沉积岩的构造与颜色

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1、沉积岩的构造与颜色沉积岩的构造与颜色 原生沉积构造在沉积过程中产生的并受沉积条件所控制的沉积构造。 次生沉积构造在沉积期后由压实作用、成岩作用等所产生的沉积构造，如缝合线、成岩结核等。 三、沉积构造的分类 （1）按形态分（层理构造、层面构造、结核） （2）按沉积岩形成阶段分（沉积的、成岩的、后生的）（3）按成因分（机械成因构造、化学成因构造、生物成因构造）物理成因的沉积构造 一、流动构造 二、准同生变形构造 三、暴露成因的构造 一、流动构造 流动构造系指沉积物在搬运和沉积时，在流体（主要是水和空气）的流动作用下形成的构造。（一）波痕（二）冲刷痕（三）压刻痕（四）其它表面痕迹（五）层理（六）叠瓦

2、状构造 （一）波痕 波痕是风、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。 波波 痕痕 要要 素素波长（波长（L L）两个相邻波峰或波谷之间的水平距离。两个相邻波峰或波谷之间的水平距离。波高（波高（H H）波峰与波谷之间的高差。波峰与波谷之间的高差。波痕指数（波痕指数（RIRI）=L/H=L/H，表示波痕相对高度及起伏情况。表示波痕相对高度及起伏情况。波痕不对称指数（波痕不对称指数（RSIRSI）=L=L1 1/L/L2 2，表示波痕的不对称程度。表示波痕的不对称程度。 波痕的形态大小差别很大，种类繁多，按成因可大致分为三种类型：浪成的、流水的和风成的。 然后再根据其大

3、小和形态还可以进一步划分。 1、流水波痕 （1）成因：由定向流动的水流形成，见于河流和和存在有底流的海湖近岸地带。 （2）特点：波峰波谷均较圆滑，呈不对称状，RSI2（2.5），RI5（815），陡坡指示水流方向。 流水波痕按大小可进一步分为： 小型的，L30m，波高0.30.6m 2、浪成波痕 （1）成因：由产生波浪的动荡水流形成，常见于海、湖浅水地带。 （2）特点：波峰尖锐、波谷圆滑、形状对称，RSI1，RI=413（多为67） 3、风成波痕 （1）成因：由定向风形成，常见于沙漠、海、湖滨岸的沙丘沉积中。 （2）特点：呈不对称状，不对称度比流水波痕更大，RI=1070，陡坡倾向与风向一致。

4、 4、波痕的研究意义 （1）根据波痕类型可以了解岩石形成条件。 （2）不对称波痕指示介质的流动方向。 （3）波痕可指示地层的顶底。 （4）海、湖波痕在平面上的分布有平行滨线的趋势。 （5）波痕的形态和分布，是识别沉积环境的重要依据。 5、波痕的研究方法 （1）测量波峰走向、陡坡倾向和倾角、波长、波高，不对称度。 （2）波痕在平面上的分布。 （3）测量大量波峰走向、陡坡倾角，编制玫瑰图。 一、流动构造（一）波痕（二）冲刷痕（三）压刻痕（四）其它表面痕迹（五）层理（六）叠瓦状构造 （二）冲刷痕 水流在泥质沉积物表面流动时冲刷出来的痕迹称为冲刷痕。 形成于泥质沉积物表面上的冲刷痕，通常以上覆砂质层底

5、面上的铸模形式保在下来。 1、槽痕 水流在泥质沉积物表面冲刷而成的不连续的长形小凹坑。 凹坑最深可达几厘米，长从几厘米到几十厘米。其上游端陡而深，向下游变宽变浅，逐渐与沉积物表面齐平。 上覆砂质层底面上的槽痕铸型槽模。 2、纵向脊与沟 是由一系列平行于水流方向延伸的脊与沟紧密间互所组成的构造。 一、流动构造（一）波痕（二）冲刷痕（三）压刻痕（四）其它表面痕迹（五）层理（六）叠瓦状构造 （三）压刻痕 水流所携带的物体在松软的沉积物表面上运动时所刻蚀或刻划出来的痕迹，称为压刻痕或工具痕。1、沟痕（groove marks）2、V形痕（chevron marks）3、戳痕（prod marks）4、

6、弹跳痕（bounce marks）5、刷痕（brush marks）6、跳跃痕（skip marks）7、滚动痕（roll marks）8、大型滑动痕（large-scale slide marks） 一、流动构造（一）波痕（二）冲刷痕（三）压刻痕（四）其它表面痕迹（五）层理（六）叠瓦状构造 （四）其它表面痕迹1、细流痕（rill marks）2、冲淤构造（scour-and-fill structures）3、冲蚀构造（washout structures）4、冲流痕（swash marks）5、剥离线理（parting lineation）6、水位痕（water level marks）7

7、、皱痕（wrinkle marks）8、 粘 附 波 痕 （ adhesion ripples） 和 粘 附 瘤（adhesion warts） 一、流动构造（一）波痕（二）冲刷痕（三）压刻痕（四）其它表面痕迹（五）层理（六）叠瓦状构造 （五）层理 层理是沉积岩最典型最重要的特征之一。它是沉积物沉积时水动力条件的直接反映，也是沉积环境的重要标志之一。 1、基本术语 层理岩石性质沿垂向变化的一种层状（bedding）构造，它可以通过矿物成分、结构、颜色的突变和渐变而显现出来。 岩石因层理的存在而显出岩石的非均质性。层理的基本类型及有关术语 纹层组成层理的最基本的最小的单位，纹层之内没有任何肉眼可

8、见的层。亦称细层。成因：在一定条件下同时沉积的厚度：小，一般数mm数cm 层系由许多在成分、结构、厚度和产状上近似的同类型纹层组合而成。 它们形成于相同的沉积条件下，是一段时间内水动力条件相对稳定的产物。 层系组由两个或两个以上岩性（成分、结构）基本一致的相似层或性质不同组成因上有联系的层系叠覆组成，其间没有明显间断。也称层组。 层组成沉积地层的基本单位。由成分基本一致的岩石组成，它是在较大区域内，在基本稳定的自然条件下沉积而成的。 2、层理的主要类型 2.1水平层理和平行层理 （1）共同点：纹层呈直线互状相平行，并且平行于层面。 （2）不同点： 水平层理（horizontal bedding

9、）主要产于泥质岩、粉砂岩以及泥晶灰岩中，是在比较弱的水动力条件下，由悬浮物沉积而成。出现在低能环境中，如深湖、泻湖、深海等环境。 平行层理（parallel bedding）主要产于砂岩中，是在较强的水动力条件下，由床沙物质迁移而成的。一般出现在急流或高能环境中，如河道、湖岸、海滩等环境。思考题 试比较水平层理与平行层理的异同点（形态、岩性、形成时的水动力条件、形成环境）。 2.2 波状层理 （1）特点：纹层呈对称或不对称的波状，但总的方向平行于层面。 （2）成因：主要是沉积介质的波浪振荡造成的，其次是单向水流的前进造成的。一般要有大量悬浮物质沉积，当沉积速率流水的侵蚀速率时，可保存连续的波状

10、层理。 在水介质稍浅的地区，如海、湖的浅水地带和河漫的滩等地区较常见。 2.3 交错层理 最常见的一种层理。在层的内部由一组倾斜的细层（前积层）与层面或层系界面相交。又称斜层理。 按其层系厚度可分为小型（200cm）交错层理。 （1）板状交错层理 层系之间的界面为平面而且彼此平行。大型板状交错层理在河流沉积中最为典型。 （2）楔状交错层理 层系之间的界面为平面，但不互相平行，层系厚度变化明显呈楔形。层系间常彼此切割，纹层的倾向及倾角变化不定。常见于海、湖浅水地带及三角洲地区。 （3）槽状交错层理 层系底界为槽形冲刷面，纹层在顶部被切割。在横切面上，层系界面是槽状，纹层与之一致也是槽状；在纵切面

11、上，层系底界面呈弧状，纹层与之斜交。顶视为重叠的瓣状。 （4）其它类型的交错层理 爬升波纹交错层理 羽状交错层理 浪成波纹交错层理 丘状交错层理 洼状交错层理 风成交错层理 洼状交错层理 风成交错层理 羽状交错层理 一种特殊类型的交错层理。其特点是纹层平直或微向上弯曲，相邻斜层系的纹层倾向相反，延伸至层系界面彼此呈锐角相交，呈羽毛状。 丘状交错层理 由一些大型的宽缓波状层系组成，外形上象隆起的圆丘状，向四周缓倾斜。 2.4 压扁层理和透镜状层理 这是在砂、泥沉积中的一种复合层理。 它是由压扁层理（又称脉状层理）、波状复合层理和透镜状层理组合而成。 这种复合层理的形成，说明环境有砂、泥供应，而且

12、水流活动期与水流停滞期交替出现。 主要发育在粉砂岩、泥质粉砂岩与泥岩、粉砂质泥岩互层的地层中。 主要形成于潮下带和潮间带及深水砂泥沉积环境中。 2.5 递变层理 又称粒序层理，是具有粒度递变的一种特殊层理。 其特点由底向上至顶部颗粒逐渐由粗变细，除了粒度变化外，没有任何内部纹层。主要由浊流形成。 2.6 韵律层理 在成分、结构和颜色方面的不同的薄层作有规律地重复出现而组成的。 成因：物质搬运或产生方式有规律地发生交替变化造成的。 （1）潮汐环境中的韵律层理 （2）季节性变化产生的韵律层理 一、流动构造（一）波痕（二）冲刷痕（三）压刻痕（四）其它表面痕迹（五）层理（六）叠瓦状构造 二、准同生变形

13、构造（一）负载构造（二）球枕构造（三）滑塌构造（四）包卷层理（构造）（五）碟状构造（六）坑丘构造 准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。 这类构造通常是局部分布的，基本上局限于上、下未变形层之间的一个层内。 （一）负载构造 也称负荷构造、重荷模（load casts）等。是指覆盖在泥质岩之上的砂层底面上的瘤状突起。 它是由于下伏的含水塑性软泥承受了不均匀的负载，使上覆砂质物陷入下伏泥质物中产生的。 形状很不规则，一般不对称，排列杂乱，大小不一，几mm几dm。 （二）球枕构造 砂球和砂枕构造 （三）滑塌构造 是指斜坡上未固结的沉积物在重力

14、作用下发生滑动而形成的变形构造。 这类构造常局限于一定层位中，与上、下岩层呈突变接触。 （四）包卷层理（构造） 或称包卷构造、旋卷层理、扭曲层理、揉皱层理、卷曲层理等。 是指在一个岩层内所发生的纹层盘回和扭曲现象。 它常被限于一个层内连续分布，并显示出小型开阔向斜和紧密背斜的复杂现象。 主要见于较薄层粗粉砂层或细粉砂层中，可以是硅质的或碳酸盐质的。 （五）碟状构造 由模糊的形如碟状的上凹纹层组成，直径一般为几cm。它们在横向上断续分布，垂向上互相重叠，其间为泄水通道的砂柱分开。 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，因而又称泄水构造。 主要出现在迅速

15、沉积并饱含孔隙水的砂岩中，尤其是重力流沉积中。 三、暴露成因的构造（一）雨痕及冰雹痕（二）泥裂（干裂）（三）流痕（四）泡沫痕 （一）雨痕及冰雹痕 雨痕、冰雹痕是雨滴或冰雹降落在泥质沉积物的表面，撞击成的小坑。 （二）泥裂（干裂） 在平面上呈多角形或网格状龟裂纹，断面形状呈“V”字形，也可呈“U”字型。 常见于粘土岩和碳酸盐岩中。第二节 化学成因的沉积构造 一、结晶构造 二、结核 （一）晶体印痕与假晶 在适宜条件下，在松软沉积物表面上可形成盐类和冰等物质的结晶体，这些晶体后来由于溶融、溶解作用等而消失，从而在层面上留下特殊的晶体印痕。 晶体印痕一般在泥质沉积物中容易保存。 常见的有石盐晶体印痕（

16、石盐假晶）、石膏晶体印痕（石膏假晶）、冰晶印痕等。 （二）结核 结核是岩石中自生矿物的集合体。 这种矿物集合体表现为在成分、结构、颜色等方面与围岩有显著判别的不规则团块。 结核成因分类： （1）同生结核：与沉积作用同时形成的，如现代海底的Fe、Mn结核，结核不切穿层理，而是层理绕过结核呈弯曲状。（2）成岩结核：成岩阶段物重新分配的产物。它既可以切穿层理，又可见层理绕过结核呈弯曲状。（3）后生结核：形成于沉积物固结成岩以后，常沿裂隙带和层理分布，故它切穿层理而无层理弯曲现象。a、同生结核，b、后生结核，c、成岩结核，d、假结核 结核的研究意义： （1）结核可以作为对比标志，用于划分对比地层。 （

17、2）结核可以作为地球化学相的标志。 （3）结核可以作为直接找矿标志。第四节 生物成因的沉积构造 一、生物遗迹构造 二、生物扰动构造 三、生物生长构造叠层构造 四、植物根痕迹 生物成因的沉积构造是指生物由于活动或生长而在沉积物表面或内部遗留下来的各种痕迹，其中包括生物遗迹构造、生物扰动构造、生物生长构造、植物根迹等。 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。包括生物生存期间的运动、居住、觅食和摄食等行为遗留下的痕迹，所以又称痕迹化石或遗迹化石。 痕迹化石的基本类型及其在复理石及其在复理石和磨拉石中的产状 痕迹化石是判断沉积环境的良好标志。 二

18、 生物扰动构造 底栖生物的活动使沉积物遭受破坏，而形成不具有确定形态的生物扰动现象，这类构造生物扰动构造。各种生物扰动构造及其演变 三、生物生长构造叠层构造 具有叠层构造的岩石称叠层石。 叠层石的形态变化多样，明显地受环境因素的制约。基本形态有层状、波状、柱状及锥状。叠层石的形态与水动力条件有关 四、植物根痕迹 1植物根呈炭化残余或枝叉状矿化痕变出现。在煤系地层中特别常见，是陆相的可靠标志。 2植物根印痕对识别淡水和微咸水环境是有价值的。 3根系层的存在可说明植物就地生长。第五节 沉积岩的颜色 一、沉积岩颜色的成因类型 二、引起沉积岩颜色的原因 三、颜色的意义和描述方法 一、沉积岩颜色的成因类

19、型 按成因可分为三类： 继承色 自生色 次生色 其中继承色和自生色都是原生色。 1、继承色 主要决定于碎屑颗粒的颜色，如长石砂岩多呈红色，纯石英砂岩呈白色。 2自生色 决定于沉积物堆积过程中及其早期成岩过程中自生矿物的颜色，如海绿石。 3次生色后生作用阶段或风化过程中，原生组分发生次生变化，由新生成的次生矿物所造成的颜色。 二、引起沉积岩颜色的原因 沉积岩的颜色主要决定于岩石的成分，即沉积岩的颜色主要决定于岩石的成分，即决定于岩石中所含的染色物质决定于岩石中所含的染色物质色素，或者说色素，或者说沉积岩的颜色多半是由含铁质化合物或含游离碳沉积岩的颜色多半是由含铁质化合物或含游离碳等染色物质（色素）造成的。等染色物质（色素）造成的。 三、颜色的意义和描述方法 1、意义 （1）岩石的颜色和色调具有划分和对比地层的意义。 （2）岩石的颜色通常具有一定的成因意义，有助于了解古地理条件及可以作为评价找矿的标志。 2、描述方法 （1）应以表示主要颜色为主。 （2）在观察颜色时，必须看到新鲜面。 （3）在野外，颜色的描述应逐层进行。 （4）要查明颜色的原生性或次生性及其成因性质。本章完