钻孔岩心鉴定规程
钻孔岩心鉴定规程
钻孔岩芯鉴定规程
新疆维吾尔自治区煤田地质局
一九八八年十二月
目
录
第一章
前言
1
第二章
几项统一规定
3
一
岩层分层并层原则
3
二
复杂结构煤层中煤及夹矸的起算下限
3
三
岩石（包括松散沉积物）的颜色及粒度的描述
3
四
对有益矿产的综合评价
3
五
对岩芯破碎程度的描述
3
六
岩芯鉴定员的日常工具
3
第三章
松散沉积物
6
一
沉积物的名称
6
二
对土质岩芯的描述
6
三
分选性
7
四
对粘土及砂土的描述
7
五
松散沉积物的成层结构
7
六
矿物成分
7
七
鉴定内容
7
第四章
沉积岩分类及命名
9
一
按物质来源分类
9
二
沉积岩石学分类
9
三
按不同成分来源、沉积方式及结构分类
9
四
我单位采用的岩石分类
9
第五章
岩石的鉴定及描述
13
一
单层厚
15
二
成分
15
三
颜色
15
四
构造
16
五
结构
25
六
圆度
27
七
分选性
27
八
胶结物
28
九
节理
29
十
对试剂的反应
32
十一
断口
32
十二
化石
32
十三
岩层接触关系
32
十四
断层
33
十五
褶皱
33
十六
岩层倾角及岩芯倾角
34
十七
岩芯鉴定描述的主要内容
34
第六章
煤及其鉴定与描述
36
一
分类
36
二
煤层命名
36
三
腐植煤的煤岩分类
36
四
煤的肉眼鉴定
38
五
煤层冲刷与煤层结构
41
六
煤层描述举例
41
七
煤岩类型柱状图并举例
42
第一章
前
言
一、地质钻探工程中所获得的煤田地质资料是煤田地质工作的第一性资料，是评价煤炭资源的重要依据，但资料的可靠程度及用以计算资源量的精度是否有保证，关键又在于对岩芯鉴定和描述是否详细准确，也就是我们的地质检验工作是否做到了取全取准第一性资料，所以岩芯鉴定与描述工作是一项重要的工作。
二、岩芯鉴定工作是一项综合性的地质科学工作。要求岩芯鉴定员要有较全面的地质科学知识，除对岩石的一般物理性质进行描述外，并着重于煤层的鉴定与描述；
同时对所有的地质现象必须详细地观察和记录，对化石及岩相方面的鉴定与描述也应逐步提高水平。
三、岩芯的鉴定与描述工作是由地质检验员来担任的，他们的工作直接关系到地质报告的质量，因此，我们在委派地质检验员时必须认真，切记轻视草率，地质检验员本身也要抱着科学求实的、严肃认真的态度，尽量做到把钻探地质检验工作做好，把钻孔的地质资料清晰的全面地反映在记录中与图纸上。
四、制定本规程的目的，是为了加强各勘探队的岩芯鉴定与描述工作，并使其要求和内容达到完善、统一，以保证优质地质报告的提出。
从以往工作看，各队岩芯鉴定描述都存在不少问题，钻孔柱状图及岩芯鉴定中地质术语不统一，有的甚至自己编造“地质”名词及描述内容，在钻孔柱状图上并层及描述有很多不合理的现象，还有很多不合汉字字体的自创字，这些都给我们工作带来了很多损失，与兄弟单位比，我们也感自愧，在今后的工作中应该引以为戒。
五、本规程的内容是根据一九八八年初我局举办的“地质人员及水文地质人员冬训班
”讲课稿整理而成。另外还把化验室施惠娟同志“有关煤质化验及采样的一般知识与要求”的讲稿也附于后，以便工作中参照执行。
为了提高我们煤田地质人员的水平，以适应今天科学技术的发展，也增强在同行业中的竞争能力，希望我局广大地质人员在工作中应有所创造有所前进。
第二章
几项统一规定
一、岩层分层、并层原则
（1）按岩性的变异作为划分岩层的依据。
（2）岩层真厚度达到 0.5 米即进行分层。
（3）岩层真厚度小于 0.5 米者，可以并层，并进行扼要描述。
（4）煤层真厚度达到 0.1 米时即进行单独分层。
（5）煤层真厚度小于 0.1 米时可与岩层并层，但要注明其深度并进行扼要叙述。
（6）并层后不能出现紧挨的两层为同一岩石名称，并层后的岩石名称应以其主要的岩石的名称来命名。
（7）凡作为标志层的岩石，无论厚薄均要进行分层。
二、复杂结构煤层中，煤与夹矸的起算下限真厚度均为 0.01 米。
三、对岩石（包括松散沉积物）的颜色及粒级描述，均采用先付后主的次序。如“黄褐色”中的褐色是主色，黄是次色。如“中粗粒砂岩”中的粗是主要粒级，中是次要粒级。
四、对一个煤田或矿区进行综合评价，除煤而外的其他有益矿产如铁、锰、铝土、石膏、石油、铜、油页岩、放射性矿物、建筑材料等都应做好鉴定描述。有必要时要求采样化验。
五、对岩芯的完整程度，可按岩（煤）芯的柱状长短来描述。如岩（煤）层厚大于 0.5 米者，岩（煤）芯柱长大于 0.5 米，称长柱状，岩（煤）芯柱长在 0.1~0.5米者，称短柱状，岩（煤）芯柱长在 0.1 米以下者，视情况可称块状、碎块状、末状。
六、岩芯鉴定表分原始记录及誉清本。原始记录本上要按钻探回次进行描述，而誉清本则要综合整理，逐层进行描述。
七、岩芯鉴定员必须配备的日常工具：化学试剂、罗盘、地质锤、放大镜、小米尺、条痕板等。
八、每个队地质科三边组，对每个孔的岩芯鉴定表都要进行检查验收。其评级验收按“
孔岩芯鉴定表质量等级评定”表中的规定进行。该表要附在岩芯鉴定表后，并存入档案。（见附表 1）
孔岩芯鉴定表质量等级评定
表 1
评级内容
整洁及清楚
分层及并层
动物及植物化石
规程规定的术语
错字、别字、自创字
评
级
标
准
以字面不整洁及描述不清楚的点数计：
0—5 点评《好》
6—10 点评《中》
11—20 点评《差》
＞20 点或全鉴定表评《不合格》
以分层和并层不正确的点数及累计孔深、层厚的不正确点数计：
0—5 点评《好》
6—10 点评《中》
11—20 点评《差》
＞20 点评《不合格》
以未定名和未描述含化石的点数计：
0—5 点评《好》
6—10 点评《中》
11—20 点评《差》
＞20 点或或含化石而不描述、不定名者评《不合格》
以自行编造地质术语或不按规程规定的内容描述和鉴定的点数计：
0—5 点评《好》
6—10 点评《中》
11—20 点评《差》
＞20 点评《不合格》
以错别字的个数（或处数）计：
0—7 个评《好》
8—***个评《中》
15—21 点评《差》
＞***个评《不合格》
点数
（
）个点
（
）个点
（
）个点
（
）个点
（
）个点
级别
《好》《中》《差》《不合格》
《好》《中》《差》《不合格》
《好》《中》《差》《不合格》
《好》《中》《差》《不合格》
《好》《中》《差》《不合格》
总
评
标
准
①单项评定 4—5 个《好》，无《不合格》，总评《好》
②单项评定 1—4 个《好》，2—5 个《中》，1—2 个《差》，0—1 个《不合格》，总评《中》
③单项评定 0—3 个《好》，0—4 个《中》，0—5 个《差》，0—2 个《不合格》，总评《差》
④单项评定 0—2 个《好》，0—3 个《中》，0—4 个《差》，2—5 个《不合格》，总评《不合格》
⑤当有的孔既可评《差》又可评《不合格》时，以其中单项评定的《好》个数来定，若 0—1 个《好》评《不合格》，若 2 个《好》评《差》
总评
《好》
《中》
《差》
《不合格》
级别
（
）个《好》
（
）个《中》
（
）个《差》
（
）个《不合格》
备
注
①总评在《好》《中》《差》《不合格》中，将评定之级留下，其余三个均划掉。
②（
）中填个数。
③单项支不合格的点及总评不合格的孔均要进行返工校正。总评《不合格》在校正后只能评《差》级。
④以上评级标准是按 400 米孔深为准。如果 400—500 米孔深依次家 3 个点，＞500 米孔深加 5 个点。
填表人：
年
月
日
第三章
松散沉积物
一、沉积物的名称
新生代的沉积物大都属于为胶结或半胶结状态，通常依据正常碎屑岩类的粒级命名，如表 2。
表 2
大类
划分
岩
石
名
称
松散沉积物名称
颗粒直径
（毫米）
最低含量
（%）
Φ值
蚀圆的
非蚀圆的
蚀圆的
非蚀圆的
砾岩
或
砾石
粗砾岩
粗角砾岩
卵石
碎石
＞20
50
＞-4.23
细砾岩
细角砾岩
砾石
角砾
2—20
50
-1—-4.23
砂
岩
或
砂
巨粒砂岩
巨粒砂
1—2
50
0—-1
粗粒砂岩
粗粒砂
0.5—1
50
1—0
中粒砂岩
中粒砂
0.25—0.5
50
2—1
细粒砂岩
细粒砂
0.1—0.25
50
3.32—2
粉砂岩或
粉
砂
粉
砂
岩
粉
砂
0.05—0.1
50
4.32—3.32
砂
土
0.01—0.05
50
6.64—4.32
粘土岩或粘土
粘
土
岩
粘
土
＜0.01
＞30
＜6.64
备
注
根据苏联华西列夫斯基“野外鉴定颗粒大小表格”制定
二、对土质岩芯应在干燥状态下进行颜色、岩性的观察与描述，颜色用黄、红、赭或灰等色命名，并以深浅加以形容之，不允许用实物之颜色来描述（对岩石也如此），如“杏黄”“橙红”等禁用。
三、鉴定中粒以上的砂层要描述其分选性，对于厚的砂层要注意上、中、下的均匀程度（此在岩石的分选性中详述）。
四、对于粘土及砂土的描述，要根据其粘土所占比例来划分亚型。如粘土、
亚粘土、亚砂土。对于粘土的可塑性要做出鉴定。（见附表 3）
表 3
岩石名称
含＜0.01 毫米的颗粒（%）
搓条直径
（毫米）
说
明
粘
土
＞30
＜1
搓条时必须先使土达到搓条介限，既使土搓成直径为 5—8 毫米的小球，球面光滑不粘手，也不发生裂纹。
亚粘土
10—30
1—3
亚砂土
3—10
＞3
砂
土
＜3
不能搓条
五、细心观察松散沉积物的成层结构，对于互层或夹层等情况要做出描述，注意两层的关系是渐变还是突变。
六、对于卵石、砾石层应鉴别其矿物成分及形状和其间的夹杂物。必要时捞岩粉进行鉴定。
七、鉴定时须描述下列内容
（1）沉积物是否具有胶结或半胶结状况，其胶结的坚实程度及
成份。
（2）化石的层位、保存情况、种类及数量等。必要时采集送样
鉴定。
（3）结核的赋存层位、大小、形状、物质成分、相对数量。
（4）泥炭及其它有益矿产的赋存情况。
第四章
沉积岩分类及命名
在煤炭系统目前采用的有三种分类法：
一、按物质来源将沉积岩分为四大类
（1）火山物源沉积岩：火山喷发的各种碎屑物质所形成的岩石。
（2）陆源沉积岩：分为砾岩（角砾岩）、砂岩、粉砂岩、泥岩（粘土岩）。
（3）内源沉积岩：分为蒸发岩与非蒸发岩。
（4）生物源沉积岩：可燃有机岩类。
二、依照一般沉积岩石学的划分，分为下列四大类
（1）正常的碎屑岩类：采用粒度命名法（如表 2）。
（2）化学岩与生物化学岩类：由化学与生物化学作用形成的沉积岩。
（3）粘土岩类：它是介于化学岩与正常碎屑岩之间的过渡性岩类。
（4）火山碎屑岩：是介于火成岩与正常碎屑岩之间的过渡类型，一般按碎屑物大小分类。
三、按不同成分来源、沉积方式及结构分为四类
（1）陆源碎屑岩：砾岩、砂岩、粉砂岩、泥质岩类。
（2）火山碎屑岩：集块岩、火山角砾岩、凝灰岩。
（3）机械—生物—化学岩：碳酸盐岩、硅质岩、铝质岩、铁
质岩等。
（4）可燃有机岩：煤、油页岩。
四、结合煤田地质实际，我单位采用如下分类
（1）正常碎屑岩
采用单一的粒度命名法（如表 2），分为砾岩、粗砂岩、中砂
岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩（粘土质岩）。
当大于主要粒度的颗粒占 5%±时，在描述中可写“微含××的××岩”，若占 15%±时，可写“含××的××岩”，若占 25%±
时，可写“××质的××岩”。
例如泥岩中含粉砂，其含量符合上述标准时，就可在描述中写“微含粉砂的泥岩”、“含粉砂的泥岩”或“粉砂质的泥岩”。
在岩石学中粘土质岩石（在野外也叫泥质岩石，简称泥岩），是介于碎屑岩与化学岩之间的过渡性岩类，其粒度 50%以上小于 0.01 毫米，它的总量占沉积岩的60%以上，具有页理时，可称为页岩。
泥质岩采用如下命名法：
含碳酸钙的称为钙质泥岩，含铝质的称铝质泥岩，含铁质的称铁质泥岩，还
有硅质泥岩、炭质泥岩、水云母泥岩、蒙脱石泥岩、砂质泥岩、粉砂质泥岩等。
主要粘土矿物有如下几族：
高岭石族（高岭石、迪凯石、珍珠陶土）AlO3• 2SiO2• 2H20
埃洛石族（多水高岭石）
Al203• 2SiO2• 2H20 或 Al4［Si4O10］［OH］84H20
蒙脱石族［Al2Mg3］［SiO4O4］［OH］2nH2O,纯蒙脱石呈白色，灰白色，因杂质呈黄色、玫瑰色、桃红色、桃红色。蜡状光泽，可做漂白剂。
水云母（伊利石）族 KAl2［(Si• Al)4O10］［0H］2nH2O 与白云母区别是含钾少而含水多。
海泡石族［Mg• H2］3［SiO4O4］［OH2］• 2H2O
（2）火山碎屑岩
它是介于火成岩与正常碎屑岩之间的过渡类型。一般按碎屑物大小分类，如表 4：
表 4
大
类
小
类
名
称
粒
度（毫米）
集
块
岩
巨集块岩
＞1000
粗集块岩
100—1000
角砾岩
粗角砾岩
＞10
细角砾岩
2—10
凝灰岩
粗粒凝灰岩
1—2
细粒凝灰岩
0.1—1
火山灰凝灰岩
＜0.1
混合火山碎屑岩
属于上述三种类型的混合型,如集块角砾岩、集块凝灰岩、集块凝灰角砾岩。
（3）机械—生物—化学岩
凡由机械作用、生物作用和化学作用共同形成的或由其中两种作用共同形成的岩石，称为机械—生物—化学岩。
主要分为碳酸盐岩、硅质岩、铝质岩、铁质岩。
碳酸盐岩：如石灰岩、白云岩及其过渡类型，如含泥灰岩、泥质灰岩、灰质泥岩。
硅质岩：如硅藻岩、硅质海绵岩、藻叠层石硅质岩、蛋白石、燧石、碧玉岩等。
铝质岩：如鲕粒铝质岩、泥状铝质岩、含铝泥岩等。
铁质岩：如赤铁矿岩、磁铁矿岩、菱铁矿岩、绿泥石岩、黄铁矿岩等。
（4）可燃有机岩
可燃有机岩是由生物生成的可燃性岩类。
根据物质成分及成因可分为煤及油页岩。
因为煤是我们工作的主要对象，在第六章中详述。
油页岩：为棕色至黑色的页岩。含液态及气态的碳氢化合物，含油率一般4~20%，最高可达 30%。
第五章
岩石的鉴定及描述
有关岩石的鉴定于描述，我们参阅了煤炭系统及有关单位编写的“含煤岩系沉积岩标准鉴定手册”、“沉积岩统一分类命名”、“煤田地质勘探岩芯鉴定参考资料”及“沉积岩石学”的有关部分。归纳起来有如下内容须在岩芯鉴定时按表 5 中的“V”符号逐项描述。
为了大家在工作中求得统一，对表 5 中的每项内容我们均作了具体要求，也为了大家有所提高，对各项内容的理论根据也作了简单的阐述。
表 5
岩
石
类
型
描
述
内
容
正常碎屑岩
火山碎屑岩
机械生物化学岩
泥质岩（粘土岩）
煤
单
层
厚
V
V
V
V
成
分
V
V
V
V
颜
色
V
V
V
V
构造（层理、波痕、干裂、印痕、虫迹、印模。变形构造、结核、包裹体、叠锥、裂隙等）
V
V
V
V
结
构
V
V
V
V
圆
度
V
V
分
选
性
V
V
胶结物
胶结类型
胶结物结构
V
V
节
理
V
V
对试剂的反应
V
V
断
口
V
化
石
V
V
V
V
岩层接触关系
V
V
V
V
断
层
V
V
V
V
褶
皱
V
V
V
V
岩
芯
倾
角
V
V
V
V
煤的物理性质（光泽、颜色、断口、条痕、节理、裂隙、坚硬程度及岩芯完整性）
煤
层
结
构
V
煤
层
构
造
V
煤
岩
组
分
V
煤
岩
类
型
V
煤
层
冲
刷
V
现将表 5 中的内容逐项叙述于后。
一、单层厚
（系指岩层中的分层厚度，如表 6。仅供描述时用）
表 6
编
号
1
2
3
4
5
6
真厚度（米）
＞2
2—0.5
0.5—0.1
0.1—0.01
0.01—0.003
＜0.003
名
称
巨厚层状
厚层状
中厚层状
薄层状
微层状
页片状(页理)
二、成分（只讲沉积岩）
沉积岩的成分有风化物、火山碎屑物及少量的宇宙物质。
按沉积岩的矿物形成阶段又分为以下两种：
（1）陆源矿物：沉积岩生成前的继成矿物。
（2）自生矿物：沉积岩生成过程中形成的矿物。有同生矿物、成岩矿物、后生矿物、表生矿物及化学沉淀物—如硅酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硅质、氢氧化铝等矿物。
归纳起来在沉积岩中常见的矿物有石英、长石、云母、岩屑、高龄石、水云母、蒙脱石、绿泥石、方解石、白云母、菱铁矿、磁铁矿、赤铁矿、和铁矿、自
生石英、玉髓、蛋白石、三水铝石、硬水铝石、软水铝石、晶屑、玻屑、石屑、炭质、沥青、石膏、海绿石、凝灰质等 30 余种。
三、颜色
取决于岩石的成分及成因。
根据岩石的成因可分为原生色与次生色。
（1）原生色：分继承色与自生色。
继承色取决于岩屑物的颜色。如碎屑岩、纯石英岩为白色，由碎屑石英组成。长石砂岩为粉红色，由碎屑长石组成。自生色取决于原生沉积物或成岩矿物的颜色。如粘土岩、化学岩及部分碎屑岩。含 F+++的页岩就呈红色或黄褐色。
（2）次生色：是在后生作用或风化作用过程中原生色次生变化而成。
如红色页岩中部地方 F+++还原成 F++而使颜色变为绿色。例如新疆准南煤田侏罗系上统的齐古组（J3q）的杂色条带层（红、绿、灰色条带）就是这样形成的。
沉积岩中的白色岩石是不含色素的，如纯质的碳酸盐岩、岩盐、高岭土、白垩、纯石英砂岩等。而灰色及黑色岩石是因含有机质（炭质、沥青质）、分散硫化铁（黄铁矿、白铁矿），这些矿物质越高，颜色就越深。也表明它形成于还原环境。在研究黑色及灰黑色岩石时，一定要分辨出它的色素是炭质、沥青质或分散的硫化铁物质。因为它们代表不同的形成环境。炭质与沼泽环境有关，硫化铁与湖沼的停滞水有关。红色、紫红色、褐红色、褐黄色常为大陆或海陆过渡带陆源碎屑岩的颜色，即所谓的“红层”。如四川白垩系及侏罗系的“红层”。这种红层也常和灰绿色相伴而形成杂色条带，与新疆白垩系、侏罗系的杂色条带层同属一成因类型。
四、构造
沉积岩的构造是沉积岩的基本特征之一，根据对沉积岩的构造的研究可得出
沉积岩生成存在的条件及发展的概念。
可按成因把沉积岩的构造分为无机及生物两大类，如表 7。
表 7 所列并不完全，但包括了主要的一些构造。现就表中及工作中常见的一些构造简述于后。
表 7
无
机
构
造
生
物
构
造
机械的（原生的）
化学的（次生的）
1、层理：按几何形态分
（1）平行纹理
（2）波状纹理
2、层理：按内部构造分
（1）交错层理
（2）沙纹层理
（3）粒序层理
（4）生长层理
3、层面痕迹（表面上）
（1）波痕、冲刷痕
（2）雨
痕
（3）剥离线理构造
4、层面痕迹（底面）
（1）工具痕
（2）冲刷或流痕
5、变形层理
（1）重荷构造
（2）同生褶皱
（3）砂岩岩脉或岩墙
1、溶解构造
（1）缝合线
（2）溶蚀环带
（3）晶族、鲕痕
2、加积构造
（1）团
块
（2）结
构
（3）球
粒
（4）细
脉
（5）色
带
3、组成构造
（1）晶
洞
（2）龟背石
（3）叠
锥
1、生物化石
2、叠层石等
3、其
它
（1）钻
孔
（2）爬痕（足迹）
（3）印
模
（４）粪粒化石等
（1）层理
由于岩石的成分、颜色、结构、定向性等在垂直方向上的变化而形成的构造叫层理。研究层理的特点对于了解沉积岩形成时的水动力条件或沉积环境都有极
重要的意义。
层理的主要术语
细层（纹层）：层理的最小组成单位，以厘米（cm）及毫米（mm）计。
层系（丛系）：由细层组成。
按层系厚度可以把层理分为：
细层理：厚＜3cm
中型层理：厚 3—10cm
大型层理：厚＞10cm
块状层理：厚＞1m,也可称无层理。
层理与岩层的区别
层理是由层系上下间的距离（层系厚度）来划分的。它的物理意义是代表了其形成时的各种沙波（沙纹、沙垄）的高度极限，而岩层的厚度是指岩层的顶（上）面与底（下）面间的垂直距离，它的物理意义代表了单位地质时间间隔内堆积的速率。
沉积岩有层理构造，火山碎屑岩也有层理构造。请参考层理的基本术语示意图（图 1）。
最常见的层理有交错层理及水平层理两种。交错层理就是细层与层系界限成角度相交或层系界限彼此相交的。
水平层理也叫平行层理，就是纹层界限彼此平行的。
从（1）图可以看出，有板状交错层理、槽状交错层理、楔状交错层理。当然由于层纹的形态还可有波状交错层理等……。平行层理也一样可有波状的、连续的或不连续的等……。
除此，还有透镜状层理、脉状层理、均匀层理、变形层理等。（请参看书后有
关图片）
图 1
（2）波痕
波痕乃是层面上的一种有规律的起伏现象。
沉积物在水和风的作用下，其表面上的砂质物在迁移过程中所形成的沙纹（沙波）在层面上的遗迹，埋藏在层中的就形成层理。
波痕的形状极似水面的波痕，有波峰波谷之分。在野外可以辨认出迎水面与背水面，这样可以判断水流的方向，如下示意图（图 2）
（图 2）
（3）干裂
即泥裂。未固结的较细沉积物露出水面后，受到暴晒而干沽，发生收缩和裂开所形成的裂隙。常见于粘土岩、粉砂岩、碳酸盐岩中。在大陆及滨海相的沉积中，尤其河漫滩潮汐坪地及浅滩的沉积中屡见不鲜。
干裂可指示岩层的上下关系，它的尖端指向老地层。
（4）雨痕和冰雹痕
由雨滴和冰雹落在湿润的松软沉积物表面而形成的凹穴。常见于大陆及滨海相的（湖相的）沉积岩中。
（5）印刷痕迹及侵蚀下切现象
当地壳上升或水流速度加大时，可对原来的沉积物进行再冲刷，其结果是在岩层顶部或内部造成凹凸不平的冲刷面，冲刷面上往往堆积有含下伏岩层砾石的砂砾岩。
当河流改道或流速加大时，可对下伏岩层发生强烈的侵蚀下切现象（甚至切割若干层）形成较深的凹槽。可当河流速度减缓，又可发生充填。充填物的岩性是由
下往上，由粗变细。有时亦显交错层理，称之为冲刷—充填构造。这种构造常见于三角洲河流沉积中。
（6）渠迹
是湖（海）水自湖（海）滩退却时留下的无数小渠，且被上覆沉积物充填，就在上覆岩层的层面上形成树枝状凸出的印模。常见于湖（海）的浅水区、潮汐带。
（7）晶体印痕与水晶痕
当粘土、碳酸盐等沉积物中含有石盐、石膏、黄铁矿等晶体时，由于在成岩阶段沉积物被压实和失水，而粘土类收缩远较晶体为显著，就造成晶体突出于岩层表面的现象。它可嵌入上覆岩层中去，称为晶体印痕。
湖沼的软泥及细砂粒冻结时，它的表面可以生成水的针状晶体，被砂泥物质交替后，成假象保存下来，称水晶痕。
（8）虫迹及其它与生物活动有关的印痕
爬行动物与蠕虫在软泥面上留下的通道或爬迹。
钻孔生物活动结果，可破坏原来的层理，形成“搅动层”或团块构造
由于虫迹对鉴别时代、沉积环境有巨大意义，故近年来对它的研究逐渐深入，已发展成为一门“痕迹化石学”了。
（9）印模
印模种类很多，有重荷作用形成的重荷模；
有流水作用形成的槽模与障碍模；
有流水作用携带物形成的“工具模”。
（10）变形构造
将如下三种构造形态分述于后。
①滑塌构造：沉积物顺坡滑动使其变形，形成紧密的褶皱，甚至形成一些奇
形怪状的卷曲。其原因是由地震、地形、海啸、山崩、地陷的重力作用形成。
②包卷层理
由滑塌作用而形成的复杂褶皱。当这些层理包卷的很紧时，就成为一种具有同心圆状层理的椭圆状“包卷球”。这种形状往往被误认为结核体。常在细砂岩与粗砂岩中出现。
③砂球与砂枕构造：其成因是水下滑坡引起。
（11）砂岩岩脉（岩床、岩墙）
当砂或粉砂在饱含水的情况下，变得像液体一样流动，可注入附近（上层）沉积物裂隙中而形成岩脉或岩床、岩墙。
（12）植物根遗迹
在湖沼相等沉积物中，当沉积物内部所含的灌木根或乔木根被分解后，被泥沙物质所充填，便成为树根假象保存下来。在煤系中这种根可被炭化而成立生的植物根。
（13）结核及包裹体
①包裹体：陆源沉积物堆积时，由于水流冲刷而包裹在沉积物中的泥质岩、粉砂岩、煤、炭质泥岩的碎块。这些碎块未经分选及磨圆。
②结核：是一种在成分、结构、颜色等方面都与围岩有区别的矿物集合体。按成分可分为同生、成岩、后生结核三种。
同生结核：与围岩同时生成。在原始围岩形成时，胶体物质围绕一个质点中心凝聚，形成同心结构的结核。如硅质、铁质、锰质以及海藻团块等都可以形成结核。结核的特点是不切穿层理，而层理围绕结核呈弯曲状。
成岩结核：是在成岩过程中发生物质重新分配而成。其特点是结核呈扁平状，部分切穿层理，部分层理绕结核而行。
后生结核：形成于成岩之后，故结核切穿层理，常分布于裂隙中或层面上。
（14）缝合线
在碳酸盐岩中常见。其成因是岩石受挤压而形成不同的溶解作用，形状如头盖骨锯齿状。有这种构造的岩石不宜做建筑材料。但石油地质、水文地质很重视对它的研究。
（15）叠锥
常见于泥灰岩、石灰岩及方解石岩脉中。它是由一串漏斗状锥体套叠在一起组成的。锥体一般垂直与岩层面或脉壁分布。层面上为同心圆状，而纵向上为“v”字形叠锥状。锥顶角 30º —60º ，顶向上向下均有。叠锥的成因目前认为是方解石在形成过程中产生的圆锥剪应力，造成圆锥形滑动面，滑动面夹角就是方解石的解理面夹角，正好是 30º —60º ，正好是叠锥的锥顶角。
（16）裂隙及填隙物质
石油、水文、工程地质及矿山开发等很重视对它的研究。按其成因将裂隙分为成岩和构造的两类。
①成岩裂隙：为成岩阶段形成。分为三种。
垂直裂隙：见于石灰岩、白云岩中。岩石被切割成六面体及立方体。
倾斜裂隙：在砂岩中发育。岩石被切割成三角形或四角柱状、角砾块状体。
水平裂隙：也称层面裂隙，在砂岩中常见。
②构造裂隙：由构造变动而形成。张开的裂隙充填有其它物质，也有未充填。闭合的裂隙当然充填不进杂物，但可被水侵蚀。
对裂隙性的油气荃来说，研究意义较大。
填隙物质种类有杂基、砂、粉砂、泥质、凝灰质、钙质、硅质、混晶基质、亮晶。
五、结构
（1）正常碎屑岩结构：巨砾结构、粗砾结构、中砾结构、细砾结构、粗粒砂状结构、中粒砂状结构、细粒砂状结构、粉砂结构、泥质结构及粘土岩结构。
下面着重介绍粘土岩的结构。
①沉积粘土岩结构：这种岩石的原始结构，取决于原始孔隙度、粒度、粘度、粘土矿物的类型、沉积介质中电解质的含量，以及交换的阳离子数量。对于海相沉积的某些粘土在电子显微镜下有“卡片多米加”结构特征。
②按粘土粒度划分的粘土质岩的结构类型，见表 8。
表 8
粘
度
及
含
量
结
构
类
型
各
粒
级
含
量
%
粘
土
粉
砂
砂
泥质结构 95
含粉砂泥质结构 70
5—25
粉砂泥质结构 50
25—50
含砂泥质结构 70
砂泥质结构 50
对于泥质结构的粘土质岩石，以手触摸而有滑感，用小刀割之，切面光滑，断口为贝壳状。
具有含粉砂质结构的和粉砂泥质结构的粘土质岩石，以手触摸有粗糙感，刀割之，切面不平坦，断口粗糙不平。
具有含砂泥质结构的和砂泥质结构的粘土质岩石，以手触摸有明显的颗粒感觉。
③按岩石的结晶情况分为非晶质结构、隐晶质结构、显微晶质结构、粒晶结构。
④按粘土矿物集合体的形状分为胶状结构、豆状结构、鲕状结构、碎屑状结构。
⑤a、按所含生物种类分为植物泥质结构、动物泥质结构。
b、火山碎屑岩结构：火山集块结构、火山角砾结构、凝灰结构。
c、机械—生物—化学岩结构：
主要有颗粒结构、生物骨架结构、晶粒结构、泥晶结构、内碎屑结构、生物屑结构、鲕粒结构、豆粒结构、球粒结构、藻粒结构。
d、可燃有机岩（煤、油页岩等）结构：重点讲煤的结构。煤是我们工作的主要对象，在第六章中详述。
六、圆度
指颗粒棱角被磨圆化的程度。可用以下公式表示：
N—角的数目
R—最大内接园半径
R—各个角的曲率半径
例：一颗粒有***个角即 N=12
***个角的曲率半径 r 分别为 2、4、5、12、10、11、12、16……等，最大内接园半径 R=27
若各个角的平均曲率半径近于内接园半径，则圆度值近于 1。所以圆度值的变化在 0—1 之间。值越大圆度越好。
描述岩石圆度（球度）分四级，即棱角状、次棱角状、次圆状、圆状。
七、分选性
我们所指的分选性是单纯指岩石颗粒的机械分异作用。分异的程度还受颗粒比重的影响。所以，在沉积岩颗粒中往往有体积大比重小和体积小比重大的颗粒在一起，在我们谈可选性时未考虑此因素。
在描述分选性时，按碎屑的粒级分为分选好、分选中等、分选差三级。
分选好：主要粒级颗粒占 75%以上。
分选中等:主要粒级颗粒占 60—75%。
分选差：主要粒级颗粒占 50—60%或各种粒级的混杂体。
八、胶结物
碎屑岩有四种基本组成部分：碎屑、杂基、孔隙、胶结物。
碎屑颗粒在组成部分中占 50%以上，是决定碎屑岩的主要特征部分。如砾岩中的砾石、砂岩中的砂粒等。
杂基亦称基质或机械混入物。是粗中粒碎屑中较细的机械搬运物。粒度＜0.05 毫米的细粉砂及泥质等。
孔隙系碎屑岩中未被固体物质占据的部分。它可能是原始堆积时保留下来的，也可能是后期矿物被淋滤掉后留下的。
胶结物系指碎屑颗粒和其杂基以外的化学沉淀物质。通常是结晶的和非结晶的自生矿物。在碎屑岩中＜50％，它对颗粒起胶结的作用，使其变成坚硬的岩石。
粘土物质（泥质）及杂基都不属于胶结物。只有化学沉淀物才起胶结的作用。这种胶结通常是较好的，岩石也较坚硬。
在描述胶结物时可按照结晶程度晶粒大小及分布均匀性、胶结物本身的结构特征。有非晶质的胶结物（蛋白石、磷酸盐）、隐晶质的胶结物（玉髓、磷酸盐矿物）、微晶质的胶结物（微晶碳酸盐矿物）。
按胶结物分布状况与碎屑颗粒之间的关系把胶结类型分为如下三种。
孔隙胶结：颗粒之间略有接触，部分成线状接触，为颗粒支撑性的。
接触胶结：颗粒有线接触、凹凸接触、缝合接触，为颗粒支撑性的。
基底胶结：颗粒不接触，为杂基支撑性的。
所谓“颗粒支撑性”结构，就是大的颗粒比胶结物及杂基较早沉积下来，故颗粒能互相接触，然后才有杂基及胶结物质充填其孔隙。
所谓“杂基支撑性”结构，就是大小颗粒及杂基同时沉积下来，这样颗粒就不可能互相接触，孔隙被杂基完全充填（不容胶结物进入），这样杂基也起到了胶结的作用。
九、节理
岩石在力的作用下产生变形甚至断裂。断裂面两侧的岩块发生位移者称为断层，未发生位移者称为节理。
节理有两种类型，一是力学成因分类，一是几何分类。
（1）、几何分类
按其节理与所在岩层产状要素的关系分为四类。
走向节理：节理与岩层走向平行。
倾向节理：节理与岩层倾向平行。
斜向节理：节理与岩层走向斜交。
顺层节理：节理面平行与岩层面。
按其节理走向与褶皱轴向、断层走向的关系分为三类。
纵节理：节理走向与褶皱轴或断层走向平行。
横节理：节理走向与褶皱轴或断层走向大致垂直。
斜节理：节理走向与褶皱轴走向、断层走向斜交。
当褶皱不倾覆，走向节理等于纵节理，倾向节理等于横节理。
（2）、力学成因分类
岩石受力作用时产生一定的应力，形成节理的应力分为张应力与剪应力，相应的形成张节理与剪节理。
剪节理：由剪切面进一步发展而成，并成对出现。延伸长，剪切面光滑平直，当切过岩层时，有剪切滑动擦痕。用它可以判断节理两侧岩石相对移动的方向。一般发育较密，且呈羽状排列，后一条小节理重叠在前一条小节理的左侧或右侧，前者称左旋，后者称右旋。如示意图（图 4）
张节理：由张应力所致。产状不甚稳定，延伸不长。单个节理短而不直，若干节理常呈侧列状出现，节理面粗糙不平。砾岩中的张节理常绕砾石而过。张节理面没有擦痕，且发育稀疏，节理间距较大，多呈开口状或楔形。常被岩、矿脉充填。如示意图（图 5）。
（图 5）
张节理四例示意图
砂岩中张节理的侧列现象（1）
白云岩中沿两组共轭剪切带
形成的雁行排列张节理（2）
两组共轭剪节理控制的锯齿状
砂岩中张节理平面素描（4）
追踪张节理铁矿脉（3）
影响节理因素有三，即岩性、岩层厚度、局部应力集中情况。在塑性岩石中，剪节理比张节理发育好，脆性岩石则反之。薄岩层中剪节理比张节理发育好。在褶皱轴部张节理发育好，翼部剪节理发育好。
十、对试剂的反应
（1）浓度 5％的盐酸，对碳酸盐岩石反应起泡。起泡的情况分为不起泡、微起泡、起泡、剧烈起泡四种情况。
反应式
2HCl+CaCO3=CO2↑+H2O+CaCl2
（2）钼酸铵用于鉴定磷灰岩，但对硅质也发生反应。
将磷灰岩放入酸性溶液中，再加钼酸铵，生成黄色钼磷酸铵。
反应式:
PO+3NH+12MoO+24H=(NH4)3[P(Mo12O40)]＋12H2O
钼铵酸与硅质作用也有黄色溶液出现，但可以酒石酸来控制。
十一、断口
岩石受外力（如敲击等）作用后，裂开面的形态称断口。分贝
壳状断口、平坦状断口、阶梯状断口、棱角状断口等。
十二、化石（请参看书后有关图片）
要描述化石在岩层中的位置、数量、完整程度、化石的部位等。在野外对动、植物化石要求鉴别到属。对动物化石，在辨认不清时可鉴定到类（纲）。对一些少见的、清晰的化石要采集，必要时送有关部门鉴定。在岩芯鉴定表中要求尽量以拉丁文标出化石名称，再不要通本都是“含动物化石”“含植物化石”“含动物化石碎片”“含植物化石碎片”这样的描述了。
新疆中生代煤系地层以植物化石为主，侏罗系中－上统则以软体动物瓣鳃类及节肢动物等为主。为了便于野外鉴定，现将我们常用的一些动植物化石简述于后。
十三、岩层接触关系
研究各岩系及岩组之间的接触关系，对研究煤田地质发展史及其古地理环境都具有重要意义。
分为明显接触、过渡接触及冲刷接触。
（1）明显接触：上下岩层产状一致，并有清晰的分介面。
（2）过渡接触：上下岩层介面模糊，岩性逐渐过渡（即互相渗透）。
以上两种接触关系均表明上下岩层间无构造运动（特别是断裂及褶皱运动）的痕迹，即沉积无间断，时间上是连续的，亦可称整合接触。
（3）冲刷接触：上下岩层间有冲刷面存在，即是有构造运动的痕迹（升降或褶皱运动），沉积有间断，有底砾岩及风化壳产物。如果是上升运动，上下岩层产状一致，但有沉积间断，即所谓假整合接触。如果是褶皱运动，上下岩层产状不一致，即所谓不整合接触（角度不整合）。冲刷接触主要特征是上部岩层中有下部岩层包裹体存在。这种接触关系易与断层混淆，工作中要特别注意。
十四、断层：
其定义在讲节理时已提及。
通过对岩芯的鉴定，注意观察由断层所引起的岩芯破碎、揉搓、挤压现象。特别要注意断层角砾和断层泥的存在。对断层带的岩块的岩性、块度、擦痕、夹杂物等特征要进行详细鉴定和描述，必要时要采样磨片进行显微镜下鉴定是否有糜棱岩存在，这是断层最好的佐证。
十五、褶皱
这也是地质构造运动的产物。在地壳的升降运动及水平运动后都可能产生褶皱构造。我们在钻孔岩芯鉴定时只能发现比较小的挠曲和褶皱，并要注意在断层附近软岩层（煤及炭质泥岩等……）可能出现的岩煤层的引捩现象和厚度变化等情况。并在岩芯上发现急倾角（倾角越陡）时应鉴别有无岩层的倒转现象。从岩石粒度韵律、旋迴结构、接触关系、层理相交切割关系、植物根部化石的倒正、岩石颜色韵律、劈理、岩层产状等都可决定岩层的倒转现象。
十六、岩层倾角与岩芯倾角
原始水平状态的岩石，由于地壳运动或岩浆活动使其发生变动，岩层面与水
平面有一定的夹角，这就是岩层的倾角。倾角有真倾角与伪倾角之分。常说的岩层倾角是指真倾角，即岩层的倾斜面与水平面间的最大夹角。除此，任何方向的夹角都较此为小，这个角叫伪倾角。
我们所量取的岩芯角不是岩层的真倾角，而是为了求得岩层的真厚度在钻孔取出的岩芯上所量取的角叫岩芯倾角。
在鉴定岩芯时，凡是岩芯上显示的层面（水平层理）较清楚时都应量取岩芯角。但在量取时要特别注意，不要错把节理面和斜层理等当岩层面或水平层理，不然计算出的真厚度也不真实。
十七、岩芯鉴定描述的主要内容及顺序举例
粘土：颜色（干燥状态）、滑腻性、可塑性、受污染程度、对盐酸的反应、层理、结核、包裹体、化石等。
粉砂、细砂：颜色、碎屑成分、层理、受污染程度、结核、包裹体、用途等。
中砂、粗砂：颜色、碎屑成分、粒度量比、分选程度、滚圆度、层理、夹杂物等。
卵石、飘石：颜色、碎屑成分、粒度量比、分选程度、分选程度、滚圆度、结构、夹杂物。
泥岩、页岩（粘土岩）：颜色、条痕、主要成分、光泽、断口、滑腻性、致密性、吸湿性、层理、岩层倾角（岩芯倾角）、化石、裂隙、结核、包裹体、用途。在鉴定此类岩石时要特别注意区别黑色页岩（黑色泥岩）的岩性，因含黄铁矿或磷铁矿的页岩也呈黑色，而炭质泥岩也呈黑色，但前者不染手，后者染手。
粉砂岩、细砂岩：颜色、碎屑成分、粒度量比、胶结物、节理、层理、岩层倾角（岩芯倾角）、裂隙及填隙物质、结核、包裹体、化石等。
中砂岩、粗砂岩：颜色、碎屑成分、粒度量比及分布、分选程度、滚圆度、
胶结物成分及胶结类型、层理、岩芯倾角、化石、结核、包裹体等。
砾岩：颜色、碎屑成分、粒度量比、分选程度、滚圆度、胶结物成分及胶结类型、层理、裂隙、结核、包裹体等。
石灰岩（白云岩）：颜色、对盐酸的反应、硬度、断口、裂隙、溶洞、结核、化石、混入物、次生变化、岩相等。
岩浆岩：颜色、结晶程度、结晶大小、主要矿物成分、结构、构造、俘虏体、岩相特征、成分等。
变质岩：颜色、主要成分、结构、构造等。
除上面例举的描述内容外，各种岩石有很多特殊内容还需在鉴定中加进去。当然也可以减少例举内容，但主要的项目不能减掉。总之按表 4 中的项目描述还是较全面的。
第六章
煤及其鉴定与描述
煤属于可燃有机岩类，它是我们煤田地质工作者的主要对象。在钻孔中或野外鉴定中都应对其倍加重视。
一、煤的分类：
按煤的成因可分为腐植煤与腐泥煤。
按煤的变质过程和工业牌号（腐植煤）分为泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤。
二、煤层命名
在一个矿区或煤田工作，煤层的编号均是由新到老。但有的老矿区有它习惯的命名法，如乌鲁木齐矿区的“南大槽”、“北大槽”煤层等，我们要沿用它，不去改动，这便于对比，便于利用前人的资料。
三、腐植煤的煤岩分类
（1）腐植煤的宏观煤岩类型及煤岩组分
宏观煤岩组分：丝炭、镜煤、亮煤、暗煤
丝炭：外观像木炭，灰黑色，纤维结构，丝绢光泽，疏松多孔，性脆易碎，染指，多呈凸镜体，孔隙中多充填矿物杂质，使煤的灰分增高，且易自燃。
镜煤：黑色，强光泽，均质，性脆，具贝壳状断口，有裂隙，多呈凸镜状或条带状，比重小，挥发分高，含氢量高，粘结性强。
亮煤：多呈较厚的层状，光泽仅次于镜煤，性脆，内生裂隙发育，比重较小，贝壳状断口，在显微镜下以凝胶化物质为主，也含稳定组分及丝炭细纹理。
暗煤：光泽暗淡，灰黑色，致密，比重大，坚硬而具韧性，可成厚层状或块状构造，在显微镜下凝胶化物质少，矿物质多，灰分高。
宏观煤岩类型：按平均光泽的强弱分为光亮型、半亮型、半暗型、暗淡型。
光亮型煤：主要由镜煤亮煤组成，光泽很强，成分均一，贝壳状断口，内生裂隙发育，脆性大，镜下凝胶化物质占 85％以上。
半亮型煤：以亮煤为主，夹镜煤、暗煤、丝炭，平均光泽度仅次于光亮型，条带状结构，内生裂隙多，棱角状和阶梯状断口。镜下凝胶化物质占 70～80％。
半暗型煤：由暗煤亮煤组成，以暗煤为主，有时有少量镜煤、丝炭，细条带状，透镜状结构，光泽较暗淡，硬度比重都较大，韧性也大，内生裂隙不发育。
暗淡型煤：主要由暗煤组成，有时有少量镜煤、丝炭或夹矸透镜体，光泽暗淡，通常呈块状构造，致密，层理不明显。煤质坚硬，韧性大，比重大，内生裂隙不发育。
各种宏观煤岩类型在煤层中都以交替出现为主，单一很少，我们要逐层进行观察、描述与记录。必要时要分层取样送检。
（2）腐植煤的有机显微组分（镜下鉴定）
凝胶化组分：多在还原环境下生成，是煤中的主要显微组分。由植物茎、叶的本质纤维组织经过凝胶化作用形成各种凝胶体。
透射光下，这种组分透明，具褐色。反射光下呈灰色，无突起。
这种组分由于凝胶化作用的深浅不同和分解程度不同，又可分为木煤、木质镜煤、结构镜煤、凝胶化基质等。
丝质化组分：由木质纤维组织在氧化环境下经丝炭化作用形成，象燃烧过的木炭一样。
透射光下呈黑色不透明。反射光呈白色，有突起。
这种组分由丝炭、木质镜煤丝炭、丝炭化基质组成。
稳定组分：植物中不易被分解的部分。如树脂体、孢子、花粉、角质层、木栓组织等。
透射光下呈黄色，轮廓清晰，外形特殊，反射光下呈灰色，大多有突起。油浸反射光下呈黑色或灰黑色。
（3）腐植煤的无机显微组分
粘土质矿物：高岭土、水云母、蒙脱石、绿泥石等。多呈透镜状、薄层状或丝状分布于煤中。
黄铁矿：多呈透镜状、球状、棱角状、同时也有硅质化学胶体状存在于煤中。
方解石：多充填于裂隙中，也有薄膜状及粒状。
四、煤的肉眼鉴定
煤的肉眼鉴定标志主要是煤的物理性质、结构、构造等。
（一）煤的主要物理性质：颜色、光泽、硬度、条痕、断口、裂隙等。
（1）煤的颜色、条痕、光泽、硬度如下表 9。
表中的硬度是莫氏硬度计级别。平常在野外鉴定岩芯可用坚硬、半坚硬、松
软三级。坚硬者，即是用地质锤敲击时岩石或煤仅表面破坏。半坚硬，即是用地质锤敲击不易碎。松软者，即是用地质锤敲击易碎或变形。
（2）、煤的断口
贝壳状断口：形如贝壳，为均匀煤的特征。在腐泥煤、光亮型煤、无烟煤中常见。
眼球状断口：在煤的裂隙面上常有圆形或椭圆形的表面，形似眼球见于均一而脆度较大的煤中。
阶梯状断口：煤的表面凹凸不平。
表 9
煤种
颜
色
条
痕
光
泽
硬
度
褐煤
褐
深褐
黑褐
浅褐
黄褐
弱沥青光泽
2－2.5
长焰煤
黑
褐黑
沥青光泽
3 左右
气煤
黑
黑褐
褐黑
强沥青光泽
弱玻璃光泽
3 左右
肥煤
深黑
黑
玻璃光泽
3 左右
焦煤
深黑
黑
强玻璃光泽
（水湿状）
2.5 左右
瘦煤
深黑
黑
强玻璃光泽
2.5 左右
贫煤
灰黑
深黑
金刚光泽
3 左右
无烟煤
深黑
灰、灰黑
似金属光泽
近 4
棱角状断口：由几个破碎面相交而成，呈棱角状。在不均一
的亮煤中常见。
（3）、煤的裂隙：分内生裂隙及外生裂隙。
内生裂隙：也是煤的原生裂隙。即在煤还没有外来作用下就形成的裂隙。其特征是主要出现于较均匀的煤中；
裂隙垂直或大致垂直层面；
裂隙面平坦，常伴有眼球状断口，有时被矿物薄层充填；
裂隙面常呈互相垂直的或斜交的两组，一组较密，一组较稀。
外生裂隙：是指煤层生成之后，在外力作用下形成的裂隙。其特征是它可出现于煤层的任何部位，并同时穿过几个分层；
可以各种角度斜交层理面；
裂隙面上有各种波纹状、羽毛状滑动痕迹。可为次生矿物或煤屑充填；
并有时沿着内生裂隙发生并使之深化。
（二）煤的结构：是指煤的基本组成成分所具有的形状、大小、厚薄、长短...
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