石頭的研究方法

⑴ 岩石學的研究方法

岩石是自然界最基本的地質體，是進行地質觀察和地質研究的主要對象之一。對岩石進行研究，一般要經歷野外研究和室內研究兩個過程。

野外研究 一般包括地質填圖、剖面測制、重點露頭觀察等。無論是在剖面上或在重點岩石露頭上，都要研究岩石的組分、結構、構造、產狀、分布、岩石組合、相變、與周圍岩石的關系(包括先後形成順序)、次生變化、形成時代、與礦產的關系等。有時，因研究工作需要，還需觀察、研究其工程力學性質等。在觀察研究的基礎上，需採集適當的、具代表性的標本和樣品，以供進一步分析測試之用。野外觀察研究是全部研究工作的基礎，必須詳實細致，並做好記錄。

室內研究 包括岩相學特徵的研究，主要應用偏光顯微鏡、弗氏台、X射線分析、差熱分析、電子顯微鏡等方法，詳細研究岩石的礦物成分和含量，以及岩石的結構、構造、次生變化等，以獲得岩石的類型、命名、成因等方面的信息。在岩相學研究的基礎上，可進一步進行岩石化學和地球化學特徵的研究，採用化學分析、光譜分析、電子探針分析、質譜分析、同位素分析等方法，進一步研究岩石的化學組分和成因、演化特徵、形成時代等，還可了解岩石的含礦性特徵。為更深入地了解岩石的形成機理，還需進行模擬實驗，即應用各種高溫、高壓或常溫、常壓設備，研究不同情況下的物化平衡和轉變反應，模擬岩漿熔融、結晶作用過程，變晶形成作用、變形作用，沉積成岩作用等，以使自然界的復雜現象經人為的簡化後復生和重現，達到模擬自然界(溫度、壓力、物質成分等)的情況，使人們有可能將所得的實驗結果和自然界觀察的現象相驗證，進而作為推理的依據和參考。

總之，岩石學的研究方法就是採用野外和室內兩種互相配合使用的觀察和測試的方法，即宏觀和微觀相結合、理論和實踐相結合的方法。

⑵ 沉積岩的研究方法

7.1.2.1 沉積岩區基本層序的調查

基本程序的調查是沉積岩區野外工作的基本內容。沉積岩區的區域地質調查和填圖應使用地層學與沉積學相結合的方法，即沉積地層的基本層序調查-區域地層格架調查-區域地層模型研究的方法。該方法體系的主要部分是描述性的。

（1）基本術語

基本層序（Primary sequence）基本層序是沉積地層垂向序列中按某種規律疊覆的單層組合，一般能在露頭范圍內觀察到，代表一定地層間隔的發育特點。基本層序內各單層在沉積時不一定完全連續，但其頂、底常由更明顯的侵蝕或突變界面限定。基本層序內各單層一般是有某種成因聯系的，是一個沉積過程不同階段的產物（圖7.4）

圖7.4 中侏羅世紅層基本層序

（據貴州省區域地質調查大隊資料編繪）

a、c分別為習水良村三岔場剖面上沙溪廟組42～46層和28～29層，a主要為辮狀河沉積，c為曲流河與洪泛平原沉積，其基本層序頂界依明顯的間斷面劃分（以密集鈣質結核為標志），由c-a可看出河流類型的變化；b為花溪老蛇沖剖面下-上沙溪廟組60～71層，各基本層序下部兼並現象十分明顯，說明更靠近盆地邊緣

基本層序是具體的、包含偶然性、地方性特色的描述實體。基本層序應根據可以看到的單層疊覆規律和界面特徵來劃分，而不受其成因或環境解釋的影響。法國人（J.布蘭，1977；Ch.鮑梅羅爾，1990）把這種組合稱為基本層序或層序（Sequence）。

基本層序內各單層一般是有某種成因聯系的，對查明一定地層間隔的成因、形成環境和沉積作用具有重要的意義。

相（Facies）相是一種具有特定特徵的岩石體（里丁，1985）。沉積地質學中的「相」具有不同含義，可以指沉積岩形成環境，如海相、北方相（古地理環境）；可以指成因，如濁積岩相、風成相；可以指構造，如地槽相、磨拉石相等。這些都是根據岩石實體的岩性、古生物組合特徵等抽象出來的解釋性用法。就沉積岩來說，「相」是指具體的岩石，每一種相都必須有可觀察、可測量的特徵，包括顏色、層理、成分、結構、沉積構造、化石和成岩變化特徵等，如紅色板狀交錯層砂岩相。

地層學中的「相」常指岩石地層單位橫向變化或穿插時，某一有限部分的岩性與古生物等的綜合特徵，如砂質相、泥質相、鈣質相、筆石頁岩相、殼灰岩相等。泥質相可體現為泥岩占優勢的一套岩石組合，而非僅限於泥岩（圖7.5）。

圖7.5 地層學中常用的「相」概念示意圖

（據Wheeler and Mallory，1956；轉引自Krumbein and Sloss，1963，略有修改）

圖示兩個岩石地層單位，其一由灰岩組成，另一由頁岩及砂岩組成。頁岩及砂岩單位又分兩個「相」：c-e與d-f之間砂岩（＞50%）為主，稱砂質相；其外側以頁岩（＞50%）為主，稱泥質相。泥質相與砂質相分界在平面上的投影為c-d，與具體的岩石分界線a-b不同

相模式（Faciesmodel）相模式是對特定沉積環境或沉積作用或其產物普遍特徵的概括和簡化的表達形式。常見的相模式有直觀的環境模式，理想化的作用 -產物模式（垂向相模式）等。

基本層序與理想相模式之間的共同點，可以幫助解釋該層序的沉積環境和形成作用機制，預測其相鄰的環境與產物，以減少盲目性，增強預見性。

旋迴（Cycle）地質學中，把按一定順序變化並且反復重現的過程、產物或完成該過程經歷的時間稱作旋迴。一般認為，旋迴過程的條件演變是大體對稱的，其終點應有恢復到起點的條件。但也常有終點與起點條件極不相同的，如侵蝕旋迴、濁流旋迴等。可見按一定順序變化，並反復重現（不一定連續重現）是旋迴的主要鑒定依據。在沉積岩序列中，常有一系列岩層或不同級別的層序按一定順序疊覆且反復重現的現象，岩層的疊置順序多不對稱，也有少數對稱的，從而顯示出不同等級的非對稱或對稱旋迴（Asymmetri⁃cal /Symmetrical cycle）（圖7.6）。

韻律（Rhythm）「韻律」和「旋迴」常被當作同義詞。但嚴格地講，兩者含義不完全相同。韻律主要指一、兩種過程或岩石按一定間隔（常較小）和順序，穩定而頻繁的重現。如米蘭柯維奇韻律指頁岩-灰岩、泥灰岩-灰岩、泥灰岩-白堊或灰岩-白雲岩等層對（Bed couplet）；而由4～6個層對組成的層束（Bundle），則應稱為旋迴。韻律的規律性疊覆可構成旋迴。

圖7.6 德國西南盆地中三疊世上殼灰岩上部層序

（據T.Aigner，1985，略有修改）

a—一次風暴作用產生的自旋迴性向上變細層序，底為強烈侵蝕面，頂為生物擾動層；b—一系列低級風暴向上變細層序疊置成高一級的向上變粗層序，相當該地層間隔的不對稱他旋迴性基本層序，其上部兼並現象十分明顯；c—一系列不對稱的向上變粗層序疊置成兩個再高一級的他旋迴性層序，一為向上變細的退積型層序，另一為向上變粗的進積型層序，它們又構成更高級的對稱他旋迴性層序。1—泥灰岩及生物潛穴；2—丘狀交錯層-砂紋層理的顆粒灰岩；3—平行層理顆粒灰岩；4—遞變層理顆粒灰岩；5—腕足類及海百合

《沉積學網路全書》建議：把兩種不同單層的交互稱「韻律」；而反復出現的、至少由三種不同單元組成的層序叫「旋迴」（R.W.Fairbridge and J.Bourgeois，1978）。

韻律沉積可能成為新的有效的高解析度測年工具（A.G.Fischer et al.，1990）。

（2）基本層序的類型

A.旋迴性基本層序

由於沉積作用本身具有自旋迴性，只要外界隨機因素的干擾不過分強大，沉積作用產物就會呈現旋迴性特點，所以沉積序列多帶有旋迴性。這也是識別、劃分基本層序的主要依據之一。旋迴性基本層序是由三個以上的單層按一定順序依次疊置而成的（圖7.7），多在一定地層間隔內反復重現（圖7.4）。因此，可以用基本層序的個數及代表性的單層組合來表示該地層間隔的組成與結構特徵。

這種基本層序多是某種周期性過程中他旋迴與自旋迴機制聯合作用（以前者為主）的產物，它不僅是解開沉積作用和環境之謎的鑰匙，而且其中一部分還可能成為詳細測時的工具。當然可以出現自旋迴性沉積，如一次風暴作用或一次沉積物重力流的產物等。

圖7.7 安徽巢湖地區寒武紀基本層序

（據安徽省區域地質調查隊資料編繪）

a—山凹丁組；b—冷泉王組；c—半湯組①具鳥眼藻紋層白雲層；②交錯層白雲岩；③波狀層理白雲岩；④砂屑白雲岩；⑤紋層狀白雲岩；⑥砂礫屑白雲岩；⑦鮞粒白雲岩；⑧含鹽假晶的白雲岩

單調的中、薄層狀韻律（如頁岩-灰岩，泥灰岩-灰岩，砂岩-頁岩等反復重現）沉積層序，可根據其中單層的特徵，如粒度、厚度、層理特徵、顏色、砂泥鈣質的富集趨勢、生物含量及活動遺跡和成岩特徵等的變化規律識別出旋迴性的基本層序（圖7.8）。

圖7.8 新疆尼勒克北於贊下石炭世阿克沙克組代表性基本層序

（據李永軍等，2014）

旋迴性基本層序還可以根據其單層宏觀疊覆特徵劃分：向上變細或向上變薄型（圖7.4），向上變粗或向上變厚型（圖7.9a）以及混合型（向上變粗再變細）等（圖7.9b）。

B.非旋迴性基本層序

凡肉眼看不出旋迴性特徵的地層間隔，如岩性均一的沉積、韻律性沉積和具有某種隨機重復出現的夾層的沉積等，均為非旋迴性地層序列。

圖7.9 蘇皖早石炭世高驪山組的基本層序

（據安徽省區域地質調查隊資料編繪）

a—向上變粗層序，安徽巢湖；b—1為向上變粗（淺灘化）層序，2為向上變粗（2a）又變細（2b）的混合型層序，南京孔山；c—基本層序1，2與b類似，3～5為向上變細（河相）層序，安徽宣城王胡村。其中a為淺海內陸棚沉積，b為河口附近的沉積，c為濱海平原沉積

識別和調查該類基本層序時，可遵循下述原則和方法：在理想的情況下，岩性均一的黏土頁岩、泥岩、某些礁灰岩等，以及非旋迴性的韻律沉積等，應以其中明顯的水下沉積間斷、沖刷面或陸表暴露面等為界來劃分基本層序。如其中的沉積間斷難以辨認，亦可採用一種變通辦法，即任取一段厚度不大的地層柱作為其基本層序，這樣也能較好地表示該地層間隔的組成及結構特徵。

具有某種隨機重復出現的夾層的地層間隔應根據較明顯的特殊沉積層，如沉積物重力流沉積、生物富集層或特殊岩性夾層的重復出現分出基本層序。

由上可見，「基本層序」與沉積學術語「相組合」（Facies association）在某些情況下是大體相當的，但比相組合的含義更廣。

（3）基本層序調查

A.調查內容

基本層序調查的目的是為了較准確、客觀地了解沉積序列的組成和結構，在此基礎上進行形成環境、沉積作用及其時空發展變化規律的研究。基本層序調查必須堅持客觀性和描述性原則，其野外調查一般應包括下列內容：

（a）單層成分：對於野外調查來說，這主要指各單層的岩石類型、特殊成分（如有用金屬礦物，磷、鐵、錳結核，海綠石，蒸發岩礦物等），以及古生物內容（包括實體化石和生物屑的類別與大致含量等，不能只對實體化石感興趣而忽略了對生物屑的觀察研究）。必要時，應在室內對岩石的礦物、常（微）量元素、穩定同位素和化學成分等做進一步研究。

（b）鑒別地層序列中特殊成分或成因的夾層：特殊成分或成因的夾層有生物化石富集層、地球化學異常層、含礦層、古風化殼、古土壤碳酸鹽岩序列中的石英砂岩或黏土岩夾層、隨機出現的塊體流沉積夾層、陸相沉積中的海相夾層、風暴沉積夾層、火山灰夾層等。後兩者往往還是重要的等時對比標志，有時可利用它們對地層剖面進行定量的時間對比（圖7.10）。

圖7.10 美國西部內陸盆地白堊紀地層的等時對比圖解

（據 E.G.Kauffman et al.，1988）

根據火山灰層（×）、生物化石的首、未現（○）和某些氣候旋迴層對（斷線）建立的等時對比；H表示間斷

（c）單層的結構、構造：包括單層的厚度、形態，岩石的沉積結構（主要是顆粒形態、大小及支撐結構等）與沉積構造，遺跡化石，古生態，古流向和成岩結構與構造（如帳篷構造、乾裂、內沉積物、窗格構造、各種成岩變化及膠結結構等）的研究。

（d）基本層序內各單層與基本層序間的疊覆特徵和接觸關系：查明基本層序內各單層間有無優選的疊覆方向，是否存在侵蝕兼並和沉積間斷等，以及基本層序之間的疊覆特點。單層界面的規律性分布，很可能指示具有一定時間含義的規律性過程的存在。

（e）基本層序的縱橫向變化：基本層序的縱橫向變化可以明確地指示環境變化（圖7.9）和高級別的旋迴特徵（圖7.6）。橫向延伸十分穩定的旋迴性基本層序還可能作為地層對比的物理標志來使用。在沉積岩區的區調工作中，查明各岩石地層單位基本層序的區域性縱橫向變化特徵是必不可少的。

（f）與理想的相模式對比：基本層序包含著各種局部環境、作用因素和隨機因素產物的自然層序，將其與理想相模式對比是非常重要的。與理想相模式的共同點可以幫助認識形成基本層序的沉積作用和環境特點，並起到預測作用；而與理想相模式的差異則說明這里還有地區性或隨機性的特殊地質作用、環境和過程需要進一步研究。

B.調查方法

實測地層剖面時調查基本層序的方法是定量研究各岩石地層單位基本層序的主要方法。在圖幅設計階段實測主幹地層剖面時要逐層描述，現場計算厚度，逐層做實測柱狀剖面圖，並以不同的符號、花紋、數據將各項調查內容准確地標注在柱狀圖上。柱狀圖的比例尺可以逐層任意選定。還要隨時注意與理想相模式對比，以提高野外調查研究的預見性，及時發現問題，補充採集必要的樣品和收集必要的野外資料。這樣才能在現場查明各岩石地層單位的基本層序的組成、結構、類型、厚度、數量、特殊夾層、重要間斷及它們的縱向變化特點，取全、取准第一手資料，為路線調查打好基礎。在填圖工作的後期如發現了新的情況，有必要測制輔助地層剖面時，對基本層序的調查研究方法與要求同上。

基本層序的路線調查方法是要查明實測主幹剖面中已知基本層序的空間變化情況，包括其組成、結構、類型、厚度及特殊夾層與重要間斷面的變化情況。發現並補充收集新類型的基本層序資料等，是路線調查時應完成的任務。填圖路線有主幹路線與輔助路線之分，兩類路線對基本層序的調查方法和要求略有差異。主幹路線應盡可能詳細觀察描述，對各岩石地層單位中發育最好的、新發現的、不同類型的代表性基本層序，均應現場做好柱狀剖面圖，並記錄其他必要的測量數據。記錄要圖表化，特殊夾層、重要間斷等要准確標定於野外手圖上。輔助路線只要求作最典型的、新的基本層序柱狀圖。

7.1.2.2 沉積岩的野外觀察與描述

（1）碎屑岩的野外觀察

A.成分

對復成分礫岩可選擇1～2m²的良好露頭，統計100～200 個粒徑3～4cm的礫石成分，計算其百分含量，以確定礫岩成分。並觀察其礫石大小在垂向上的變化及砂岩夾層，用以指示沉積旋迴和層理特徵。

對砂岩主要觀察砂級碎屑主要物質組分和岩石類型。

B.結構

觀察碎屑岩的顆粒形態，主要對圓度、球度和形態進行觀察。礫石顆粒形態判別方法是測定一定量礫石的長（A）、中（B）、短（C）軸，求礫石的等軸性指數（A+C）/2B，礫石的扁平系數（A+B）/2C。礫石的形狀用A、B、C三者的比例關系確定（圖7.11）。

圖7.11 顆粒或碎屑形態劃分

（據M.E.圖克爾，1984）

觀察碎屑岩的組構要選擇露頭良好點，測量數十個礫石長軸方位、扁平面傾向、傾角及礫岩層面產狀。砂岩可採集定向標本，測定砂粒的長軸方位，以研究其組構特徵。

C.構造

具有交錯層理的砂岩層主要測定層系組厚度、細層厚度、交錯層細層的最大傾角及傾向，層系組的產狀，以確定古流向，確定是交錯層還是交錯紋層（按層系厚度確定）。

交錯紋理主要觀察研究前積層的形態（板狀或槽狀）；爬升交錯紋理，要查明逆流一側是侵蝕面還是未侵蝕面；區分水流沙波還是浪成沙波交錯紋理；觀察有無構成脈狀層理的泥質覆蓋物，波狀層理的泥質覆蓋層。

交錯層理主要觀察交錯層系的形態（槽狀、板狀或楔狀）；前積層與層系底界面的交切關系（角度接觸或切線過渡）；在底積層內查找交錯紋層（順流或逆流）；在魚骨狀交錯層中查找水流改向證據；在交錯層中查找內部侵蝕面，分析是否為再作用面，找低角度層面，分析是否為側向加積作用面；分析交錯層是風成（交錯層系厚度大、細層傾角陡），還是海灘-前濱處形成的（削頂層系中的低角度交錯層），或小三角洲的推進所形成。

D.古流向的觀測

主要測定交錯層理的古流向，不對稱波痕較陡一側指示水流方向；槽模呈輻射狀散開一端指示水流方向；沖蝕槽可指示水流方向；長形礫石（延長率（A/B）至少為3：1）和化石常平行或垂直主流方向排列，其疊瓦狀分布也可指示水流方向。

（2）碳酸鹽岩的野外觀察

對碳酸鹽岩岩石，野外主要觀察岩石顏色、單層厚度、碳酸鹽岩中顆粒與泥灰岩的相對含量、顆粒類型（成因類型）及含量，沉積構造和層序特徵等。主要觀察風化面和新鮮面的顏色，加HCl的反應情況，岩石結構，盡快區分出是石灰岩還是白雲岩（白雲岩風化面呈灰黃-黑色，並有刀砍紋）；岩層構造、層理類型（厚薄、明顯程度）；區分喀斯特角礫和原生角礫岩；地質形態特徵，是層狀還是不規則狀，後者多為礁塊灰岩（白雲岩）；根據岩性特徵、構造特徵和生物化石等確定成因標志。

碳酸鹽岩野外調查中，要分別對含非生物屑顆粒的碳酸鹽岩及含生物屑顆粒和生物化石的碳酸鹽岩、礁灰岩、結晶碳酸鹽岩進行不同方法和內容的觀測。

碳酸鹽岩手標本的鑒定與描述要求如下：

（a）顏色：一般以灰色、灰白色為主，但由於混入物成分及含量不同，則可形成不同的顏色。如深灰色或黑色為混入有機質、黃鐵礦；紫紅、褐紅等色為混入含水氧化鐵物質；很多白雲岩呈米黃色或褐色系，為含鐵白雲石所致，觀察描述要求與碎屑岩相同。

（b）礦物成分：碳酸鹽岩包括石灰岩（方解石含量＞50%）和白雲岩（白雲石含量＞50%）兩大類，故確定礦物成分意義極大。在標本上主要是根據加稀鹽酸（5%）試驗確定：①加稀鹽酸立即劇烈起泡並嘶嘶作響，說明岩石主要由方解石組成，應為石灰岩類；②若加稀鹽酸不起泡或粉末緩慢起泡，且條痕加鎂試劑變藍說明含鎂，應為白雲岩類；③若加稀鹽酸起泡反應後留下泥質物，則為泥灰岩類。其他如陸源礦物和自生礦物也應描述，並說明其賦存狀態。

（c）結構、構造：由於碳酸鹽岩的結構與岩石的成因有密切的關系，故不同成因的碳酸鹽岩就具有不同的結構特徵，在標本上觀察碳酸鹽岩的結構應先用稀鹽酸或水打濕後進行。若岩石斷口粗糙，並明顯看出由顆粒和填隙物兩部分組成，則岩石具粒屑（顆粒）結構，再進一步根據顆粒的特徵，確定顆粒的類型。若斷口緻密，平坦光滑，或呈貝殼狀，用放大鏡可見晶粒，則為微晶（泥晶）結構。如由群體生物骨架和其他共生生物組成的岩石，孔洞經常發育，並為粒屑沉積物、灰泥或亮晶，膠結物充填，則為生物骨架結構。若斷口呈「砂糖狀」，晶粒較粗者為晶粒結構，晶粒按其大小可進一步細分為巨晶、粗晶、中晶、細晶、極細（或粉）晶、微晶等結構。

碳酸鹽岩的構造除具有和碎屑岩相同的層理、波痕、乾裂等構造外，還有一些碳酸鹽岩所特有的構造，如疊層構造、鳥眼構造、縫合線構造及生物擾動構造等。

（d）岩石中含生物化石或生物碎屑的情況。

（e）填隙物特徵及含量：填隙物包括泥晶（灰泥）基質及亮晶膠結物。泥晶（微晶）基質是與顆粒同時沉積的直徑﹤0.031mm的碳酸鹽微細粒屑，為充填於格架顆粒之間的填隙物，也可起固結作用，泥晶基質在標本中呈污濁、渾暗、微晶泥狀；亮晶是干凈透明的方解石晶體，充填於粒間孔隙之中，對粒屑起膠結作用。若岩石全部由泥晶（微晶）組成，即具泥晶（微晶）結構，為泥晶（微晶）灰岩。

（f）膠結類型：指顆粒（屑）碳酸鹽岩，描述同碎屑岩。

（g）岩石命名：按結構成因分類命名原則確定岩石基本名稱。即顆粒含量＞50%者為顆粒（屑）灰岩（白雲岩）；顆粒含量＜50%者為微晶灰岩（白雲岩）。再根據顏色，填隙物或特殊的自生礦物等綜合命名。對白雲岩可按白雲化強度及殘余的結構特徵進行命名。

⑶ 岩石力學的研究方法

岩石力學的研究方法主要是：科學實驗和理論分析。科學實驗包括室內試驗、野外試驗和原型觀測（監控）。室內試驗一般分為岩塊（或稱岩石材料，即不包括明顯不連續面的岩石單元）試驗和模型試驗（主要是地質力學模型試驗和大工程模擬試驗）。野外試驗和原型觀測是在天然條件下，研究包括有不連續面的岩體的性狀，是岩石力學研究的重要手段，也是理論研究的主要依據。理論分析是對岩石的變形、強度、破壞准則及其在工程上的應用等課題進行探討。在這方面，長期以來沿用彈性理論、塑性理論和鬆散介質理論進行研究。由於岩石力學性質十分復雜，所以這些理論的適用范圍總是有限的。近年來，雖然發展了一些新的理論（如非連續介質理論），但都不夠成熟。1960年代以來，數值分析方法和大型電子計算機的應用給岩石力學的發展創造了有利條件。用這種方法和計算設備可以考慮岩石的非均質性，各向異性，應力－應變的非線性和流變性，粘、彈、塑性，等等。但是由於當前岩石力學的試驗方法較落後，還無法為計算提供准確的參數及合適的邊界條件，使計算技術的應用受到影響。
在研究中，一般應注意以下三個基本問題：①岩石是一種復雜的地質介質，研究工作都須在地質分析，尤其是在岩體結構分析的基礎上進行；②研究岩石力學的電要目的是解決工程實際問題，由於在工程實踐中岩石力學涉及地球物理學、構造地質學、實驗技術、計算技術、施工技術等學科，因此有關學科的研究人員以及工程勘測設計，施工人員的密切合作至關重要；③岩石性質十分復雜，目前使用的理論和方法還不能完全描述自然條件，因此強調在現場對岩石的性狀進行原型觀測，並利用獲得的資料驗證或修改理論分析結果和設計方案。對工程實踐而言，岩體中的非連續面和軟弱夾層往往是控制岩體穩定的主導因素。它們的力學特性，特別是流變性及其對建築物的影響，日益受到重視。

⑷ 岩石物理學的研究方法

實驗是岩石物理的基本研究方法。
主要步驟
采樣——制樣——測試——分析——結論與認識。
主要測量方法和物理性質 測量方法：地核法、力法、震熱法等。 岩石物理性質：磁化率、磁導率、密度、電阻（導）率、介電常數、波速、衰減、各向異性、熱導率、比熱、熱擴散系數、放射性等。

⑸ 觀察研究岩石的方法有哪些

觀察岩石的方法有（1）肉眼觀察（2）顯微鏡觀察
（1）肉眼觀察：就是用眼睛去看岩石，觀察內容包括顏色（表面風化後顏色和斷開面新鮮顏色）、結構、構造、顆粒或礦物成分及大致含量
（2）顯微鏡觀察：特別是顆粒非常細的岩石，肉眼無法看出有什麼礦物，顯微鏡下可以用不同放大倍數來觀察，確定礦物組成及每種礦物的含量，確定礦物顆粒的大小與形狀、岩漿岩和變質岩中礦物的自行結晶程度或沉積碎屑岩中顆粒的磨圓度等

⑹ 晶體光學與岩石學的研究方法和研究意義

一、晶體光學與岩石學的研究方法

晶體光學包括晶體光學原理和光性礦物學兩部分，其研究基礎是結晶學和礦物學。晶體光學的研究主要在室內進行。

在掌握結晶學和礦物學的基礎知識之後，以偏光顯微鏡為主要工具，利用岩石薄片，通過可見光研究透明礦物晶體所產生的光學效應；在此基礎上分析掌握組成岩石的各類礦物在偏光顯微鏡下的光學性質和鑒別特徵。

根據晶體光學原理，不同礦物在偏光顯微鏡下具有不同的光學性質和鑒別特徵。因此，利用偏光顯微鏡對岩石薄片中的透明礦物進行鑒定，並分析各類礦物的大小、相對含量等特徵。

沉積岩、岩漿岩和變質岩的研究方法分為野外和室內兩個方面。

1.野外研究方法

岩石是各類地質體的組成部分，在野外要研究各類岩石的物質成分、結構、構造、岩體產狀、岩體與圍岩的接觸關系、沉積岩的岩層厚度和岩漿岩及變質岩岩體的規模、岩性組合等特徵，查明岩體在時間和空間上的分布和演化特點，系統測量岩體岩相剖面，進行區域對比和分析。野外觀察和描述可以初步分析岩石的岩性特徵，觀察原生結構和構造，並對觀察的內容做詳細記錄，同時進行相關的素描、拍照、錄像和岩石樣品的採集。

在盆地研究區，目的層岩石被覆蓋，這就需要對鑽井取心進行觀察和描述，對岩石的重要現象和成礦標志進行素描和拍照，選取重點井段進行岩心取樣。由於取心段有限，因此將岩心資料和測井資料、錄井資料以及地震資料充分結合，進行岩性、電性、物性和含油氣性分析。在上述研究的基礎上，綜合分析岩體的成因、形成條件和含礦性。

2.室內研究方法

在室內研究中，顯微鏡薄片鑒定是研究岩石的最基本、最簡單、最有效的方法，是地質工作者必須熟練掌握的方法。

此外，岩石的室內研究方法還有重礦物分析、化學分析、熱分析、光譜分析、陰極發光分析、鑄體薄片圖像分析、同位素分析、掃描電鏡分析、電子探針分析、X射線衍射分析、氣相色譜分析、測年分析及古地磁分析等。

在岩石化驗分析中，新技術和新方法是推進晶體光學與岩石學研究的重要因素。裂變徑跡、包裹體測溫、真實砂岩微觀模型等方法的應用對油氣田的勘探開發具有重要意義。

二、晶體光學與岩石學的研究意義

目前，石油及天然氣等資源是影響我國國民經濟發展的重要因素之一，也是制約世界經濟的重要因素。一般來講，只要具有孔隙性和滲透性，能儲集石油及天然氣的岩石都可作為油氣儲集岩，常見的主要油氣儲集岩是沉積岩中的碎屑岩和碳酸鹽岩。此外，沉積岩中的泥質岩、岩漿岩和變質岩也可作為油氣儲集岩。近年來，石油及天然氣地質勘探與開發在岩石學領域的研究取得重要的新進展表明，不僅岩漿岩和變質岩是石油及天然氣富集的儲集岩類型，而且有些地區深源流體對油氣藏的形成起著至關重要的作用。在我國多個油氣田中，火山岩油氣藏和變質岩油氣藏已經是石油及天然氣勘探與開發的油氣藏類型之一。因此，晶體光學與岩石學的研究對石油及天然氣勘探與開發具有重要意義。晶體光學與岩石學是石油及天然氣等資源勘探與開發的重要基礎知識，晶體光學與岩石學的基本原理、基礎知識和基本技能是石油及天然氣類等專業學生和石油地質工作者必須掌握的內容。