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大家好啊我是你们的老朋友,一个热爱自然、痴迷石头的小爱好者今天咱们要聊的话题,可是我最近超迷的——砂岩说起砂岩,可能很多人觉得它就是那种普普通通的石头,看着也跟别的大理石、花岗岩没啥两样但实际上啊,砂岩这小东西里面门道可多了去了,它可是大自然鬼斧神工的杰作,每一块都藏着不同的故事呢
第一章 砂岩的基本概念与形成过程
说起砂岩,咱们得先搞明白它到底是个啥玩意儿简单来说啊,砂岩就是一种主要由石英砂粒经过胶结作用压结而成的沉积岩这名字听着是不是有点专业其实说白了,它就是大自然把无数小沙粒通过时间和压力变成了大石头的过程产物
我第一次接触砂岩的时候,就被它的形成过程深深震撼了想象一下,几亿年前,在某个古老的河流、湖泊或者海洋里,无数细小的石英砂粒被水流冲刷、搬运,最后慢慢沉积下来这些沙粒可不是随便堆在那儿的,它们会在重力、水流和波浪的作用下,按照一定的规律排列起来,形成一层一层的沉积层
这个过程听起来简单,但其中的奥秘可多了就拿石英砂粒来说吧,它可是地球上最坚硬的矿物之一,主要成分是二氧化硅当这些石英砂粒被埋藏在地下深处时,在高温高压的环境下,它们会逐渐发生压结作用,就像我们压面粉团一样,小颗粒之间会越来越紧密一些从岩石中溶解出来的矿物质,比如二氧化硅、碳酸盐等,就会像胶水一样把这些沙粒粘合在一起,最终形成坚硬的砂岩
地质学家查尔斯·莱尔在19世纪就提出了”地质渐变论”,其中就包含了沉积岩的形成理论他指出,地球表面的岩石都在不断被、搬运和沉积,这个过程是缓慢但持续的砂岩作为沉积岩的一种,完美地印证了这个理论我在研究砂岩的时候,特别被他在《地质学原理》中关于沉积岩形成过程的描述所吸引,他说的话简直就是为砂岩量身定做的嘛
说到这里,不得不提一个有趣的案例在澳大利亚的皮尔巴拉地区,有一个叫”魔鬼鱼洞”的地方,那里发现了世界上最古老的砂岩之一,距今已经有30多亿年的历史了这些砂岩中包含了当时海洋中浮游生物的化石,为研究地球早期生命演化提供了宝贵资料这个发现让我深深感叹,一块小小的砂岩,竟然能承载这么多地质历史的信息,大自然真是太神奇了
第二章 砂岩的三大基本特征:颜色、颗粒与纹理
想要快速识别砂岩,关键就得掌握它的三大基本特征:颜色、颗粒和纹理这三点就像砂岩的”身份证”,只要掌握了它们,遇到不认识的石头就能很快判断是不是砂岩了
首先说说颜色砂岩的颜色变化可大了去了,从最普通的浅灰色、米,到鲜艳的红色、橙色,甚至还有黑色、绿色等等这么多种颜色是怎么形成的呢主要跟构成砂岩的矿物成分和杂质有关
我有个小技巧,看到一块砂岩先别急着看整体颜色,要仔细观察它的颜色分布比如,如果砂岩是红色的,那很可能是含有氧化铁的缘故;如果是的,那可能富含二氧化硅我在北京故宫看到一些红墙,其实就是砂岩经过氧化铁染色后的效果,特别漂亮据故宫博物院的研究人员说,这些红墙用的砂岩都是从河北怀来地区开采的,那里的砂岩富含铁质,经过风化后就变成了漂亮的红色
颗粒是判断砂岩的另一个关键特征砂岩的颗粒大小、形状和均匀程度都有很大差异根据颗粒大小,砂岩可以分为细砂岩、中砂岩和粗砂岩;根据颗粒形状,可以分为圆粒砂岩、棱角砂岩等我有个朋友是玩收藏的,他特别喜欢收集不同颗粒的砂岩,说就像集邮一样有趣
记得有一次我们去黄山旅游,看到路边有一些奇特的石头,我朋友一眼就认出那是砂岩,而且还是粗砂岩他说判断的依据就是石头表面那些明显可见的石英砂粒,颗粒而且棱角分明后来我们仔细观察,果然能看到很多石英砂粒镶嵌在岩石中,就像给石头穿上了”砂粒盔甲”一样
纹理是砂岩的第三个重要特征由于砂岩是层状沉积岩,所以很多砂岩都有明显的层理构造这些层理可能是水平的、倾斜的,甚至是波浪状的我在云南西双版纳看到一些砂岩地貌,那些层理被风化切割后,形成了像书页一样的陡峭岩壁,特别壮观
说到这里,不得不提一个科学家的研究地质学家戴维·沃克在研究砂岩层理时发现,这些层理的形成与当时沉积环境的水流方向、流速等因素有关他通过模拟实验,展示了不同水流条件下沉积物的沉积规律,为理解砂岩层理提供了科学依据这个发现让我对砂岩的纹理有了更深的认识,原来每一层纹理都记录着过去沉积环境的信息呢
第三章 识别砂岩的”三招绝技”实战演练
第一招:看颜色要”会看门道”颜色虽然重要,但不是唯一标准我有个小经验,看到一块颜色鲜艳的砂岩,比如红色、橙色,要先检查它的颜色分布是否均匀如果颜色是斑驳状的,那很可能是变质岩或者含有其他矿物;如果是均匀的,那再进一步检查颜色深浅是否与光照有关我在青海湖边看到一些红色砂岩,在阳光下特别红,但到了阴天就暗淡下来,这就是典型的砂岩特征
第二招:摸颗粒要”手感到位”这是最直观也最实用的方法拿起一块砂岩,用手指轻轻摸一摸,感受颗粒的大小、形状和均匀程度如果是细砂岩,颗粒小得几乎看不见,摸起来像砂纸一样粗糙;如果是粗砂岩,颗粒大得能明显看到,摸起来像小石子堆砌而成我在新疆塔克拉玛干沙漠看到一些风蚀砂岩,用手一抓就能感觉到里面布满了石英砂粒,特别有意思
第三招:辨纹理要”观察入微”这是最难但也最有趣的一步砂岩的纹理就像大自然的”签名”,每种都有独特的风格我有个小窍门,观察纹理时要注意两点:一是看层理的厚度和角度,二是看层理之间是否有交错或者弯曲我在桂林漓江看到一些砂岩峰林,那些峰林之间的层理明显而且角度一致,形成了一种整齐划一的美感
为了更好地说明这三招,我给大家分享几个实际案例第一个是我在敦煌莫高窟看到的壁画底层材料那些壁画底层用的是细砂岩,颜色是浅灰色的,颗粒非常细腻,摸起来像磨砂玻璃一样光滑但仔细看会发现,那些砂粒之间有明显的胶结物,这是典型的砂岩特征
第二个案例是我在大峡谷看到的红色砂岩那些红色砂岩层理明显,颗粒大小不一,有些地方甚至能看到化石我站在峡谷边仔细观察,发现那些红色砂岩在阳光下会呈现出不同的红色调,从浅红到深红,非常漂亮根据地质学家的研究,这些红色砂岩形成于几亿年前,当时这里是一个温暖的浅海环境,后过地壳运动抬升才变成了现在的样子
第三个案例是我朋友在西藏采集到的一块砂岩标本那块砂岩是黑色的,表面布满了细小的石英砂粒,看起来像墨石一样但仔细观察会发现,那些砂粒之间有明显的白云石胶结物,这是典型的海相砂岩特征我朋友说,这块砂岩是在西藏阿里地区采集的,那里有很多古老的海洋沉积物
第四章 砂岩的种类与常见误区
砂岩虽然都属于沉积岩,但根据不同的形成环境和矿物成分,可以分为很多种类了解这些种类,不仅能帮助你更好地识别砂岩,还能让你欣赏到不同砂岩的独特之美我也想在这里纠正几个关于砂岩的常见误区,避免大家被一些假象迷惑
首先说说砂岩的常见种类根据胶结物的不同,砂岩可以分为硅质砂岩、钙质砂岩、铁质砂岩和泥质砂岩等硅质砂岩的胶结物是二氧化硅,质地最坚硬;钙质砂岩的胶结物是碳酸钙,容易被酸腐蚀;铁质砂岩含有氧化铁,颜色通常是红色或;泥质砂岩的胶结物是黏土矿物,质地相对较软
我在云南丽江看到一些白色砂岩,经过专家鉴定是硅质砂岩那些砂岩非常坚硬,
