地质工程专业.docx

地质工程专业
实验指导书

谢庆宾 朱才伐
朱毅秀 杨革联编著

中国石油大学出版社
2008年10月

目 录

第一篇 普通地质学实验 5
实验一、常见矿物的认识（2学时，验证性） 5
实验二　常见岩浆岩的认识（2学时，验证性） 10
实验三　常见变质岩的认识（2学时，验证性） 13
实验四　常见沉积岩的认识（2学时，验证性） 17
实验五　三大类常见岩石的系统鉴定（2学时，综合性） 21
实验六　古生物化石的认识（2学时，验证性） 23
第二篇 古生物学实验 28
实验一 化石的保存类型及石化作用（2学时，验证性） 28
实验二 生物与环境（2学时，验证性） 30
实验三 原生动物门（2学时，验证性） 32
实验四 腔肠动物门（2学时，验证性） 34
实验五 软体动物门（2学时，验证性） 36
实验六 节肢动物门（2学时，验证性） 38
实验七 腕足动物门（2学时，验证性） 39
实验八 笔石动物（2学时，验证性） 41
实验九 古植物及遗迹化石（2学时，验证性） 42
实验十 微体古生物 （2学时，验证性） 44
实验十一 脊椎动物及地球生命演化史综合实验 46
实验十二 古生物化石的系统鉴定（2学时，综合性实验） 48
第三篇 造岩矿物学实验 50
实验一、晶体对称与晶体分类（2学时，验证性） 50
实验二、单形和聚形（2学时，验证性） 52
实验三、晶体定向及估计晶面符号（2学时，验证性） 54
实验四、偏光显微镜的使用及单偏光镜下解理和多色性的观察（2学时，验证性） 57
实验五、单偏光镜下的晶体光学性质－相对折光率的观察与比较（2学时，验证性） 60
实验六、正交偏光镜下的晶体光学性质－消光类型、干涉色级序、重折率测定（2学时，验证性） 62
实验七、正交偏光镜下的晶体光学性质－定轴名、测延性、测最大消光角（2学时，验证性） 63
实验八、锥光镜下的晶体光学性质观察－一轴晶干涉图（2学时，验证性） 68
实验九、锥光镜下的晶体光学性质－二轴晶干涉图（2学时，验证性） 70
实验十、矿物的系统鉴定（综合性实验）（2学时，综合性） 72
实验十一、均质体矿物和一轴晶矿物（2学时，验证性） 75
实验十二、二轴晶矿物－架状构造硅酸盐（2学时，验证性） 79
实验十三、二轴晶矿物－层状和链状构造硅酸盐 81
（2学时，验证性） 81
实验十四、二轴晶矿物－岛状构造硅酸盐（2学时，验证性） 83
实验十五、其它二轴晶矿物及不透明矿物（2学时，验证性） 84
第四篇 岩浆岩及变质岩石学实验 86
实验一、超基性岩类、基性岩类（2学时，验证性） 86
实验二、中性岩类（2学时，验证性） 94
实验三、酸性岩类与中酸性岩类（2学时，验证性） 95
实验四、碱性岩类、脉岩类（2学时，验证性） 97
实验五、动力变质岩、热接触变质岩（2学时，验证性） 98
实验六、交代变质岩、混合岩类（2学时，验证性） 103
实验七、区域变质岩（2学时，验证性） 104
实验八、岩石系统鉴定（综合性实验）（2学时，综合性） 106
第五篇 地史学与现代地层学实验 107
实验一 沉积环境分析 107
实验二 地层划分与对比 112
实验三 现代地理、地貌及大地构造分区 116
实验四 古生代地史总结 126
实验四 古生代地史总结 127
实验五 中、新生代地史总结 132

前 言
       《普通地质学》、《古生物学》、《造岩矿物学》、《岩浆岩与变质岩石学》及《地史学与现代地层学》是地质工程专业五门重要的专业基础课程，这类课程的显著特点是实践性强，实验教学是各门课程教学的核心教学环节。中国石油大学（北京）资源与信息学院地球科学系承担上述专业基础课程教学的相关主讲教师在长期的教学实践中，针对各门课程特点和教学大纲要求，曾经分别撰写了各自独立的实验教学指导书，以中国石油大学（北京）内部讲义的形式作为教学中实验课的配套教材。
为了适用教学改革的发展，提高实验教学效率和效果，实现实验教学和理论教学有机结合，建立五门重要专业基础课程之间的衔接和联系，中国石油大学（北京）资源与信息学院地球科学系研究决定，把上述五门专业基础课程实验指导书统编形成一本指导书—《地质工程专业实验指导书》，由中国石油大学出版社出版发行。
本实验指导书由相对独立的5篇组成。第一篇普通地质学实验；第二篇古生物学实验；第三篇造岩矿物学实验；第四篇岩浆岩及变质岩石学实验；第五篇地史学与现代地层学实验。内容涉及普通地质学、古生物学、造岩矿物学、岩浆岩与变质岩石学以及地史学与现代地层学等课程主要实践教学环节。
本实验指导书第一、四篇由朱毅秀编写，第二篇由朱才伐编写，第三篇由谢庆宾编写，第五篇由杨革联编写，全书由谢庆宾和朱才伐负责统编。在该实验指导教材的编写过程中，得到了院、系、教务处有关领导的关怀、支持与鼓励，在此谨致谢意。由于时间紧迫，水平有限，疏漏、不妥之处望读者批评指正；同时本书也需要在今后的教学实践中不断完善与提高。
编者
2008年5月 30日

第一篇 普通地质学实验
实验一、常见矿物的认识（2学时，验证性）
一、实验目的
掌握矿物的肉眼鉴定特征及描述方法，熟练掌握常见造岩矿物手标本的肉眼鉴定特征与定名方法。
二、实验内容
肉眼观察描述下列常见矿物的形态、颜色、光泽、透明度、解理、断口、硬度、其它性质特征与综合定名：
石英（矿64或单晶）、正长石（矿新8）、斜长石（矿新9）、黑云母（矿新7）、方解石（矿69）、白云石（矿新11）、普通辉石（矿新3）、普通角闪石（矿新5）、橄榄石（矿87）、石膏（矿54）、黄铁矿（矿新44）。
三、主要实验仪器设备名称：手标本、摩氏硬度计、小刀、放大镜、瓷板、稀盐酸。
四、每台套主要仪器设备每次实验学生数：手标本、摩氏硬度计与稀盐酸为6人/套，小刀、放大镜、瓷板为3人/套。
五、实验提示
（一）矿物手标本的形态描述
矿物的形态种类很多，一般分为矿物的单体形态及矿物的几何体形态两类来描述。
1．单体形态：根据单个晶体三度空间相对发育的比例不同，可将晶体形态特征分为一向延长、二向延长和三向等长三种。
（1）一向延长晶体：柱状——石英（水晶）。
（2）二向延长晶体：片状——云母。
（3）三向等长晶体：粒状——黄铁矿、橄榄石、方铅矿。
2． 集合体形态
柱状集合体——普通角闪石、电气石；纤维状集合体——石膏；片状集合体——云母；粒状集合体——橄榄石；晶簇——石英、方解石。
（二）矿物手标本光学性质的观察
1．颜色　根据颜色产生的原理不同可分为自色、他色、假色，但具有鉴定意义的主要为自色。
（1）描述颜色的方法 通常描述颜色的方法有两种：
①标准色谱法　此种方法是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫标准色或白、灰、黑等对矿物的颜色进行描述。若矿物为标准色中的某一种，则直接用其描述，如蓝铜矿为蓝色、辰砂为红色；若矿物不具某一标准色，则以接近标准色中的某一种颜色为主体，用两种颜色进行描述，并把主体颜色放在后面。例如绿帘石为黄绿色，说明此矿物是以绿色为主，黄色为次。
② 实物对比法　把矿物的颜色与常见实物颜色相比进行描述。例如，黄铜矿为铜黄色，正长石为肉红色，磁铁矿为铁黑色，橄榄石为橄榄绿色等。
（2）注意要点：描述矿物颜色时，应以矿物新鲜面的颜色为准。
２．条痕　条痕是指矿物粉末的颜色，一般是指矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的痕迹的颜色。条痕色可能深于、等于或浅于矿物的自色。条痕色对不透明的金属、半金属光泽矿物的鉴定很重要，而对透明、玻璃光泽矿物来说，意义不大，因为它们的条痕都是白色或近于白色。其描述方法与颜色相似。
3．光泽　根据矿物表面反光的强度，可将矿物的光泽分为金属光泽、半金属光泽、非金属光泽（玻璃光泽、金刚光泽）三类。
（1）非金属光泽中，由于矿物表面不平整或在某些集合体表面会产生特殊的变异光泽。注意观察油脂光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、土状光泽等。
（2）注意要点：观察矿物光泽时，一定要在新鲜面上观察，主要观察晶面和解理面上的光泽。
4． 透明度：矿物透明度是指矿物透过光线的程度，一般是以矿物厚度1mm的片状标本为准。分为透明、半透明和不透明三级。
注意要点：观察描述矿物光学性质时，一定要注意掌握颜色、条痕、光泽和透明度四者之间的关系（表1）。金属光泽的矿物，其颜色一定为金属色，条痕为黑色或金属色，不透明；半金属光泽的矿物颜色为金属色或彩色，条痕呈深彩色或黑色，不透明至半透明；非金属光泽的矿物颜色为各种彩色或白色，条痕呈浅彩色到白色，半透明至透明。
表 1 颜色、条痕、光泽和透明度四者之间关系表
颜色
无色
浅色
彩色
黑色或金属色
条痕
无色或白色
浅色或无色
浅彩或重彩
黑色或金属色
透明度
透明
半透明
不透明
光泽
玻璃—金刚光泽
半金属光泽
金属光泽
矿物
非金属矿物
金属矿物
（三）矿物手标本力学性质
1、解理　解理是矿物的重要鉴定特征之一。解理按其发育程度分极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理和极不完全解理五级。
（1）观察解理等级　根据解理面的完好和光滑程度以及大小，确定其解理等级。注意观察云母、方解石、普通角闪石、石英的解理发育情况。
（2）观察解理组数　矿物中相互平行的一系列解理面称为一组解理。注意观察云母、正长石、方解石的解理组数。
（3）观察解理面间的夹角　两组及两组以上的解理，其相邻两解理面间的夹角亦是鉴定矿物的标志之一。注意观察正长石、辉石、角闪石的解理夹角。
（4）注意要点：肉眼观察矿物的解理只能在显晶质矿物中进行。确定解理组数和解理夹角必须在一个矿物单体上观察。
2．断口　根据矿物受力后不规则裂开的形态，可分为贝壳状断口、参差状断口、土状断口、锯齿状断口等类型。观察石英、黄铁矿断口，并确定其类型。
3．硬度　肉眼观察的是矿物的相对硬度，通过以摩氏硬度计了解不同硬度的矿物为标准进行比较而确定的。观察摩氏硬度计（表2）。
表2 摩氏硬度计
硬度级别
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
矿物名称
滑石
石膏
方解石
萤石
磷灰石
正长石
石英
黄玉
刚玉
金刚石
野外工作中为了方便，常采用指甲（硬度为2.5±）、小刀（硬度为5.5±）等作为标准测定相对硬度。
注意要点：刻划矿物时用力要均匀，测试时须选择新鲜面，并尽可能选择单体矿物。
（四）其它物理性质的观察
矿物的其它物理性质可包括：磁性、导电性、发光性、放射性、延展性、脆性、弹性、挠性、加稀盐酸反应、吸水性等。
（五）常见矿物的主要特征
石英 SiO2
六方柱状和锥状晶体常见，呈晶簇状、粒状、致密块状集合体。纯净的石英无色透明（水晶），或因含杂质而呈各种浅的颜色，如紫水晶、乳石英（乳白色），无条痕。玻璃光泽，断口为油脂光泽，无解理，平坦状断口，有时呈贝壳状断口，硬度7，相对密度2.65。
橄榄石　(Mg,Fe)2[(SiO4]
单晶体少见，常呈粒状集合体。橄榄绿色，无条痕，透明，玻璃光泽，断口油脂光泽，硬度6－7，极不完全解理，贝壳状断口，性脆。
普通辉石　(Ca,Mg,Fe,Al)2[(Si,Al)2O6]
单晶体为短柱状，横切面呈近正八边形，集合体为粒状，绿黑色或黑色，玻璃光泽，硬度5～6，有平行柱状的两组解理，交角为87。或93。。相对密度3.02-3.45，随着含Fe量增高而加大。
普通角闪石　(Ca,Mg,Fe,Al)2[(Si,Al)2O6]
单晶体为短柱状、柱状、针状，横切面呈近正八边形，集合体为粒状、束状、放射状。绿黑色或黑色，条痕浅灰色，半透明，玻璃光泽或丝绢光泽，硬度5－6，有平行柱状的两组解理、交角为56。，不平坦或参差状断口。
白云母 Kal2[AlSi3O10](OH,F)2
单晶体为短柱状及板状，横切面常为六边形，集合体为鳞片状，其中晶体细微者称为绢云母，薄片为无色透明，具珍珠光泽，硬度2.5～3，有平行片状方向的极好解理，易撕成薄片，具弹性。相对密度2.77～2.88。
黑云母　K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2
单晶体为短柱状、板状，横切面常为六边形，集合体为鳞片状，棕褐色或黑色，随含Fe量增加而变暗，其它光学性质同白云母相似。相对密度2.7～3.3。
长石　包括三个基本类型：
　 钾长石　K[AlSi3O8]，钠长石　Na[AlSi3O8]，钙长石Ca[Al2Si2O8]，其中钾长石与钠长石常称为碱性长石；钠长石与钙长石常按不同比例混溶在一起，组成类质同象系列，统称为斜长石（包括钠长石、更长石、中长石、拉长石，培长石、钙长石）。
　 斜长石有许多共同的特征。如单晶体为板状或板条状。常为白色或灰白色。玻璃光泽。硬度6～6.52。有两组解理、交角近于86。。相对密度2.61～2.75，随钙长石成分增大而变大。
正长石是常见的钾长石的变种，单晶为柱状或板柱状，常为肉红色，有时具较浅的色调，玻璃光泽，硬度为6，有两组方向相互近于垂直的解理，相对密度2.54-2.57。
黄铁矿 FeS2
可见单晶立方体状、立方体的晶面上常有平行的细条纹，大多呈块状集合体，颜色为浅黄铜色，条痕为绿黑色，金属光泽，硬度6～6.5，性脆，断口参差状，相对密度5。
赤铁矿 Fe2O3
常为致密块状、鳞片状、鲕状者为暗红色，条痕呈樱红色。金属、半金属到土状光泽，不透明，硬度5～6，土状者硬度低，无解理，相对密度4.0～5.3。
磁铁矿 Ｆe3O4
常为致密块状或粒状集合体，也常见八面体单晶。颜色为铁黑色，条痕为黑色，半金属光泽，不透明，硬度5.5～6.5，无解理，相对密度5，具强磁性。
褐铁矿
实际上不是一种矿物而是多种矿物的混合物，主要成分是含水的氢氧化铁（Fe2O3·nH2O），并含有泥质及二氧化硅等。褐至褐黄色，条痕黄褐色，常呈土块状、葡萄状，硬度不一。
方解石　CaCO3
常发育成单晶，或晶簇、粒状、块状、纤维状及钟乳状等集合体。纯净的方解石无色透明，因杂质渗入而常呈白、灰、黄、浅红（含Ｃo、Ｍn）、绿（含Ｃu）、蓝（含Ｃu）等色。玻璃光泽，硬度3，解理好，易沿解理面分裂成为菱面体，相对密度2.72，遇冷稀盐酸强烈起泡。
白云石　ＣaMg[CO3](OH)2
单晶为菱面体，通常为块状或粒状集合体，一般为白色、因含Ｆe常呈褐色，玻璃光泽，硬度3.5-4，解理好，相对密度2.86，含铁高者可达2.9～3.1。
白云石以在冷稀盐酸中反应微弱，以及硬度稍大而与方解石相区别。
石膏　CaSO4•2H2O
板状、纤维状集合体，晶簇状。白色、少量无色透明，白色条痕，玻璃光泽，硬度2，相对密度小，一组极完全解理，易溶于水。
六、实验报告格式及具体实验内容（见附表）

实验二　常见岩浆岩的认识（2学时，验证性）
一、实验目的
（1）熟悉岩浆岩的一般特征。
（2）掌握岩浆岩手标本肉眼鉴定的基本方法。
（3）掌握一些常见岩浆岩的肉眼鉴定特征。
二、实验内容
肉眼观察描述下列常见岩浆岩的颜色、结构、构造、矿物成分特征与综合定名：
辉长岩（岩12）、玄武岩（岩17）、闪长岩（岩20）、安山岩（岩24）、花岗岩（岩30）、似斑状花岗岩（岩32）、流纹岩（岩33）、花岗闪长岩（岩29）、正长岩（岩41）、伟晶岩（岩61）。
三、主要实验仪器设备名称：手标本、小刀、放大镜。
四、每台套主要仪器设备每次实验学生数：手标本6人/套、小刀与放大镜为3人/套。
五、实验提示
（一）岩浆岩肉眼鉴定和描述内容及注意事项
岩浆岩的手标本在肉眼鉴定时观察描述的内容包括岩石的颜色、结构、构造和矿物成分，最后综合定名。其具体内容和注意事项如下：
1、颜色　
岩石的颜色是指组成岩石的矿物颜色之总和，而非某一种或几种矿物的颜色。如灰白色的岩石，可能是由长石、石英和少量暗色矿物（黑云母、角闪石等）形成的总体色调。因此，观察颜色时，宜先远观其总体色调，然后用适当颜色形容之。岩浆岩的颜色也可根据暗色矿物的百分含量，即“色率”来描述。按色率可将岩浆岩划分为：
　 暗（深）色岩　　色率为60－100相当于黑色、灰黑色、绿色等；
　 中色岩　　　　　色率为30－60相当于褐灰色、红褐色、灰色等；
　 浅色岩　　　　　色率为0－30相当于白色、灰白色、肉红色等。
反过来，我们亦可根据色率大致推断暗色矿物的百分含量，从而推知岩浆岩所属的大类（酸、中、基性）。这种方法对结晶质，尤以隐晶质的岩石特别有用。
实验时注意把岩石新鲜面的颜色和岩石风化面的颜色区分开来。
2、结构与构造　
岩浆岩按结晶程度分为结晶质结构和非晶质（玻璃质）结构。按颗粒绝对大小又可分为粗（＞5mm）、中（5-1mm）、细粒（1-0.1mm）结构，以及微晶、隐晶等结构。其中特别应注意微晶、隐晶和玻璃质结构的区别。微晶结构用肉眼（包括放大镜）可看出矿物的颗粒，而隐晶质和玻璃质结构，则用肉眼（包括放大镜）看不出任何颗粒来，但两者可用断口的特点相区别。隐晶质的断口粗糙，呈瓷状断口；玻璃质结构的断口平整，常具贝壳状断口。按岩石组成矿物颗粒的相对大小又可分为等粒、不等粒、斑状和似斑状等结构。因此，观察描述结构时，应注意矿物的结晶程度、颗粒的绝对大小和相对大小等特点。
通过岩石的结构来确定岩石形成环境（侵入或喷出的）和具体的岩石名称。
　 岩浆岩常见的构造为块状构造，其次为气孔、杏仁和流纹状构造等。
3、矿物成分　
对于显晶质结构的岩石，应注意观察描述各种矿物，特别是主要矿物的颜色、晶形、解理、光泽、断口等特征，并目估其含量（观察时注意对岩石中的每一种矿物都要进行认真鉴定，对其应选择其最特征的性质进行描述），确定所属大类。尤其注意以下几方面：
（1）观察有无长石，若有则应鉴定长石的种类，并分别目估其含量。
（2）观察有无石英、橄榄石的出现。若有石英出现，则为酸性岩；若有橄榄石出现，则为超基性和基性岩；
（3）鉴定暗色矿物的成分，并目估其含量，抓住颜色特征缩小鉴定范围。特别注意辉石和角闪石，以及它们和黑云母的区别。
（4）对具斑状结构或似斑状结构的岩石则应分别描述斑晶和基质的成分和特点、含量。基质若为隐晶质则可用色率和斑晶推断其成分；若为玻璃质则只能用斑晶来推其成分。
4岩石的命名　岩浆岩的命名一般为颜色＋构造＋结构＋基本名称，如肉红色块状粗粒花岗岩。喷出岩有时仅用（颜色）＋构造＋基本名称，如气孔杏仁状玄武岩。

（二）常见岩浆岩的一般特征
辉长岩　灰色到灰黑色，块状构造，中粒—粗粒等粒、全晶质粒状结构，深成侵入岩，主要矿物成分为斜长石和辉石，还可有橄榄石、角闪石等其它深色矿物。肉眼观察时，深色矿物含量超过斜长石的，即可确定为辉长岩。
玄武岩　黑色至深灰色隐晶质的喷出岩，斑状结构、斑晶主要为针状基性斜长石、其次有橄榄石（多变为伊丁石），常见气孔、杏仁构造、块状构造，成分与辉长岩相当。
闪长岩　颜色多为灰色，块状构造，全晶质中粒或粗粒等粒结构，深成侵入岩，其主要成分为斜长石（ 70% 左右）和角闪石（ 30% 左右），其次可以含一些辉石、黑云母以及钾长石、石英等。岩石常遭受次生变化，斜长石可变为绿帘石、角闪石则变为绿泥石。
安山岩　颜色从白色至黑色都出现、一般多呈褐色或紫红色，块状构造，喷出岩，斑状结构、斑晶成分为板状的斜长石（具聚片双晶）和少量针柱状角闪石，成分与闪长岩相当不含石英。
花岗岩　浅色（灰白、肉红色），块状构造，深成侵入岩，全晶质粗中粒结构，主要由钾长石、石英、斜长石组成、其中钾长石含量多于斜长石（2∶1）、石英含量一般为 25%～ 30% ，此外常含少量黑云母、角闪石，若没有或少有暗色矿物时，则称白岗岩。
流纹岩　粉红色、淡紫红色、浅棕色，流纹构造，斑状结构、斑晶成分为长石（常呈矩形、无色透明、解理面明显、珍珠光泽的结晶颗粒--透长石）和石英、基质隐晶质，成分与花岗岩相当的喷出岩。
花岗闪长岩 灰白色，与花岗岩成分及结构、构造相似的中酸性深成侵入岩，但其中斜长石含量多于钾长石，石英含量在 20%～ 25% ，暗色矿物含量一般亦比花岗岩为多，可达 10% ～ 20% 。
花岗伟晶岩 灰白色、浅红色，块状构造，显晶质中的伟晶结构，脉岩，成分与花岗岩相当的浅成岩，一般为肉红色矿物颗粒直径大于5 毫米的钾长石和石英构成、有时有斜长石、白云母等。
六、实验报告格式及具体实验内容（见附表）：

实验三　常见变质岩的认识（2学时，验证性）
一、实验目的
（1）熟悉变质岩的一般特征。
（2）掌握变质岩手标本肉眼鉴定的基本方法。
（3）掌握几种典型变质岩的肉眼鉴定特征。
二、实验内容
肉眼观察描述下列常见变质岩的颜色、结构、构造、矿物成分特征与综合定名：
实验三：红柱石角（板）岩（岩81）、云英岩（岩补65）、板岩（自采）、千枚岩（岩86）、片岩（岩91）、花岗片麻岩（岩93）、石英岩（岩92）、大理岩（岩87）。
三、主要实验仪器设备名称：手标本、小刀、放大镜、。
四、每台套主要仪器设备每次实验学生数：手标本与稀盐酸为6人/套、小刀与放大镜为2人/套。
五、实验提示
（一）区域变质岩肉眼观察描述内容及其注意事项
变质岩肉眼观察描述的内容、方法与岩浆岩大体相似，包括岩石的颜色、结构、构造和矿物成分，最后综合定名。其具体内容和注意事项如下：
1．颜色
变质岩的颜色比较复杂，它既与原岩有关又与变质岩矿物成分有关。因此，颜色虽可帮助鉴定矿物成分，但与其它两大类岩石相比，则重要性较差。变质岩的颜色常不均一，应注意观察其总体色调。
2．结构构造
区域变质岩的结构主要为变晶结构，仅少数为变余结构。变晶结构在肉眼下很难与结晶质结构相区别。描述变晶结构时同样应注意矿物的结晶程度、颗粒大小、形状等特点。
区域变质岩最主要特征的构造是由矿物具一定方向排列而构成的定向构造，即片理。片理是变质岩特有的一种构造。根据其剥开的难易，剥开面和平整程度和光泽，结合矿物重结晶程度等特征，可将片理中的板状、千枚状、片状和片麻状四种构造区分开。区域变质岩中亦有块状构造。
板状构造 是页岩或泥岩（粘土岩）在经轻微变质中所形成的一种构造。原岩组分基本上没有重结晶，岩石中表现的一组平整的破裂面，破裂面光滑而具微弱的丝绢光泽。
千枚状构造 矿物初步具有定向排列，但重结晶不强烈，矿物颗粒肉眼不能分辨，仅在片理面上见有强烈的丝绢光泽，裂开面不平整而且有小褶皱。
片理构造 主要由片状、柱状矿物（云母、绿泥石、角闪石等）平行排列连续形成面理，其粒度较千枚岩的矿物为粗，肉眼可分辨。为各种片岩特有的构造。
片麻状构造 是由变质形成的粒状矿物（长石、石英）和定向排列的片状、柱状矿物（云母、角闪石等）断续相间排列而成。往往形成片麻理，如片麻岩的构造。上述几种构造主要是在定向压力作用下形成的。
块状构造 岩石中的矿物成分和结构都很均匀，无定向排列。如石英岩、大理岩等就具有这种构造。
3． 矿物成分
变质岩是由岩浆岩或沉积岩等岩石变化而来的，那么其矿物成分一方面保留有原岩成分，另一方面也出现了一些新的矿物。如岩浆岩中的石英、钾长石、斜长石、白云母、黑云母、角闪石、辉石等，由于本身是在高温、高压条件下形成的，所以在变质作用下依然保存。在常温常压下形成于沉积岩中的特有矿物，特别是岩盐类矿物，除碳酸盐矿物（方解石、白云石）外，一般很难保存在变质岩中。
变质岩除了保存着上述原岩中的共有继承矿物外，变质岩中还有它特有的矿物，如石榴石、红柱石、兰晶石、矽线石、硅灰石、石墨、金云母、透闪石、阳起石、透辉石、蛇纹石、绿泥石、绿帘石、滑石等。
描述变质岩的成分时，应注意主要矿物，次要矿物和特征变质矿物。一般按矿物含量从多到少的顺序进行描述。
4．岩石的命名
区域变质岩中具有定向构造的岩石，以定向构造为其基本名称。若肉眼可识别出主要矿物或特征变质矿物时，亦应作为定名内容。一般命名原则可概括为：颜色+（矿物成分）+基本名称。如蓝灰色蓝晶石片岩、黑色红柱石板岩、灰白色角闪石斜长片麻岩、白色石英岩。
（二）接触变质岩与动力变质岩的观察描述内容和注意事项
1接触变质岩
接触交代变质岩，颜色成分均较复杂多变，与原岩成分及交代有密切关系，典型岩石为矽卡岩，常含多种金属矿物。接触热变质岩的典型岩石云英岩和大理岩是典型的致密变晶结构，块状构造。注意观察两者的硬度。
2动力变质岩石
此类岩石的基本类型是根据变形行为、破碎程度和重结晶程度确定的，如角砾岩、糜棱岩、千糜岩。破碎程度和重结晶程度增加。
（三）常见变质岩的简要特征
1、大理岩 碳酸盐类岩石（石灰岩和白云岩） 在热变质或区域变质后，因受热重结晶形成的变质岩，一般呈白色，块状构造，粒状变晶结构。
    当碳酸钙处在压力下受热时，二氧化碳被保留，矿物仅仅再结晶为粒状变晶的集合体。此时，岩石虽有重结晶而无明显退色现象的称结晶灰岩；有明显退色者称大理岩。
    大理岩可以是主要由方解石组成方解石大理岩，也可以是由白云石组成白云石大理岩。由于碳酸盐岩石中常有许多不同的混入物，如石灰岩中二氧化硅的存在可促使形成矽灰石，白云岩中二氧化硅的存在可促使形成透闪石或蛇纹石，因此就成为矽灰石大理岩、透闪石大理岩、蛇纹石大理岩等。
2、石英岩 是石英砂岩等硅质岩石在充分热力影响下重结晶而成的块状岩石，主要是区域变质，部分是由热变质作用而形成的。岩石具粒状变晶结构，还因重结晶而失去原有的碎屑结构，其颗粒大小决定于原来岩石的粒度及重结晶程度。石英岩主要由石英组成，并有云母、绿泥石等矿物混入，其重要变种是含铁石英岩。含铁石英岩除有石英岩外并发育有薄片状赤铁矿及粒状磁铁矿、当铁质矿物占主要地位时，岩石就转变为矿石。
3、角岩（角页岩） 是一种常见的泥质岩石的热变质产物，常产于侵入体周围。岩石呈深色、细粒，致密块状，坚硬，断口光滑平整或贝壳状，颜色决定于母岩成分。高铝的粘土岩变质而形成的角岩常有红柱石斑晶；当岩石中镁铁质高时形成堇青石；此时分别称为红柱石角岩和堇青石角岩。斑状变晶结构及变余泥质结构。
4、云英岩 常呈浅色，鳞片及花岗变晶结构，块状构造，主要矿物为石英、白云母，常产于花岗岩顶部。主要是由高温气体及热液交代作用产生的，故有交代结构。
5、板岩 由泥质的沉积岩变质而成。岩石由细小的云母、绿泥石、石英等组成，隐晶质，有大量的泥质残余，并具板状劈开，片理面平整。变余泥质结构，板状构造。
6、千枚岩 由板岩进一步变质而成，成分与板岩相同，但结晶程度较好，在稍有弯曲的片理面上常可见云母小片，呈丝绢光泽，有时可见红柱石、石榴石斑晶。变余及变晶结构，千枚状构造。
7、片岩 可以由各种岩石在高温高压下变质而成，也可以是千枚岩进一步变质，矿物重结晶而形成。矿物成分不定，但经常有大量片状矿物（云母、绿泥石、滑石等）或柱状矿物（角闪石等），它们呈定向排列故具明显的片状构造。岩石可按其主要成分分为：石英片岩、云母片岩、绿泥石片岩等。片岩中一般不含或很少含长石。变晶结构。
8、片麻岩 也是一种变质较深的岩石，可由各种岩石变质而成。由石英、长石及某些暗色矿物所组成，岩石中片状或条状矿物较少，矿物常成断续条带状定向排列，形成典型的片麻构造。片麻岩可按长石种类分出钾长石片麻岩和斜长石片麻岩。然后再按所含其他矿物进一步详细定名，如黑云母钾长石片麻岩等。
9、变粒岩 主要矿物为长石、石英，有少量的暗色变质矿物如石榴子石、夕线石等。粒状矿物含量在50—85%，因而具有明显的粒状或不明显的片麻构造。细—中粒变晶结构。多为凝灰岩、粉砂岩和含较多粘土矿物成分的砂岩经区域变质而成。
10、碎裂岩 是由动力变质作用形成的。其主要特点是随着动力强度的不同而产生不同程度的碎裂结构。对于压碎不很强，压碎残余较多的岩石称碎裂岩，如果岩石中的矿物大部分压得很碎，并有条带构造产生时，称糜棱岩。
六、实验报告格式及具体实验内容（见附表）：

实验四　常见沉积岩的认识（2学时，验证性）
一、实验目的
（1）熟悉沉积岩的一般特征。
（2）掌握沉积岩手标本肉眼鉴定的基本方法；观察、熟悉主要的沉积构造（原生构造）。
（3）掌握碎屑岩（火山碎屑岩）、碳酸盐岩的肉眼鉴定特征。
二、实验内容
肉眼观察描述下列常见变质岩的颜色、结构、构造、矿物成分特征与综合定名：
砾岩（自采）、石英砂岩（岩69）、长石砂岩（岩70）、岩屑砂岩（自采）、火山角砾岩（自采）、粉砂岩（岩补68）、页岩（岩补86）、灰岩（岩78）、白云岩（岩79）、竹叶状灰岩（岩补92）、鲕粒灰岩（岩75）和介壳灰岩（岩88）。
三、主要实验仪器设备名称：手标本、小刀、放大镜、稀盐酸。
四、每台套主要仪器设备每次实验学生数：手标本与稀盐酸为6人/套、小刀与放大镜为3人/套。
五、实验提示
（一）主要沉积构造（原生构造）类型及观察内容
许多沉积构造可在野外大范围出露，应做宏观描述。室内手标本应注意观察较微细的构造部分。
1．层理：描述手标本上水平层理、小型交错层理的识别特征，注意观察小型交错层理中细层与层理的关系。
2．层面构造：包括波浪、雨痕、泥裂、生物痕迹等。注意观察泥痕和延伸方向；泥裂的“Ｖ”形特点，识别上层面与下层面。
3．缝合线：仔细观察灰岩中的缝合线，注意“面”与“线”的关系，了解缝合线的成因和意义。
4. 结核：观察钙质结核，铁质结核，注意结核的物质成分及形态的差异。
（二）碎屑岩的肉眼鉴定
1、颜色　
在一定程度上反映了岩石的组分和形成环境。如石英砂岩由于成分单一，颜色多为浅色；岩屑砂岩则因成分复杂，颜色多为灰绿、灰黑色等。另外，对次生（风化）色有时亦需描述。
2、结构　
若为砾状结构的岩石，可用尺子直接测量颗粒的大小、圆度、球度，目估各种粒径砾石的含量，以确定其分选性。对具砂状结构的岩石应尽量目估其颗粒大小，同时估计各粒级的百分含量以确定其分选性。在目估粒度时，可用已知粒级的砂粒管进行对比。用肉眼（包括放大镜）观察并确定碎屑的磨圆程度。对磨圆度的观察描述，一般对中砂和大于中砂粒级的岩石才具有意义。
　　　　　　　>２mm　　　砾状结构　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２～0.25mm 粗砂结构
　　　　　　２～0.01mm　　砂状结构　　 0.25~0.5mm　中砂结构
颗粒直径　　　 0.5~0.05mm　细砂结构
　　　　　　0.01~0.001mm 粉砂状结构

　　　　　　　<0.001mm　　泥质结构

分选性：肉眼描述时，目估同一粒级颗粒的含量，＞75％为分选好；75~50%为分选中等；＜50％为分选差。
磨圆度：肉眼或用放大镜观察颗粒的磨圆程度。
3、构造
　尽量描述手标本上能见到的层面和层理构造；若手标本上见不到特殊的构造，则表明该岩石的岩层厚度较大，常称其为块状构造。
4、成分　
碎屑岩的成分主要描述碎屑颗粒和胶结物两部分的物质成分。
（1）．碎屑成分:　碎屑岩中的碎屑物质包括石英、长石、岩屑和少量白云母等。岩屑多出现在较粗的碎屑岩中，常见硅质、各类砂岩、粉砂岩、燧石、中酸性岩浆岩（侵入岩）、喷出岩、脉岩、千枚岩、泥岩等岩屑。在观察鉴定岩石时，要求鉴定出石英、长石和岩屑（原岩名称）及其含量。
（2.） 胶结物成分:　常见的胶结物成分有钙质（碳酸盐岩）、硅质、铁质、泥质四种。主要区别如下表（表3）：
表3 不同成分胶结物的区别
胶结物成分
颜色
岩石固结程度
硬度
加稀盐酸
钙质
灰白
中等
＜小刀
剧烈起泡
硅质
灰白
致密坚硬
＞小刀
无反应
铁质
褐红、褐
致密坚硬
≈小刀
无反应
泥质
灰白
松软
＜小刀
无反应
5、碎屑岩的命名
碎屑岩主要是根据碎屑粒级确定岩石的基本名称（砾岩、砂岩、粉砂岩等），再根据岩石的颜色和成分（碎屑成分和胶结物成分）予以定名。即：颜色+（胶结物成分）+（次要碎屑成分）+主要碎屑成分+基本名称，如：黄褐色钙质石英粗砂岩，灰色长石石英细砂岩等。
（三）．碳酸盐岩的观察描述内容及注意事项
碳酸盐岩主要由钙镁的碳酸盐岩组成，分布广泛，在沉积岩中仅次于页岩和砂岩，结构以碎屑结构和化学结构两种为主，最主要的岩石有石灰岩和白云岩。
1、颜色
碳酸盐类岩石一般为浅色，且以灰色、灰白色为主，但因混入物成分和含量不同，可呈现不同的颜色。如混入有机质者为深灰色或黑色；混入氢氧化铁者为紫色、褐红色等；含铁白云石者呈米黄色或褐色。据此，可大致推测其混入物的成分。描述颜色要以其总体色调为准。
2、成分
碳酸盐类岩石的主要矿物成分是方解石和白云石。由此而将其划分为石灰岩（方解石＞50%）和白云岩（白云石＞50%）两大类，有时因含有较多的粘土矿物，可形成与泥质岩过渡的泥灰岩。因此，确定碳酸盐岩的矿物成分，对岩石的定名是很重要的。碳酸盐类岩石的矿物成分一般主要是根据与稀盐酸（5%）反应试验。
（1）加稀盐酸剧烈起泡并嘶嘶作响者，主要成分为方解石，应为石灰岩；
（2）加稀盐酸微弱起泡或不起泡，主要为白云石组成，应为白云岩；
（3）加稀盐酸剧烈起泡后，留下泥质物质者，应为泥灰岩。
3、结构和构造
碳酸盐岩中石灰岩类结构类型较复杂，主要是化学结构，有一些碳酸盐岩具碎屑结构，如竹叶状灰岩、鲕状灰岩。可分为碎屑结构、生物碎屑结构和晶粒结构等三类。白云岩一般为晶粒结构。
碎屑结构：可见到明显的碎屑颗粒，如竹叶状内碎屑，鲕粒，核形石，生物碎片等。
生物结构：可见到大量生物骨架。较少见，多为均匀的非晶质或隐晶质岩石，用肉眼看不出矿物颗粒（用滴稀盐酸来鉴别）。
晶粒结构：方解石晶粒＞1mm为粗晶，1mm~0.25mm为中晶，0.25mm~0.05mm为细晶，＜0.05mm为泥晶。
4、碳酸盐岩定名
碳酸盐岩的基本名称以矿物成分确定，然后加上颜色、结构则为岩石的全称，即颜色+结构+基本名称，如灰色鲕状灰岩，浅灰色泥晶灰岩，深灰色粗晶白云岩等。
（四）一些常见沉积岩岩石类型的简单描述
1、砾岩：具砾状结构，即 50% 以上的碎屑颗粒大于 2mm。砾石滚圆者称砾岩，砾石棱角状称角砾岩。砾石主要由一种成分组成的称单成分砾岩，如石英砾岩，砾石成分复杂者称复成分砾岩。
2、砂岩：具砂状结构，即 50% 以上的碎屑颗粒介于 0.01mm ～ 2 mm之间。根据砂粒大小又可分为粗砂岩、中粒砂岩和细砂岩。按组成砂岩的主要成分不同，又可分为很多种类，如石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、长石质石英砂岩、含长石岩屑质石英砂岩。粉砂岩不易分辨碎屑颗粒，但断面较粘土岩为粗糙。它也可以有单成分粉砂岩和复成分粉砂岩之分。定名时如考虑胶结物的成分时，则在名称前加胶结物作为形容词，如铁质石英砂岩（胶结物为铁质）、海绿石石英砂岩。
3、页岩：泥质结构，主要由各种粘土矿物组成，为粘土岩类固结