一块灰白粗粒石头,指甲划不动,小刀能刻出白痕,常被笼统叫成砂岩。砂岩内部差别很大:同样叫砂岩,石英砂岩能划动玻璃,岩屑砂岩用针一戳就掉渣。分野在碎屑成分,不在颜色。
先量粒度:砂的区间是 0.06 到 2 毫米
砂的粒级为 0.0625–2 毫米。大于 2 毫米的颗粒占一半以上,叫砾岩或角砾岩;更细的占多数,则归粉砂岩或泥岩。粗砂、中砂、细砂的界线可查粒级表,手标本只需判落在哪一段。粒级界线按对半递减,记中位数就够用。
量粒度用放大镜加刻度尺,随机量二十颗取中位数。颗粒支撑还是基质支撑也要记:颗粒互相接触为颗粒支撑,被细泥隔开为基质支撑,后者更接近杂砂岩。
石英过九成、断面像砂糖,是石英砂岩
石英砂岩的石英含量 90% 以上,颗粒圆度好、分选好,硅质胶结,颜色白、浅灰,断面呈均匀砂糖状。硬度接近石英,能划动玻璃,小刀划不动,敲击声脆。断面上颗粒边缘互相嵌合,摸起来像一张粗砂纸。
颗粒间常见次生加大边,石英从颗粒表面向外生长,把颗粒粘成一体,断面上颗粒边界变得模糊。这是它比长石砂岩硬得多的原因,也是它接近石英岩的过渡带。
长石过两成半、颗粒带肉红,是长石砂岩
长石砂岩的石英低于 75%,长石 25%–60%,颗粒棱角状,分选中等,常见白云母碎片。长石多为肉红或浅粉,解理面平整,反光成片,硬度比石英低一档,能被石英划伤。
长石容易风化成高岭土,所以长石砂岩只出现在近源、快速埋藏的地方。手标本上若长石表面发白、手捏成粉,说明风化已深,长石含量要往下调,不能照原样记。含量按未风化的颗粒计,别把土状部分算成基质。
岩屑过两成半、颜色发深,是岩屑砂岩
岩屑砂岩的岩屑超过 25%,多为泥岩、粉砂岩、火山岩碎块,颜色深灰、灰绿、暗红,分选差,颗粒棱角状。岩屑松软,用针能戳出凹坑,这是它与石英颗粒最省事的差别。深色岩屑多时,整块标本的颜色会压过胶结物。
杂砂岩的基质超过 15%,颗粒被细泥隔开,断面粗糙发暗,手摸有砂感也有滑感。本文判断,杂砂岩与岩屑砂岩在手标本上常难分开,最可靠的一条是基质含量,目估误差到五个百分点。
关键数据
下列界线用于把四类砂岩分开,粒级与含量都要在新鲜断面上估。本文判断,定名要写全粒级、碎屑成分与胶结物三项,只写砂岩等于没记录。含量写成区间并注明目估,比给一个精确数字诚实。
- 砂的粒级 0.0625–2 毫米,粗砂 0.5–2 毫米
- 石英砂岩石英含量 90% 以上,硬度近 7,可划动玻璃
- 长石砂岩长石 25%–60%,石英低于 75%,颗粒棱角状
- 岩屑砂岩岩屑超过 25%,颜色深灰、灰绿,针可戳出凹坑
- 杂砂岩基质超过 15%,杂基支撑,断面粗糙发暗
- 砾岩砾石大于 2 毫米且圆状,角砾岩棱角状
边界:胶结物与重结晶会改掉硬度
边界出在胶结物。同一批砂,硅质胶结的硬如石英岩,钙质胶结的滴酸起泡,铁质胶结的呈红褐、染手。胶结物会改变硬度与颜色,让石英砂岩看起来像长石砂岩,滴一次酸、划一次玻璃就能分开。
另一处边界是重结晶。石英砂岩重结晶后颗粒边界消失,变成石英岩,两者靠断面区分:石英岩断口穿过颗粒,呈油脂光泽的贝壳状;石英砂岩断口绕过颗粒,呈砂糖状。本文判断,粒径很细时这一条失效,需要薄片。
参考文献
- 曾允孚, 夏文杰 主编.《沉积岩石学》. 地质出版社, 1986. —— 砂岩的分类与结构。
- 冯增昭 主编.《沉积岩石学》(第二版). 石油工业出版社, 1993. —— 碎屑成分与杂基含量。
- 潘兆橹 主编.《结晶学及矿物学》. 地质出版社, 1993. —— 石英与长石的鉴别。