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希望能有更多的人了解岩石薄片资料的重要性

已有 1348 次阅读 2019-4-8 22:05 |个人分类:地质现象研究|系统分类:科研笔记

  也不知道是什么时候留下的记忆:具文象结构的碎屑叫文象长石,以致于我在之前的博文和早前给学生上课的课件中,甚至在去年初完成的书稿里也都是这么写的。使我突然发现这样叫有问题的,是一位油田岩矿鉴定的新手,在对她进行砂岩薄片鉴定培训时被问到:“老师,您说的文象长石为何不是岩石碎屑呢?”我在给学生们讲课时强调:由两粒以上或两种以上矿物组成的碎屑都是岩石碎屑。我课件里的“文象长石”为何放在长石中?为何不是岩石碎屑呢?我的这位地质零基础的学员,提出这样的问题令我非常吃惊!细想一下,她问的对啊!具文象结构的碎屑并非单矿物,而是由石英和长石共同组成的,应该是岩石碎屑才对啊。随后,在文献以及网上试着搜索“文象长石”,结果搜到的只有“文象结构”,有文象长石的竟然是我的博文。看来我之前那样的叫法是不妥的。

      下面是我将网上搜索到的有关文象结构的词条整理后的结果:

      文象结构:是指岩石中碱性长石和石英有规则的连生,石英呈棱角形或楔形在碱性长石中定向排列,形似古代象形文字的一种特殊结构。这些石英嵌晶在正交偏光镜下同时消光。用肉眼能观察的文象结构又称为伟晶文象结构,见于花岗伟晶岩中;在显微镜下才能见到的称显微文象结构,在花岗斑岩和花岗细晶岩中常见。形成文象结构,主要是相当长石、石英二组分共结比的岩浆,当温度降至共结点时,长石和石英共同结晶造成的。也有的是由交代作用或固溶体分解形成的。

  最近,在S.S. 奥吉士梯蒂斯的《玄武岩结构图册及成因意义》中也看到有文象结构,书中将这种现象叫石英-长石后成合晶。书中提到在玄武岩中也可以出现石英与长石(有的甚至是斜长石)形成的后成合晶。这一观点又颠覆了之前认为“岩屑中只要见有文象结构,就一定是花岗岩屑”的认识。S.S. 奥吉士梯蒂斯在书中提到这种反常现象(玄武岩中出现石英-长石后成合晶),可能是“同时喷出英安岩岩浆和玄武岩岩浆的混合物”,或是“由于玄武岩熔浆的最后部分中SiO2的富集结晶所致,而这种富集又是在分离结晶作用下橄榄石早期分离的结果。”书中另外的实例写道“有人认为玄武岩中石英的存在归因于上升的玄武熔浆对富含SiO2的沉积岩的同化作用”。玄武岩中花斑状石英交生是交代渗透作用和交代作用造成的,它们在现象上与花岗岩、花岗岩化砾石和片麻岩中交代成因的文象石英相类似。

      总之,这种具文象结构的石英-长石后成合晶不能简单称其为文象长石,文象长石指的是文象结构中与石英交生的长石晶体,而其中呈楔状、三角状的石英称为文象石英。在碎屑岩薄片鉴定时应将石英-长石后成合晶归入“侵入岩屑”栏。

      其实,除了具文象长石结构碎屑的归属以外,在碎屑岩薄片鉴定工作中还有很多值得深思和探讨的问题。比如燧石的归属、复晶石英的归属、岩石命名时云母的归属等等,甚至鉴定时岩石组分百分含量的统计方法都需要认真去思考。也许有人会认为对碎屑岩中某一种碎屑颗粒的归属没有必要那么较真,但作为岩石薄片鉴定人员必须认真对待每一粒组成岩石的矿物或碎屑才是。而使用薄片鉴定资料的人,也要对这项最基础的地质资料引起足够重视,避免因对基础资料了解的欠缺而造成重大的工作失误。

      我就亲自经历过这样一个例子。在鄂尔多斯盆地从事延长组储层研究的人应该都知道:在延长组碎屑岩中,碳酸盐岩碎屑的分布具一定的规律性,可以对延长组小层的划分对比起很好的辅助作用。通过对鄂尔多斯盆地周边所有延长组露头剖面的观察及采样发现,在鄂尔多斯盆地南部(西南方向物源沉积区)延长组长7以上碎屑岩中普遍含有碳酸盐岩屑或白云石矿物碎屑,而在延长组长8至长10碎屑岩中几乎不含碳酸盐岩屑,个别井可以有被铁白云石交代的铁白云石化碎屑。通过碳酸盐岩屑的这一分布规律,可对盆地南部部分钻井剖面延长组长7与长8小层界限进行划分。也就是说,在盆地南部有来自西南方向源区沉积物的地区,当碎屑岩中含有碳酸盐岩屑,则可能属延长组长7或以上地层;而碎屑岩中不含碳酸盐岩屑,且长石与石英含量近等时,则可能为延长组长8砂岩;不含碳酸盐岩屑,且长石含量高于石英者则可能为延长组长9、长10砂岩。受北东方向沉积物源控制的砂岩(延长组长1除外,在延川县清水湾一带延长组长7砂岩中也发现含有白云岩屑)例外。这一规律被上万块延长组砂岩薄片资料所证实。

       在2004年期间,有人提出在延长组长9发现了一套新的优质生油层(油页岩),他们的主要依据是在黄龙县附近的延长组长9地面露头发现优质油页岩层。我们随后特地去黄龙县进行野外调查,对黄龙县城及附近延长组剖面进行细致的野外地层对比,并在与油页岩间互的砂岩中发现含有白云岩屑,说明:这里的油页岩也应该属于延长组长7,而并非延长组长9。此外,在鉴定一口志丹地区钻井剖面的砂岩薄片时,在所送来的被划分为延长组长8的砂岩中看到了大量的白云岩屑及白云石碎屑,看来该井的地层划分可能有误。我当时便将此事反映给了有关人员,可他们始终认为地层划分没有问题。当年曾部署了一批针对延长组长9油页岩勘探的井,最终均未有所突破。小小几粒砂岩碎屑本是可以减少很多不必要的经济损失的。

      为了进一步了解是否存在因对白云岩屑的分布规律没引起足够重视而造成的勘探失误,我曾查阅了一些盆地边缘的探井资料,其中就发现有的探井设计完钻层位是延长组长8,可在完钻深度的砂岩薄片中含有大量白云岩屑,表明:实际完钻层位并非延长组长8,而仍在延长组长7以上地层。该井最终未见油气显示。若是在完钻之前,地质人员将最后一次取芯的岩样送去磨制一块常规岩石薄片,就能很容易地确定是否到达目的层,也许再向下打几米就能钻遇长8,也许会有油气显示。

     其实很多在搞宏观地质人眼里认为比较困惑的问题,只要对岩石薄片进行深入研究,也许就可以轻松解决。由于体制的问题,我们从事岩矿鉴定的人员通常没有太多的话语权,我们只能将在岩石薄片研究中发现的一些问题写在薄片鉴定报告的描述栏里,希望能引起他们的注意。这也是我最初决定在网上发博文的初衷之一,我想通过这个小小的窗口发出自己的声音,能让更多的人了解岩石薄片资料的重要意义,希望有人能从中受益。我退休以后之所以不辞辛苦,愿意到所有邀请我进行岩石薄片鉴定培训的单位或院校去搞培训,就是想从年轻人开始培养,让他们在刚步入地学行业的时候,就能掌握岩石薄片鉴定的技能,能熟悉岩石薄片资料的应用,能够对他们今后的学习和工作带来一些帮助。 


1    花斑花岗岩中具显微文象结构的石英-长石后成合晶,石英呈尖锐三角形与长石交生   正交偏光


2   花斑花岗岩,具显微文象结构,文象长石(f)处于消光位,文象石英(q)呈不规则状与长石交生 

 正交偏光


3    显微文象结构细部特征,具间隐楔形结构,由楔形显微花斑状石英与长石交生后成合晶构成,石英呈三角形或楔形,呈规则状排列  正交偏光


4   玄武岩基质中石英-长石后成合晶交生的局部发育,通常花斑状石英呈有显微象形文字,三角形(或楔形)者为石英,粗玄质玄武岩  正交偏光  选自《玄武岩结构图册及其成因意义》


5   与斜长石呈后成合晶交生的楔形(花斑状)石英。g=花斑状(显微文象)石英;pl=斜长石。粗玄质玄武岩。南非、卡鲁岩系    正交偏光    选自《玄武岩结构图册及其成因意义》


6 花斑状石英-斜长石交生,石英插入相邻的辉石中。pl=斜长石;q=石英;p=与石英呈后成合晶交生的斜长石;箭头“a”表示深入相邻的辉石(py)中的石英   正交偏光  选自《玄武岩结构图册及其成因意义》


7   具显微文象结构的长石-石英后成合晶, F=长石。Q=石英  正交偏光


8     砂岩中由具显微文象结构的长石-石英后成合晶为主组成的侵入岩岩屑    正交偏光


9    砂岩中的侵入岩屑,具显微文象结构,由楔形显微花斑状石英-长石后成合晶交生构成,石英呈三角形或楔形(q)  正交偏光


10   砂岩中的侵入岩屑,母岩具显微文象长石结构   正交偏光


11  砂岩中的花斑花岗岩屑,母岩具显微文象结构,其中含少量他形石英  正交偏光


12  延长组长7及以上砂岩中普遍含白云岩屑及白云石碎屑(D) 正交偏光


13   延长组长7砂岩,含白云岩屑及灰岩屑   正交偏光


14   鄂尔多斯盆地南部延长组长8砂岩微观特征,普遍含喷出岩屑,不含碳酸盐岩屑    单偏光


15   盆地南部长8砂岩中可偶见被铁白云石交代的碎屑,形成多晶嵌合状铁白云石化碎屑    单偏光


16   长8砂岩中可见被铁白云石部分交代的铁白云石化碎屑    单偏光 


17   黄龙延长组长7油页岩露头特征  


18    黄龙剖面延长组长7油页岩露头特征  


19    黄龙剖面延长组长7砂岩镜下特征,因远离提供碳酸盐岩屑的源区,仅含少量白云岩屑

正交偏光


20  D49井 1636.33m 原定延长组长8砂岩,其中含大量白云岩屑及白云石碎屑,其地层不应该是长8,而应归属延长组长7或以上地层    正交偏光


21  D49井 1641.11m  原分层为延长组长8,砂岩碎屑组分中含大量碳酸盐岩屑,其地层不应该是长8, 

应属延长组长7或以上地层   正交偏光






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2 苏德辰 张喜龙

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