顏色是沉積巖最醒目的標志,它反映了巖石的成分、結(jié)構(gòu)和成因。地質(zhì)工作者對顏色比較重視,描述巖石時總把顏色放在最前面,并把它作為分層、對比和推斷古地理條件的重要標志之一。
一、沉積巖顏色的成因類型
按成因,沉積巖的顏色可分為原生色和次生色。原生色又可分為繼承色和自生色。
1.繼承色 繼承色取決于碎屑物質(zhì)的顏色,常為碎屑巖所具有。如純石英砂巖的白色,是由于無色透明的碎屑石英造成;長石砂巖則呈肉紅色是因碎屑長石是淺紅色,而長石是由花崗巖中的淺紅色長石機械破壞而來,故叫繼承色。
2.自生色 自生色取決于沉積和成巖階段形成的自生礦物的顏色。為大部分粘土巖、化學(xué)巖和部分碎屑巖所具有的顏色。如含F(xiàn)e3+的就呈紅色或黃褐色;海綠石砂巖呈綠色,是因其中含有綠色的自生礦物海綠石。
3.次生色 次生色是在后生作用或風(fēng)化作用過程中,原生色發(fā)生次生變化而形成的。如露頭上所見的紅褐色砂巖,有時可能是原來的黃鐵礦、菱鐵礦氧化生成紅褐色的褐鐵礦所致。
原生色的特點是在同一層內(nèi)常穩(wěn)定不變;而次生色則呈斑點狀,或沿裂隙空洞分布,可切穿層理,在風(fēng)化帶發(fā)育。在自然界常見的是原生色和次生色都有的混合色。次生色和自生色往往是由色素造成,色素含量僅百分之幾,甚至小于1%,但它對巖石顏色影響很大。常見色素為有記者鐵質(zhì),隨著有機質(zhì)含量增加而巖石顏色變深;Fe2+和Fe3+含量比例不同,可以出現(xiàn)不同顏色。如Fe3+:Fe2+>3.0,則巖石顯紅色;Fe3+:Fe2+=3—1.6,呈紫色、磚紅色、褐色等;Fe3+:Fe2+<1.6,呈淺灰綠色或灰色;Fe3+:Fe2+近于0,則呈黑色。
二、各種常見的自生色及其沉積環(huán)境
1.白色 一般不含色素,如質(zhì)純的碳酸鹽巖、鹽巖、石英砂巖、高嶺土、蛋白石等。
2.灰色、黑色 由于含有機質(zhì)(炭質(zhì)、瀝青質(zhì))、分散狀硫化物(黃鐵礦、白鐵礦),這些物質(zhì)含量越高,顏色越深。并表明巖石形成于還原或強還原條件下。
3.紅色、紫紅色、褐紅色、黃褐色 由于含有鐵的氧化物或氫氧化物之故。表明當時沉積介質(zhì)為氧化及強氧化條件,其中黃色常見于炎熱干燥氣候條件下的陸相沉積物中,而紅色常見于炎熱潮濕氣候條件下的陸相或海陸過渡相沉積物中,也可見于海相沉積物中。
4.綠色 由于含有Fe2+和Fe3+的硅酸鹽礦物(海綠石、鮞綠泥石)。代表弱氧化或弱還原的介質(zhì)條件。碎屑巖中若含有角閃石、綠簾石、綠泥石等碎屑礦物多時也可呈綠色。
5.藍色、青色 是硬石膏、天青石、石膏。石鹽等特有的顏色。有時藍色是由藍鐵礦和藍銅礦引起的。
6,紫色 與氧化鐵或氧化錳有關(guān),有時則含土狀螢石之故。
巖石的顏色除與成分有關(guān)外,還與粒度、干濕情況有關(guān);粒度越細則相應(yīng)的顏色要顯得深一些;濕的標本比干的顏色要深些。
三、顏色的描述和實際意義
對巖石的顏色描述時,不僅要說明是何種顏色,而且要說明顏色的深淺、亮暗和濃淡程度。有時巖石是混合色,則用復(fù)合名稱描述,如深紫紅色、淺藍灰色,前面的是次要的顏色(深紫、淺藍),后面的才是主要顏色(即紅、灰色)。
對于沉積巖顏色的研究,有助于劃分和對比地層、了解古氣候條件,根據(jù)顏色的性質(zhì)可以確定介質(zhì)是氧化或還原的環(huán)境。對顏色的仔細研究還有助于尋找有用礦產(chǎn),如云南的沉積型銅礦主要賦存于紫紅色地層中的淺色巖石中,故淺紫交互層是尋找銅礦最有利的地段