《沉积岩结构构造》PPT课件

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1、沉积岩的物质成分特征 沉积岩的结构及构造特征 沉积岩的颜色,本章内容,因此，2个因素母岩性质和沉积作用过程 使其与母岩的物质成分既相同，又不同。,一. 沉积岩的物质成分特征,一. 沉积岩的物质成分化学成分特征,总体说，沉积岩与岩浆岩的主要化学成分十分接近，但有如下差异：,1. 沉积岩中Fe2O3FeO，而岩浆岩中Fe2O3FeO。,2. 碱土金属含量，沉积岩岩浆岩， CaO例外，在沉积岩中高，与生物、生物化学作用有关,3. K2O与Na2O含量，沉积岩中K2ONa2O，岩浆岩中 K2ONa2O 原因是：粘土矿物吸附K, 含K矿物，如白云母，水云母在地表稳定，而Na进入海水，不易形成沉积矿物,4

2、. 沉积岩中富H2O、CO2、有机质，原因是：地表条件，生物参与，水圈，大气圈,目前已发现沉积岩中矿物160多种，常见的仅为20多种，一种沉积岩中主要矿物1-3种，不超过5-6种,1 、沉积岩中常见矿物,一. 沉积岩的物质成分矿物成分特征,常见的矿物有：石英、长石、云母、黄铁矿、白钛 矿、海绿石、菱铁矿、方解石、白云 石、石膏、硬石膏、Fe/Mn/Al的氧 化物和氢氧化物，粘土矿物，等。,2、沉积岩的矿物成分分类： 自生矿物是沉积作用中形成的，可以分析其物理化学环境。 （粘土矿物、海绿石、菱铁矿、方解石、白云石、石 膏、硬石膏、Fe/Mn/Al的氧 化物和氢氧化物） 他生矿物沉积物形成前就已经

3、存在的矿物，具继承性，也 称陆源碎屑矿物（石英、长石、云母等） 重矿物比重较大（2.86），数量极少，但是种类较多，能反映母岩特 征 （锆石、金红石、石榴石等）,一. 沉积岩的物质成分矿物成分特征,3、与岩浆岩矿物成分相比,1. 岩浆岩中Ol, Py, Am, Bi, 基性Pl，在沉积岩中甚少或缺失。 2. 岩浆岩中Or、酸性Pl、Q，在沉积岩中也大量存在。 钾长石、石英沉积岩岩浆岩 3. 有许多新生矿物，岩浆岩中很少或无，如粘土矿物、盐类矿物,一. 沉积岩的物质成分矿物成分特征,不同的沉积岩类型，其结构不同，例如： 陆源碎屑岩碎屑结构 内源沉积岩颗粒结构 将在不同的岩石类型中具体讲解,二.

4、沉 积 岩 的 结 构,结构：指各个组成部分的形态特征。,沉积构造沉积作用(占主要）或成岩作用（占次要）在岩层内部或表面形成的一种形迹特征。反映了沉积岩中各个组成部分的空间分布和排列方式。,三. 沉 积 岩 的 构 造,研究意义 沉积构造是沉积物和沉积岩中最常见而又最容易直接观察到的主要特征之一。无论是研究沉积物或沉积岩本身 ,还是解释沉积环境,都必然要涉及到沉积构造。,1、确定地层顶底,进而确定地层层序 ; 2、确定沉积物搬运与沉积的方式、沉积介质的性质以及流体的动力状况 ; 3、 恢复沉积盆地中的古水流和古沉积环境,与搬运介质流动作用有关,与搬运介质流动作用有关,与沉积过程中沉积物的变形有

5、关,与沉积过程中沉积物由于压力而变形有关,与沉积物暴露脱水作用有关,与化学作用有关,与生物作用有关,成因分类： 机械（物理）成因构造 化学成因构造 生物成因构造,1、沉积岩的构造构造分类,分类原则：成因+形态,1、沉积岩构造 机械成因的构造,（1）层理构造 （2）层面 （3）变形,(1) 层理构造 层理是一种常见的原生构造，是沉积 物以不同沉积方式加积，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，可以 分析沉积介 质和环境。,主要与流体的机械作用有关，部分还与化学或生物作用有联系,机械成因构造层理构造有关的术语,（1）层： 表示最小的岩石地层单位，由成分基本一致的沉积物组成。

6、层与层之间有层面分隔。,层面：代表了短暂的无沉积或沉积作用突 然变化的间断面。,（2）细层： 也称为纹层，是层理的最小单位，纹层之内没有任何肉眼可见的层，它是在相同条件下同时形成的结果。厚度很小，几毫米至几厘米，甚至小于1毫米。,机械成因构造层理构造有关的术语,细层（纹层）,（3）层系： 由许多成分、结构、厚度和产状都相似的同类型细层组成。它是在同一环境、相同条件、不同时间沉积的。,板状层系：层系界面为平面，且相互平行,楔状层系：层系界面不平行。,槽状层系：层系界面呈槽状或杓状。,水平、平行或波状纹层的组合，由于缺乏明显标志，划分起来常比较困难，所以，一般情况下不再划分层系。,（4）层系组：

7、也称为层组，由两个或两个以上岩性（成分、结构）基本一致的相似层系或性质不同但成因上有联系的层系叠覆组成，其中间无明显的不连续。是相同沉积环境、相似条件下形成的。,如何判断细层、层系、层系组,如何测定层理的厚度？,如何测定层的厚度？,上下层面之间的距离，代表的是单位地质时间间隔内的沉积速率。,层系的上下界限之间的垂直距离，代表的是形成时各种沙纹的高度极限。,小型层理：层系厚度1000cm,层理厚度,层的厚度,机械成因构造层理构造主要类型,1、根据细层的形态与层系的关系分为： 水平层理 平行层理 波状层理 交错层理,2、根据层内粒度递变特征分为： 块状层理 韵律层理 粒序层理,（1） 水平层理（H

8、orizontal bedding）： 细层界面平直，彼此互相平行，并且都与层面一致。细层可以由颜色差异、粒度变化、矿物成分不同、片状矿物定向排列等形式显示出来。水平层理见于泥质岩、粉砂岩中，是静水或微弱水流中缓慢沉积作用的标志。,机械成因构造层理构造主要类型,（2） 平行层理（Parallel bedding）： 与水平层理相似，也由平面状纹层平行层面叠置而成，不同的是纹层厚度较大，构成粒度较粗，纹理常不如水平层理清晰。有些平行层理可沿纹层面剥开，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形条纹，称为剥离线理，它是由颗粒在沉积物表面滚挪动形成的。平行层理多产在粗砂岩、砂砾岩或粒度相

9、当的其它岩石内，是水体较浅，流速较高或反复冲刷环境的产物。,机械成因构造层理构造主要类型,机械成因构造层理构造主要类型,（3）波状层理（wavy bedding）： 细层界面呈波状起伏，但总方向平行层面。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。波状层理一般是由水介质的波浪运动而形成，也可由水介质的单向运动造成，后者形成不对称波状层理。形成于水介质稍浅的沉积环境。,机械成因构造层理构造主要类型,（4）交错层理（cross bedding）,又称为斜层理。它是由一系列斜交于层系界面的纹层组成，斜层系可以彼此重叠、交错、切割的方式组合; 纹层倾向表示介质流

10、动方向。交错层理是最有价值的指向构造，可以确定古水流系统,它是由于介质或沿着固定方向流动或流动方向交替变化形成的。,交错层理的特征： 纹层与层系面呈斜交关系，平行或向下收敛式叠置构成交错层理的单个层系。纹层和层系界面可以是平面状，也可以是曲面状; 单个纹层的厚度随纹层构成粒度的增大而变厚，从小于 1mm 到数cm 不等; 层系顶界面时常被切割; 在粉砂岩、砂岩、砾岩或粒度相当的其它岩石内都有广泛分布。,根据层系与上下界面的形状和性质分为：,交错层理（cross bedding）-主要类型,板状交错层理,楔状交错层理,槽状交错层理,机械成因构造层理构造主要类型,板状交错层理 (Tabular c

11、ross-bedding),各层系界面均为平面且与层面平行，单个层系呈等厚的板状，其中纹层较平直或微下凹，与层系界面斜交。,机械成因构造层理构造主要类型,大型板状交错层理在河流沉积中最为典型，常具如下特征：层系顶界具直脊波纹，底界有冲刷面；垂直水流方向显平行砂纹，顺水流方向倾斜；纹层内常呈下粗上细的粒度 变化，有的纹层向下收敛.,楔状交错层理（Wedge cross-bedding）,各层系界面为平面，但彼此不平行，单个层系不等厚而呈楔状，纹层较平直或微下凹，与层系界面斜交。,机械成因构造层理构造主要类型,垂直水流或平行水流方向层系间常彼此切割，纹层的倾向及倾角变化不定。常见于海、湖浅水地带和

12、三角洲沉积区,槽状交错层理（trough cross-bedding）,层系界面为下凹勺形曲面，在岩层不同方位的断面上，曲面下凹的程度不同，一般在垂直流向的断面上比在平行流向的断面上下凹更强。层系内的纹层多呈下凹的曲面，通常与层系界面斜交，偶而平行。底部常有泥砾，多见于河流环境中,机械成因构造层理构造主要类型,槽状交错层理（trough cross-bedding）,板状交错层理、楔状交错层理、槽状交错层理反映了水流强度逐渐递增强,与潮汐作用有关的交错层理,羽状交错层理（herringbone cross-bedding）,潮汐层理 （tidal-bedding）,脉状层理（Flaser be

13、dding）,透镜状层理（Lenticular bedding）,潮汐流是一种往复性水流，可形成特殊的构造。,与潮汐作用有关的层理羽状交错层理,层系互相叠置，相邻层系的细层倾向正好相反，呈羽毛状或人字型，层系间常夹杂薄的水平层。一般出现于潮间带的下部及潮间通道中。,Curtis Formation, Jurassic, Utah.,脉状层理（Flaser bedding）,又称压扁层理。层系界面波状起伏，砂质沉积物中夹有脉状泥质条纹,透镜状层理（Lenticular bedding）,以泥质层系为主，砂质交错沉积层系呈透镜状断续地夹在泥质沉积层系中。,与潮汐作用有关的层理潮汐层理,脉状层理（F

14、laser bedding）,机械成因构造层理构造主要类型,透镜状层理（Lenticular bedding）,机械成因构造层理构造主要类型,又称递变层理，非纹层状层理，层理中没有任何纹层或纹理显示，只有构成颗粒的粗细在垂向上的连续递变。粒序层理可分为三种，自下而上，颗粒由粗到细的递变称正粒序，由细到粗的递变称反粒序，若正反粒序呈渐变性衔接称双向粒序（韵律）。,（）粒序层理（Grading bedding）,正粒序,反粒序,韵律,机械成因构造层理构造主要类型,粗,细,细,粗,细,粗,粗,细,递变层理/粒序层理,不含细粒的泥质 水流强-弱,含细粒的泥质 浊流沉积,from Houcheng Fo

15、rmation, Jurassic, Hebei Province, China.,正粒序层理，由于沉积物快速沉降,Permian, Inyo County, California.,当整个岩层或岩层内的某个层状部分的成分、结构或颜色都是均一的，或虽很杂乱，但却具有某种宏观的均一性，既没有纹层或纹理显示，也不是其它层理的构成部分，该岩层或层状部分就具有块状层理，或称为均匀层理（Homogeneous bedding）。块状层理可以是沉积形成的，也可以是其它层理经成岩作用改造形成。,（）块状层理（Massive bedding）,层面构造： 岩层表面呈现出的各种不平坦的沉积构造的痕迹。具有重要的

16、成因意义 。可以保存于顶面，也可以保存于底面。,机械成因构造层面构造构造分类,根据成因分为： 与介质流动作用有关：波痕、槽模、沟模 与沉积物暴露作用有关：泥裂 与生物作用有关：虫迹,机械成因构造层面构造主要类型,由运动介质在砂质沉积物表面形成的一种有规律的波状起伏的层面构造。它由一系列近于平行的呈线性延长的波峰和波谷组成，波痕的延长方向一般垂直于介质运动方向。形态反映了形成环境。,顶面构造（1）波痕（ripple mark）,波高,迎风（水）坡,背风（水）坡,波高与水的流速有关,不对称波痕 Asymmetrical ripples,对称波痕 Symmetrical ripples,不对称波痕-由单向水流形成,机械成因构造顶层面构造不对称波痕,不对称波痕-由单向水流形成,机械成因构造顶层面构造不对称波痕,风成波痕,机械成因构造顶层面构造不对称波痕,机械成因构造顶层面构造对称波痕,对称波痕