《沉积岩石的原生构造及其产状沉积岩层的原生构造》由会员分享，可在线阅读，更多相关《沉积岩石的原生构造及其产状沉积岩层的原生构造（115页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、沉积岩层的原生构造岩层的产状、厚度及出露特征地层的接触关系,第二章 沉积岩层的原生构造 及其产状,沉积岩层的原生构造岩层的产状、厚度及出露特征地层的接触关系,第二章 沉积岩层的原生构造 及其产状,沉积岩是地壳表层分布最为广泛的岩石, 其覆盖面积占地球大陆面积的75%。大陆地壳表层的沉积岩层中发育有大量的地质构造。了解沉积岩层的原生构造是研究地质构造的必须和重要的基础工作之一。,岩 层: 由两个平行或近于平行的界面所限定的岩性基本一致的层状岩体 沉积岩层: 由沉积作用形成的岩层 层 面: 分隔一个单一岩层的上下界面, 位于上面的称为上层面或岩层顶面; 位于下面的称为下层面或岩层底面。相邻两个岩层
2、的接触界面, 既是上覆岩层的底面, 又是下伏岩层的顶面。 岩层厚度: 两相邻岩层面之间的垂直距离,*关于沉积岩层的基本概念,岩层层序:沉积岩的原始沉积总是一层一层叠置起来的，它们存在着下伏沉积一定早于上覆沉积的相对新老关系。,新 老,岩层厚度及形态：一般来说, 岩层在较大的范围内形成厚度稳定的板状, 但由于沉积环境和条件的变化, 有的岩层在延伸方向上厚度不稳定, 有的向一侧变薄甚至尖灭, 形成楔形, 有的则向两侧变薄尖灭, 形成透镜状。,原生构造：沉积岩在沉积过程中或成岩作用过程中产生的非构造变动的构造称为沉积岩层的原生构造。如层理、层面构造（泥裂、雨痕、印模等）、结核、叠锥以及生物遗迹等等。
3、,*层理及其识别,1）层理: 是通过岩石的成分、结构、构造和颜色在岩层垂直断面上的突变和渐变所显示出来的一种成层构造。,按其形态可分为三种基本类型：水平（平行）层理、波状层理、斜层理。,平行层理,斜层理,细层可与层面平行或斜交 细层可以是平直的也可是波状弯曲的 细层与细层之间可平行或不平行,2）层理的组成: （1）细层: 细层又称纹层, 是组成层理的最小单位, 细层厚度很小, 常以毫米计, 同一细层多具有较均一的成分和结构, 它们是在相同的水动力条件下同时形成的。,细层可与层面平行,细层可与层面斜交,细层可以是平直的也可是波状弯曲的,（2) 层系: 是由成分、结构和产状上相同的许多细层组成,是
4、在同一环境相同水动力条件下,不同时间形成的细层组成。,（3）层系组： 由两个或几个层系所组成，同一层系的岩性近似，并有着成因的联系,3）层理的识别：(1)岩石成分的变化: 在成分单一的巨厚岩层中, 要注意寻找成分特殊的夹层, 这些夹层的层理就代表了巨厚岩层的层理(2)岩石结构的变化: 根据沉积原理, 不同粒度或不同形状的颗粒总是分层堆积的, 从而显示出层理, 观察这些颗粒的变化有助于识别岩层的层理.(3)岩石颜色的变化: 在成分单一, 层理隐蔽的岩石中, 去找寻颜色不同的岩石夹层或条带, 它们代表了岩层的层理(4)沉积岩的原生层面构造: 沉积岩层面上形成的原生构造, 如波痕、泥裂、雨痕、生物遗
5、迹及其印模等, 是确定岩层层理的标志。,*利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面和底面,确定沉积岩层的新老层序是野外观察研究地质构造的一个重要问题。岩层形成后, 遭受构造变形变位, 虽然有的岩层还保持其正常层序, 即岩层顶面在上, 底面在下, 沿着岩层的倾向, 岩层由老到新向上排列; 但有些岩层在强烈构造变动后, 岩层层面变为直立, 甚至发生倒转, 顶面转为向下, 底面转为向上的新老层序倒置的现象, 这时就需要根据沉积岩层的原生构造或某些次生构造去识别沉积岩层的顶面和底面, 并确定其相对的新老层序关系。可用于判断岩层顶、底面的岩层原生构造有: 斜层理、粒级层理、波痕、泥裂、雨痕、冲刷痕迹、古生物化
6、石的生长和埋藏状态等,1）斜层理:斜层理可以用来判断沉积岩层的顶面和底面。其判断特征是: 在一个层系中, 每组细层的层理与层系底部的岩层面呈收敛变缓而相切的关系; 而与层系顶部的岩层面呈较大角度截交关系;,细层层理呈向岩层顶面撒开, 向岩层底面收敛的几何形态。,2）粒级层理：又叫递变层理, 其特点是在一个单层内, 从岩层的底部到岩层的顶部, 矿物或碎屑的粒度是由粗逐渐变细。例如, 底部为砾石, 向上可依次逐渐递变为粗砂、细砂、粉砂、泥质。相邻两粒级层之间, 下层顶面常常受过冲刷。,两粒级层在粒度上和成分上不是递变而是突变, 根据粒级层的这种下粗上细的粒度递变特征, 可确定岩层的顶面和底面。,逆
7、递变层理：下细上粗，但顶底面之间粒级渐变,*递变层理与逆递变层理差别：正粒序与反粒序,3）波痕 沉积岩层面上的波痕成因很多, 但可用于指示和判断岩层顶面和底面的主要是对称型的浪成波痕。波痕原型(简称波痕): 发育于岩层的上层面, 是经浪、风等地质作用而形成。 波痕印模(简称印模): 发育于波痕原型相邻上覆岩层的底面, 是波痕原型的印模。,波痕：尖脊指向顶面，圆弧指向底面。,泥裂在剖面上呈上宽下窄的“”字型或楔形, 这些裂缝后被上覆沉积物充填, 上覆充填层的底面成为脊形印模; 无论是楔形裂缝还是脊形印模的尖端都是指向岩层的底面的。,4）泥裂,雨痕和冰雹痕是雨点和冰雹落在湿润而柔软的泥质或粉砂质沉
8、积物上打击出圆形或椭圆形的边缘略高出沉积物表面凹坑, 凹坑形成之后又被上覆沉积物填充掩埋, 成岩后, 便在岩层的顶面上留下凹坑, 而在上覆岩层的底面形成圆形或椭圆形的瘤状突起。根据这种层面原生构造特征, 可以确定岩层的顶面和底面。,5）雨痕、冰雹痕及其印模,印模,固结或半固结的沉积岩层, 在露出水面或在水下时, 因流水的冲刷而在沉积岩层的层面上造成沟、槽和浅坑等凹凸不平的冲刷痕迹, 之后, 在其上覆沉积岩层的底面上可形成相应的印模, 沟槽凹下方向是指向岩层的底面, 据此可以用来确定岩层的顶面和底面。,6）冲刷痕迹,7）古生物化石的生长和埋藏状态,保存在岩层中的古动物化石、古植物化石的保存状态可
9、用以确定岩层的顶面和底面, 例如, 珊瑚化石的基部总是指向岩层的底面。又如, 某些藻类形成的叠层石化石, 具有向上弧形凸起的叠积纹层构造, 这些弧形凸状纹层的凸出方向, 指向岩层的顶面。,贝壳,叠层石,沉积岩层的原生构造岩层的产状、厚度及出露特征地层的接触关系,第二章 沉积岩层的原生构造 及其产状,*岩层原始状态,将沉积岩层的原始产状理解为水平的, 是认识分析沉积岩区地质构造的一个基本前提。,*水平岩层,水平岩层：岩层层面保持近水平状态，即同一层面上各点海拔高程都基本相同。,1）在层序没有倒转的前提下，地质时代较新的岩层叠置在较老的岩层之上。当地形剥蚀切割轻微的地面只出露最新岩层；如切割强烈时
10、，老岩层则出露于河谷，冲沟等低洼处，较新岩层分布于山顶或分水岭上，即岩层愈老出露愈低，岩层愈新其出露的位置愈高。,2）水平岩层的露头形态，完全受地形控制，其出露线（岩层与地面的交线）在地质图上表现为与地形等高线平行或重合，而不会相交。,3）水平岩层的厚度就是岩层顶面与底面标高之差。 4）水平岩层露头宽度，与岩层厚度和地形坡度的变化有关。,*倾斜岩层,沉积岩岩层形成的初期处于原始水平状态, 后来可遭受构造运动的影响发生构造变位, 形成倾斜岩层, 倾斜岩层是沉积岩中最常见的一种产状形态。倾斜岩层可以是地壳不均匀抬升或下降引起的区域性倾斜, 也可以是某种地质构造的一部分, 例如, 褶皱构造的一翼,
11、或断裂构造的一盘。,1）倾斜岩层的产状要素及其测定,（1）面状和线状构造的概念 虽然构造的类型、成因、规模和形态千差万别，但从几何学上看，其基本结构可归纳为面状结构和线状结构。面状构造: 指地质体中几何的或物理的呈面状的结构面如岩层层面 、断层面、（黑板面）等。线状构造：指地质体中几何的或物理的具一定方向延长的构造如断层线、矿物定向排列而成的生长线、擦痕线、 （黑板边线）等。,（2）面状构造的产状要素 观察和测定这些面状结构和线状结构的空间方位和产出状态即产状，则是构造地质学研究的基础。“产状”？产状要素？,面状构造的产状：指面状构造的空间产出状态，即指其与水平参考面和地理方位之间的关系。任何
12、面状构造或地质体界面的产状均以其走向、倾向和倾角的数据表示。其中，倾向和倾角是必要条件。,走向: 倾斜平面与水平面相交的线叫走向线, 走向线两端所指的方向即为该平面的走向,AB-走向线 OD-倾斜线 OD-倾向 -倾角,倾向: 在倾斜平面上与走向线垂直并沿倾斜面向下所引的直线叫倾斜线, 倾斜线在水平面上的投影线所指的岩平面向下倾斜的方位即倾向。 倾角: 倾斜平面上的倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角为倾角, 即在垂直倾斜平面走向的直立剖面上该平面与水平面间的夹角。,其中，倾向和倾角是必要条件。,(3)线状构造的产状要素直线的产状是指直线在空间的方位和倾斜的程度。直线的产状要素包括倾伏向、倾
13、伏角；或其所在平面上的侧伏向和侧伏角。,倾伏向和倾伏角（) 倾伏向(指向): 某一线段在空间的沿倾斜方向的延伸方向，即某一倾斜直线在向下倾斜方位上的水平投影线所指示的方向，用方位角或象限角表示。倾伏角:指直线的倾斜角度，即直线与其水平投影线间所夹之锐角。,倾伏SE12030,侧伏向和侧伏角（）侧伏角:当线状构造包含在某一倾斜平面内时，此线与该平面走向线间所夹之锐角即为此线在那个面上的侧伏角（用量角器现场测量）。侧伏向:就是构成上述侧伏角的走向线的那一端的方位。,侧伏45NE或直接书写为“侧伏向NE,侧伏角45”,（4）岩层的产状要素岩层的产状是以岩层面在三度空间的延伸方位及其倾斜程度来确定的,
14、 岩层面的产状要素包括岩层面的走向、倾向和倾角走向: 岩层面与水平面相交的线叫走向线, 走向线两端所指的方向即为岩层的走向, 所以, 岩层的走向有两个方位角读数, 二者相差180度,AB-走向线 OD-倾斜线 OD-倾向 -倾角,倾向: 在岩层面上与走向线垂直并沿倾斜面向下所引的直线叫倾斜线, 倾斜线在水平面上的投影线所指岩层面向下倾斜的那个方向就是岩层的真倾向, 简称倾向。在岩层面上, 凡是与该点走向线 不直交的任一直线均为视倾斜线, 其在水平面上的投影线所指的倾斜方向叫视倾向或假倾向。,AB-走向线 OD-倾斜线 OD-倾向 -倾角,倾角: 岩层的倾斜线及其在水平面上的投影线之间的夹角就是
15、岩层的倾角, 又称真倾角。视倾斜线和它在水平面上的投影线之间的夹角叫视倾角或假倾角。一点上可有许多视倾斜线, 因而也就有许多视倾角, 这些视倾角都比该点的真倾角小。,AB-走向线 OD-倾斜线 OD-倾向 -倾角,真倾角与视倾角之间的换算关系可用以下数学式表示:tan=tan cos,真倾斜与视倾斜,2）岩层产状要素的测定与表示方法 （1）文字表示方法:方位角表示方法: 一般只测量和记录岩层的倾向和倾角, 如:20527。前一读数为岩层的倾向, 后一读数为岩层的倾角象限角表示方法: 以北和南的方向作为0 度, 一般测量和记录岩层的走向, 倾向和倾角, 例如:N65W/25SW。即岩层走向为北偏
16、西65, 倾角为25, 岩层向南西倾斜,(2) 符号表示方法:在地质图上, 岩层产状要素是用符号来表示。,* 特殊产状岩层水平岩层与直立岩层产状如何表示？,水平岩层的倾角为0 ；直立岩层的倾角为90，走向有两个数值。,(3)测定方法： 罗盘直接测量 钻孔资料三点法求解实验课 地形地质图上作图求解实验课 赤平投影法实验课,（3）倾斜岩层的厚度,真厚度: 是指岩层的两个平行界面之间的垂直距离。铅直厚度: 是指岩层顶面和底面之间沿铅直方向的距离。视厚度: 在与岩层走向斜交的直立剖面上或在与岩层面不垂直的任何方向的非直立剖面上所测得的岩层顶面与底面之间的垂直距离。,3）倾斜岩层的露头界线形态,水平、直立岩层,倾斜岩层,“V”字形法则,倾斜岩层地质界线在地形地质图上弯曲的规律受地质界面倾角、地形坡度及地形与地质界面产状之间的相互关系等三个因素制约。倾斜岩层的露头界线表现为与地形等高线成交切关系, 并有一定规律, 当界线横过山脊和沟谷时, 均呈“V”字型态, 这种规律叫“”字型法则。根据岩层产状、地面坡向、坡度的不同, “V”字型形态有所不同,
