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给各位新老猎人们介绍点找化石必备的地质学基础~

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发表于 2009-7-26 17:20:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
不知道以前有没有朋友发过类似的帖子。。。
就算有 这个是我自己的一点小结 版本不同 呵呵!
----------------
我做了个投票 关于地质和化石的
虽然只有算我在内的四个人投票 不过有两个人都是只爱化石 不喜欢地质也不懂地质的~
其实这样对猎人们的影响会很大
因为“工欲善其事 必先利其器”
所谓的器 一方面是我们带去野外的工具 地质锤啊 镐头锄头 GPS 地形地质图什么的 这是硬件~
而软件 不光是要对古生物的形态 特征 时代比较熟悉 更需要对地质有个基本概念
特别是要会认岩性 知道什么样的岩石里有化石 什么样的岩石好开采 什么样的岩石可以弃之不顾
这样会收到事半功倍的效果~

职业农夫M我 说他是地质盲 对找化石影响很大
于是便有了这个念头:给各位新猎手老猎户们做个简明教程
帮助大家利其器~
----------------------
第一章
找到沉积岩~

首先我们要知道 化石是出产于沉积岩中的(鉴定版里见到有些筒子拿块极像岩浆岩的石头说是化石~很无奈)
那么 首先要会辨认 这块石头这座山 是不是沉积岩~
在野外看沉积岩 主要就是看岩石是否分层~
大规模延伸的显著分层~
large_ba1I_1087f132089.jpg
灰岩的地层
c9fe094560c9fda6b3b7dc23.jpg
山崖上有明显的黑色层位 规模大产状平直 故为沉积岩的分层特征~
目视像灰岩
DSC00686.JPG
显著的分层
DSC00665.JPG
地层效果也不错~
DSCN1786.jpg
稳定的分层
-----------------

岩浆岩和变质岩 要么是整体一大块 不分层 要么是有假分层或者遗留的层状结构--变质岩里可以见到~
再或者是形态不规则~岩墙岩脉岩株~条状柱状板状墙状~~等等
这是宏观
10403.jpg
图中岩石沿节理风化剧烈 是侵入岩的特点之一
此外植被覆盖差 说明岩石坚硬致密 不易风化
中间一段黑色是一处岩脉(岩株?)
20070425 064.jpg
提示一下 右上和左下可以看出不是沉积岩~
200807031444235512.jpg
玄武岩的柱状节理 这个太明显了~~
--------------

具体到岩石上看 就是需要掌握一些基本构造
岩浆岩 没喷出地表的岩浆岩 通常有肉眼看得见的矿物晶体颗粒 种类还不少
什么石英 长石 云母 角闪石 辉石等等
这是最显著的特征~
喷出岩更好认了 有明显的气孔构造~里面往往充填了矿物形成玛瑙或玉髓
上几个标本~
y0011ap.jpg
这个是喷出岩~
y0042ap.jpg
侵入岩 有粗大的晶体颗粒~
y0068ap.jpg
y0103ap.jpg
y0109ap.jpg
y0158ap.jpg
晶粒大小不一的侵入岩~~
是不是感觉有点麻麻点点的?
对了~就这种感觉!
-------------
变质岩 有些浅变质岩是不太好认的~~
这方面我不大熟悉。。。各位看家有谁对这熟悉的~可以再后面加内容~
上几个图
20071022023939947.jpg
20081204104526905.jpg
看了有什么感觉?
颜色好看吧~结构混乱吧~
变质岩通常就是这样的~~
--------------

沉积岩 分化学沉积岩和机械沉积岩
常见的是碳酸盐岩和碎屑岩~
碳酸盐岩最大的特征是 滴盐酸会起泡泡~
不同的成分起泡程度不同 这个与找化石有关 后面说~
碳酸盐岩通常是灰色 灰白色 深灰色 灰黄色 灰黑色 灰&棕红色等
反正是带点灰蒙蒙的感觉就对了~

碎屑岩 顾名思义 碎屑
是可以用肉眼和放大镜看见的颗粒
按粒度大小包括砾岩 砂岩 细砂岩 粉砂岩 泥岩 页岩

那么照到沉积岩了 是不是就一定有化石呢?
NO!
欲知原因 静待下文~(请勿插楼,谢)
DSC00672.JPG
SDC15779.JPG

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 楼主| 发表于 2009-7-26 18:31:00 | 显示全部楼层
第二章
认出这是什么沉积岩~

上一章 是一点在野外确定沉积岩区域的办法
这一章 介绍点确定出沉积岩区域以后 分辨是哪类沉积岩的方法
因为不是所有的沉积岩都产出化石的~

之前说到 常见沉积岩包括碎屑岩和碳酸盐岩

先从碎屑岩说起吧

碎屑岩的形成 是风化作用形成的岩石碎屑
在流水的作用下搬运 并且出现分选~
碎屑在搬运过程中也不断演化~出现砾 砂 泥的区别
区别是大小不同~
然后在水流带不动的时候沉积下来 埋深压实成岩

1.砾岩
单说这个砾字 名堂就不少
有火山角砾岩 断层角砾岩 等
最明显的特征就是有较大的砾石颗粒
这个没什么号说的 太好认了~
上个图意思一下~
W020081027534642472657.jpg
下部为生物扰动灰岩 上部为砾岩

2.砂岩
砂岩和砾岩的区别就是 颗粒变小了~
直径在两毫米以下~又分粗砂 中砂 细砂~
成风通常有三种 石英砂粒 长石砂粒 岩屑颗粒~
按三种成分的不同 又可以叫石英砂岩~长石石英砂岩 长石砂岩 岩屑砂岩 等等

质地通常比较坚硬
但不很耐风化 尤其是长石越多 越不耐风化

3.粉砂岩
颗粒更小了~肉眼已经难以辨识 但放大镜可以看出来
是0.05到0.005毫米之间的砂岩~
不是很坚硬~容易敲碎~
也容易风化一些

4.泥岩
颗粒小到用放大镜都看不大出来了~
感觉就像是泥巴块~但比泥巴块硬一些~
可以敲成粉末~很不耐风化

5.页岩
具有页理的泥岩~
所谓页理 就是可以像书页一样很容易一层层剥开
质地软 不耐风化~易碎

[localimg=180,135]1[/localimg] DSC00672.JPG
这就是一层页岩~
产出化石的主力军~
-----------------
再说说碳酸盐岩
碳酸盐岩的形成 是水中碳酸盐析出以及生物的壳体骨骼等富含碳酸钙的成分逐渐堆积起来
最后埋深压实~形成岩石

常见的有三类 灰岩 白云岩 和二者的过渡品种~什么白云质灰岩啊 灰质白云岩啊~

1.灰岩
主要成分是方解石 碳酸钙含量很高~滴盐酸会剧烈起泡~
上章说了颜色 以灰色为主 有时候会呈现黄色或棕红色
这是泥质成分比较多和铁质成分较多时候的颜色

灰岩质地坚硬 但容易被流水侵蚀形成喀斯特地貌~
灰岩的山区有个特点 就是山势通常较缓 谷底开阔~
很少见到怪石嶙峋的样子~
质地坚硬意味着不好敲~~~

2.白云岩
主要成分是白云石~碳酸钙镁 其中很影响性质的是碳酸镁
滴盐酸起泡不剧烈~
但被阳光暴晒以后滴酸起泡也会很剧烈
需要找背阴处的新鲜面来滴酸~

外观上很像灰岩~颜色啊 质地啊都像
但有一点 白云岩具有刀砍纹 表面通常棱角分明
而灰岩表面要圆滑的多~

这与碳酸镁含量多有关~
具体说来 是与碳酸镁的晶体结构有很大关系的~只是这个在这里不重要~
只需要知道结果就可以了:
碳酸镁含量越高,即白云石越多
棱角越明显 刀砍纹越多

上几个图说明一下
DSCN1786.jpg
中上扬子地台 中奥陶统临湘组泥质灰岩
DSCN1248.jpg
中上扬子地台 下奥陶统南津关组四段砾屑灰岩 含大型交错层理
DSCN1253.jpg
中上扬子地台 下奥陶统牯牛潭组棕红色含泥质条带瘤状灰岩
这三个灰岩 边缘都比较圆润~棱角少~
------------
DSCN1132.jpg

DSCN1134.jpg
两个都是中上扬子地台区 上寒武统三游洞组底部灰黑色砂屑白云岩~
看看有什么不同
是不是没铅笔那张有明显的 像被砍了一样的纹理~

有铅笔那张也有刀砍纹 不过不很清晰
横着和斜着的纹路是羽状交错层理~~不是刀砍纹

-------------

3.过渡类
这个没啥意思了~
用盐酸滴 看冒泡泡程度如何就好了~


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说这么多 也许有人觉得太专业了
会想说这么专业有意义吗~
当然是有的~
因为不是所有沉积岩都有化石
而且化石的含量根据沉积岩的不同也不同~

现在 基本会认沉积岩的种类以后
接着 再来结合生物生存环境谈谈不同环境下形成的沉积岩有什么不同~

敬待下文(吃饭去先~饿死我了~)

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深秋 + 1

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发表于 2009-7-26 19:29:34 | 显示全部楼层
占楼听课
发表于 2009-7-26 19:51:06 | 显示全部楼层
看完了!楼主快吃饭,然后接着讲!谢谢啊!
发表于 2009-7-26 20:59:47 | 显示全部楼层
好贴期待
 楼主| 发表于 2009-7-26 21:33:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 papercut 于 2009-7-27 01:20 编辑

吃完饭 抱个西瓜回来继续~~

发现有点力不从心了~~题目起的太大了啊。。。
呵呵~ 不过我还是尽力去写期待高人斧正。

第三章 所有的沉积岩里都有化石吗?
答:不是

这章将综合讨论一些环境方面的东西

PART1 碎屑岩

不同的沉积环境形成不同的沉积岩
而不同的沉积环境也意味着生存着不同种类的生物
总的来说 颗粒越细小的沉积岩 其中含化石的几率会大很多
因为颗粒越小意味水体越安静
一是水生生物会更多 尤其是底栖生物而且
生物遗骸沉至水底被埋葬的几率更大

但这规律对于大型陆生脊椎动物 就不是那么奏效了~
-------------------
先说说沉积岩的相的概念相

相是沉积环境和沉积物成分的综合反映

为陆相组,三角洲相和海相组

陆相组包括冲积扇相 河流相 湖泊相
海相组比较多 也比较复杂。。。
大致可以说成滨岸 滨海 浅海 浅海陆棚 半深海 深海

总的来说 陆相组中的冲积扇相化石是很少的
河流相的河床,堤岸亚相也不多
但河流洪水期形成的漫滩,沼泽,牛轭湖里化石丰富
湖泊相和海相的化石也很丰富
---------------

1.砾岩
砾岩经常出现在河流上游山区
以及山区过渡到平原的山口处的冲积扇上
还有河床的底部

由于是强水流环境的产物(上游水流急 而冲积扇是洪水一次次堆积的产物)
里面一般是一些植物碎片较多
动物化石较少

2.砂岩

砂岩能出现的环境范围非常大
基本上除了深海半深海
都可以见到颗粒大小各不相同的砂岩

粗粒的砂是砾石进一步被流水改造的产物
多见于河流中上游的河道
其中所含化石的种类和数量还是不多
可见有植物碎片

中砂岩代表的水动力条件已经比较弱了
水流越弱 可能的化石就越多~
在河流的河床和边滩 湖泊的滨湖 三角洲 滨岸及滨浅海较发育
化石种类包括植物碎片 软体动物的贝壳 等

(这几个想死我了。。。写的很草略 抱歉)

细砂岩和粉砂岩代表的水动力更安静
生物种类也更丰富
是砂岩中可能含化石最多的一类

可能出现的环境包括河流的天然堤 河流洪水季节形成的漫滩
以及沼泽 河流截弯取直的牛轭湖湖泊的浅湖到半深湖区
三角洲前缘靠近海的位置 浅海 浅海陆棚

由于涵盖的环境广泛 所具有的生物化石品种也更多
包括较完整的植物化石 鱼类 爬行类
软体动物的贝壳(腹足 头足 腕足) 节肢类(虾蟹 昆虫 三叶虫 鲎)
少量浮游生物 如介形虫

泥岩同上~但沼泽环境形成的泥岩里会有煤~

页岩是找化石的主力几乎涵盖了各类生物化石~

形成的环境比较单一 包括两类

一类是水很浅的海滨 通常是大潮时滞留在岸上的水
里面会有完整的植物
少量底栖生物 包括软体动物的腹足和腕足

还有一类就是水很深处
深湖 深海 浅海里较深的盆地
是漂浮的泥质缓慢沉积形成
生物化石主要是游泳生物和浮游生物死后沉降
会有藻类 鱼类等水生脊椎动物 少量游泳头足类(角石和菊石)
浮游动物比如笔石类 介形虫~
浅海海盆还会有三叶虫 鲎 虾蟹等浅水底栖生物
--------------------

PART 2

碳酸盐岩

碳酸盐岩主要形成环境是大型湖泊 和海洋
其中 灰岩是在水体较浅并且水质清澈处形成
白云岩通常是岸上潮上带产物

尤其是 白云岩形成于盐度很高的环境下

比如干旱地区的盐湖 海水滞留在潮汐带上部~
盐度高意味着生物种类较少~但数量不一定少
内陆盐湖形成的不大了解~

海边形成的白云岩里 化石总的来说是很少的
通常包括叠层石 少量三叶虫 少量底栖贝壳类生物

灰岩形成于水较深的位置
也就是浅海 浅海陆棚 和较深湖~
湖相灰岩也不大了解。。。

海相灰岩里通常含有大量的介壳类化石和生物硬体结构
三叶虫 腕足(贝壳) 腹足(贝壳 螺) 头足(角石 菊石) 节肢类的壳体
珊瑚 海百合 脊椎动物骨骼 牙齿 等生物硬体

不同生物的化石的出现也与水深有关

而灰岩进一步又可以分为颗粒灰岩(鲕粒灰岩 内碎屑灰岩 生物碎屑灰岩)
和非颗粒灰岩颗粒灰岩可以用肉眼看出其中的颗粒~
鲕粒是小圆球 有点像鱼子~是藻类生物作用的结果

内碎屑是指之前的灰岩被强水流打碎以后 再次沉积
于后期再度形成灰岩特点是可以见到也是灰岩的砾石 砂粒~
如图
竹叶灰岩.jpg
竹叶灰岩 内碎屑灰岩的典型

生物碎屑灰岩是大量生物壳体堆积 形成的灰岩
各种壳体化石很多 但多不完整
三叶虫 贝壳类 节肢类 海百合茎等碎片
---------
灰岩的泥质含量也可说明水深
泥质含量越大 水体越深

颗粒灰岩形成的水更浅以底栖生物为主 游泳类生物很少
比如三叶虫 各种贝壳虾蟹螺类 珊瑚 海百合 叠层石等
头足菊石很少~

泥质较多的灰岩形成于较深的水体
游泳类生物化石会变多 而底栖类相应减少~
常见角石 菊石

泥质灰岩往往会有点发黄
形成原因是水体过深以后 碳酸盐将很难从水中析出
相应的 泥质都堆到一块去了~
形成泥质灰岩~

------------------
PART 3
总结

基本上 沉积岩的颗粒越细 所含化石的种类和数量越多

总的来说 砾岩(颗粒直径大于2毫米)里没有什么化石
粗砂岩(2-0.5毫米)里面可能有植物残片
中砂岩(0.5-0.25毫米)里可能有少量的动物化石~和植物残片
细砂岩(0.25-0.05毫米)和粉砂岩(0.05-0.005毫米)是砂岩里含化石的主力
较完整的植物化石 鱼类 爬行类
软体动物的贝壳(腹足 头足 腕足) 节肢类(虾蟹 昆虫 三叶虫 鲎)
少量浮游生物

泥岩和页岩里有最多的化石
包含很多游泳生物 部分底栖生物 大量浮游生物 是没有珊瑚等浅海生物化石

白云岩里化石很少 用心敲可能会发现些介壳类化石 叠层石 三叶虫 贝壳类等~

灰岩化石含量很大
颗粒灰岩中 以生物碎屑灰岩中的化石最多
但多是被打碎了的~
游泳生物的较少

非颗粒灰岩中的化石比较多
门类丰富~
且泥质越多水越深 游泳型生物化石越多~

--------------

这一部分从构思到写完用了将近三个小时
期间查阅了大量资料。。。
因为我发现这里要总结的实在太多太多~
但终究学艺不精 水平有限 谬误之处在所难免

还望众高手多多斧正!

未完待续~(今天就不想写了。。。)

评分

参与人数 7积分 +20 +78 收起 理由
阔叶乔木 + 5
晨晖万里 + 10
专业农夫 + 2
石头bole + 30
深秋 + 1
灵镜鹤子 + 30
闲云鹤 + 20

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发表于 2009-7-26 21:38:48 | 显示全部楼层
好贴  我先顶个
发表于 2009-7-26 21:39:42 | 显示全部楼层
顶!!亮甲山我还会继续寻找,多谢你提供的咨询~
发表于 2009-7-26 21:55:26 | 显示全部楼层
不错,楼主辛苦。
发表于 2009-7-26 22:54:26 | 显示全部楼层
多谢楼主!
发表于 2009-7-27 00:08:15 | 显示全部楼层
拜读 学习
发表于 2009-7-27 00:36:10 | 显示全部楼层
这贴不错,又学到些知识
 楼主| 发表于 2009-7-27 01:17:39 | 显示全部楼层
不算正文的第四章~
副文第一章~
杂谈一点:一个准地质队员在野外的所见所闻

在野外的时候 老师经常教导我们
研究地质 而不能局限于地质
要联系地理 经济 植被覆盖情况 农田分布情况 山势 公路走向 河流走向等多方面因素
这样才可以得到一个综合并且全面的地址信息

说起经济 可以看看当地都兴办了什么矿产企业
比如煤矿 水泥厂 铁矿 稀土 陶瓷厂等

煤矿 意味着该区域内有含煤地层出露或者易于开采
联系植物从海洋登陆是在泥盆纪 华南大规模成煤是石炭纪和二叠纪的海陆交互环境的沼泽成煤~
那么很可能本区的泥盆系 石炭系 二叠系地层都有不错的出露~
7月初去实习的那地 有个小型煤矿
就建在泥盆和石炭的露头附近~挖的煤供水泥厂烧去了~

水泥厂 需要大量的碳酸盐岩
而碳酸盐岩是古生代海相地层的主力岩性~
包括寒武 奥陶 志留 泥盆 石炭 二叠
其中寒武和奥陶都是发育巨厚的碳酸盐岩 白云岩和石灰岩 厚度大 纯度高 质量好~
如果水泥很发达 就要想到这两套地层是不是也很发育并且出露良好~
如果看到水泥厂的采石场~也许那里就是寒武系的地层呢~

我说的是湖北上扬子地台区~在华北也是差不多
在秦皇岛的时候~亮甲山被整个挖空了烧水泥~而那是奥陶系地层~水泥厂喜欢的地层之一~

在他们的采石场 有大型机械帮你挖开了坚硬无比的石灰岩~化石可以说是信手拈来~
什么三叶虫 角石~之类的

铁矿 稀土 陶瓷等 也都有对应的相应主力地层~

-----------------
说起植被 树木不是随便什么地方都长的起来的~
也不是随便什么岩层的风化面都容易长树的~

举个例子 松树喜欢的土质是砂质土~
于是 在这次实习中 就见到了一个十分经典的现象:
华南寒武系覃家庙组二段是一片长石石英砂岩 一段和三段都是白云岩~
其结果就是 一小片松树林从山顶一直到山脚
成一个几十米宽的条带 几乎是笔直笔直的
延伸过山谷 延伸过远处一个个山头~一直到两千米外的一个垭口 翻过去看不见了~
两边全是低矮的灌木丛~
就这么一片高大的松树林 非常精彩的延伸开来~

这就是因为 砂岩的风化面是砂土 适合松树生长~
而两边白云岩风化出来的土壤不适合~
也就是说 松树无形中告诉了我们哪里是砂岩~

对于化石猎人 在大片化石稀缺的白云山上看见一片松树林
无疑是在向我们招手~“Hi~砂岩在这里~来看看有化石没!”
(当然了 有没有是另外一回事~反正我在那没挖到~不过寒武纪没大型植物 要是有的话说不定呢~)

---------------------------
农田分布~
大家都知道 农田需要厚层的土壤才适合耕种~
如果在野外 满山遍野的灌木丛里 看见大片大片的玉米地或者水稻田
就意味那里的土壤厚~肥力高~适合耕种~
而联系到岩石 就是容易风化形成厚层土壤的岩石~

比如泥岩 页岩~这是找化石的主力了~
灰岩露头 是不适合成为大规模农田的~
除非人工运来土壤~那是例外了~野外几乎没见到过

举例吧
有一天我们在山林子里钻来钻去的找断层 我是走在排头找路的~
一路上劈荆破棘 在灌木丛里杀出条路~
路边上依次是寒武系的白云岩 奥陶系的灰岩夹页岩~
中间有个开阔地 队伍休息了一下~一观察
发现老乡种了片玉米地~再仔细一看地层
原来是下奥陶统分乡组顶部的厚层页岩~~
这里我发现过三叶虫 无数的腕足和贝壳类~

往前又走了十几米 就看到断层了~分乡组直接接触到牯牛潭组 中间的红花园组和大湾组不见了~
继续往前了几十米 豁然开朗——
一大片玉米地 红薯地~绿豆地~
从脚下一直延伸过前面的山谷 到对面的山上~绿油油的庄稼地~
定睛一看——对面山上一片裸露的页岩山坡~碎了的页岩散落一地
而再一看 脚下已经是页岩了——
下志留统龙马溪组那厚达一千多米的SUPER页岩层~化石不少

类似的例子很多很多
都是长着灌木的灰岩 走着走着一片庄稼地
再一看~页岩就在农田下~~

------------------------
山势~河流
有个位置我印象很深刻~
两边都是山 中间一个水塘~
水塘那边是寒武系三游洞组的白云岩
这边是奥陶系南津关组的灰岩
中间应该夹了层页岩~~但是因为容易碎裂风化
原本应该连着的山体硬生生被水流从页岩区冲开了~
成了一个谷地~一片水塘~

还有一处也是类似的情况~溪水在奥陶系顶部灰岩与志留系底部页岩之间的地层交界处潺潺流淌下来~
溪水里很多河蟹~呵呵!

再有就是一些山峰间的垭口
通常也是岩性较软容易风化的地方~
或者构造薄弱带 再或者是破碎带~

这样的位置 也要留意~也许有页岩~
--------------------
沿着公路走 也不失为一个在山区最简单有效的辨认地层的方法

----------------

都是些自己在野外听老师讲 结合自己观察 总结的一点点所谓经验~
对于猎人们寻找页岩 泥岩 细粉砂岩
希望能有所帮助吧~

副文完

正文待续~

评分

参与人数 3积分 +60 +1 收起 理由
尼安德特人 + 40 赞一个!
深秋 + 1
闲云鹤 + 20

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 楼主| 发表于 2009-7-27 01:54:23 | 显示全部楼层
挖 六千多字了。。。
继续努力 争取过万
哈哈!
发表于 2009-7-27 02:40:13 | 显示全部楼层
实在难得,替化石爱好者感谢你。
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