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1、第二节 碎屑岩的构造和颜色沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征一 沉积构造的分类 （一）碎屑岩构造的概念（一）碎屑岩构造的概念指岩石各组成部分的空间分布和排列方式指岩石各组成部分的空间分布和排列方式（二）分类（二）分类1.按构造的形成时间按构造的形成时间q原生构造原生构造q次生构造次生构造2.2.按成因按成因1)1)机械成因机械成因/ /物理成因构造物理成因构造流动构造流动构造/ /同沉积变形构造同沉积变形构造/ /暴露构造暴露构造/ /侵蚀成因构造侵蚀成因构造2)2)生物成因构造生物成因构造3)3)化学成因构造化学成因构造沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征3.3.按沉积
2、岩形成阶段按沉积岩形成阶段1)1)沉积构造沉积构造2)2)成岩构造成岩构造3)3)后生构造后生构造本教材基本采用形态本教材基本采用形态- -成因分类方案成因分类方案首先是成因分类，具体构造分类按形态首先是成因分类，具体构造分类按形态一 沉积构造的分类 沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征碎屑岩的构造研究极为重要碎屑岩的构造研究极为重要原生沉积构造原生沉积构造对沉积环境分析具有直接的指相意义对沉积环境分析具有直接的指相意义一 沉积构造的分类 沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征流动成因构造概念流动成因构造概念沉沉积积物物在在搬搬运运和和沉沉积积时时，由由于于介介质质（如如水水
3、、空空气气）的的流流动动，在在沉沉积积物物内内部部或或表表面面形形成成的的构构造造，属属机机械械成因构造。成因构造。层理层理 上层面构造上层面构造下下/底层面构造底层面构造二流动成因的沉积构造 沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征定义定义是沉积物成层沉积时岩石性质沿垂向变化而是沉积物成层沉积时岩石性质沿垂向变化而产生的层状构造，可通过矿物成分、颜色、产生的层状构造，可通过矿物成分、颜色、粒度、形状、排列或填集方式的突变或渐变粒度、形状、排列或填集方式的突变或渐变而显现出来。而显现出来。（一）层理构造（一）层理构造1. 概述二流动成因的沉积构造 沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑
4、岩特征1)纹层（细层，纹层（细层，laminae）组成层理的最小宏观单位组成层理的最小宏观单位2)层系（单层，层系（单层，a single bed）多个成分、结构、厚度和产状多个成分、结构、厚度和产状近似的纹层近似的纹层相邻层系由层系界面分开相邻层系由层系界面分开3)层系组（也称层组）层系组（也称层组）两个两个/两个以上岩性相似两个以上岩性相似/成因成因有联系的层系有联系的层系内部无明显沉积间断内部无明显沉积间断层层系系层层系系组组.层理要素二流动成因的沉积构造 沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征二流动成因的沉积构造 沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征层单层层单层最小的
5、岩石单位，是在基本稳定的地质条件下最小的岩石单位，是在基本稳定的地质条件下沉积的一个单元。沉积的一个单元。块状层：块状层：2m厚层：厚层：2m-0.5m 中层：中层：薄层：薄层：微层：微层：二流动成因的沉积构造 沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征新疆玛纳斯河剖面新疆玛纳斯河剖面,K,K1 1q q 沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征3.主要的层理类型及其特征按层内组分和结构的性质划分按层内组分和结构的性质划分非均质层理非均质层理（按几何形态划分）（按几何形态划分）水平层理水平层理平行层理平行层理波状层理波状层理交错层理交错层理均质层理均质层理韵律层理韵律层理粒序层理粒序
6、层理二流动成因的沉积构造 沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征1）水平层理和平行层理）水平层理和平行层理水平层理（horizontal lamination）平行层理（parallel bedding） 共同特点纹层呈直线状互相平行，并且平行于层面水动力条件低能静水，Fr1岩性细粒（粉砂岩、泥岩、灰岩） 较粗粒（中、细砂岩）环境深水或沼泽、泻湖等浅水滨浅水：湖岸、海滩浊积岩其它层理通过粒度变化、重矿物富集或有机质含量不同等显现 纹层厚12mm，常与大型交错层理共生3.主要的层理类型及其特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征水平层理水平层理沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆
7、源碎屑岩特征平行层理砂岩平行层理砂岩沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征平行层理向爬升沙纹层理转变平行层理向爬升沙纹层理转变沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征3.主要的层理类型及其特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征形成介质的水动力能量小，Fr推移推移 悬移悬移推移推移上攀上攀 悬移悬移推移推移2) 波状层理、上攀波纹波状层理、上攀波纹/爬升爬升交错层理、砂纹交错层理交错层理、砂纹交错层理3.主要的层理类型及其特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征对称的波状交错层理对称的波状交错层理不对称的不对称的波
8、状交错层理波状交错层理沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征B型拖移上叠型拖移上叠,爬升交错层理爬升交错层理沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征交错纹层交错纹层沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征交错层理交错层理（Cross bedding） ）交错层理）交错层理由一系列与层系界面斜交的纹层（前积层）由一系列与层系界面斜交的纹层（前积层）组成，层系可以彼此平行、交错、切割，组成，层系可以彼此平行、交错、切割，组成不同形态的交错层理，也叫斜层理。组成不同形态的交错层理，也叫斜层理。由沉积介质（流水与风等）的流动造成由沉积介
9、质（流水与风等）的流动造成沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征根据层系与上下界面的形状和性质，分为三种类型根据层系与上下界面的形状和性质，分为三种类型a.板状交错层理板状交错层理特征特征层面为平面且彼此平行，层面为平面且彼此平行，层系呈板状层系呈板状层系底界有冲刷面，前积纹层在平行于流动方向的剖面上与界面层系底界有冲刷面，前积纹层在平行于流动方向的剖面上与界面斜交斜交纹层内常有下粗上细的粒度变化纹层内常有下粗上细的粒度变化出现环境出现环境河流、滨湖、滨海、三角洲沉积河流、滨湖、滨海、三角洲沉积）交错层理）交错层理A.流水成因的交错层理流水成因的交错层理沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征
10、陆源碎屑岩特征板状交错层理板状交错层理沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征板状交错层理板状交错层理沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征a.楔状交错层理楔状交错层理特点特点层系界面为平面，但不平行层系界面为平面，但不平行层系厚度变化明显呈楔形层系厚度变化明显呈楔形层系间常彼此切割，纹层倾角和倾向变化不定层系间常彼此切割，纹层倾角和倾向变化不定出现环境出现环境海、湖浅水地带和三角洲地区海、湖浅水地带和三角洲地区）交错层理）交错层理沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学
11、_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征c. 槽状交错层理槽状交错层理层序底界为槽形冲刷面，纹层在顶部被切割层序底界为槽形冲刷面，纹层在顶部被切割横切面，层系界面和纹层都是槽形横切面，层系界面和纹层都是槽形纵剖面，层系界面呈弧形，纹层与之斜交纵剖面，层系界面呈弧形，纹层与之斜交顶面俯视，层系界面和纹层为重叠的花瓣状顶面俯视，层系界面和纹层为重叠的花瓣状大型槽状交错层理层系底界冲刷面明显，底部常有泥砾大型槽状交错层理层系底界冲刷面明显，底部常有泥砾出现环境出现环境多见于河流多见于河流判断古流向判断古流向）交错层理）交错层理沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆
12、源碎屑岩特征流水成因的槽状交错层理，水流方向由内向外流水成因的槽状交错层理，水流方向由内向外沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征流水成因的槽状交错层理，水流方向由外向内流水成因的槽状交错层理，水流方向由外向内沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征a.浪成砂纹交错层理浪成砂纹交错层理（wave-ripple bedding）出现环境出现环境海湖滨岸、陆棚和泻湖等浅水环境海湖滨岸、陆棚和泻湖等浅水环境特点特点a)在平行波浪传播方向上在平行波浪传播方向上i.上部层系倾向相反上部层系倾向相反i
13、i.底部层系界面不规则，波状起伏底部层系界面不规则，波状起伏iii.有时前积纹层单向倾斜，层系界面缓波状，其上有泥质纹层覆盖。有时前积纹层单向倾斜，层系界面缓波状，其上有泥质纹层覆盖。b)在垂直于波浪传播方向上，纹层界面大致平行。在垂直于波浪传播方向上，纹层界面大致平行。B.浪成交错层理类浪成交错层理类）交错层理）交错层理沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征b.冲洗交错层理冲洗交错层理是波浪向滨岸传播时，在向海的斜坡面上产生是波浪向滨岸传播时，在向海的斜坡面上产生向岸或离岸的往复冲洗作用形成的。也称低角向岸或离岸的往复冲洗作用形成的。也称
14、低角度交错层理。度交错层理。特点特点纹层和层系界面平直，低角度相交，层系厚度稳定，纹层和层系界面平直，低角度相交，层系厚度稳定，细层多向海倾斜；细层多向海倾斜；层系顶部被切蚀而底部完整；层系顶部被切蚀而底部完整；出现环境出现环境后滨后滨前滨带及沿岸砂坝沉积前滨带及沿岸砂坝沉积）交错层理）交错层理沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征c.丘状交错层理和洼状交错层理丘状交错层理和洼状交错层理丘状和洼状常伴生丘状和洼状常伴生高高2050cm层系上部被侵蚀层系上部被侵蚀纹层与层系底界近平行纹层与层系底界近平行纹层倾角纹层倾角15出现环境：出现环境：正常浪底和风暴浪底之间由风暴浪形成正常浪底和风
15、暴浪底之间由风暴浪形成）交错层理）交错层理沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征丘状交错层理和洼状交错层理丘状交错层理和洼状交错层理沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征羽状层理羽状层理/青鱼骨交错层理青鱼骨交错层理羽毛状或鱼骨状羽毛状或鱼骨状纹层平直或微向上弯曲纹层平直或微向上弯曲相邻斜层系纹层倾向相反，在层系界面处锐角相相邻斜层系纹层倾向相反，在层系界面处锐角相交交涨潮流形成的前积层与退潮流形成的前积层交涨潮流形成的前积层与退潮流形成的前积层交互而成互而成反向水流反向水流常见于河流入
16、湖、海的三角洲地带常见于河流入湖、海的三角洲地带 C.潮汐成因交错层理潮汐成因交错层理）交错层理）交错层理沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征在风的吹扬作用下形成在风的吹扬作用下形成特点特点无泥质物无泥质物砂粒磨圆和分选较好砂粒磨圆和分选较好常呈板状、槽状交错层理常呈板状、槽状交错层理层系厚度大层系厚度大前积纹层倾角高前积纹层倾角高 出现环境出现环境沙漠及海滩风成沙丘带沙漠及海滩风成沙丘带D.风成交错层理风成交错层理）交错层理）交错层理沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学
17、_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征辽宁辽宁,侏罗系侏罗系,沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征4）潮汐层理）潮汐层理A.成因：成因：水动力强弱交替，泥质和砂质交互沉积水动力强弱交替，泥质和砂质交互沉积潮流期，水流活动潮流期，水流活动砂呈波状搬运、沉积，泥悬浮砂呈波状搬运、沉积，泥悬浮潮间期，水流停滞潮间期，水流停滞泥沉积泥沉积B.层理类型层理类型a.压扁层理压扁层理b.波状复合层理波状复合层理c.透镜状层理透镜状层理C.环境环境潮间坪及潮上坪；潮间坪及潮上坪；三角洲前缘三角洲前缘浅水陆棚浅水陆
18、棚河流洪泛沉积河流洪泛沉积沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征透镜状层理透镜状层理4）潮汐层理）潮汐层理沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征5）粒序层理）粒序层理又称又称递变层理递变层理（graded bedding）颗粒的粒度垂向递变，层面基本平行。颗粒的粒度垂向递变，层面基本平行。单层内，单层内，由底到顶由底到顶，粒度，粒度由粗变细由粗变细者为者为正粒序正粒序； 由细变粗由细变粗者为者为逆粒序逆粒序。底部常有冲刷面底部常有冲刷面内部除粒度递变外，不具任何纹层。内部除粒度递变外，不
19、具任何纹层。成因成因浊积岩的特征性层理浊积岩的特征性层理流动强度减小，流水携带能力减弱，悬浮搬运的沉积流动强度减小，流水携带能力减弱，悬浮搬运的沉积物按粒度大小依次先后沉降。物按粒度大小依次先后沉降。沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征5）粒序层理）粒序层理沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征6）块状层理）块状层理块状层理（块状层理（homogeneous bedding）均质层理均质层理层内成分、结构、颜色均匀，不具任何显纹层构造。层内成分、结构、颜色均匀，不具任何显纹层构造。粗、细粒沉积中均可出现。粗、细粒沉积中均可出现。成
20、因成因快速沉积快速沉积细粒悬浮物质：洪水沉积；细粒悬浮物质：洪水沉积；重力流沉积物：浊流沉积。重力流沉积物：浊流沉积。生物扰动生物扰动滨浅海和三角洲相，原生层理被生物扰动完全破坏。滨浅海和三角洲相，原生层理被生物扰动完全破坏。沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征碎屑流沉积块状层碎屑流沉积块状层6）块状层理）块状层理沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征7）韵律层理）韵律层理韵律层理韵律层理（rhythmic bedding）成分、结构或颜色方面不同的薄层有规律重复出成分、结构或颜色方面不同的薄层有规律重复出现。现。纹层厚度从数纹层厚度从数mm到数十到数十cm，层与层平行或近于
21、平行，层与层平行或近于平行成因成因物质搬运或产生方式有规律地交替变化物质搬运或产生方式有规律地交替变化潮汐流周期变化潮汐流周期变化形成砂质纹层与泥质纹层重复交替形成砂质纹层与泥质纹层重复交替潮汐韵律层理，也称砂泥互层层理潮汐韵律层理，也称砂泥互层层理气候的季节性变化气候的季节性变化浅色层与深色层互层浅色层与深色层互层冰川纹泥冰川纹泥 沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征Rhythmic sedimentation including examples of climbing ripple structure, wavy lamination, and lenticular bedding, Pembrokeshire, UK. 沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征沉积学沉积学_ _陆源碎屑岩特征陆源碎屑岩特征4.研究层理的意义1)确定地层顶底，划分对比地层，恢复地层正常产状确定地层顶底，划分对比地层，恢复地层正常产状2)交错层理是最有价值的指向构造交错层理是最有价值的指向构造3)推断古水深推断古水深
