2mm

砂状结构：0.05—2mm之间

粉砂状结构： 0.O05—0.05mm之问．

泥质结构：<0.005mm。

化学结构：矿物是通过胶体溶液或真溶液中以化学方式沉淀而生成的结构，它可以是隐晶的，也可以是显晶的。

生物结构：岩石中几乎全部或大部分由生物遗体(如贝壳等)所组成.

沉积岩的颜色：沉积岩的颜色往往反映了岩石的成分和形成的环境。白色的沉积岩多为纯净的高岭土、石英、方解石、盐类成分组成。深灰色-黑色一般说明岩石中含有有机成分或散状的硫化铁等杂质。是还原环境下形成的岩石；肉红色或深红色可能含有较多的正长石或氧化铁，是在氧化环境下形成的；含二价铁的硅酸盐组成绿色沉积岩，形成于弱还原环境。

沉积岩的肉眼鉴定方法和步骤：

1、碎屑岩：具有典型的碎屑结构，观察描述以下内容：

1）颜色：要求指出岩石的总体颜色，并要区别新鲜面和风化面的颜色。

2）构造：看有无微层理和层面构造，一般以块状构造常见。

3）结构：碎屑岩具有典型的碎屑结构，由两部分组成：1、碎屑部分：描述碎屑颗粒的大小及含量，若为粗碎屑岩，描述砾石或角砾的大小、形态、磨圆度等。2、胶结部分：常见的胶结物有：黏土质：土状，岩石较松散，小刀可以刻动，并在水中可以泡软。铁质：使岩石呈紫红色或褐色。硅质：白色，硬度大于小刀，往往胶结紧密。钙质：白色加稀盐酸强烈起泡。

4）碎屑成分：常见的有：石英、长石、白云母及岩屑碎屑，确定碎屑成分及含量。

5）命名：碎屑岩按碎屑颗粒的大小先定出：砾岩、砂岩、粉砂岩、泥质岩，基本名称，再按碎屑粒级、成分细分。

2、泥质岩：泥质岩由黏土矿物组成，矿物颗粒非常细小，故在手标本中肉眼鉴定其成分是困难的。主要观察描写泥质岩的颜色和物理性质。

1)颜色：一般的泥质岩往往为浅色，混入有机质则显黑色，混入氧化铁呈褐色，含绿泥石、海绿石等为绿色。

2)物理性质：观察岩面断口、硬度、可塑性，在水中易否泡软，吸水性强弱等。

3)构造：观察岩石中有无层理、波痕、结核、泥裂等。

4)是否含有生物化石。

5)泥质岩易和粉砂岩混淆：肉限鉴定一般用手研磨岩石粉末，有无砂感予以区别。若无砂感者定为泥质岩。

6)命名：泥质岩本身的进一步分类根据固结程度、有无页理构造分为黏土、泥岩和页岩，有的还可根据颜色、硬度和滴酸起抱等进一步分为铁质、硅质和钙质页岩等。

3、化学及生物化学岩：

1)颜色：灰-灰白色居多，但往往随混入物而变化。

2)构造：应注意有无微细层理和层面构造，有无化石等。

3)结构：若为结晶粒状，要按粒度划分粗、中、细粒及其含量；若为生物碎屑，要分清生物种属及其含量。

4)断口：可反映岩石的固结程度和结构、构造。如岩石由显微粒状方解石或白云石组成，固结差的为土状断口，固结致密的为贝壳状断口，颗粒较粗大而均匀的则呈“砂糖状断口”颗粒较小不均匀而含有生物碎屑的则呈不平坦断口，若有显微层理则呈阶状断口。

5)硬度：一般小于小刀，如混入硅质，硬度增加。

6)遇酸反应：加酸起泡程度。

7)命名：化学岩和生物化学岩主要根据物质组成进—步分类命名，其中碳酸盐类岩还应根据钙、镁和黏土物质的百分含量(即与盐酸反应难易程度)以及碎屑的成分与结构进一步细分类。

(二)沉积岩肉眼鉴定描述举例

对岩石标本，依上所述步骤观察、描述完毕，最后应给予命名。为便于从岩石名称中反映出岩石特征，往往用岩石的全名称。

一般顺序是：颜色+构造+结构+成分。

m号标本

新鲜面为白色，风化面为灰白色；具层理构造；粗粒砂状结构，粒度—般为1mm左右，

有5%＞2mm的砾石，磨圆较好，多呈浑圆状，分选也较好；硅质胶结。碎屑矿物主要为石英，其含量大于90%，可见少量长石，风化后呈高岭土。

根据定名原则，m号标本全名为：白色含砾粗粒石英砂岩。

n号标本

黄绿色，带少量褐色斑点，泥质结构，岩石致密，硬度低，指甲可刻动，断口粗糙，表面光泽暗淡，可见细小云母片，含三叶虫和圆货贝化石碎片，具有平行的簿层状页理构造，滴盐酸起泡。

n号标本可定为:黄绿色含生物钙质页岩。

q号标本

灰白色，泥晶结构，块状构造，岩石具贝壳状断口，固结致密，小刀可刻动，局部有粗晶的方解石颗粒，直径l—2mm左右，解理面闪闪发光，加盐酸剧烈起泡。

故q号标本可定为:灰白色泥晶灰岩。