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化学成因的沉积构造有哪些

发布时间:2022-04-22 04:41:19

⑴ 沉积结构构造

(一)结构特征

1.陆源碎屑岩

中、新元古界的长城系部分组段和青白口系的陆源碎屑岩主要是:沉积石英岩、石英砂岩,其成分主要为碎屑颗粒和胶结物,有时见含量极少(3%—5%)的泥质和石英细粉砂呈杂基出现;碎屑颗粒包括石英、长石、岩屑和磁铁矿、绿帘石等重矿物,以石英为主,常见长石和岩屑(包括燧石岩屑和喷出岩屑),长石表面可见钠长石双晶和网格双晶,有的石英颗粒表面可见不规则的破裂纹。大红峪组SiO2化学成分含量高,超过40%,与本组石英碎屑组分多是一致的(宋天锐等,1987)。

2.燧石硅质岩

长城系和蓟县系地层中各种形态的燧石硅质岩是由二氧化硅组成的各种硅质矿物的集合体。在沉积岩中硅质矿物的有:细-粗晶石英、隐-微晶石英(隐-微晶玉髓)、纤维状玉髓、水玉髓、球粒玉髓、方英石和蛋白石。十三陵大红峪组、高于庄组和雾迷山的燧石岩中所见的硅质矿物有:微晶玉髓、细-粗晶石英和纤维状玉髓,以前两者为主,后一种少见。

(1)微晶玉髓:通常无色,但常因包裹有杂质而显浅褐色,在显微镜下一般隐显小米粒状,在扫描电镜下均呈小于1μm的粒状集合体,粒间多孔隙,一般称为海绵状结构。微晶玉髓一般是胶体二氧化硅重结晶而成的,是硅岩的主要矿物,在高于庄组中它是组成燧石条带、团块或结核的主要成分,是二氧化硅交代白云石的主要矿物形式,岩石中微晶玉髓部位里常有交代残留的白云石。

(2)细-粗晶石英:呈粒状镶嵌,有的具良好的晶面,粒径在50μm以上,干净明亮,常与玉髓衔接生长一起充填于孔洞中,其粒径由外向里(孔洞中心)逐渐增大。

(3)纤维状玉髓:在显微镜下呈纤维状或针状,组成扇形或横向连续成皮壳状。

3.碳酸盐岩

中、新元古界各种类型的白云岩,其主要由白云石组成,此外还可见含有数量不定的陆源砂、粉砂和硅质矿物成分以及少量的有机质成分。泥晶和细粉晶是各层段的白云岩最主要的结构组分,由它们构成了占主要比例为泥晶、细粉晶白云岩。另外,还可见有内碎屑(砾屑、砂屑、粉屑)、球团粒和粗粉晶以上的各级晶粒等结构组分,但由它们组成的岩石在剖面中所占的厚度百分比较小。多数内碎屑白云岩中的内碎屑分选性不好,大小混杂,表现为砾、砂屑之间的孔隙中充填有更小的细粉屑等,磨圆度有的好,有的不好,颗粒形状多样,有圆形、椭圆形、次圆形、竹叶状、长条形和不规则状形态,多数为颗粒支撑结构,以点、线接触多见,粒间充填有白云石亮晶胶结物,有的岩石中颗粒呈漂浮状互不接触,有时见竹叶状,椭圆形内碎屑的长轴显定向排列,但绝大多数内碎屑杂乱无序分布。重结晶白云岩主要是粗粉晶以上的晶粒组成,镜下见各级晶粒间多呈镶嵌状。关于白云岩的成分与结构特征,有一点需要特别指出,十三陵高于庄组和雾迷山组的泥晶白云岩中,有的成分极纯,几乎全由白云石组成,含其它杂质很少,100倍显微镜下见其结构组分全为泥晶,粒度小于5μm,这种泥晶结构均一至较均一,400倍显微镜下见泥晶全为他形粒状,看不出任何交代残留结构的痕迹,这与白云石化或交代作用形成的白云岩不同,表现出沉积-同生的特点,在悼陵监和德胜口高于庄组顶部存在这种白云岩。

(二)构造特征

1.叠层石构造

叠层石又可当作一种生物化学成因的沉积构造来研究,它们是水深和能量强弱以及离岸远近的相标志,其形态主要受古沉积环境、水流及水动力条件等因素的影响和控制,并呈有规律的分布;在现代沉积中,叠层石受环境影响而具有分带性,并且同一属种的叠层石可构成不同的形态,而不同属种的叠层石也可形成同样的形态(Walter,M.R,1977;White,B.,1983;Yong,G.M.,1974)。在对叠层石十分发育的中-新元古界地层进行研究中,应着重注意叠层石构造这一沉积特征和环境标志。

2.层理构造

(1)水平层理:特点是纹层平直互相平行,并与层面平行,纹层连续或较连续,一般认为这种层理是在比较稳定的弱水动力条件下形成的,出现在低能环境中。在大红峪组-高于庄组地层中,这种层理最为常见,其中的纹层较密集,宽约0.1mm至几毫米,主要产于泥晶白云岩中,有时在全岩层中均发育,有时仅在岩层顶、底部局部可见,在镜下见泥晶白云岩中常发育显微水平纹层。这种层理与泥晶白云岩指示了潮上带和波基面以下的潮下带的低能环境。

(2)平行层理:大红峪组、高于庄组和龙山组的陆源碎屑岩(沉积石英岩、石英砂岩)中普遍可见小型平行层理,在外貌上与水平层理相似,由相互平行的纹层状砂组成,而大红峪组上部的沉积石英岩中小型平行层理由颜色条纹显现,这种层理是在较强急流态的水动力条件下产生的,出现于较高能-高能环境。

(3)韵律层理:在大红峪组上部第二套沉积石英岩的底部见有小型韵律层理,韵律由粗砂、极粗砂(含细砾)与细砂等组成,每一韵律下部的粗砂、极粗砂薄层厚度为1.5—2cm,上部的细砂薄层厚度为2—3cm,韵律可连续出现2—3次,总厚度为7—10cm;紧接高于庄组底部石英砂岩的一层含屑泥晶白云岩也是一个韵律层,其中的次一级小韵律由含石英砂、云质砂屑、砾屑泥晶白云岩与泥晶白云岩组成,下部的含石英砂、云质砂砾屑白云岩薄层厚度为3—30cm,含屑量不等,为5%—40%,云质砂屑多为长条形,长2—6mm,宽1—4mm,有的显顺层定向排列,上部的泥晶云岩厚度为20—60cm,都具密纹层,有的含燧石小条带,这种小韵律连续出现9次,整个韵律层厚度为5.2m。这种韵律层理一般是潮汐环境中由潮汐的周期变化产生的,反映潮间带环境。

(4)单向水流交错层理:在高于庄组底部的石英砂岩中可见小型单向水流交错层理,倾角不大,有的为5°—10°,有的为15°—20°,与小型平行层理共生;高于庄组底部和顶部和杨庄组的砂质白云岩中见单向水流交错层理,底部的斜层系倾角为20°左右,顶部的斜层系由石英砂抗风化强而显现出来(图版4—3)。

(5)羽状交错层理:这是一种具有两组倾向相反的前积纹层的层理,在形成机制上反映了两种方向相反的水流造成的沉积作用,在泰陵园桥头高于庄组顶部的硅化白云岩中发育有羽状交错层理,其中的各个前积纹层均已被硅质交代形成黑色的硅质纹层,前积纹层黑白相间格外清楚,纹层的倾角为20°,可见发育较好的两个层系,厚约25cm(图版3—2)。杨庄组羽状交错层理由砂质白云岩—白云质砂岩构成(图版4—2)。一般认为,羽状交错层理属于一种典型的潮汐作用产物,历来被认为是潮间带的特征标志(Ginsburg, 1975;Song和G,1985)。

(6)压扁-透镜状层理:与碎屑岩的同类沉积构造极为相似,按形态大致分类:压扁层理、透镜状层理和具有软沉积变形的透镜状层理。压扁层理由灰白色与灰黑的云灰岩、灰岩组成,每一对互层又组成一个韵律,一个韵律一般厚约2cm,其中灰白色云灰质条带厚约1—3mm,灰黑色灰岩条带厚约1—2cm;透镜状层理中的透镜体由具近水平或斜的纹理的灰黑色云岩组成,各透镜体均平行层面分布,大者长达10多cm,厚约3cm。具有软沉积变形的透镜状层理的透镜体形状有菱形、不规则等,透镜体和围岩的物质成分与未变形的透镜状层理相同。高于庄组和雾迷山组中的这种碳酸盐岩压扁-透镜状层理可能形成于地势平坦、延展宽阔、水动力条件很弱的碳酸盐潮坪上(宋天锐等,1987)。

3.层面构造

(1)波痕

①对称及不对称波痕:常州沟组和大红峪组上部的沉积石英岩中和雾迷山组燧石岩表面可见对称波痕(图版3—9),特点是波峰较尖锐,波谷圆滑,波高为1cm,波长为7cm,波痕指数为7,为浪成波痕;高于庄组的白云岩中也可见对称和不对称波痕,它们多与藻叠层石或泥裂等伴生,可能形成于近岸浅水环境中。

②干涉波痕:泰陵园桥头高于庄组顶部的白云岩层面上见有菱形干涉波痕和具双脊的干涉波痕,可见每间隔5—8cm出现一个具波痕的层面,发育程度较好,其成因是潮汐水流与波浪的共同作用,一般认为双脊干涉波痕的成因是,涨潮时先形成一组较大的波痕,普遍认为它是典型的潮坪沉积构造。

(2)干裂:在高于庄组上部和顶部的层状叠层石中发育有干裂小构造,其形态主要为弯曲状、V字形、口袋状等,与藻席共生,藻席一般厚4—5㎜,干裂缝一般深约1—2mm,宽约0.15—0.3mm,干裂缝一般被充填。这种构造反映了近岸暴露的潮上带环境,这些干裂缝可以指示岩层顶底方向,一般其宽口代表顶层面,其收敛端指向底层面。

(3)胶缩构造:德胜口高于庄组顶部的白云岩层面上可见缩胶纹,反映水下胶缩作用,一般认为胶缩构造与干裂不同,也有人认为其形成机理相似(Plummer,P.S.和Gostin,V.A.,1981)。

(4)冲刷面:在德胜口高于庄组顶部的泥晶白云岩层面上,常见起伏不一的冲刷面,其起伏程度为1cm至几厘米,每隔30—90cm便出现一个,发育程度较高,冲刷面之上普遍可见很多大小不一、分选不好的次棱角-棱角状的细砾级云质内碎屑角砾,杂乱排列很像风暴岩。有时在接近冲刷面的岩层内出现单向水流交错层理,角度约30°,也有的似双向水流交错层理,都可能是涨落时水流作用的结果,反映冲刷面是出现于潮间、潮上带。

(5)鸟眼构造:杨庄组和高于庄组的白云岩中可见到鸟眼构造,其定向性不甚明显,“鸟眼”被亮晶白云石充填。由于高于庄组地层中有各种叠层石,这些鸟眼构造很可能与藻类有关,可能是藻类腐烂产生的气泡被包裹在层内所致,后来被亮晶白云石充填。一般认为它是潮上带的指相标志(冯增昭,1982),也有人认为是潮间带的标志(Shinn,E.E.,1968;Wilson,J.L.,1975)。

4.其它沉积构造

(1)粒序层构造:在高于庄组顶部和雾迷山组中可见到一种小型的粒序层构造,由下向上呈现粒度递变,其序列为:①最底部为一起伏程度不大,局部可达几厘米的冲刷面;②冲刷面之上为含云质或硅化内碎屑颗粒白云岩段,厚3—7cm,顶界不平整,呈云朵状,不规则波状,内碎屑颗粒为长条形、次圆形的砾、砂屑,长条形颗粒长0.5—6cm,宽1—6mm,次圆颗粒的直径为2—8mm,颗粒的分布无规则,杂乱排列,未硅化的云质内碎屑成分与冲刷面之下的岩性相同;③向上为水平细密纹层发育带,宽4—5mm,其中细密纹层极发育,可见密纹层随其下伏的含颗粒云岩段的顶界面呈伞状、不规则状起伏,该带中局部见小洼、小型丘状层理,洼长4cm,高1—1.2cm,丘高1.5—2cm,长3—4cm,洼状、丘状层理中可见发育的细密纹层,在两端收敛;④再上为球团粒白云岩带,厚3—5cm,呈灰色,球团粒含量可达80%,形状为圆形、滚圆形,大小为0.2—0.5mm,多数呈漂浮状互不接触,粒间充填有白云岩亮晶胶结物;⑤顶部为灰色泥晶白云岩,质纯,镜下见其由白云石泥晶、细粉晶组成,泥晶约占80%,偶尔可见陆源石英粉砂。这种粒序层和丘状层被认为是风暴形成的。

(2)层内变形构造:在高于庄组顶部和雾迷山组的厚至巨厚层状白云岩中,可见到浅黑、黑色的硅岩表现为层内褶曲,形态为蛇曲状、不规则波状等,厚约15cm;另外,在其下的层位中还可见深灰色与白色白云岩薄层相间的层内变形构造。这些构造的上下层位的岩层均未变形且互相平行,变形构造内未见任何韧性断裂纹,证明它们是同沉积产生的塑性变形。宋天锐等(1987)认为,这种构造的成因可能与地震触发引起的沉积基底不稳定产生滑动作用有关。

(3)结核构造:在高于庄组中下部的中层状夹薄层白云岩中,可见有饼状、球枕状结核,其成分与宿主岩层一致,均为白云岩,长为20—50㎝,高10—18cm,常出现在薄层白云岩的中间,连续成层顺层分布。宋天锐等(1987)认为其为成岩结核,成因尚不十分清楚。

(4)缝合线构造:在高于庄组顶部和雾迷山组的白云岩中,常可见到极发育的缝合线构造,它们呈较小的齿状曲线顺层分布,起伏不大,有的凹凸幅度为几厘米;镜下有时也可见高于庄组的白云岩中存在显微缝合线构造,其凹凸幅度小于1mm,缝合线中有泥质等残余物。野外见缝合线切割构造裂缝,应为次生成因的。

⑵ 简述沉积岩的构造特征

一.机械成因的构造:
机械作用形成的构造主要有三种类型其包括:层理、层面构造、变形构造。1)层理
是沉积岩中最常见的一种原生构造,它是通过成分、结构颜色等在垂向上的变化而显示的一种层状构造。层理的基本类型:水平层理、波状层理、斜层理、序粒层理、块状层理。2)层面构造
常见的层面构造有:波痕、泥裂、雨痕、雹痕、晶痕、冲刷面、流痕、槽模、沟模。3)变形构造
是在沉积物沉积的同时或稍后,沉积物尚处于塑形状态时,经变形所形成的构造。常见的变形构造有:负荷印模、球枕构造、包卷层理、滑坡构造、碎屑岩脉、盘状构造等。
二.化学成因的构造
化学成因的构造很常见大致有三类:溶解作用形成的构造、凝聚作用形成的构造、溶解—凝聚作用形成的构造。
三.生物成因的构造,包括生物生长沉积构造和生物扰动构造(生物侵蚀构造)。

⑶ 沉积岩的结构和构造有哪些特征

一.机械成因的构造: 机械作用形成的构造主要有三种类型其包括:层理、层面构造、变形构造。
1)层理 是沉积岩中最常见的一种原生构造,它是通过成分、结构颜色等在垂向上的变化而显示的一种层状构造。层理的基本类型:水平层理、波状层理、斜层理、序粒层理、块状层理。
2)层面构造 常见的层面构造有:波痕、泥裂、雨痕、雹痕、晶痕、冲刷面、流痕、槽模、沟模。
3)变形构造 是在沉积物沉积的同时或稍后,沉积物尚处于塑形状态时,经变形所形成的构造。常见的变形构造有:负荷印模、球枕构造、包卷层理、滑坡构造、碎屑岩脉、盘状构造等。
二.化学成因的构造 化学成因的构造很常见大致有三类:溶解作用形成的构造、凝聚作用形成的构造、溶解—凝聚作用形成的构造。
三.生物成因的构造,包括生物生长沉积构造和生物扰动构造(生物侵蚀构造)。

⑷ 沉积岩的层面构造主要有

沉积岩的层面构造主要有:

沉积岩是指成层堆积的松散沉积物固结而成的岩石。曾称水成岩。是组成地壳的三大岩类 (火成岩、沉积岩和变质岩)之一。沉积物指陆地或水盆地中的松散碎屑物,如砾石、砂、粘土、灰泥和生物残骸等。

形成:

沉积岩是由风化的碎屑物和溶解的物质经过搬运作用、沉积作用和成岩作用而形成的。形成过程受到地理环境和大地构造格局的制约。古地理对沉积岩形成的影响是多方面的。最明显的是陆地和海洋,盆地外和盆地内的古地理影响。

陆地沉积岩的分布范围比海洋沉积岩的分布范围小;盆地外沉积岩的分布范围或能保存下来的范围,比盆地内沉积岩的分布或能保存下来的范围要小一些。

⑸ 沉积构造的概念

沉积构造:由沉积物的颜色、成分、结构的不均一性而形成的岩石宏观特征。其规模一般较大,多在野外露头上及岩芯中可直接进行观察和测量。

根据其形成时间划分为:原生沉积构造和次生沉积构造。

根据沉积构造的成因性质可分为三类:
物理成因的沉积构造
化学成因的沉积构造
生物成因的沉积构造

⑹ 沉积构造及沉积环境分析

1.沉积构造类型

沉积构造是沉积岩和变余沉积岩的成因标志,是恢复古环境、古气候及古地理的重要依据,这类构造在野外大多都可看到,因此必须认真仔细观察,做好必要的记录,重要的构造应照相或素描。

沉积构造主要包括层理构造、层面构造、准同生变形构造、生物及化学成因构造。

(1)层理构造

层理由纹层、层系和层系组组成(图6-2)。根据其形态特征可划分为以下几种类型(图6-3)。

图6-2 层理的基本术语图示

(据刘宝珺,1980)

图6-3 水平层理、平行层理和交错层理

(据杜远生等,1998)

(a)水平层理(左)和平行层理(右);(b)板状交错层理;(c)楔状交错层理(冲洗交错层理);(d)鱼骨状交错层理;(e)槽状交错层理;(f)波状交错层理

1)平行层理和水平层理:二者的纹层均相互平行且与层面一致,但平行层理是高流态环境下的沉积,沉积物粒度粗(中粗砂级),纹层不清晰、不连续,沿层面易剥开。水平层理反映水能量低的宁静环境,沉积物粒度细(泥质),层理清晰且连续。

2)交错层理:交错层理是由一系列与层面斜交的内部纹层组成层系,层系之间由层系面分隔。根据其形态可分为板状、楔状、波状和槽状交错层理等多种类型。依据交错层理的形态、大小、前积层倾角和方向等可判断出水动力特征和古水流方向,进而帮助识别古环境。流水作用一般形成较高角度的板状交错层理;而冲洗作用则形成低角度(<10°)的楔状交错层理(冲洗层理);进退潮流作用则形成双向的鱼骨状(或羽状)交错层理。

3)递变层理:也称粒序层理。是在同一岩石层内由下而上粗细粒度递变纹层所显示的层理,层面基本上相互平行,底部常具冲刷面。一般认为递变层理是由重力流作用形成。

4)潮汐层理:包括脉状层理、波状层理和透镜状层理(图6-4)。它们是涨潮流与退潮流所造成的砂质沙纹与平潮期所沉积的不同数量的泥质交互而形成。

脉状层理是泥质沉积物呈脉状体分布在砂质沉积物中,透镜状层理是砂质沉积物呈透镜体被包在泥质沉积物之中断续分布,而波状层理则是介于脉状和透镜状层理之间的过渡类型,砂层与泥层波状交替分布。

图6-4 潮汐层理类型

(据H.E.Relneck,1977;转引自杨逢清等,1990)

1—脉状层理;2—波状层理;3—透镜状层理

(2)层面构造

主要包括波痕、冲刷痕、刻压痕构造和暴露构造。波痕是指流水、波浪或风作用于非黏性沉积物表面留下的波状起伏的痕迹。按其成因可分为流水波痕、浪成波痕及风成波痕。水能量加强,常在下伏沉积物尤其是泥质沉积物表面形成冲蚀的槽状痕迹,称为冲刷痕,冲刷形成的沟槽被沉积物充填后则形成槽模和沟模。沉积物中携带的粗粒物质(如砾石、生物介壳)在下伏沉积物顶面刻划出各种痕迹,称为刻压痕。冲刷痕和刻压痕是重力流沉积中常见的沉积构造。暴露构造是指沉积物间歇期暴露于大气中,在沉积物表面形成的沉积构造,如泥裂、雨痕、食盐假晶及足迹。通常反映沉积盆地间歇性暴露环境,如潮上带、湖滨环境等。

(3)准同生变形构造

图6-5 滑塌构造

(据何起祥,1978;转引自杨逢清等,1990)

准同生变形构造是指沉积物在沉积之后、固结之前发生塑性变形所形成的构造。常见的有负载构造、包卷层理、滑塌构造等。发育于快速堆积(沉积物来不及脱水)或具有原始倾斜的沉积层中。差异压实作用或构造不稳定(如地震的颤动)性,常导致上覆粗粒层下陷到下伏松软沉积层中形成负载构造、枕状构造和球状构造。由于沉积物的液化和侧向流动,可形成具复杂揉皱的包卷层理。滑塌构造一般是沉积物沿原始陡倾斜坡滑塌、滑动或位移产生的,沉积层可变形形成简单或复杂的褶曲,并伴有滑动面或重力小断层(图6-5)。根据准同生变形构造的类型和强度可以帮助认识沉积盆地性质及堆积速度、古斜坡坡向等。

(4)化学及生物成因构造

这种构造类型繁多,常见的有鸟眼构造和叠层构造。鸟眼构造指白云岩或灰岩中大小约1mm的蠕虫状或不规则状亮晶方解石充填体。一般认为鸟眼构造形成于潮坪环境,由藻类腐解留下孔隙或气泡,经亮晶方解石和石膏填充而成。叠层构造是地质历史时期中常见的一种生物成因构造,以藻纹层和沉积纹层交替出现为特征,其形态多样,多形成在潮坪环境。

2.沉积环境分析

野外进行沉积环境分析时,主要依据以下标志:

1)岩矿标志:沉积物组分能反映沉积历史、物源及沉积介质的特征。如纯净的石英砂岩形成于浅水高能条件(如海滩环境);富含长石、不稳定岩屑的杂砂岩形成于颗粒未经充分簸选的快速沉积场所(如断陷盆地)。一些特殊的沉积岩和沉积矿产具有较好的指相意义,如礁灰岩、鲕状灰岩、含菊石或放射虫的硅质岩、含笔石的黑色页岩、煤和铝土矿等。此外,一些自生矿物(沉积期或同生期形成的原生矿物)能明显地反映环境,如海绿石、磷灰石主要形成于浅海环境;石膏、岩盐形成于盐分过饱和的干旱气候环境。

2)生物标志:不同类别的生物对环境因素的要求是不一样的,因此生物组合和生态特征是判别古环境的重要标志。

3)沉积构造标志:沉积构造类型复杂多样,为不同沉积环境的产物。根据它们的一些特征可进行沉积环境的分析(表6-4)

表6-4 沉积构造分类

(据余素玉等,1991,略改)

沉积环境分析的野外工作主要包括测制沉积相剖面,系统观察研究沉积岩的成分、结构、构造、古生物组合、古生态特征和遗迹化石等各种成因标志,以及对古流向和古坡向的测量。

⑺ 沉积构造分类

沉积岩构造是指沉积岩的各个组成部分之间的空间分布和排列方式。其中,在沉积期形成的构造称为原生构造。沉积后形成的构造,有的是在沉积物固结成岩之前形成的,如变形构造;有的是沉积物固结成岩以后产生的,如缝合线、叠锥等化学成因构造。

沉积岩沉积构造非常复杂,种类繁多,可按形态、成因、形成阶段,以及沉积构造在层内或层面的位置等进行分类。通常按其成因可分为物理成因、化学成因及生物成因形成的沉积构造。物理成因包括流体流动成因、同生变形成因及暴露成因等形成的沉积构造;化学成因包括结晶作用、压溶作用、增生与交代作用等形成的沉积构造;而生物成因包括生物遗迹、生物扰动、生物生长及植物根痕等形成的沉积构造(表3-6)。

表3-6 沉积岩成因-构造分类

续表

但事实上,有些沉积构造的成因是非常复杂的,往往由多种因素共同形成,例如,鸟眼构造、皮壳状构造等既是孔隙水化学淀晶作用的结果,同时又是沉积物(岩)暴露的结果,因此,沉积构造的成因要视具体情况具体分析。根据各种沉积构造的主要成因分类,对常见的沉积构造分述如下。

⑻ 沉积岩的构造类型

1.结构类型。

(1)碎屑结构。碎屑颗粒经胶结物质胶结所形成的结构,如砾岩、砂岩。

(2)泥质结构。由小于0. 0l毫米的细小钻土质点所组成的结构。黍占土岩所具有的结构,如页岩、泥岩。

(3)化学结构。由纯化学成因形成的结构,其中有结晶粒状结构、鲡状结构及豆状结构等。

(4)生物结构。全部组成大部分由生物遗体或碎片组成的结构,如硅藻土。

2.构造类型。

(1)层理构造。沉积岩中在物质成分(化学的、矿物的)、结构、颜色上沿垂直方向变化,显示成层现象叫层理构造。

(2)层面构造。在沉积岩层面上常保留有自然作用产生的一些痕迹,它不仅标志着岩层的某些特性,更重要的是记录下岩层沉积时的地理环境,如波痕、雨痕等。

(3)结核构造。在沉积岩中常含有与围岩成分有明显区别的某些矿物质团块,称为结核。

(4)化石构造。在沉积岩中,特别是在古生代以来的沉积岩中,常常保存着大量的、种类繁多的生物化石,这是沉积岩区别于其他岩类的重要特征之一,如硅藻土。

⑼ 哪些沉积构造容易混淆 怎么区别 急用!!!!

沉积构造按其形成时间划分为:原生沉积构造和次生沉积构造。
按根据沉积构造的成因性质可分为三类:
物理成因的沉积构造、化学成因的沉积构造、生物成因的沉积构造
但如原生的层理构造与层面构造容易混淆;化学作成因的晶体印模和结核构造也容易混淆;沟槽和模槽都确定古水流方向的标志之一野外也容易混淆;
研究沉积岩的构造,可以确定沉积介质的营力及流动状态,从而有助于分析沉积环境,有的还可确定地层的顶底层序等。沉积构造用来描述沉积岩各组成部分的这种分布与排列,是沉积作用与过程、古环境以及矿床发育的重要标志。
简单回答,希望你满意哈。

⑽ 沉积岩的构造有哪几种

沉积岩的构造是指由于成分、结构、颜色的不均一而引起的岩石的宏观特征。沉积岩的构造是沉积岩最显着的特征之一,也是沉积相的重要识别标志。按照成因,沉积岩的构造可划分为物理成因、化学成因和生物成因3种类型(表11-4)。
表11-4 沉积岩的构造分类

一、物理成因的构造
(一)层理构造
层理是沉积岩(沉积物)的成分、结构、颜色及层的厚度、形状等沿纵向的变化而表现出的成层现象。层理的组成单位包括细层、层系和层系组(图11-12)。

图11-12 层理的组成(何起祥,1978)

◎细层:是层理的基本单位,厚度为毫米级到厘米级,甚至小于1mm。细层是稳定沉积条件下同时形成的沉积单位。
◎层系:由结构、成分、厚度和形态相似的同类型细层组成,其上下为层面所限定。层系是一段时间内水动力条件相对稳定的沉积产物。
◎层系组:由一系列相同层系构成,中间无明显的不连续现象。
层理是层的内部构造。层或岩层则是组成沉积地层的基本单位,其成分、结构、内部构造和颜色基本均一,上下由明显的层面与相邻层分开。它是在较大区域内生成条件基本一致的情况下形成的岩石地质体。
层或岩层的厚度变化很大,它可以包括一个或若干个细层、层系甚至层系组。层的厚度是重要的描述标志,也是沉积过程稳定程度的间接标志。根据单层厚度,层可分为块状层(>1m)、厚层(1~0.5m)、中厚层(0.5~0.1m)、薄层(0.1~0.01m)、微薄层(纹层)(<0.01m)。需要指出的是,层或岩层的厚度是指上下层面之间的距离,而层理的厚度则指层系上下界面之间的距离。
根据层理的形态,可将层理分为下列类型:
1.水平层理
细层界面平直,彼此互相平行且与层面平行(图11-12中自上而下的第一个层系组)。细层厚度多在1mm以下,少数可达1~2mm。通常发育在泥质岩、粉砂岩或粒度相当的其他岩层中,是水流缓慢或静水水动力条件下的沉积产物。
2.平行层理
几何特征与水平层理相似,也是由界面平直、彼此互相平行且与层面平行的细层构成。二者的区别在于,平行层理的细层厚度较大,沉积物粒度较粗、细层之间的界面不清晰。有些岩石沿细层之间的界面可以剥开,剥开面上可出现一些长短不一、相互平行的微细沟脊状直线状条纹(剥离线理)。平行层理常发育于砂岩或粒度相当的其他岩石类型中,是水体较浅、流速较高的水动力条件下的沉积产物(图11-13)。

图11-13 平行层理与剥离线理(Harms,1975)

3.波状层理
细层界面呈波状起伏,但总方向平行于层面(图11-12中自上而下的第二个层系组)。层系界面或平行细层或切割细层。波形有对称的,也有不对称的;有规则的,也有不规则的。一般情况下,波状层理形成于波浪和水流可以波及水底沉积的浅水区。如在海滨、湖滨以及河漫滩等沉积环境中,波状层理比较多见。
4.交错层理
细层与层面斜交,细层之间相互平行。细层和层系界面可以是平面,也可以是曲面,相互之间往往斜交,偶尔也平行。相邻的层系界面可以彼此独立,也可以依次切割。交错层理一般发育于粉砂岩、砂岩、砾岩或粒度相当的其他岩石类型中。按照层系的形态可细分为板状交错层理、楔状交错层理、槽状交错层理(图11-14)。

图11-14 交错层理的基本类型(何起祥,1978)

(1)板状交错层理:细层平直或下凹,与层系界面斜交。层系界面为平面,彼此之间相互平行且与层面平行,单个层系呈等厚的板状。
(2)楔状交错层理:虽然细层与层面斜交、细层之间相互平行、层系界面为平面,但层系界面之间不平行,单个层系不等厚而呈现为楔状形态。
(3)槽状交错层理:层系下界面为槽形冲刷面,细层顶部遭受切割。在层理的横切面上,层系界面呈槽状,细层与之一致;在纵切面上,层系界面呈弧状相切割,细层与之斜交。
上述交错层理可按层系的最大厚度进一步划分为小型(<3cm)、中型(3~10cm)和大型(>10cm)(路凤香等,2002)。交错层理大多是定向水流的沉积产物,同一层系内细层的倾斜方向为该层系沉积时的水流方向。
(4)其他交错层理:除上述常见的交错层理外,还有一些虽然分布局限,但却具有非常确定的沉积环境与流体动力学意义。这些层理包括羽状交错层理、冲洗交错层理、浪成交错层理、丘状交错层理、脉状层理与透镜状层理、风成交错层理(图11-15)等。
◎羽状交错层理:是指上下相邻层系中的细层倾斜方向相反的交错层理,也称鱼骨状或双向交错层理。通常发育于水流方向可以反转的沉积环境中,如潮汐带等。
◎浪成交错层理:剖面上很像槽状交错层理,层系界面波状起伏,局部对下伏层系界面有较强的切割,横向上可过渡为相邻层内的某个细层界面。细层多为横向延伸的舒缓波曲状,大致与层系界面平行,但在层系的一端会逐渐汇聚成束状或被另一个层系界面交切。浪成交错层理是在沉积速率较高的条件下,由水的流动和振荡作用综合形成,一般发育于富含泥质的粉砂岩或细砂岩中。它可形成于各种水深条件下,但在浅水中容易遭到破坏。

图11-15 其他交错层理(Reinecketal.,1973;Harms,1975;Tucker,2008)

◎冲洗交错层理:属于羽状交错层理或楔状交错层理的特殊类型,区别在于同一层系的上下界面和它们与层面的夹角都很小,相邻层系的细层倾斜方向可以相同,也可以相反,细层非常平直,与层系界面大致平行或小角度相交。该层理形成于反复冲刷的滨海或滨湖沉积环境,发育于砂岩或与之粒度相当的其他岩石类型中。
◎丘状交错层理层:系呈宽缓的圆丘状,纵剖面上,丘宽可达1~5m,丘高约0.2~0.50m,纵向上大多只出现1~3个层系。层系内的细层与层系边界基本平行,但向丘顶或丘谷方向收敛,在丘谷处与相邻层系内的细层以小角度交错或过渡,在与浪成交错层理很相似。实际上,丘状交错层理的形成也与水的振荡有关,是水面的巨浪引起深部水体随之振荡的产物,只是它标志的水深要比浪成交错层理更深,发育在富含泥质的粉砂岩或细砂岩中。
◎洼状交错层理:是彼此以低角度交错的浅洼坑,洼坑的宽度一般为1~5mm,其内部充填的细层与浅洼坑底界面平行,而向上变成很缓的波状并近于平行的层理。对洼状交错层理的研究程度不深,概念还不十分清楚。有人认为洼状交错层理是丘状交错层理的伴生部分,即向上凸起的丘之间的向下部分,但在层序上,洼状交错层理通常位于丘状交错层理之上。
◎风成交错层理:通常由板状或楔状层系组成,层系和细层均较厚,层系厚度一般为数十厘米到数米,细层厚度最厚可达2~5m,多呈板状。发育于基质含量极低的中细砂岩中,形成于沙漠和海岸带等。
5.递变层理
递变层理亦称粒序层理,沉积物粒度在纵向上具逐渐增加或减小的特征。递变层理可细分为正递变层理和反递变层理等类型(图11-16)。

图11-16 递变层理(刘易斯,1989)

6.脉状层理和透镜状层理
脉状层理和透镜状层理为泥质和砂质(通常为粉砂或细砂)沉积物交替沉积形成的一种复合层理。①脉状层理亦称压扁层理,其主要特征是沉积物以砂为主;在剖面上,泥质沉积物以起伏脉状或细长飘带状等夹在砂质沉积物中。②透镜状层理正好相反,沉积物以泥为主,剖面上,砂质沉积物以起伏脉状或细长飘带状等夹在泥质沉积物中(图11-17);垂向上,间隔出现的砂或泥的厚度均较薄,一般不超过1~2cm,常常只有几毫米。脉状层理和透镜状层理常常共生,二者都是在沉积物供应丰富的条件下由流速不稳定的水流所形成。若流速总体较高,短暂出现流速降低时形成脉状层理。若流速总体较低,短暂出现流速升高时则形成透镜状层理。这两种层理通常发育在河漫滩、三角洲前缘、潮汐带和滨湖等沉积环境中。

图11-17 脉状层理和透镜状层理(姜在兴,2003)

7.韵律层理
韵律层理是由层与层平行或近于平行的两种或两种以上岩性的薄层相互重复出现所组成,常见砂质层和泥质层的韵律互层。韵律层理的成因很多,可以由潮汐环境的周期变化形成潮汐韵律层理;也可以由气候的季节性变化形成浅色层和深色层的成对互层,即季节性韵律层理;还可以由浊流沉积形成复理石韵律层理等。
8.块状层理
块状层理也称均匀层理或块状构造。其特征为肉眼观察不到任何不均一现象。块状层理可以是悬浮物质快速沉积而形成,也可以是高密度无分选的沉积物沉积而成。此外,生物的强烈扰动也可以使沉积物原生层理消失殆尽而形成块状层理。
(二)层面构造
在岩层上下层面出现的各种不平坦的沉积构造痕迹统称为层面构造。层面构造种类多样,常见的类型包括冲刷构造、波痕、泥裂、雨痕与雹痕等。
1.冲刷构造
冲刷构造是一种发育在不同粒度岩层分界面上的凹凸状构造,是较高流速流体对下伏沉积物顶面冲刷而形成的下凹坑槽,后又被上覆沉积物覆盖并保存下来(图11-18)。

图11-18 冲刷构造特征

冲刷形成的坑槽称冲坑或冲槽,合称为冲刷痕。通常被冲刷的沉积物粒度较细,而覆盖的沉积物粒度较粗,并且在覆盖层的底部常常含有下伏被冲刷层的碎屑。冲刷槽一般长几厘米到几十厘米,宽0.5cm到几厘米,深几毫米到几厘米。平面上,呈舌状或不规则状。冲刷槽的上游深且陡,向下游逐渐变浅变缓直至出现正常的沉积物表面。冲刷槽的长轴与流水方向一致。
一般情况下,覆盖层比被冲刷层抗风化,因此,覆盖层的底部往往保留与冲刷痕的大小和形态完全一致的凸起,这种凸起一般称为铸模或印模。由铸模或印模的凸起端到低平端代表了冲刷流体的流向。
此外,在泥岩的顶面有时可见有树枝状分叉的下凹痕迹。这种痕迹为流痕,是不稳定的流水在未固结的沉积物表面冲刷出来的。流痕的形成常需要一定的坡度(2°~3°),常见于潮上带或潮间带的泥坪、湖海的滨岸沙滩或河漫滩等沉积环境。流痕为非水下沉积环境的识别标志之一。在流痕上覆沉积物表面保留下来的印模称为流痕印模。
2.波痕
波痕是流水或风在非黏性沉积物表面形成的波状起伏的底形,它由一系列近于平行的呈线性延长的波峰和波谷组成(图11-19),波痕的延长方向一般垂直于流体的运动方向。有时可见两组波痕互相交叉而成蜂窝状或菱形。有时在较大的波痕上又叠加次级波痕。沿延伸方向波痕分叉现象也很常见。

图11-19 波痕形态要素(何起祥,1978)

根据成因,波痕可分为流水波痕、浪成波痕和风成波痕3种类型。
◎流水波痕:为单向水流的沉积产物。一般不对称,其缓坡延伸方向指示水流方向。重矿物和粗碎屑分布于波谷。随着水流强度增加,波脊由直线形逐渐变为弯曲状乃至新月形。流水波痕见于河流环境及有底流的湖、海区。
◎浪成波痕:由波浪作用形成,见于湖、海的浅水带。一般波峰尖锐,波谷圆滑,多数对称。
◎风成波痕:以极不对称为特征,波峰与波谷均圆滑。重矿物与较粗的颗粒集中分布于波峰处。
3.泥裂
泥裂又称干裂或龟裂,系由未固结的细粒沉积物(泥、粉砂及细粒碳酸盐沉积物)出露水面,遭暴晒快速脱水收缩而形成。裂缝剖面呈V字形,平面相互连接呈多边形。干裂往往会被上覆沉积物充填(图11-20)。干裂一般发育于沼泽、湖泊、河漫滩、潟湖滨岸潮坪及浅滩地带的泥岩、泥质粉砂岩或相当粒度的石灰岩中。泥裂为浅水标志,泥裂的V字形特征可作为地层顶底的判别依据。
4.雨痕和雹痕
◎雨痕:是雨滴落在松软沉积物表面上形成的圆形或椭圆形凹穴。若雨滴直落,雨痕呈圆形;若斜落,则雨痕呈椭圆形。只有在雨量很小的干旱、半干旱气候条件下,雨痕才能得以保存。
◎雹痕:与雨痕相似,区别在于雹痕规模稍大,较深,形状不规则,具有略微突起的边缘,往往很粗糙。

图11-20 泥裂示意图(施罗克,1948)

(三)同生变形构造
同生变形构造是在沉积物沉积的同时或固结成岩之前,沉积物处于塑性状态下形成的构造。同生变形构造往往局限于一定的层位,上下为正常的沉积层。同生变形构造的成因主要为重力作用引起的水下滑塌、上覆沉积物负荷不均引起的物质运动等。常见的同生变形构造包括负荷印模、变形层理和碎屑岩脉等。
1.负荷印模
负荷印模也称为重荷模,常见于泥质层之上的砂质层底面上。它是由饱含水分的软泥沉积物在塑性状态下,接受上覆砂质沉积物负荷不均衡所造成的。负荷印模常呈圆形或不规则的瘤状凸起、排列杂乱、大小不等。负荷印模常见于浊积岩中,在浅海、潮坪及河流环境中也可出现。
2.变形层理与包卷层理
变形层理是由原生层理经变形而成。包卷层理系指一种呈复杂褶皱状的变形层理。层理的褶皱一般连续,谷宽缓而峰窄尖,常呈同斜倾卧,厚度稳定,上下层面平整。在岩层中部或稍偏上部褶皱幅度最大,向上下层面幅度减小。这种构造常产生在2~25cm厚的粗粉砂、细砂层内。
包卷层理主要见于浊积岩,在潮坪和河漫滩沉积中也可见及。其形成与沉积层的差异液化有关,液化层的层间流动引起了原生层理的弯曲。也可能与差异负荷作用有关(图11-21)。

图11-21 包卷层理素描图(何起祥,1978)

3.碎屑岩脉
饱含水的砂或粉砂,在差异压力作用下,上冲注入到附近沉积层裂隙中(图11-22),从而形成碎屑岩脉或岩墙、岩床等。常见的碎屑岩脉一般规模不大,但也有延伸较远者。

图11-22 砂岩脉(何起祥,1978)

二、化学成因的构造
化学成因的构造是指在成岩过程中由化学作用形成的构造,这种构造多是溶解-沉淀联合作用的结果。常见的化学成因构造包括晶痕、缝合线、结核、鸟眼构造等。
1.晶痕与假晶
在化学沉积作用中结晶出来的矿物晶体被泥或砂质沉积物掩埋之后,因沉积物失水收缩可稍稍突出于岩层顶面,突出部分同时也会嵌入到覆盖层的底面。当矿物晶体被选择性溶解后就会在两岩层接触面上留下与矿物晶体大小和形态完全一致的空洞,该空洞称为晶痕。晶痕被充填或被其他矿物交代就形成了假晶。形成晶痕或假晶的矿物主要为石盐和石膏(图11-23)。石盐和石膏都是超高盐度条件下的结晶产物,因而,石盐和石膏假晶均可指示干旱炎热气候条件和浅水沉积环境(内陆盐湖或滨海)。

图11-23 石盐假晶(何起祥,1978)

2.缝合线
缝合线是碳酸盐岩中极为常见的构造,然而,在石英砂岩、硅质岩及盐岩中也可出现。缝合线是指在垂直碳酸盐岩等岩石层理的切面中发育的锯齿状缝隙。在三维空间中,实际上它是由许多参差不齐的小柱所组成的复杂曲面。小柱体的柱面上常有明显的滑动擦痕,缝合面上有薄膜状褐黄色的黏土和铁质充填等。
缝合线形态多样,可呈微波状、锯齿状、陡峰状等。其起伏幅度小者低于1mm,大者高于10cm,甚至达1m。近于平行层理分布的多见,但也有斜交或垂直层理的。它既可以切穿化石、鲕粒等,又可以绕过它们。一般认为,固结的岩石在负荷压力作用下发生差异溶解可形成缝合线。缝合线的缝合面上充填的黏土物质和铁质是压溶后留下的不溶残余物(图11-24)。
缝合线是碳酸盐岩中经常存在的一种微裂隙,对油、气、水的运移具有一定意义。

图11-24 缝合线构造(刘和甫,1959)

3.结核
结核是一种成分、结构、颜色等与围岩有显着差异的矿物集合体。结核主要是成岩阶段物质重新分配的产物。
结核形态很多,有球状、椭球状、不规则团块状等。大小变化很大,小者几毫米,大者数十厘米。其内部可为均质的,也可呈同心状、放射状、包卷状及网格状。有的有核心,有的无核心。结核在岩石中可以单个存在,也可呈串珠状成群出现。
沉积岩中最常见的结核,从成分上可以分为:碳酸盐结核、硅质结核、磷酸盐结核、锰质结核、黄铁矿结核、白铁矿结核、石膏结核等。
结核按成因可分为同生结核、成岩结核和后生结核(图11-25)。①同生结核形成于沉积过程中,多半是由胶体物质围绕某些质点凝集,或由胶体物质呈凝块状析出而成。成分一般不同于同期沉积物。常见的有硅质结核、钙质结核等。同生结核的鉴别标志是结核不穿切层理,层理围绕结核弯曲。②成岩结核是成岩阶段物质重新分配的产物,它既可以切穿层理,又可见层理围绕结核弯曲,有时结核内还保留残余的围岩层理。③后生结核形成于沉积物固结之后,因而切穿层理而无层理弯曲现象。

图11-25 结核的成因类型(何起祥,1978)

4.鸟眼构造
在细粒碳酸盐岩中,常见有一种微小的孔洞,其形状似鸟的眼睛,一般高1~3mm,长、宽几毫米,大致平行层理排列,孔洞常为亮晶方解石充填,这种构造称为鸟眼构造(图11-26)。因为它们常成群出现,故又叫窗格状构造。

图11-26 鸟眼构造(路凤香等,2002)

鸟眼构造的成因还不十分清楚,目前提出的成因假说包括:①露出水平面的细粒碳酸盐沉积物收缩;②细粒碳酸盐沉积物中的藻类等有机质腐烂所留下的孔洞以及生成的气泡而造成;③细粒碳酸盐岩中的硬石膏等易溶盐类矿物的晶体、小眼球状集合体溶解或被交代而生成。
鸟眼构造常产生在潮上带及潮间带碳酸盐沉积物中,尤其是潮上带特别发育,一般不形成于潮下带。
三、生物成因的构造
生物通过生命活动对沉积构造的形成和改造均具有极其重要的作用。生物形成的特殊构造包括生物层理(如叠层构造)和生物遗迹(如虫迹、虫孔)。
1.叠层构造
叠层构造是由蓝绿藻类分泌的黏液捕获与黏结砂、粉砂、泥级颗粒或晶体而组成的一种纹层构造。纹层形态多变,有的平直,有的波状弯曲,或呈柱状环叠、半球状覆裹、球状包覆。呈球状包覆的叠层石通常称为藻灰结核或核形石、藻球。叠层构造主要由富藻纹层和富屑纹层相间组成(图11-27)。
◎富藻纹层:又称基本暗带,较薄(0.1mm左右)。纹层中藻体多,有机质高,色暗;碳酸盐沉积物少。
◎富屑纹层:又称基本亮带,较厚(1mm左右)。纹层中藻体少,有机质低,色浅;碳酸盐沉积物多。
叠层构造即由这两种纹层交替重叠构成。常见于碳酸盐岩、磷灰岩及铁质岩中。
现代碳酸盐叠层石在潮上带、期间带和潮下浅水带均有分布,是良好的相标志。波状叠层石主要分布在潮上带的泥坪环境;分叉的环柱状叠层石主要分布在潮间带;球状藻灰结核或藻球是在水底长期滚动而形成的,它是判别潮下带的可靠标志。

图11-27 叠层构造(何起祥,1978)

2.虫迹和虫孔
◎虫迹:是生物在未固结的沉积层表面留下的活动痕迹。虫迹在下层面上所形成的印模呈圆筒状或压扁的埂状小突起,成弯曲状、树枝状或交叉状分布。
◎虫孔:是生物在未固结的沉积层内部觅食或穴居的孔道。在滨浅海、潮坪及不稳定的陆缘带,虫孔一般简单,多垂直于层面,孔较深;在深海软泥中,虫孔一般杂乱,多垂直于层面,孔较浅;在潮下浅海过渡区域,虫孔多为倾斜的,或向垂直层面或向平行层面过渡。
虫迹和虫孔是良好的相标志(图11-28)。

图11-28 虫孔与虫迹(塞拉赫,1967)

生物的钻孔活动对原生沉积构造具有极为强烈的破坏和改造作用。由生物扰动作用形成的各种不规则的构造,称为生物扰动构造,它可使原来具有层理的岩石变为均质的无层理的岩石(图11-29)。

图11-29 生物扰动构造(Mooreetal.,1957)

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