去年，在鄂尔多斯盆地周缘野外工作期间，在延长组砂岩中看到一种特殊现象感到很好奇，便顺便采了几块样品。

       在延长组长8砂岩顶部看到一些风化后呈鲜红的矿物，这种矿物在砂岩中的分布是不均一的，其分布似乎受砂岩中的孔隙、裂缝以及孔洞的控制。一般情况下，岩石中的铁矿经风化淋滤之后易出现褐红色的次生色，像一些铁质结核经风化淋滤之后发生褐铁矿化，便可呈现褐红色。但在延长组，像此次野外的这种红色砂岩则很少见。

         
1       这是在野外看到的现象，在1号剖面看到的延长组长8顶部厚层块状砂岩上部含大量红色矿物

 

2   这是在2号剖面延长组长8砂岩看到的类似现象，含红色矿物砂岩层之上为延长组长7底部的泥岩

        带着野外观察的疑问，我们将所采样品送去磨制岩石薄片，并做了全岩X衍射分析。

      岩石薄片出来之后，据岩石薄片鉴定，在1号剖面所采岩样中发现了片沸石，据全岩X衍射资料分析，1号剖面的砂岩中除了片沸石外，还存在丝光沸石和斜发沸石；而2号剖面红色砂岩中主要含有斜发沸石。
 

3       这是1号剖面红色砂岩的全岩X衍射谱图，砂岩中含有丝光沸石和斜发沸石

4     这是2号剖面红色砂岩的全岩X衍射谱图，岩石中含有斜发沸石

 

       以前，在延长组也曾发现不少沸石类矿物，其中最常见的沸石是浊沸石。在以东北以及北部物源为主控制的沉积区延长组长10、长9以及长6、长4+5砂岩中均可以出现自生浊沸石；在盆地西缘的石沟驿、汝箕沟、大风沟剖面以及盆地南缘的崇信汭河、平凉石佛峡等剖面延长组砂岩中均可以出现浊沸石和方沸石；在盆地东部安塞油田长6砂岩中还曾发现过极少量的菱沸石。而上述剖面的这三种沸石均为首次发现。

        让我们来认识一下这些延长组新出现的沸石矿物。

     先让我们看看上面这块红色砂岩中的沸石是什么沸石。含沸石的砂岩之上有一层厚约十几公分，风化后呈红色的凝灰岩（？）层（由于岩性太疏松无法磨制岩石薄片）。砂岩中的红色矿物，经全岩X衍射分析显示，含有丝光沸石和斜发沸石；据岩石薄片鉴定，其中还含有片沸石。

 

5         采于1号剖面点砂岩的标本特征

 

6     采自1号剖面砂岩的岩石薄片镜下特征，岩石中的红色矿物在单偏光下呈褐红色，褐铁矿化普遍，蚀变后呈半透明或不透明，与褐铁矿伴生的有大量沸石类矿物

7     在单偏光下可见褐铁矿化的沸石矿物沿砂岩的微裂缝分布

8      单偏光下可见部分褐色斑点呈球粒状，球粒中心充填生长自生沸石及方解石

9       为照片8的同视域反射光照片，在反光下，褐色斑点的主要矿物呈鲜艳的橘红色反光


10      将褐色球粒进一步放大后可见球粒中心充填自生沸石及方解石

11      为照片10的同视域正交偏光照片，球粒中心的自生矿物在正交偏光下具一级灰干涉色

12       球粒中心自生矿物的进一步放大，在单偏光下，沸石无色透明或呈淡黄褐色，具低的负突起，具片状及板状晶形，似含有少量铁质

 

13       在正交偏光下可见沸石大部分呈平行消光

 

14       沸石的延性测定：未插入石膏检测板之前，待检测矿物具平行消光及一级灰干涉色

 

15     与照片14同视域，插入石膏检测板之后检测矿物的干涉色由一级灰变为二级蓝，干涉色增加一个级序，具负延性


16     将沸石进一步放大，具一组较发育的解理，板状晶形，正交偏光下具一级灰干涉色

 

        17        与照片16同视域，旋转物台后，矿物具平行消光

 
18       延性测定，未插入石膏检测板之前，矿物具一级灰干涉色

 

19     插入石膏检测板之后，矿物的干涉色升高为二级蓝绿，具负延性

         

20     据照片中央矿物获得的锥光干涉图推测，该沸石矿物的光轴角大约30°左右，凭光轴角判断，该矿物应该属片沸石

 

21       在反射光下，片沸石邻孔隙一侧普遍含氧化铁


22    除褐色球粒中心充填的片沸石外，褐色团块边缘均可见晶体相对细小的沸石类矿物集合体，参考X衍射资料判断，可能有丝光沸石和斜发沸石

          下面让我们了解一下1号剖面红色砂岩中出现的几种沸石的特征。

       下面的文字来自常丽华、陈曼云等老师主编的《透明矿物薄片鉴定手册》。

 

     下面的文字及图版来自中国油气储层研究图集（卷五）《自生矿物 显微荧光 阴极发光》。

23     斜发沸石图版a、b、c

24       斜发沸石的图版d、e、f（说明见照片28图版中文字）

25       丝光沸石图版a、b、c

26      丝光沸石图版d、e、f（说明见照片30中图版文字）

27        片沸石图版a、b、c

28     片沸石图版d、e、f（说明见照片32中图版文字） 

 

29     片沸石图版41a、b、c

30     片沸石图版41d、e

       下面是2号剖面红色含斜发沸石砂岩的偏光显微镜下特征。

 

31        2号剖面点含斜发沸石砂岩标本特征


32     采自2号剖面红色砂岩，在单偏光下红色部位中可见大量细小的沸石类矿物，据X衍射资料判断，这些应该就是斜发沸石，由于矿物晶体非常细小，在偏光显微镜下很难获得更多的光性数据，仅能得知具低负突起，无色或褐红色

33      自2号剖面红色砂岩，在单偏光下红色部位中可见大量细小的斜发沸石

34      采自2号剖面红色砂岩，在单偏光下红色部位中可见大量细小的斜发沸石

35    采自2号剖面红色砂岩，在单偏光下斜发沸石呈细小的片柱状集合体充填与砂岩的孔隙之中，其中可能共生有少量丝光沸石（丝状、发状）

 

36      为照片35同视域的正交偏光照片，在正交偏光间，斜发沸石的干涉色极低，呈一级暗灰

37     在砂岩中，斜发沸石充填孔隙或微裂缝

 

38      将砂岩中的褐色斑点放大之后，均能看到有斜发沸石分布

39     在正交偏光间，斜发沸石的干涉色很低，为一级暗灰，双折射率较低

40      沸石中的红色可能是其吸附褐铁矿中的铁所致，据介绍，斜发沸石具有极强的吸附力，是一种控制污染的天然过滤器；另外一种可能是因为矿物本身含有氧化铁，在丝光沸石的光性特征介绍中曾描述：当沸石中“含Fe₂O₃时呈红色”

 

41     个别孔隙内充填的斜发沸石结晶较好，这是一个小的孔隙内见到的斜发沸石，在单偏光下，无色，具低的负突起，具解理

42      与照片47同视域，正交偏光下，可见斜发沸石具一级灰干涉色

43     进一步放大之后，可见斜发沸石具板条状晶形，岩石中的褐红色似沿晶体边缘被氧化铁侵染所致

        斜发沸石与片沸石的光性非常接近，主要区别是延性，斜发沸石具正延性，而片沸石的延性可正可负；此外斜发沸石一般具斜消光，有时近于平行消光，而片沸石则一般具平行消光，有时近于平行消光。但当粒径细小时在偏光显微镜下是很难分辨的，有效的区分方法是化学分析和X光衍射方法，与丝光沸石之间也可以根据延性来区分，丝光沸石具负延性。

44     部分沸石结晶较差，呈不完整的雏晶状，使沸石的镜下鉴定较为困难

45      部分沸石结晶较差，呈不完整的雏晶状

46     部分沸石结晶较差，部分晶体边缘可见纤状雏晶


47      部分晶体较为完整，在正交偏光下可以看到斜发沸石的斜消光特征