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1、Structures and colors of clastic rocks 沉沉积积构构造造是是沉沉积积物物和和沉沉积积岩岩中中最最常常见见的的而而又又最最容容易易直直接接观观察察到到的的主要特征之一。主要特征之一。一、沉积构造的概念一、沉积构造的概念沉沉积积构构造造(sedimentary structure)是是指指沉沉积积岩岩各各组组成成部部分分的的空空间间分分布布和和排排列列方方式式,它它是是沉沉积积物物在在沉沉积积期期或或沉沉积积以以后后由由物物理理作作用用、化化学学作作用用、生生物物作作用用在在沉沉积积物物内内部部或或者者沿沿着着沉积物与流体界面所形成的。沉积物与流体界面所形成的
2、。原生沉积构造原生沉积构造(primary sedimentary structure)在沉积过程中形成的并受沉积在沉积过程中形成的并受沉积条件所控制的沉积构造,如波痕、层理等。条件所控制的沉积构造,如波痕、层理等。次生沉积构造次生沉积构造(secondary sedimentary structure)在沉积期后由各种成岩作用所在沉积期后由各种成岩作用所形成的沉积构造,如缝合线、成岩结核等。形成的沉积构造,如缝合线、成岩结核等。二沉积构造的研究意义二沉积构造的研究意义 确定沉积环境确定沉积环境 分析恢复水流系统、指出水流状态分析恢复水流系统、指出水流状态 确定地层的顶底和层序确定地层的顶底和
3、层序三沉积构造的分类三沉积构造的分类(1)按形态分)按形态分(2)按沉积岩形成阶段分)按沉积岩形成阶段分(3)按成因分)按成因分(1)按形态分)按形态分 层理构造层理构造 层面构造层面构造 结核结核(2)按沉积岩形成阶段分)按沉积岩形成阶段分沉积的沉积的 成岩的成岩的 后生的后生的(3)按成因分)按成因分物理成因的沉积构造物理成因的沉积构造 化学成因的沉积构造化学成因的沉积构造 生物成因的沉积构造生物成因的沉积构造Physical genetic structure 一、流动构造一、流动构造 二、准同生变形构造二、准同生变形构造 三、暴露成因的构造三、暴露成因的构造 current struc
4、ture 流流动动构构造造系系指指沉沉积积物物在在搬搬运运和和沉沉积积时时,在在流流体体(主主要要是是水水和和空空气气)的的流流动动作作用用下下形成的构造。形成的构造。一、流动构造一、流动构造(一)波痕(一)波痕(二)冲刷痕(二)冲刷痕(三)压刻痕(三)压刻痕(四)其它表面痕迹(四)其它表面痕迹(五)层理(五)层理(六)叠瓦状构造(六)叠瓦状构造 波波痕痕是是风风、水水流流或或波波浪浪等等介介质质的的运运动动,在在沉沉积积物物表表面面所所形形成成的的一一种种波波状起伏的层面构造。状起伏的层面构造。(一)波痕(一)波痕(ripple mark)波痕指数波痕指数(RI)=L/H,表示波痕相对高度及
5、起伏情况表示波痕相对高度及起伏情况不对称指数不对称指数(RSI)=l1/l2,表示波痕的不对称程度表示波痕的不对称程度 波长波长(L)两个相邻波峰或波谷之间的水平距离两个相邻波峰或波谷之间的水平距离波高波高(H)波峰与波谷之间的高差波峰与波谷之间的高差波波 痕痕 要要 素素 波波痕痕的的形形态态、大大小小差差别别很很大大,种种类类繁繁多多,按按成成因因可可大大致致分分为为三三种种类类型型:浪浪成成的的、流流水水的的和和风风成成的的,然然后后再再根根据据其其大小和形态还可以进一步划分。大小和形态还可以进一步划分。成成因因:由由波波浪浪作作用用于于沉沉积积物物表表面面所所形形成成的的,也也称称为为
6、摆摆动动波波痕痕(oscillation ripple),常见于海、湖浅水地带。常见于海、湖浅水地带。特特点点:波波峰峰尖尖锐锐、波波谷谷圆圆滑滑、形形状状对对称称,RSI1,RI=413(多为(多为67)。)。1、浪成波痕、浪成波痕(wave ripple)浪成波痕浪成波痕 特特点点:波波峰峰波波谷谷均均较较圆圆滑滑,呈呈不不对对称称状状,RSI2,RI5(815),陡陡坡坡倾倾向向指指示示水水流流方向。方向。成成因因:由由定定向向流流动动的的水水流流形形成成,见见于于河河流和存在有底流的海、湖近岸地带。流和存在有底流的海、湖近岸地带。2、流水波痕、流水波痕(current ripple)流
7、水波痕流水波痕 波波脊脊形形态态的的变变化化主主要要与与水水深深和和流流速速有有关关。一一般般来来说说,随随着着水水深深减减小小和和流流速速增增大大,波波脊脊形形态态由由简简单单变复杂,由连续变断续。变复杂,由连续变断续。波波脊脊(波波峰峰的的脊脊线线)的的形形态态:直直线线形形、波波曲曲形形、链形、舌形、新月形、菱形等。链形、舌形、新月形、菱形等。巨型的:巨型的:波长波长30m,波高,波高1.515m流水波痕按大小可进一步分为流水波痕按大小可进一步分为:大型的:大型的:波长波长0.630m,波高,波高小型的:小型的:波长,波高波长,波高0.36cm 特特点点:呈呈不不对对称称状状(极极不不对
8、对称称),不不对对称称度度比比流流水水波波痕痕更更大大,RI=1070,陡陡坡坡倾倾向向与风向一致。与风向一致。成成因因:由由定定向向风风形形成成的的,常常见见于于沙沙漠漠、海或湖的滨岸沙丘沉积中。海或湖的滨岸沙丘沉积中。3、风成波浪、风成波浪(aeolian ripple)4、修饰波痕和叠置波痕、修饰波痕和叠置波痕 由由于于水水位位、水水流流和和波波浪浪方方向向、浪浪基基面面的的变变化化,而而导导致致早早先先形形成成的的波波痕痕被被修修饰饰改改造造而而形形成成修修饰饰波波痕痕(modified ripple),或或在在早早先先形形成成的的大大波波痕痕的的基基础础上上重重叠叠小小波波痕痕,形形
9、成成叠叠置置波痕波痕。干涉波痕干涉波痕叠加波痕叠加波痕5、波痕的研究意义波痕的研究意义 (1)根据波痕类型可以了解岩石形成条件)根据波痕类型可以了解岩石形成条件 (2)不对称波痕指示介质的流动方向)不对称波痕指示介质的流动方向 (3)浪成波痕可指示地层的顶底)浪成波痕可指示地层的顶底 (4)海、湖波痕在平面上的分布有平行滨线的)海、湖波痕在平面上的分布有平行滨线的趋势趋势 因因此此,波波痕痕的的形形态态和和分分布布,是是识识别别沉沉积积环环境境的的重要依据。重要依据。波痕在不同沉积环境中的分布波痕在不同沉积环境中的分布 6、波痕的研究方法波痕的研究方法 (1)测量波峰走向、陡坡倾向和倾角、波长
10、、)测量波峰走向、陡坡倾向和倾角、波长、波高,计算波痕指数、不对称度。波高,计算波痕指数、不对称度。(2)测量大量波峰走向、陡坡倾向,编制玫)测量大量波峰走向、陡坡倾向,编制玫瑰图。瑰图。(3)波痕在平面上的分布。)波痕在平面上的分布。深海调查一个引人注目的发现是:深海调查一个引人注目的发现是:在世在世界各大洋盆中广泛发育一种大型沉积物波,界各大洋盆中广泛发育一种大型沉积物波,包括泥波和沙波,特别是泥波更为普遍。包括泥波和沙波,特别是泥波更为普遍。问题问题2:波痕的出现反映沉积环境的水波痕的出现反映沉积环境的水体是深还是浅?体是深还是浅?问题问题1:波痕主要出现在砂质沉积物中波痕主要出现在砂质
11、沉积物中还是泥质沉积物中?还是泥质沉积物中?Normark等总结了已报道的等总结了已报道的30个深海大个深海大型沉积物波发育区的沉积物波特征:型沉积物波发育区的沉积物波特征:波长波长范围为范围为0.320km,以,以110km最为常最为常见。见。波高波高范围为范围为3140m,以,以10100m为主为主 高振中、高振中、Eriksson、何、何幼斌等编著的幼斌等编著的深水牵引深水牵引流沉积流沉积一书对深水沉积一书对深水沉积物波进行成因初探物波进行成因初探(1998),用),用内波内波理论进理论进行了合理的解释行了合理的解释 (二)冲刷痕(二)冲刷痕current structure(一)波痕(
12、一)波痕(三)压刻痕(三)压刻痕(四)其它表面痕迹(四)其它表面痕迹(五)层理(五)层理(六)叠瓦状构造(六)叠瓦状构造一、流动构造一、流动构造 形形成成于于泥泥质质沉沉积积物物表表面面上上的的冲冲刷刷痕痕,通通常以上覆砂质层底面上的铸型形式保在下来。常以上覆砂质层底面上的铸型形式保在下来。水水流流在在泥泥质质沉沉积积物物表表面面流流动动时时冲冲刷刷出出来来的痕迹称为的痕迹称为冲刷痕冲刷痕。(二)冲刷痕(二)冲刷痕(scour mark)上覆砂质层底面上的上覆砂质层底面上的槽痕槽痕铸型铸型槽模槽模。凹坑最深可达几厘米,长从几厘米到几十厘凹坑最深可达几厘米,长从几厘米到几十厘米。其上游端陡而深,
13、向下游变宽变浅,逐渐与沉米。其上游端陡而深,向下游变宽变浅,逐渐与沉积物表面齐平。积物表面齐平。水流在泥质沉积物表面冲刷而形成的不连续水流在泥质沉积物表面冲刷而形成的不连续的长形小凹坑。的长形小凹坑。1、槽痕、槽痕(flute mark)内蒙古桌子山中奥陶统拉什仲组内蒙古桌子山中奥陶统拉什仲组槽槽 模(模(flute cast)是是由由一一系系列列平平行行于于水水流流方方向向延延伸伸的的脊脊与与沟沟紧紧密密间互排列所组成的构造。间互排列所组成的构造。(longitudinal ridge and furrow)2、纵向脊与沟、纵向脊与沟 3、横向冲刷痕、横向冲刷痕(transverse sco
14、ur mark)是垂直于水流方向排列的、一系列相互平行是垂直于水流方向排列的、一系列相互平行的、浅而不对称的冲沟。的、浅而不对称的冲沟。可可能能与与水水流流在在泥泥质质沉沉积积物物表表面面流流动动时时所所产产生生的的剪切现象相结合的侵蚀作用有关。剪切现象相结合的侵蚀作用有关。是是指指水水流流在在位位于于沉沉积积物物表表面面上上的的障障碍碍物物周周围围发发生生侵侵蚀蚀和和沉沉积积所所形形成成的的构构造造,也也常常称称为为水水流流新新月月形构造形构造(current crescent)。)。4、障碍冲刷痕、障碍冲刷痕(obstacle-scour mark)current structure(一)
15、波痕(一)波痕(四)其它表面痕迹(四)其它表面痕迹(五)层理(五)层理(六)叠瓦状构造(六)叠瓦状构造 (三)压刻痕(三)压刻痕(二)冲刷痕(二)冲刷痕 一、流动构造一、流动构造(三)压刻痕(三)压刻痕 水水流流所所携携带带的的物物体体在在松松软软的的沉沉积积物物表表面面上上运运动动时时所所刻刻蚀蚀或或刻刻划划出出来来的的痕痕迹迹称称为为压压刻刻痕痕或或工具痕工具痕(tool mark)。)。8、大型滚动痕、大型滚动痕(large-scale slide mark)6、跳跃痕、跳跃痕(skip mark)7、滚动痕、滚动痕(roll mark)3、戳痕、戳痕(prod mark)5、刷痕、刷痕
16、(brush mark)2、V形痕形痕(chevron mark)1、沟痕、沟痕(模模)(groove mark/cast)4、弹跳痕、弹跳痕(bounce mark)current structure(一)波痕(一)波痕(二)冲刷痕(二)冲刷痕(三)压刻痕(三)压刻痕(五)层理(五)层理(六)叠瓦状构造(六)叠瓦状构造(四)其它表面痕迹(四)其它表面痕迹一、流动构造一、流动构造(四)其它表面痕迹(四)其它表面痕迹1、细流痕、细流痕(rill mark)2、冲淤构造、冲淤构造(scour and fill structure)3、冲蚀构造、冲蚀构造(washout structure)4、冲流
17、痕、冲流痕(swash mark)5、剥离线理、剥离线理(parting lineation)6、水位痕、水位痕(water level mark)7、皱痕、皱痕(wrinkle mark)8、粘附波痕和粘附瘤、粘附波痕和粘附瘤(adhesion ripple and adhesion warts)current structure(一)波痕(一)波痕(二)冲刷痕(二)冲刷痕(三)压刻痕(三)压刻痕(四)其它表面痕迹(四)其它表面痕迹(六)叠瓦状构造(六)叠瓦状构造(五)层理(五)层理一、流动构造一、流动构造(五)层理(五)层理(bedding)层层理理是是沉沉积积岩岩最最典典型型最最重重要要
18、的的特特征征之之一一。它它是是沉沉积积物物沉沉积积时时水水动动力力条条件件的的直直接接反反映映,也是沉积环境的重要标志之一。也是沉积环境的重要标志之一。1、基本术语、基本术语 层理层理(bedding)岩石性质沿垂向变化的一岩石性质沿垂向变化的一种层状构造,它可以通过矿物成分、结构、颜色的种层状构造,它可以通过矿物成分、结构、颜色的突变和渐变而显现出来。突变和渐变而显现出来。岩石因层理的存在而显出岩石的非均质性。岩石因层理的存在而显出岩石的非均质性。层理的基本类型层理的基本类型及有关术语及有关术语 纹纹层层(Lamina)组组成成层层理理的的最最基基本本的的最最小小的的单单位,纹层之内没有任何
19、肉眼可见的层。亦称细层。位,纹层之内没有任何肉眼可见的层。亦称细层。成因:成因:在一定条件下同时沉在一定条件下同时沉积的。积的。特特征征:厚厚度度小小,一一般般数数mm数数cm。层层系系(set)由由许许多多在在成成分分、结结构构、厚厚度度和和产产状状上上近似的同类型纹层组合而成。近似的同类型纹层组合而成。它它们们形形成成于于相相同同的的沉沉积积条条件件下下,是是一一段段时时间间内内水水动动力条件相对稳定的产物。力条件相对稳定的产物。层层系系组组(coset)由由两两个个或或两两个个以以上上岩岩性性(成成分分、结结构构)基基本本一一致致的的相相似似层层系系或或性性质质不不同同但但成成因因上上有
20、有联联系系的的层层系系叠叠覆覆组组成成,其其间间没没有有明显间断。也称明显间断。也称层组层组。层层(bed)组组成成沉沉积积地地层层的的基基本本单单位位。由由成成分分基基本本一一致致的的岩岩石石组组成成,它它是是在在较较大大区区域域内内,在在基基本稳定的自然条件下沉积而成的。本稳定的自然条件下沉积而成的。一一个个层层可可以以包包括括一一个个或或若若干干个个纹纹层层、层层系系或或层层系系组组。层层没没有有限限定定的的厚厚度度,其其厚厚度度变变化化范范围围很很大大,为几厘米几十米,通常是几厘米几十厘米。为几厘米几十米,通常是几厘米几十厘米。按按厚厚度度,可可以以划划为为:块块状状层层(1m)、厚厚
21、层层(0.51m)、中中层层(0.10.5m)、薄薄层层(0.10.01)、微微细层或页状层细层或页状层(流流水的侵蚀速率时,可保存连续的波状层理。水的侵蚀速率时,可保存连续的波状层理。在在水水介介质质稍稍浅浅的的地地区区,如如海海、湖湖的的浅浅水水地地带带和和河漫滩等地区较常见。河漫滩等地区较常见。在波浪影响下水流波痕的迁移形成波状交错层理在波浪影响下水流波痕的迁移形成波状交错层理 2.3 交错层理交错层理(cross bedding)最最常常见见的的一一种种层层理理。在在层层的的内内部部边边一一组组倾倾斜斜的的细细层层(前前积积层层)与与层层面面或或层层系系界界面面相相交交。又又称称斜斜层
22、层理理。按层系厚度,交错层理可分为:按层系厚度,交错层理可分为:小型小型交错层理(交错层理(200cm)这种层理是沉积介质(水流及风)的流动造成这种层理是沉积介质(水流及风)的流动造成的。的。当介质具有一定流速时,底床上可以产生一系当介质具有一定流速时,底床上可以产生一系列的沙波,这种沙波顺层流动的结果,在陡坡一侧列的沙波,这种沙波顺层流动的结果,在陡坡一侧形成了由一系列纹层组成的斜层系,纹层倾向表示形成了由一系列纹层组成的斜层系,纹层倾向表示介质流动方向。介质流动方向。斜斜层层系系互互相相平平行行或或彼彼此此切切割割构构成成不不同同形形态态的的交交错层理。错层理。根根据据层层系系与与上上下下
23、界界面面的的形形状状和和性性质质,通通常常可可以以将将交交错错层层理理分分为为三三种种基基本本类类型型:板板状状、楔状楔状、槽状槽状交错层理。交错层理。(1)板状交错层理)板状交错层理(tabular cross bedding)层层系系之之间间的的界界面面为为平平面面而而且且彼彼此此平平行行。大大型型板板状交错层理在河流沉积中最为典型。状交错层理在河流沉积中最为典型。直线形水流波痕的迁移形成板状交错层理的示意图直线形水流波痕的迁移形成板状交错层理的示意图(2)楔状交错层理)楔状交错层理(wedge-shaped cross bedding)层层系系之之间间的的界界面面为为平平面面,但但不不互
24、互相相平平行行,层层系系厚厚度度变变化化明明显显呈呈楔楔形形。层层系系间间常常彼彼此此切切割割,纹纹层层的的倾倾向向及及倾倾角角变化不定。常见于海、湖浅水地带及三角洲地区。变化不定。常见于海、湖浅水地带及三角洲地区。(3)槽状交错层理)槽状交错层理(trough cross bedding)层层系系底底界界为为槽槽形形冲冲刷刷面面,纹纹层层在在顶顶部部被被切切割割。在在横横切切面面上上,层层系系界界面面是是槽槽状状,纹纹层层与与之之一一致致也也是是槽槽状状;在在纵纵切切面面上上,层层系系底底界界面面呈呈弧弧状状,纹纹层层与与之之斜斜交交。顶顶视视为为重重叠叠的瓣状。的瓣状。大型槽状交错层理系底
25、界冲刷面明显,底部常大型槽状交错层理系底界冲刷面明显,底部常有泥砾。多见于河流环境中。有泥砾。多见于河流环境中。在在确确定定交交错错层层理理类类型型时时,最最好好有有三三度度空空间间或或至至少少有有两两个个断断面面的的露露头头。因因为为在在不不同同的的断断面面上上,层层系系或细层可以有不同的形态。或细层可以有不同的形态。曲波形水流波痕的迁移形成槽状交错层理的示意图曲波形水流波痕的迁移形成槽状交错层理的示意图 舌形水流波痕的迁移形成槽状交错层理的示意图舌形水流波痕的迁移形成槽状交错层理的示意图 新月形水流波痕的迁移形成槽状交错层理的示意图新月形水流波痕的迁移形成槽状交错层理的示意图(4)其它类型
26、的交错层理)其它类型的交错层理 爬升波纹交错层理爬升波纹交错层理(climbing ripple bedding)羽状交错层理羽状交错层理(herringbone cross bedding)浪成波纹交错层理浪成波纹交错层理(wave-ripple bedding)冲洗交错层理冲洗交错层理(swash cross bedding)侧积交错层理侧积交错层理(epsilon cross bedding)丘状交错层理丘状交错层理(hummocky cross bedding)洼状交错层理洼状交错层理(swaley cross badding)风成交错层理风成交错层理(aeolian cross be
27、dding)羽状交错层理羽状交错层理 一一种种特特殊殊类类型型的的交交错错层层理理。其其特特点点是是纹纹层层平平直直或或微微向向上上弯弯曲曲,相相邻邻斜斜层层系系的的纹纹层层倾倾向向相相反反,延延伸伸至层系界面进彼此呈锐角相交,呈羽毛状。至层系界面进彼此呈锐角相交,呈羽毛状。丘状交错层理丘状交错层理 由由一一些些大大型型的的宽宽缓缓波波状状层层系系组组成成,外外形形上上象象隆隆起的圆丘状,向四周缓倾斜。起的圆丘状,向四周缓倾斜。2.4 压扁层理和透镜状层理压扁层理和透镜状层理 这是在砂、泥沉积中的一种这是在砂、泥沉积中的一种复合层理。复合层理。它它是是由由压压扁扁层层理理(又又称称脉脉状状层层
28、理理flaser bedding)、波波状状复复合合层层理理和和 透透 镜镜 状状 层层 理理(lenticular bedding)组合而成。)组合而成。这种复合层理的形成,说明环境有砂、泥供应,这种复合层理的形成,说明环境有砂、泥供应,而且水流活动期与水流停滞期交替出现。而且水流活动期与水流停滞期交替出现。主要发育在粉砂岩、泥质粉砂岩与泥岩、粉砂主要发育在粉砂岩、泥质粉砂岩与泥岩、粉砂质泥岩互层的地层中。质泥岩互层的地层中。主主要要形形成成于于潮潮下下带带、潮潮间间带带及及深深水水砂砂泥泥沉沉积积环环境中。境中。2.5 递变层理递变层理 又又称称粒粒序序层层理理(graded beddin
29、g),是是具具有有粒粒变变递递变的一种特殊层理。变的一种特殊层理。其其特特点点由由底底向向上上至至顶顶部部颗颗粒粒逐逐渐渐由由粗粗变变细细,除除了了粒粒度度变变化化外外,没没有有任任何何内内部部纹纹层层。主主要要由由浊浊流流、风暴流等形成。风暴流等形成。2.6 韵律层理韵律层理(rhythmic bedding)在在成成分分、结结构构和和颜颜色色方方面面的的不不同同的的薄薄层层作作有有规规律律地地重复出现而组成的。重复出现而组成的。成成因因:物物质质搬搬运运或或产产生生方方式式有有规规律律地地发发生生交交替替变化造成的。变化造成的。(1)潮汐环境中形成的韵律层理)潮汐环境中形成的韵律层理(2)
30、季节性变化产生的韵律层理)季节性变化产生的韵律层理 2.7 均质层理均质层理 通常称块状层理(通常称块状层理(massive bedding),是一种),是一种呈现大致均质外貌,不具任何纹层构造的层理。呈现大致均质外貌,不具任何纹层构造的层理。其特点内部物质均匀,组分和结构都无分异现其特点内部物质均匀,组分和结构都无分异现象。象。成成因因:(1)悬悬浮浮物物质质快快速速沉沉积积,(2)浊浊流流,(3)生物扰动。)生物扰动。3、流动体制、底床形态及其与层理形成的关系、流动体制、底床形态及其与层理形成的关系 4、层理的意义和研究方法、层理的意义和研究方法 研究意义:研究意义:(1)有助于正确划分和
31、对比地层、恢复地层产)有助于正确划分和对比地层、恢复地层产状。状。(2)交错层理是最有价值的指向构造,可以确)交错层理是最有价值的指向构造,可以确定古水流系统。定古水流系统。(3)根据层理类型,可以推断沉积环境。)根据层理类型,可以推断沉积环境。研究方法:研究方法:(1)确定层理类型及其在剖面中的组合关系。)确定层理类型及其在剖面中的组合关系。(2)查明层理显现的原因。)查明层理显现的原因。(3)详细描述层理的内部特征。)详细描述层理的内部特征。(4)必须进行交错层理的定向测量。)必须进行交错层理的定向测量。一、流动构造一、流动构造current structure(一)波痕(一)波痕(二)冲
32、刷痕(二)冲刷痕(三)压刻痕(三)压刻痕(四)其它表面痕迹(四)其它表面痕迹(五)层理(五)层理(六)叠瓦状构造(六)叠瓦状构造(六)叠瓦状构造(六)叠瓦状构造(imbricated structures)主要是指扁平砾石在流水的作用下均向主要是指扁平砾石在流水的作用下均向同一方向排列的现象。同一方向排列的现象。砾砾石石的的叠叠瓦瓦形形式式与与流流水水方方向向的的关关系系,最最常常见见的的是是迎迎流流叠叠瓦瓦,即即砾砾石石的的最最大大扁扁平平面面的的倾斜方向与水流方向相反。倾斜方向与水流方向相反。砾石叠瓦状构造在不同环境中的发育情况砾石叠瓦状构造在不同环境中的发育情况 二、准同生变形构造二、准
33、同生变形构造(一)负载构造(一)负载构造(二)球枕构造(二)球枕构造(三)滑塌构造(三)滑塌构造(四)包卷层理(构造)(四)包卷层理(构造)(五)碟状构造(五)碟状构造(六)坑丘构造(六)坑丘构造(penecontemporaneous deformation structures)准同生变形构造准同生变形构造(penecontemporane-ous deformation structures)是指在沉积作用的同是指在沉积作用的同时或在沉积物固结成岩之前处于塑性状态时时或在沉积物固结成岩之前处于塑性状态时发生变形所形成的各种构造。发生变形所形成的各种构造。这类构造通常是局部分布的,基本上局
34、这类构造通常是局部分布的,基本上局限于上、下未变形层之间的一个层内。限于上、下未变形层之间的一个层内。(一)负载构造(一)负载构造(Load structure)也也称称负负荷荷构构造造、重重荷荷模模(load casts)等等。是是指指覆覆盖盖在在泥泥质质岩岩之之上上的的砂砂层层底底面面上上的的瘤瘤状状突起。突起。它它是是由由于于下下伏伏的的含含水水塑塑性性软软泥泥承承受受了了不不均均匀匀的的负负载载,使使上上覆覆砂砂质质物物陷陷入入下下伏伏泥泥质质物物中而产生的。中而产生的。形形状状很很不不规规则则,一一般般不不对对称称,排排列列杂杂乱乱,大大小小不一,几毫米几分米。不一,几毫米几分米。负
35、载构造多在浊积岩中保存良好。负载构造多在浊积岩中保存良好。(二)球枕构造(二)球枕构造 砂球和砂枕构造砂球和砂枕构造(ball-and pillow structure)主主要要出出现现在在砂砂、泥泥互互层层并并靠靠近近砂砂岩岩底底部部的的泥泥岩岩中中,是是被被泥泥质质包包围围了了的的紧紧密密堆堆积积的的砂砂质质椭椭球球体体或或枕枕状体。状体。大小几厘米几米,一般不具内部构造。大小几厘米几米,一般不具内部构造。多多数数人人认认为为,球球枕枕构构造造是是砂砂层层断断裂裂,然然后后陷陷入入下伏泥质岩中形成的。下伏泥质岩中形成的。(三)滑塌构造(三)滑塌构造(slump structure)是是指指
36、斜斜坡坡上上未未固固结结的的沉沉积积物物在在重重力力作作用用下下发发生生滑动而形成的变形构造。滑动而形成的变形构造。这这类类构构造造常常局局限限于于一一定定层层位位中中,与与上上、下下岩岩层层呈突变接触。呈突变接触。一般伴随快速沉积而一般伴随快速沉积而产生,它是水下滑坡的良产生,它是水下滑坡的良好标志。好标志。多多出出现现在在三三角角洲洲的的前前缘缘、礁礁前前、大大陆陆斜斜坡坡及海底峡谷前缘。及海底峡谷前缘。江西萍乡江西萍乡T1d(四)包卷层理(构造)(四)包卷层理(构造)(convolute bedding)或称包卷构造、旋卷层理、扭曲层理、揉或称包卷构造、旋卷层理、扭曲层理、揉皱层理、卷曲
37、层理等。皱层理、卷曲层理等。是是指指在在一一个个岩岩层层内内所所发发生生的的纹纹层层盘盘回回和和扭扭曲现象。曲现象。它它常常被被限限于于一一个个层层内内连连续续分分布布,并并显显示示出出小小型型开开阔阔向向斜斜和和紧紧密密背背斜斜的的复复杂杂现现象。象。主主要要见见于于较较薄薄层层粗粗粉粉砂砂层层或或细细粉粉砂砂层层中中,可可以以是是硅硅质质的的或或碳碳酸盐质的。酸盐质的。有多种有多种成因解释成因解释:(1)沉积物的液化作用;)沉积物的液化作用;(2)孔隙水的泄水作用。)孔隙水的泄水作用。在浊流沉积中较为常见。在浊流沉积中较为常见。(五)碟状构造(五)碟状构造(dish structures)
38、由由模模糊糊的的形形如如碟碟状状的的上上凹凹纹纹层层组组成成,直直径径一一般般为为几几cm。它它们们在在横横向向上上断断续续分分布布,垂垂向上互相重叠,其间的泄水通道的砂柱分开。向上互相重叠,其间的泄水通道的砂柱分开。一般认为,碟状构一般认为,碟状构造的形成与快速堆积造的形成与快速堆积的沉积物中孔隙水的的沉积物中孔隙水的向上泄出引起颗粒重向上泄出引起颗粒重新排列有关,因而又新排列有关,因而又称称泄水构造泄水构造(water-escape structure)。主主要要出出现现在在迅迅速速沉沉积积并并饱饱含含孔孔隙隙水水的的砂砂岩岩中中,尤其是重力流沉积中。尤其是重力流沉积中。(六)坑丘构造(六
39、)坑丘构造(pit and mound structures)当当沉沉积积物物中中所所含含的的气气体体或或水水分分穿穿过过沉沉积积层层向向上上运运动动到到沉沉积积表表面面时时,就形成坑丘。就形成坑丘。三、暴露成因的构造三、暴露成因的构造(一)雨痕及冰雹痕(一)雨痕及冰雹痕(二)泥裂(干裂)(二)泥裂(干裂)(三)流痕(三)流痕(四)泡沫痕(四)泡沫痕 沉沉积积物物露露出出水水面面(或或在在水水面面附附近近),处处于于大大气气中中,表表面面逐逐渐渐干干涸涸收收缩缩,或或者者受受到到撞撞击击而而形形成成的的层层面面构构造造,如如干干裂裂、雨雨痕痕、泡泡沫沫痕等。痕等。这这些些沉沉积积构构造造具具有
40、有指指示示沉沉积积环环境境及及古古气气候的意义。候的意义。(一)雨痕及冰雹痕(一)雨痕及冰雹痕(raindrop impression&hail print)雨雨痕痕、冰冰雹雹痕痕是是雨雨滴滴或或冰冰雹雹降降落落在在泥泥质质沉沉积物的表面,撞击成的小坑。积物的表面,撞击成的小坑。(二)泥裂(干裂)(二)泥裂(干裂)(mud crack)它它是是沉沉积积物物露露出出水水面面时时因因曝曝晒晒干干涸涸所所产产生生的收缩裂缝。的收缩裂缝。在平面上呈多角形或网格状龟裂纹,断裂面形在平面上呈多角形或网格状龟裂纹,断裂面形状呈状呈“V”字形,也可呈字形,也可呈“U”字型。字型。常见于粘土岩和碳酸盐岩中。常见
41、于粘土岩和碳酸盐岩中。(三)流痕(三)流痕(current mark)流流痕痕是是在在水水位位降降低低,沉沉积积物物即即将将露露出出水水面面时时,薄薄水水层层汇汇集集在在沉沉积积物物表表面面上上流流动动时时形形成的侵蚀痕。成的侵蚀痕。一一般般呈呈齿齿状状、梳梳状状、穗穗状状、树树枝枝状状、蛇蛇曲状等。曲状等。(四)泡沫痕(四)泡沫痕(foam impressions)是是沉沉积积物物近近于于出出露露水水面面时时,水水泡泡沫沫在在沉沉积积物物表表面面暂暂停停留留所所留留下下的的半半球球形形小小坑坑,坑坑壁壁光光滑滑,边边缘缘凸凸起起,很很象象小小的的痘痘疤疤,常常成成群群出出现现,大小悬殊。大小
42、悬殊。第三节第三节 化学成因的沉积构造化学成因的沉积构造一、结晶构造一、结晶构造 二、压溶构造二、压溶构造三、增生与交代构造三、增生与交代构造 这类构造是指在沉积时期和沉积期后由结晶、这类构造是指在沉积时期和沉积期后由结晶、溶解、沉淀等化学作用在沉积面上或沉积物中所形溶解、沉淀等化学作用在沉积面上或沉积物中所形成的沉积构造。成的沉积构造。这这类类次次生生成成因因的的沉沉积积构构造造是是沉沉淀淀和和溶溶解解二二种种作作用用的的结结果果。如如晶晶体体印印痕痕、结结核核、缝缝合合线线、叠叠锥锥等。等。一、结晶构造一、结晶构造(一)晶体印痕与假晶(一)晶体印痕与假晶(二)鸟眼与窗孔构造(二)鸟眼与窗孔
43、构造(三)示顶底构造(三)示顶底构造(一)晶体印痕与假晶(一)晶体印痕与假晶(crystal imprints and crystal pseudomophos)在在适适宜宜条条件件下下,在在松松软软沉沉积积物物表表面面上上形形成成的的盐盐类类和和冰冰等等物物质质的的结结晶晶体体后后来来由由于于溶溶融融、溶溶解解作作用用等而消失,而在层面上留下特殊的晶体印痕。等而消失,而在层面上留下特殊的晶体印痕。晶晶 体体印印痕痕一一般般在在泥泥质质沉沉积积物物中中容容易易保保存存。常常见见的的有有石石盐盐晶晶体体印印痕痕(石石盐盐假假晶晶)、石石膏膏晶晶体体印印痕痕(石石膏膏假假晶晶)、冰冰晶印痕等。晶印
44、痕等。(二)鸟眼与窗孔构造(二)鸟眼与窗孔构造(bird-eye,fenestral structures)主主要要出出现现在在泥泥晶晶灰灰岩岩、微微晶晶白白云云岩岩、球球粒粒灰灰岩岩、粉粉屑屑、砂砂屑屑灰灰岩岩中中的的原原生生小小孔孔洞洞,被亮晶方解石或硬石膏充填。被亮晶方解石或硬石膏充填。主要出现在潮上带和潮间带上部的沉积主要出现在潮上带和潮间带上部的沉积物中。物中。成成因因:气气泡泡成成因因、收收缩缩成成因因、生生物物成成因因等等。(三)示顶底构造(三)示顶底构造(geopetal structure)在在碳碳酸酸盐盐岩岩的的原原生生孔孔洞洞中中,有有两两种种不不同同的的充充填填物物,在
45、在孔孔洞洞的的底底部部或或下下部部,为为泥泥屑屑、粉粉屑屑等等内内碎碎屑屑充充填填,色色较较暗暗;孔孔洞洞的的顶顶部部或或上上部部为为亮亮晶晶方方解解石石充充填填,色色较较浅浅,两两者者之之间间界界面平直,能表示岩层的顶和底。面平直,能表示岩层的顶和底。二、压溶构造二、压溶构造(一)缝合线(一)缝合线(二)叠锥构造(二)叠锥构造(一)缝合线(一)缝合线(styolite)缝合线是一种裂缝构造。缝合线是一种裂缝构造。常常见见于于碳碳酸酸盐盐岩岩中中,但但也也出出现现在在石石英英砂砂岩岩、硅质岩及蒸发岩中。硅质岩及蒸发岩中。在在岩岩层层的的切切面面上上,它它呈呈现现为为锯锯齿齿状状的的曲曲线线缝合
46、线缝合线 在在平平面面上上,它它呈呈现现的的参参差差不不齐齐凹凹凸凸起起伏伏的面的面缝合面缝合面;从从立立体体上上看看,这这些些凹凹下下或或凸凸起起的的大大小小不不等的柱体等的柱体缝合柱缝合柱。缝合线大小:缝合线大小:1mm几十厘米(起伏)几十厘米(起伏)产产状状:有有的的与与层层面面平平行行,甚甚至至与与层层面面一一致致,有有的则与层面交叉。的则与层面交叉。(二)叠锥构造(二)叠锥构造(cone-in-cone structures)叠叠 锥锥 常常见见于于泥泥灰灰岩岩、钙钙质质泥泥岩岩中中,也也可可见见于于石石灰灰岩岩和和方方解解石脉中。石脉中。它它是是由由一一连连串串漏漏斗斗状状锥锥体体
47、套套叠叠在在一一起起所所组组成。成。锥锥体体一一般般垂垂直直于于层层面面或或脉脉壁壁,在在层层面面上上呈呈同同心心圆圆状状,纵纵切切面面上上呈呈“V”字字型型套套叠叠。锥锥高高一一般般110cm,锥锥顶顶角角3060。三、增生与交代构造三、增生与交代构造(一)结核(一)结核(concretion)(二)葡萄状构造(二)葡萄状构造(cluster structure)(一)结核(一)结核(concretion)结核是岩石中自生矿物的集合体。结核是岩石中自生矿物的集合体。这这种种矿矿物物集集合合体体表表现现为为在在成成分分、结结构构、颜色等方面与围岩有显著区别的不规则团块。颜色等方面与围岩有显著区
48、别的不规则团块。中扬子地区二叠系石灰岩中的结核中扬子地区二叠系石灰岩中的结核 结核成因分类:结核成因分类:(1)同生结核同生结核:与沉积作用同时形成的,如现:与沉积作用同时形成的,如现代海底的代海底的Fe、Mn结核,结核不切穿层理,而是层结核,结核不切穿层理,而是层理绕过结核呈弯曲状。理绕过结核呈弯曲状。(2)成岩结核成岩结核:成岩阶段物质重新分配的产物。:成岩阶段物质重新分配的产物。它既可以切穿层理,又可见层理绕过结核呈弯曲状。它既可以切穿层理,又可见层理绕过结核呈弯曲状。(3)后后生生结结核核:形形成成于于沉沉积积物物固固结结成成岩岩以以后后,常常沿沿裂裂隙隙带带和和层层理理分分布布,故故
49、它它切切穿穿层层理理而而无无层层理理弯弯曲现象。曲现象。结核的研究意义:结核的研究意义:(1)结核可以作为对比标志,用于划分对)结核可以作为对比标志,用于划分对比地层。比地层。(2)结核可以作为地球化学相的标志。)结核可以作为地球化学相的标志。(3)结核可以作为直接找矿标志。)结核可以作为直接找矿标志。(二)葡萄状构造(二)葡萄状构造(cluster structures)葡葡萄萄状状构构造造是是指指碳碳酸酸盐盐岩岩中中一一种种由由许许多多具具有有碳碳酸酸盐盐包包壳壳的的似似球球状状或或不不规规则则状状的的大大颗颗粒粒密密集集堆堆积积而而成成的的、表表面面看看起起来来象象成成串串葡葡萄萄的沉积
50、构造。的沉积构造。第四节第四节 生物成因的沉积构造生物成因的沉积构造 一、生物遗迹构造一、生物遗迹构造二、生物扰动构造二、生物扰动构造三、生物生长构造三、生物生长构造叠层构造叠层构造四、四、植物根痕迹植物根痕迹 生生物物成成因因的的沉沉积积构构造造是是指指生生物物由由于于活活动动或或生生长长而而在在沉沉积积物物表表面面或或内内部部遗遗留留下下来来的的各各种种痕痕迹迹,其其中中包包括括生生物物遗遗迹迹构构造造、生生物物扰扰动动构构造、生物生长构造、植物根迹等。造、生物生长构造、植物根迹等。一、生物遗迹构造一、生物遗迹构造 生物遗迹构造是指由生物活动而产生生物遗迹构造是指由生物活动而产生于沉积物表