1,层面构造:在岩层表面呈现出的各种不平坦的但却有一定规律的上凸或下凹的形体,统称为层面构造 层面构造有的保存在岩石层面上,如波痕、剥离线理、干裂纹、雨痕冰雹痕等;有的保存在岩层的底面上,特别是砂岩底面铸模构造,如槽模、沟模等 层面构造可分为流动成因和暴露成因两类第三节 流动成因构造 二、层面构造,2,1、 波痕 ——最常见的层面上构造,波痕是由风、水流或波浪等介质的运动, 在沉积物表面所形成的一种波状起伏的层面构造 波痕与交错层理: 波痕与交错层理是同一事物的两个方面,它们的形成条件是密切关联的砂波迁移在层内保留下来的底床形态,即为交错层理;而当它们被埋藏下来保留在层面上,即为波痕 为了对波痕进行定量研究,需要了解以下各种波痕要素 :,3,波痕要素,4,波痕按照成因可分为:流水波痕、浪成波痕、风成波痕 ⑴、流水波痕: 其特点是波峰、波谷均较圆滑,呈不对称状,不对称指数大于2(或2.5),大都为8~15,对于波长大于60cm的大型流水波浪一般大于15,陡坡倾向指示水流方向 由定向流动的水流形成,见于河流和存在有底流的海湖近岸地带在海、湖滨岸,波峰走向大致平行岸的延伸方向,陡坡朝向陆地。
5,⑵、浪成波痕 其特点是波峰尖锐,波谷圆滑,形状对称,不对称指数近于1,波痕指数一般为4~13,多数为6~7而拍岸浪的波痕指数可达20,并可呈不对称状, 一般由产生波浪的动荡水流形成,常见于海湖浅水地带,其陡坡朝向岸的一方6,⑶、风成波痕 其特点呈极不对称状,不对称度比流水波浪更大,波痕指数很高,变化范围为10~70,一般在15~20以上,个别可达50,甚至更大波峰、波谷都较圆滑、开阔,但常常谷宽峰窄,陡坡倾向与风向一致 由定向风形成,常见于沙漠及海、湖滨岸的沙丘沉积中应当指出的是,风成波浪成石化状态的极为罕见7,⑷、其他波痕 除简单的波痕形态外,还常见到两组或两组以上的复合形态有的可见到两组波痕成一定角度相互交叉,呈蜂巢状或多角状; 有的可在较大型波痕背景上叠覆有次级波痕; 另外,可见波痕被切蚀使其波峰部分或全部受到破坏 所以这些干涉波痕、叠覆波痕和削顶波痕都取决于当时水位、浪基面、介质运动方向和强度的变化这些波痕一般形成在浅水和极浅水的环境,常可作为 浅 水 和 极 浅 水 环境的标志8,现代风成波痕,9,10,削顶波痕,11,12,13,14,2、流水线理/剥离线理构造 剥离线理是一种原生流水线理构造,主要出现在具有平行层理砂岩中,沿层面剥开出现大致平行的1-2个砂粒高度的线状沟或脊,镜下可见长形颗粒定向排列。
剥离线理一般平行于古水流方向,故人们将其定为原生沉积构造因为该构造是在层理剥开面上比较清楚,才通称为剥离线理构造它是由砂粒在平坦底床上作连续迁移时所留下的痕迹,所以常与平行层理共生15,16,3、岩层底面构造——底模 1).槽模 槽模是分布在砂质岩层底面上的一种半圆锥形突起构造形体,它是定向的浊流在尚未固结的软泥表面侵蚀冲刷的凹槽被砂质充填而成形态特点:在岩层底面上略呈对称的伸长状、椭圆状、舌形、三角形状的隆起体,对称轴彼此平行并平行于流水方向;在平行于流水的剖面上,一端陡峻而另一端平缓并渐消失于层面;常成群出现17,槽模的形态特点:在岩层底面上略呈对称的伸长状、椭圆状、舌形、三角形状的隆起体,对称轴彼此平行并平行于流水方向;在平行于流水的剖面上,一端陡峻而另一端平缓并渐消失于层面;常成群出现18,槽模的形态是判断水流流向的重要标志 槽模的形状是有变化的,但在同一群中则大致相似有些纵长而狭窄,而另一些则呈较宽的似三角形状;有些两侧对称,而另一些则形状较不规则 槽模的出现说明当时的古沉积环境中有强烈的底流及其冲刷作用槽模长轴平行于浊流方向,突起一端指向上游,故其形状是确定古流向的可靠标志。
虽然槽模不是浊流沉积的独有产物,但是它们总是复理石相沉积的最特征沉积构造,是判断浊积岩相及浊流流向的重要标志19,20,21,22,2).沟模 沟模是砂质岩层底面上一些稍微突起的直线形的平行脊状构造脊的起伏通常只有1~2mm,极少超过1cm,但可延长较远,且较平直它是由下伏泥质岩层面上的细沟被砂质物充填而成23,沟模很少单独出现,一般都是成组的,在同一组内几乎没有方位偏差有时可出现两组以上的沟模,据其切割关系可以确定其形成的先后顺序24,偶可见沟模一端存在介壳或卵石等物体,可以判断其开端和终端,因为原始的沟就是这些物体被拖曳时刻压形成的25,沟模与槽模一样,它们在浊流砂岩的底部最多,并且是复理石相的最常见的构造 由于沟模出现的相当多,所以它是指示古水流方向的可靠标志之一26,与浊流水流机制有关的底面印模构造还有跳跃模、刷模、锥模等,这些以底模形式存在的压刻痕,与糟模和沟模一样,都属于侵蚀成因构造,它们在复理石建造中出现得最多27,4、冲刷面构造 : 流动介质流速突然增大(如河流由的山区进人平原、浊流的突发、潮水的流动),将对下伏的疏松沉积产生一定的侵蚀作用,形成起伏不平的不规则侵蚀凹坑。
28,冲刷面,,,29,冲刷面,,,30,冲刷—充填构造: 侵蚀作用后能量释放,被冲刷下来的下伏沉积(以粘土和粉砂为主)搬运不远(近于原地)接着又沉积下来,充填于凹坑中 在冲刷面上常含有陆源砾石或下伏(盆内)沉积物被冲刷、破碎、再磨圆的泥砾31,第四节 变形层理(同生变形构造),变形构造:也称同生变形构造,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发生变形所形成的各种构造,包括: 一、负载构造(重荷模) 二、球枕构造(假结核) 三、包卷层理(变形层理、揉皱层理) 四、滑塌构造 五、泄水构造(碟状构造),32,⑴、负载构造也称负荷构造、载荷模构造、重荷模构造等: 是指覆盖泥岩之上的砂层底面上的不规则瘤状突起 负载构造形状很不规则、大小不一、无优选方向、内部纹层复杂、是差异压实的产物、与砂球砂枕共生,可与槽模相区别一、负载构造和火焰构造,33,稀奇怪状的重荷模,34,35,36,⑵、火焰构造 当下伏软泥中的纹层发生畸变时,常被向上挤入夹于下垂的负载构造之间,呈薄的舌状体,称之为火焰状构造37,二、球枕构造(假结核) 是指砂岩层被分割成许多紧密或稀疏排列的陷落于下伏泥岩内的椭球状或枕状的砂质块体. 特征:①发育于砂、泥互层的泥岩内部,愈近泥岩上界面球枕数量愈多个体愈大;②砂岩被分割成大小不一的塑性变形状的球枕状块体;③球枕内部常有变形纹层或包卷纹层;①常与重荷模伴生。
成因:差异压实;振动塌陷38,39,40,41,42,成因:差异压实;振动塌陷43,三、包卷层理(扭曲层理) 是指在一个岩层内所产生的纹层盘回和扭曲现象主要见于较薄层粗粉砂层和细砂层中,可以是硅质的或碳酸盐质又称扭曲层理或揉皱层理塔里木盆地 吐孜3井,白垩系,44,包卷层理特征: 常被限于一个层内连续分布;显示出小型开阔向斜和紧密背斜的复杂现象,这些褶曲常常是顺滑塌方向倒转,且褶曲轴大致平行;纹层复杂变形揉皱但无断裂;向岩层底部渐趋消失,向顶部渐趋消失或被侵蚀截割45,包卷层理成因有多种解释: 沉积物的液化作用,即液化层的层间流动引起原生层理的弯曲,无疑是非常重要的因素液化流与震动、流体的拨吸、顺层滑动等46,包卷层理在浊流沉积中较为常见,如鲍玛序列的“C”段(包卷层理段)但在潮间滩地与河流环境中小的泛滥平原及点砂坝也很丰富47,四、滑塌构造 指斜坡上未团结的沉积物在重力作用下发生滑动而形成的变形构造塔里木盆地 塔中4井东河砂岩,48,49,五、碟状构造(泄水构造)(帐篷构造) 碟状构造系由模糊的形如蝶状的上凹纹层组成,直径一般为几厘米,它们在横向上断续分布,垂向上互相重叠,其下部可见泄水通道或泄水管构造。
50,一般认为,碟状构造的形成与快速堆积的沉积物中孔隙水的向上泄出引起颗粒重新排列有关,因而又称为泄水构造这类构造主要出现在迅速沉积并饱含孔隙水和有较强震动作用的砂岩中,尤其是斜坡脚根部的重力流环境,51,1、泥裂(又称干裂) 泥裂也称为干裂,它是沉积物露出水面时因曝晒干涸所发生的收缩裂缝 形成条件:①泥质沉积物(或灰泥)露出水面并干 涸收缩;②重新沉降水下并接受砂质沉积物的充填;,特征:平面上泥裂常呈网格状龟裂纹,把岩石切割成多角形;断裂面上常呈“V”字形;规模不一,裂缝上部宽度一般小于2~3cm,深度自几毫米到几十厘米第五节 暴露成因的构造,52,在极其干燥的情况下,泥质层碎裂成小片,边部向上翘起这种泥片经过搬运磨蚀即成扁饼状泥砾,通称为片状砾 泥裂最常见于海(湖)滨岸、干涸池塘、废弃河道、泛滥平原以及潮间带的沉积物表面通常和雨痕、冰雹痕等伴生这些构造的同时出现是沉积面间断暴露于地表的最好标志;利用泥裂的尖端朝下可指示地层顶底53,54,2、雨痕和冰雹痕 雨痕是指雨滴降落在松软沉积物表面时所形成的小型撞击凹穴如果雨滴垂直降落,则凹穴为圆形;如果雨滴倾斜降落,则凹穴略呈椭圆形凹穴边沿耸起,略高于地面,且粗糙。
降雨多时,凹穴形状多不规则;在偶有降雨的地方,雨痕易于保存所以,雨痕主要见于干燥与半干燥气候条件下的陆相泥质沉积 冰雹痕形似雨痕,区别在于冰雹痕较大、较深,且不规则,其边沿比雨痕更为参差不齐55,第六节 化学成因的构造 是指在成岩作用过程中和其以后由化学作用所形成的构造这类次生成因的沉积构造多是沉淀和溶解二种作用的结果属于这一类的构造有晶体印痕、结核和缝合线等56,一、晶体印痕 如果条件适宜,在松软沉积物表面上可形成盐类和冰等物质的结晶体,这些晶体后来由于熔融、溶解作用等而消失;从而在层面上留 下特殊的晶体印 痕57,58,二、结核 结核是岩石中的近等轴状或不规则状的自生矿物集合体,表现为在成分、结构、颜色等方面与围岩有显著差别的不规则团块它主要是由在未固结的沉积物中呈溶液状态的分散物质重新分配和集中并逐渐增长而成结核的形状通常为球状、椭球状、饼状或不规则状,有时也常见管状结核的大小可以小于1cm至数十厘米59,结核在围岩中可以单独存在,也可呈串珠状成群产出,甚至平行层面分布它们与围岩的界限一般是清楚的,但也有逐渐过渡,不甚清晰的60,常见的结核的成分有碳酸盐、硫化铁、硫酸盐、硅质、磷酸盐及锰质等。
结核成分常与一定的岩性和形成条件有关 结核的内部构造很不相同,可以是均质的、同心圆状或放射状等干燥脱水收缩,可产生网状裂缝裂缝通常从里往外,由宽变窄,后被其他矿物充填,形成龟背石构造龟背石构造,61,查明结核与围岩层理之间的关系可阐明结核的成因按其成因有人把结核分为同生的、成岩的和后生的三类,62,三、缝合线,63,第七 节 生物成因构造 生物成因构造是指保存在沉积物表面和内部的生物活动的遗迹或痕迹,又叫遗迹化石包括生物遗迹构造、生物扰动构造、植物根迹等垂直生物潜穴照片,64,垂直生物潜穴照片,65,66,一、生物遗迹构造 生物遗迹构造是指由生物活动而产生于沉积物表面或内部并具有一定形态的各种痕迹根据生态习性特征可将遗迹化石分为 : 停息痕迹 爬迹逃逸迹 觅食痕迹 摄食构造 穴居构造,67,68,二、生物扰动构造 底栖生物的活动使沉积物层理遭到破坏,而又未能留下可辨认的形体,同时产生新的构造面貌,这样的构造通常称为生物搅动构造斑点构造也是生物作用的结果在泥质沉积物中,有砂质潜穴呈不规则斑点状分布的现象,一般是生物扰动的良好标志这些标志在不同的岩类和沉积环境中的分布是不均衡的 当生物搅动强烈时,可使无机沉积的原始构造(层理)全部破坏,形成具块状层理的生物扰动岩。
均质化的砂质扰动岩具良好含油气性69,70,三、植物根茎构造 植物根呈炭化残余或技叉状矿化痕迹出现在陆相地层中,它们在煤系中特别常见,是陆相的可靠标志 其特征:矿化残余或矿化痕迹呈植根状 在煤系地层中,经常被铁和钙的碳酸盐所交代,形成各种形状。