一、陆源碎屑岩的成分
陆源碎屑岩主要由碎屑和填隙物组成。碎屑是其主要组成部分，它决定着碎屑岩形成时的基本特征（如母岩性质、搬运条件、沉积环境和成岩后生作用等），因此，碎屑在岩石中的含量必须大于50%。而填隙物是碎屑岩中不可缺少的次要组成部分，其含量少于50%，填隙物的数量虽然相对碎屑较少，但对研究碎屑岩的搬运条件、成岩后生变化及成岩历史同样具有极为重要的意义。
（一）碎屑成分
碎屑成分主要是来源于陆源区母岩机械破碎的产物，它包括了岩浆岩、变质岩及早先形成的沉积岩的矿物碎屑和岩石碎屑。但由于各种矿物和岩石的稳定程度不同、风化作用强度不同，再加上搬运和沉积作用的改造，它们在碎屑岩中的丰度不大一样。最常见的碎屑物质有：
1.石英碎屑
石英是碎屑岩中出现最多的矿物，且多集中于砂岩和粉砂岩中。其平均含量达66.8%。由于石英碎屑可来源于花岗岩、片麻岩、片岩及早先形成的沉积岩（主要是碎屑岩），因此常利用石英的各种特点，如包裹体、消光性质、颗粒形态及复晶性质等来确定来源区母岩的性质（表2-1）。
表2-1 母岩性质与石英碎屑的关系
2.长石碎屑
是碎屑岩中含量仅次于石英的另一重要组分，在砂岩中的长石平均含量可达10%～15%，在个别岩石中可高达60%。长石碎屑中常见的是钾长石，尤其是微斜长石更为多见，其次是酸性斜长石，而中性和基性斜长石则较少。长石碎屑主要来自花岗岩和花岗片麻岩，一般认为碎屑岩中长石的含量受气候条件、地壳运动强度及母岩性质多种因素的影响，因此，对长石含量、长石类型及其他特征的研究，有助于追溯母岩性质和母源区，推断古气候、古构造等状况。
3.云母碎屑
碎屑岩中常见的有白云母和黑云母碎屑，以白云母居多，且多分布于细砂岩和粉砂岩的层面上。
4.重矿物碎屑
是碎屑岩的次要碎屑组分，其含量一般不超过1%，多分布于较细的砂岩中。重矿物的含量虽低，但多数性质稳定，种类较多，故常利用重矿物组合类型及标型特征来划分对比地层和追溯母岩性质，在勘探实践中可用以指导找矿。
5.岩石碎屑
简称岩屑，是碎屑岩的重要组分，它是由母岩机械破碎形成的岩石屑（块）。岩屑保留了母岩的物质组分和结构特征。岩屑的成分可以是火成岩，也可以是变质岩或沉积岩，所以岩屑是判断母岩性质最直接和最可靠的标志。碎屑岩中岩屑的数量和种类与粒度有关，故岩屑大量出现在砾岩中，特别像粗粒的花岗岩岩屑只能出现在砾岩中；砂岩中的岩屑则是具细粒、细晶、隐晶结构的母岩类型，如火山岩中的玄武岩、安山岩、霏细岩等；变质岩中的千枚岩、板岩、石英岩及片岩等；沉积岩中的泥质岩、粉砂岩、燧石及泥晶、微晶灰岩；粉砂岩中的岩屑数量和种类则很少，有时可含有内源沉积的颗粒或火山碎屑物。
母岩类型与碎屑矿物的组合特征如下：
◎ 再旋回沉积物：重晶石、海绿石、石英（特别是具磨蚀次生加大边的石英）、燧石、石英岩岩屑（沉积石英岩）、白钛石、金红石、圆化的电气石、圆化的锆石。
◎ 低级变质岩：板岩及千枚岩岩屑、黑云母及白云母，一般不含长石、白钛石、石英及石英岩岩屑（变质石英岩类型）、电气石（小的淡棕色自形晶、具碳质包体）。
◎ 高级变质岩：石榴子石、角闪石、阳起石、蓝晶石、矽线石、红柱石、十字石、石英（变质变种）、白云母及黑云母、长石（酸性斜长石）、绿帘石、黝帘石、磁铁矿。
◎ 酸性岩浆岩：磷灰石、黑云母、角闪石、独居石、白云母、榍石、锆石（自形晶）、石英（火成的变种）、微斜长石、电气石（小的粉红色自形晶）。
◎ 基性岩浆岩：锐钛矿、辉石、板钛矿、紫苏辉石、钛铁石及磁铁矿、铬铁矿、白钛石、橄榄石、金红石、斜长石（中性）、蛇纹石。
◎ 伟晶岩：萤石、电气石（蓝电气石）、石榴子石、独居石、白云母、黄玉、钠长石、微斜长石。
（二）填隙物成分
填隙物包括杂基和胶结物两类。
1.杂基
杂基是指与碎屑同时沉积的、粒度小于0.01mm的机械破碎物质，其类型包括起填隙作用的黏土、细粉砂或灰泥等，但不包括孔隙水沉淀的自生矿物。
2.胶结物
胶结物是指存在于碎屑颗粒间孔隙内的化学沉淀物质。胶结物成分较复杂，有碳酸盐质矿物、硅质矿物、磷质矿物、铁质矿物和黏土矿物等。
（三）自生矿物
自生矿物是在沉积期后新生成的矿物，如石英、长石、黏土、海绿石、黄铁矿等。对研究沉积环境和成岩作用特征成岩流体性质都具有重要意义。
二、陆源碎屑岩的结构
碎屑岩的结构，总称为碎屑结构。它包括碎屑颗粒的结构、填隙物的结构，以及碎屑与填隙物间的关系（胶结类型和支撑类型）。
（一）碎屑颗粒的结构
碎屑颗粒的结构是指碎屑颗粒的大小（粒度）、圆度、球度、形状和颗粒的表面特征。
1.碎屑颗粒的粒度划分及鉴定
（1）粒度划分
粒度是指颗粒的大小，其划分标准有自然粒级标准和φ值粒级标准。自然粒级标准主要是根据碎屑颗粒的水力学行为来划分的；φ值粒级标准则是克鲁宾（1934）根据伍登-温德华的粒级标准经对数变换来的，即。详细划分见表2-2。
表2-2 碎屑颗粒粒级划分标准比较表
（2）粒度的确定
对于大于2mm的砾石，其颗粒的直径可用尺子或卡尺直接测量。对于圆球形或接近圆球的颗粒一般取其直径作为颗粒的大小。对于长形或不规则的碎屑，则往往测其长轴和短轴，或长轴、中轴或短轴的直径来表示其大小。
若为扁圆形砾石则取其扁圆的直径。在测量的基础上注意用肉眼目估碎屑的大小。对于砂级碎屑可用已知粒级的砂（砂样管）进行对比确定其碎屑的粒度。在显微镜下确定碎屑的粒度一般用带微尺的目镜，利用目镜微尺的格值测定其碎屑的视域直径。另外也可测出不同放大倍数下的视域直径（参见表0-1）来确定碎屑的大小（一般是指碎屑的长视直径）如5×10倍的视域直径为2mm，在直径上有10颗碎屑，则碎屑的粒度约为0.2mm。
（3）分选性
碎屑岩中碎屑颗粒大小的均匀程度称分选性或分选程度。分选性可粗略分为三级：
◎ 分选好：碎屑中主要粒级成分的含量>75%；
◎ 分选中等：碎屑中主要粒成的含量为75%～50%；
◎ 分选差：碎屑中各粒级的含量均<50%，或颗粒大小相差悬殊。
2.碎屑颗粒的形态
碎屑颗粒的形态包括颗粒的圆度、球度和形状三个方面。
（1）圆度
指碎屑的棱角被磨蚀圆化的程度。一般分为四级：
◎ 棱角状态；
◎ 次棱角状；
◎ 次圆状；
◎ 圆状。
碎屑的圆度一般主要与搬运距离、搬运条件（介质性质及搬运方式）有关，还与碎屑的粒度、碎屑的性质有关（还应注意物源区气候条件）。碎屑磨圆的好坏一般也可分为三级。
◎ 磨圆好：碎屑多为圆及次圆状；
◎ 磨圆中等：碎屑多为次圆状及次棱角状；
◎ 磨圆差：碎屑多为次棱角状及棱角状。
（2）球度
指碎屑颗粒接近于球体的程度。球度一般用A、B、C三轴长度来确定，三轴长度近于相等，则球度高。球度取决于矿物本身的结晶习性和搬运距离。
球度和圆度是两个不同的概念，球度高的颗粒，圆度不一定好，相反磨圆很好的扁平砾石，球度也可以很差。
（3）颗粒的形状
根据碎屑的圆度和球度及三个轴之间的关系，颗粒的形状可以有四种：
◎ 圆球体；
◎ 扁圆体；
◎ 椭球体；
◎ 长扁圆体。
碎屑颗粒的形状与颗粒本身的性质（大小、晶形、硬度、解理、密度等）、搬运介质、搬运方式、搬运距离和时间的长短有关。因此，对砾级颗粒形状的观察十分重要，描述时应综合描述。对砂级的碎屑来说描述圆度的意义更大，而对粉砂级碎屑来说描述圆度意义并不大。
3.碎屑颗粒的表面特征
在碎屑颗粒的表面常有各种磨光面、毛玻璃化、擦痕和刻蚀痕迹等，称为颗粒的表面特征。其成因主要与机械磨蚀作用和化学的溶蚀、沉淀作用有关。颗粒的表面特征用肉眼只能在粗碎屑上观察。而对于砂岩中的碎屑表面特征则常常在扫描电镜（SEM）下进行观察。碎屑颗粒表面的某些特征有助分析其搬运和沉积的历史，恢复形成时的环境，但应注意成岩后生作用对碎屑颗粒表面特征的影响。
（二）填隙物结构
填隙物结构包括胶结物结构和杂基结构。
1.胶结物结构
胶结物结构指充填于碎屑之间孔隙内的胶结物的结晶程度、晶粒大小、排列方式及分布的均匀性等。常见的胶结物结构类型有：
◎ 非晶质结构；
◎ 隐晶质结构；
◎ 显晶质结构。
显晶质结构又可根据晶体的排列方式（即组构特征）进一步分为：
◎ 粒状结构：胶结物呈镶嵌粒状他形晶体，晶粒小于碎屑，无一定排列方向。
◎ 带状（薄膜状）结构：胶结物围绕碎屑颗粒分布，呈薄膜状，切面呈带状包绕颗粒。
◎ 栉壳状（丛生）结构：胶结物呈纤维状或细柱状晶体垂直碎屑颗粒表面生长。主要发生在成岩早期阶段。
◎ 再生（次生加大）结构：胶结物沿碎屑边缘结晶，其成分与碎屑的成分相同，其光性方位与碎屑的光性方位一致，胶结物的这种结构称为再生结构或次生加大结构。如石英的次生加大结构，长石和方解石也可形成次生加大结构。这种结构一般发生在成岩晚期及后生期阶段。
◎ 连生（嵌晶）结构：因胶结物重结晶作用，使充填孔隙的细小晶体加大为颗粒镶嵌的粗大晶体，或由海百合茎次生加大或孔隙水沉淀结晶矿物（石膏、方解石等）充填孔隙形成的粗大晶体连生胶结作用，将碎屑颗粒包含在大晶体中。这种结构一般是成岩后生阶段的产物。
2.杂基结构
杂基是与碎屑颗粒同时机械沉积的起填隙作用的细屑物质，理论上为粒度<0.0039mm的黏土物质、碳酸盐灰泥其他硅酸盐矿物碎屑等，但实际上鉴于光学显微镜分辨率的限制，通常将粒度＜0.01mm的颗粒均归为杂基。杂基的类型主要有原杂基和正杂基两种。①原杂基是原始沉积物，主要是未重结晶的杂基，原杂基具泥状结构。②正杂基是经过成岩变化的、明显重结晶的原杂基。重结晶的黏土多呈显微鳞片结构，可与碎屑边缘发生交代作用。
杂基是原始机械沉积物，其研究的意义在于杂基可以反映搬运时流体介质的性质和流动特点，其含量与沉积环境流体的动力条件成明显的正相关性。因此，杂基的含量可作为判别分选性和结构成熟度的标志。在实际工作中，必须区分原始机械沉积的杂基和由孔隙水沉淀形成的黏土矿物，后者也被称作为淀杂基或淀黏土，实际上是胶结物；也要区分与外来黏土物质的差别，后者又被称之为外杂基，系外部流体，如地表径流从地表渗入沉积物内部时，将外部的细粒沉积物带入前期的沉积体内形成的外杂基；同时也要注意由泥质岩屑受挤压变形形成的类似杂基的填隙物，此类型被称之为假杂基。由于上述几类填隙物在成分上虽然与杂基相似，但它们均非沉积成因的，因而被统称为似杂基，它们不能反映搬运沉积介质的流动特点和能量条件，但与成岩后生作用和成岩演化历史密切相关。
碎屑岩的结构特点常用结构成熟度来表示。结构成熟度是指碎屑沉积物在其风化、搬运和沉积作用的改造下接近于终极结构特征的程度。结构成熟度的高低应反映在碎屑的分选性、磨圆度以及黏土杂基的含量上。例如，分选好、磨圆好、无杂基，则说明结构成熟度高，反之，则结构成熟度低。
（三）支撑类型及胶结类型
1.支撑类型
碎屑岩按碎屑颗粒与杂基含量的多少及碎屑与碎屑之间，碎屑与杂基之间的支撑关系，可划分为杂基支撑和颗粒支撑2种主要支撑类型。
◎ 杂基支撑：杂基含量较高，碎屑颗粒彼此不接触而呈漂浮状分散在杂基之中，由杂基支撑着碎屑颗粒。这种关系一般反映了快速堆积的密度流沉积特点，其胶结类型为基底式胶结。
◎ 颗粒支撑：碎屑颗粒之间彼此直接接触，相互支撑，反映了稳定水流沉积作用和波浪淘洗作用的特点。
2.胶结类型
◎ 孔隙式胶结：在碎屑颗粒之间的孔隙内充满填隙物。其填隙物多为化学胶结物，也可以是黏土杂基，或二者同时存在。
◎ 接触式胶结：胶结物较少，一般只在颗粒接触点存在，在孔隙内则很少有或没有胶结物。这种胶结类型可以是原生的也可以是由于溶蚀淋滤作用次生形成。这种类型孔隙性较好。
◎ 基底式胶结：在碎屑颗粒之间充满填隙物，填隙物仅为黏土杂基而不含化学胶结物，碎屑颗粒往往呈“漂浮状”分布在黏土杂基中，因此，此类型基本不发育有孔隙。
三、陆源碎屑岩的观察与描述内容
（一）手标本的观察与描述内容
观察与描述的内容一般包括：岩石的颜色（注意区分原生色和次生色）；结构特征（重点是碎屑本身的粒度及分选性、磨圆度、颗粒形状及表面特征等）；构造特征（通常是在野外露头上观察到的）；碎屑成分、特征及含量；填隙物类型、成分、特征及含量；支撑类型及胶结类型；进行初步命名。
（二）薄片的镜下观察与描述内容
一般应依次观察与描述：结构类型及结构特征（包括粒度结构名称、颗粒大小及含量、分选性、磨圆度等）；构造特征（主要描述原生沉积构造，如各种层理构造、生物构造等）；碎屑成分、特征及含量，按碎屑成分类型（Q、F、R及重矿物）的顺序依次描述其特征，估计出这些碎屑成分在岩石中的或在碎屑中的相对含量；填隙物和自生矿物的成分及含量，包括：①杂基的成分、特征及含量；②支撑方式和胶结类型；③胶结物的成分、特征及含量；④重矿物的成分、特征及含量；⑤自生矿物的成分、特征、含量及产出方式；支撑类型及胶结类型；成岩后生变化；进行初步成因分析，最后进行综合命名。
通常还需选择能代表岩石结构及成分组合的视域，进行素描或显微照相。
四、陆源碎屑的观察与描述要求
（一）陆源碎屑岩粒级划分和命名
陆源碎屑岩按其碎屑颗粒直径大小可划分为：
◎ 粗碎屑岩（砾岩和角砾岩）：碎屑粒径＞2mm；
◎ 中碎屑岩（砂岩）：
碎屑粒径2～0.1mm；
◎ 细碎屑岩（粉砂岩）：
碎屑粒径0.1～0.01mm。
每亚类碎屑岩其相对应的粒级成分和含量必须大于50%，但含砾石级碎屑的碎屑岩，砾石在30%以上即可称作砾岩类。自然界中每类碎屑岩的成分不会很单一，总会有其他粒级的碎屑混入，当其他粒径成分混入物含量小于5%时，不参与命名；但当其中含有具特殊地质意义的成分时，以“微含××质”来进行命名；如有5%～25%的其他粒级成分混入时，则以“含××”表示（如含粉砂砂岩）；若岩石中有25%～50%的其他粒级成分混入时，以“××质”表示（如粉砂质砂岩）。
（二）粗碎屑岩的观察与描述要求和实例
对于粗碎屑岩亚类岩石，许多特征可通过露头和手标本的观察与描述即能基本确定，所以应特别重视露头和手标本的观察与描述。
1.手标本的观察与描述要求
（1）颜色
应尽可能指出总的颜色，观察时要特别注意新鲜面的颜色。新鲜面的颜色是岩石成分和其形成环境的反映。
（2）结构
是粗碎屑岩重点描述的内容之一。描述时应先指出岩石的总体结构，如砾状结构、角砾状结构。然后再进一步描述其结构特征。包括以下几个内容：
◎ 砾石大小：最大、最小，一般大小，并估计各种大小砾石的含量，说明和统计其分选性。
◎ 砾石圆度：说明砾石形状（扁圆体、圆球体、椭球体等）及磨圆的好坏和球度。
◎ 砾石表面特征：砾石表面光泽和光滑程度、有无刻划痕、压坑、擦痕和毛玻璃化等现象。
（3）砾石成分及含量
是粗碎屑岩重点描述的内容之一。研究砾石的成分具有重要地质意义，是判断母岩性质的最直接最可靠的标志。砾石成分多为岩石碎屑（单矿物碎屑极少），对砾石成分的鉴定就是对构成该砾石的某类岩石的鉴定。故鉴定时应从砾石的颜色、表面特征、“断口”特征（如贝壳状、平坦状、砂状等）、矿物组成及岩石物理性质入手。
常见的砾石成分基本特征如下：
◎ 石英岩及石英砂岩砾石：均由石英集合体组成，浅色，表面呈粗糙的砂状断口，具油脂光泽、硬度大。
◎ 脉石英砾石：浅色，表面光滑，由粗晶石英镶嵌组成，断口可见贝壳状、油脂光泽，硬度大。
◎ 燧石岩砾石：颜色较深，多为黑色和深灰色，表面光滑，断口致密状，呈隐晶结构，硬度大。
◎ 粉砂岩砾石：表面较光滑细致，断口呈粉砂状结构。
◎ 泥质岩砾石：多为黑色或紫红色，硬度低，土状光泽。
◎ 石灰岩砾石：浅色，硬度低，滴（稀）盐酸起泡剧烈。
◎ 千枚岩（片岩）砾石：灰黑色和深灰色，丝绢光泽，具定向结构。
◎ 火山岩砾石：颜色较特殊（浅灰绿色或暗紫红色），断口较粗糙，常见火山碎屑结构，可见长石或石英斑晶（或晶屑）。
此外，还应估计砾石的百分含量以及各种成分的砾石相对含量。
（4）填隙物成分及含量
填隙物包括杂基和化学胶结物。应分别描述。
（5）支撑类型和胶结类型
支撑类型有杂基支撑和颗粒支撑。确定支撑类型主要是观察碎屑颗粒是否彼此接触，若碎屑颗粒彼此接触则为颗粒支撑，其胶结类型为孔隙式胶结或接触式胶结；若碎屑颗粒彼此不接触，呈漂浮状则为杂基支撑，基底式胶结类型。
（6）构造
注意砾石的排列方式，特别是有无定向排列，有无叠瓦状，有无层理构造等。如有则加以详细描述。
（7）命名
根据砾岩和角砾岩分类，确定基本名称。再根据颜色、填隙物成分、粒度等综合命名。通常采用“颜色+胶结物+砾石成分+结构+基本名称”（如钙质胶结石灰岩质粗砾岩）。
2.薄片的观察与描述要求
粗碎屑岩的薄片观察主要用来补充手标本观察的不足。薄片观察的重点是进一步确定砾石成分（表2-3，表2-4）和进一步研究填隙物类型、成分等特征，以及成岩后生变化等。
表2-3 沉积岩中常见岩屑的镜下特征
续表
表2-4 沉积岩中常见的岩屑结构和光性特征一览表
续表
续表
（据刘孟慧，1994）
3.粗碎屑岩的观察与描述实例
（岩石编号：Sb1.2；层位：第四系江北砾岩；产地：重庆嘉陵江河滩）
岩石呈淡黄绿色，风化面为黄褐色。砾石的含量约占70%，砾级以下碎屑及填隙物占30%。具砾状结构和块状构造，砾石以定向排列为主，局部可见叠瓦状构造。砾石多为近圆球体或近椭球体，少数扁圆体，砾石的磨圆度属次圆状（平均圆度0.68）；砾石的大小不一，分布不均。最大的砾石为65mm×45mm，在测定的200个砾石中，砾径为2～4mm者占25%，4～16mm者约占45%，16～64mm者约占30%（以上均为砾石个数的百分含量），统计结果表明砾石的磨圆度较好而分选较差。砾石成分较复杂，以石英岩、石英砂岩、脉石英、燧石为主，含量95%以上，次为粉砂岩、板岩、泥质岩和石灰岩等，含量约5%。
各类砾石成分特征：石英岩砾石呈灰白色，风化面呈黄褐色，断面上观察由石英砂粒组成，具油脂光泽，含量25%左右。石英砂岩砾石为灰白色，具砂状结构，孔隙胶结，硅质胶结，含量约10%。脉石英砾石呈灰白色或黄白色，较透明，断口见粗大晶体呈镶嵌状，并可见贝壳状断口，油脂光泽，含量25%左右。燧石岩砾石呈黑色致密状隐晶结构，坚硬小刀刻画不动，表面光滑，具水平和微波状层理，含量5%左右。粉砂岩砾石多为黄绿色，表面光滑，断口具粉砂状结构，砾石圆度高，含量5%左右。
岩石中砂级碎屑含量20%左右，成分有石英碎屑及暗色岩屑、白云母等。
胶结物主要为方解石，滴盐酸剧烈起泡，含量10%左右。其次有少量铁质胶结物，含量1%左右。具有基底-孔隙式胶结，胶结紧密。部分砾岩因处于风化带，钙质被淋滤而为铁质充填胶结，使岩石呈黄褐色。
成因分析：据野外观察，该砾岩层位于现代河滩上，产状较简单，以石英质岩石为主，来源区较单一，砾石磨圆较好，杂基少，成熟度较高，搬运较远，属第四纪河床沉积物。由于该砾岩位于地下水面附近，含钙质地下水作用使之胶结，其上下砾石层均未胶结而呈松散沉积物。说明其胶结作用发生在近地表处，含CaCO3的地下水的蒸发、浓缩、沉淀方解石而使砂砾胶结。这是一种周期性干湿气候带的河滩砾石层，在近地表的同生成岩期胶结作用下固结成岩的河床砾岩层。
详细定名：黄绿色钙质石英岩质不等粒含砂砾岩
（三）砂岩的观察与描述要求和实例
1.手标本的观察与描述要求
（1）颜色
包括新鲜面及风化面的颜色。新鲜面颜色是岩石成分及形成环境的反映。如石英砂岩，由于成分单一，故多为浅色。而岩屑砂岩，因组成成分复杂，岩屑成分增加，使岩石颜色变深而多为灰黑色、灰绿色等。当然对有意义的次生色也应描述。
（2）结构
砂岩具砂状结构，应尽量估计砂粒的大小，如粗粒、中粒、细粒或不等粒砂状结构；同时估计其相应的百分含量，确定其分选性。在估计粒度时，可用已知粒级的砂样管进行对比。用放大镜观察确定碎屑的磨圆情况，描述其磨圆度。磨圆程度一般分为磨圆，次圆、次棱角、棱角四个等级。
（3）构造
主要在野外观察，手标本上能见到的构造应加以描述，如小型交错层理构造、平行层理构造等。
（4）碎屑成分及含量
首先大致估计出碎屑在整个岩石中的含量，然后再按由高到低的顺序分别描述各碎屑成分的特征及其在碎屑中的含量。
砂级碎屑颗粒较小，要在手标本上鉴定其成分确有一定困难。但只要掌握几点具鉴定意义的特征是可能初步定出来的。
常见的碎屑特征：
◎ 石英：浅色，一般为灰白色，透明或半透明，表面因磨蚀而呈毛玻璃状，具贝壳状断口和油脂光泽，无解理，硬度大。
◎ 长石：肉红色或灰白色，新鲜者可见闪光的解理面，具玻璃光泽，硬度大于小刀。经风化蚀变的长石碎屑光泽暗淡，形似黏土，但仍具碎屑轮廓，以此可与黏土杂基区别。具解理和玻璃光泽可与石英区别。
◎ 云母：片状，白色珍珠光泽者为白云母，黑云母则为墨绿色或褐色片状。
◎ 岩屑：多为暗色颗粒。肉眼难以定出具体成分。
（5）填隙物成分及含量
◎ 杂基：要求区别杂基和胶结物。杂基在标本上一般为浅色，疏松无一定形态，充填于粒间孔隙内。其含量要认真估计，当杂基含量＜15%时，为净砂岩，当杂基含量＞15%时，则属于杂砂岩。
◎ 胶结物：应确定出胶结物的成分及相应的含量。常见的胶结物有碳酸盐质、硅质、铁质及磷质等。①碳酸盐质胶结物：白色或乳白色，硬度低，加稀盐酸（5%）起泡者为方解石，加稀盐酸不起泡，加浓盐酸起泡者为白云石。②硅质胶结物：浅色，岩石致密坚硬。③铁质胶结物：暗红色、褐色、断口致密。④磷质胶结物：暗褐色、灰黑色，断口致密，加浓硝酸后再加钼酸铵出现黄色沉淀物。⑤自生矿物：除胶结物外，对一些特殊的自生矿物如海绿石、黄铁矿等也应加以描述。
◎ 胶结类型：与粗碎屑岩相同，关键是确定支撑类型及碎屑与胶结物之间的关系。
（6）命名
根据碎屑成分及其含量在砂岩三角分类图中投点，确定其岩石的基本名称，然后再根据填隙物成分或特殊的自生矿物、颜色、结构等进行综合命名。格式通常是：颜色+填隙物（特殊自生矿物）+结构（粒度）+基本名称。
其中胶结物占岩石总量的10%以上时，以“××质”命名。如果为特殊物质组分时，含量小于5%也参加命名，如暗红色铁质中粒石英砂岩、绿色海绿石细粒石英砂岩等。
2.薄片的观察描述及作图要求
（1）结构
根据显微镜下碎屑颗粒的粒度测量结果，确定粒度结构名称和分选性。薄片内一般采用目镜微尺测量，再根据视域直径估计其碎屑的大小。如测得碎屑粒度在0.5～0.25mm之间，则属于中砂级，描述为中粒砂状结构。如所测粒级，主要为粗砂级，次有中砂级，应定为中-粗粒砂状结构，一般为分选中等。若碎屑的粒级混杂，则为不等粒砂状结构，相应的分选差。同时观察并确定碎屑的磨圆程度。
（2）构造
显微镜下着重于薄片内细微构造的描述，如生物扰动构造，虫孔、微层理等。如薄片内显示的构造类型和特征不明显，则不必描述。
（3）碎屑成分及百分含量
常分以下几个步骤进行：①首先统计（或估计）碎屑与填隙物各占岩石中的含量。如碎屑总量85%，填隙物15%；②描述碎屑的结构特征，包括碎屑含量、粒度、分选性、磨圆度和支撑类型等；③鉴定碎屑成分（表2-5）、统计或估计各种碎屑在岩石中的含量；④观察有无内源碳酸盐颗粒（内碎屑、鲕粒、球粒、生物碎屑）及火山碎屑物的混入。
（4）填隙物和自生矿物的成分和含量
填隙物包括以下类型：
◎ 化学胶结物：在薄片观察中要求定出胶结物的成分、胶结物的结构特征及其在岩石中的含量，常见的胶结物有如下类型：
表2-5 砂岩中常见的碎屑成分的薄片鉴定特征
——碳酸盐质胶结物：物质组分一般以方解石为主，偶尔可见白云石，此两类碳酸盐矿物显微镜下都呈无色透明状，具解理、双晶和明显闪突起与高级白干涉色。
——硅质胶结物：有蛋白石、玉髓和石英3种类型。①蛋白石，显微镜下为无色的胶状体，可因混入物不同而带各种颜色，负低突起，均质性，全消光。②玉髓，显微镜下为纤维状或显微粒状集合体，无色正低突起，正交偏光下呈纤维状、球粒状或显微粒状集合体，Ⅰ级灰干涉色。③石英，无色、透明，正低突起，他形粒状或呈现为石英碎屑的次生加大边，加大边与碎屑石英消光位一致。
——铁质胶结物：红色、褐红色，不透明，呈不规则状分布于粒间的孔隙之中。
——磷质胶结物：多呈胶磷矿形式出现，为棕色或浅黄色，正中突起，显均质性及全消光。磷灰石超微粒晶体呈粒状或纤柱状，纤柱状磷灰石往往呈规则排列，显Ⅰ级深灰干涉色。
——硬石膏胶结物：是含盐系岩石中常有的特殊胶结物。无色透明，正中突起，两组解理近于直交，平行消光、Ⅱ级蓝绿干涉色。
◎ 杂基：尽可能区分出原杂基、正杂基、假杂基及其他类型的似杂基物质，确定各类杂基的含量和成分。确定原杂基及正杂基有助于判断搬运沉积环境，而似杂基（即淀杂基、外杂基、假杂基等）则不能反映搬运介质的性质及沉积环境，但有助于了解成岩后生变化特征及成岩演化历史。
◎ 自生矿物：要求定出自生矿物的成分、含量及分布。自生矿物的鉴定有助于了解成岩后生变化发生的阶段、成岩环境、成岩流体介质条件等。一些特殊的自生矿物如海绿石可以直接指示海相沉积环境，具有指相意义。
（5）支撑类型及胶结类型
观察与描述要求同粗碎屑岩。
（6）成岩后生变化
砂岩的成岩后生变化有以下几种主要类型：
◎ 胶结作用与固结作用：胶结作用是使碎屑物变成碎屑岩的最主要的一种作用。简单的胶结作用主要是从孔隙溶液中沉淀出矿物质，然而砂岩中常不止一种成分的胶结物，或不止一次胶结作用，其形成时间有先有后，观察时应该特别注意胶结物成分的变化、胶结物的结构及相互之间的关系。这些研究有助于了解砂岩的固结历史和成岩变化的序次。
◎ 压实及压溶作用：主要根据碎屑颗粒的填集程度——堆积的紧密程度，颗粒间的接触强度，即由点接触→线接触→凹凸接触→缝合线状接触的连续加强过程，以及胶结物的多少、颗粒是否变形（如云母片是否弯曲）及有无假杂基的存在等现象，用来确定压实作用的存在及强度。
◎ 重结晶作用：砂岩的重结晶作用主要发生在填隙物当中，如微晶方解石灰泥重结晶形成粒状方解石、硅质胶结物形成再生石英、黏土原杂基变成正杂基等。重结晶作用主要发生在成岩晚期及后生阶段。
◎ 交代作用及自生矿物的形成：交代作用的发生与外来物质的加入和孔隙水流体介质条件（pH、Eh）变化有关。在观察时应注意矿物间的交代共生关系，为砂岩的成岩后生变化历史提供依据。
（7）砂岩的孔隙结构特征
识别和描述孔隙的类型、成因、连通性和面孔率（薄片中可观察到的孔隙所占据的薄片平面含量），以便对砂岩的储集性能做出评价。
（8）砂岩的命名
砂岩的命名按如下几个步骤进行：
①首先根据杂基含量多少确定是杂砂岩还是净砂岩。
②其次根据碎屑成分及其含量在砂岩成分-成因三角分类图内投点，确定砂岩的基本名称。确定砂岩的基本名称按如下步骤进行：
（a）据前面统计（或估计）的各种碎屑在岩石中的百分含量，求出Q、F、R端元成分占碎屑总量的含量，以Q+F+R=100%，即：
图2-1 砂岩分类三角图
岩石学实验教程
（b）根据所求得的Q、F、R值在三角图（图2-1）内投点，确定岩石的基本名称。
（c）在确定砂岩的基本名称的基础上，再根据颜色、结构、填隙物或自生矿物对砂岩进行综合命名。即：颜色+填隙物（或自生矿物）+结构（粒度）+基本名称。
（9）砂岩成因分析
通过对砂岩标本及薄片的观察研究之后，对砂岩的特点加以总结，并在综合分析的基础上做出某些成因推断和提出一些问题，对砂岩成因进行初步分析。
成因的初步分析要求按以下几个方面和步骤进行：①从碎屑的成分特征，分析推断陆源区母岩的性质及大地构造状况；②从砂岩的成分成熟度和结构成熟度，分析推断风化作用、搬运沉积作用对碎屑的改造程度、搬运距离的远近、搬运沉积介质的性质及搬运方式，并推断沉积环境；③从化学胶结物的成分、结构、胶结类型、自生矿物种类、颗粒接触关系等，分析推断成岩作用强度、成岩环境及成岩演变历史；④根据碎屑及填隙物的成分、颜色等特征，推断古地理、古气候。
（10）作素描图或显微照相
对薄片中所观察到的现象，除进行描述外，通常应选择具有代表性的视域进行素描或照相，以表示岩石的成分、结构等特点；有时，需选择具有特殊意义的现象如成岩作用等做局部的图示说明。素描图或照片要求标明放大倍数、视域直径、所用偏光装置（可参考教材中的相关内容和图件）
3.砂岩的观察与描述实例
（岩石编号：Sc1.16；产地：河北宣化；层位：长城系大红峪组）
（1）手标本观察与描述
灰白色，中-细粒砂状结构。碎屑在岩石中约占80%；碎屑的粒径为0.25～0.5mm的颗粒占80%，少数颗粒大于0.5mm或小于0.25mm，分选好。碎屑多为圆到次圆状，磨圆好。碎屑成分主要由石英组成。填隙物含量约为20%，其成分为白云石（白色、硬度低、滴稀盐酸不起泡），基底式胶结。
手标本定名：灰白色白云质中粒石英砂岩
（2）薄片观察与描述
岩石具细-中粒砂状结构，碎屑含量约占80%，其中粒径为0.25～0.5 mm者约占75%，0.1～0.25 mm者约占20%，小于0.1 mm者不到5%，分选较好。碎屑圆度多为圆一次圆状，磨圆好。
碎屑成分：①石英，以单晶石英为主，少量多晶石英，含量一般大于90%。石英碎屑中，经常可见含包裹体的石英，其包裹体成分有黑云母、电气石、磷灰石等。仅少数石英碎屑具波状消光。石英颗粒多具溶蚀现象，致使边缘不圆滑而呈港湾状。少数石英有不完整的次生加大现象。②长石，均已绢云母化或碳酸盐化，含量低，小于5%。③岩屑，主要为燧石岩岩屑，含量为5%左右。
填隙物：泥晶、微晶白云石杂基，含量约占20%。具有杂基支撑（白云石杂基），基底式胶结。
成岩后生变化：该岩石成岩后生变化可识别出3个主要的成岩演化阶段，各成岩演化阶段所发生的成岩作用方式有所不同。①同生期（或成岩早期），灰泥白云石化，生成泥晶、微晶白云石基质。②成岩早期，碳酸盐溶蚀交代石英或硅质岩屑，表现为石英及硅质岩屑边缘不完整或呈港湾状或仅有残余硅质物或呈碎屑假象，石英或硅质岩屑被溶蚀后形成的空间被碳酸盐矿物（主要为方解石）充填。③成岩中、晚期，部分石英碎屑边缘发生溶蚀和次生加大现象。在加大边与碎屑的边缘之间可见到碳酸盐包裹体，可能由硅质碎屑被溶蚀析出含有SiO2的溶液，SiO2局部围绕石英碎屑颗粒沉淀、生长形成次生加大边的同时，将碳酸盐矿物包裹所致。
岩石成因分析：①碎屑成分以石英为主，具较多碎屑石英，含云母、磷灰石等包裹体，推断其陆源区母岩性质为花岗岩；碎屑成分成熟度高，说明风化作用较强且经过长距离搬运改造。②碎屑成分成熟度高，以石英为主，且分选磨圆较好，说明属高能环境（可能为海滩）产物，后被搬运到能量较低的滩后环境，与较多灰泥同时沉积，使其呈杂基支撑。③沉积环境pH较高，温度、盐度均较高，气候干燥，使灰泥全部白云石化。④成岩期（及或后生期），由于孔隙溶液pH值较高，使硅质等碎屑受到溶蚀、交代。同时由于溶解出来的SiO2溶液发生迁移，造成局部酸性环境，使SiO2发生沉淀形成石英碎屑的次生加大边。
综合定名：灰白色白云质中粒石英杂砂岩
实际操作中，该岩石综合定名考虑了：①Q端元组分（石英和燧石岩岩屑）在碎屑中的含量＞95%，故在分类三角图内投点落在石英砂岩区；②因白云石基质含量为20%，含量已超过15%，属杂砂岩类；岩石投点及素描此处略。
（四）粉砂岩的观察与描述
粉砂岩的观察与描述内容及鉴定方法与砂岩相同。但由于粉砂岩粒度细小，在手标本上用肉眼辨认碎屑成分及胶结物成分是比较困难的，更需要依赖于显微镜下的薄片观察。薄片观察与描述内容和要求与砂岩基本相同，但在结构观察时应注意的是，由于粉砂岩粒度小，常呈悬浮状态搬运，碎屑间的摩擦较小，故多呈棱角状或次棱角状，所以碎屑磨圆度的意义不大。
对于粉砂岩的命名仍按砂岩的命名原则和方式进行，即：颜色+胶结物+结构+基本名称。
对于粉砂岩中的泥质物，不作为杂基处理，根据其含量多少分别进行命名。