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第三章 沉积构造2_图文

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
资源描述:
三、流动体制、底床形态及其与层理形成关系底床形态: 河道底床上松散的沉积物在流水的作用下形成的各种形态,也叫床沙形体。床沙形体保存在层面上的痕迹就成为 波痕, 床沙形体迁移过程在层内留下的痕迹就是 层理。例如沙纹、沙丘、冲坑等床沙形体的形态和规模取决于水动力条件。 积河道中的砂体可以划分为下部流动体制和上部流动体制两个强度范围。 下部流动体制 指底床形态主要受底部水流控制, 上部流动体制 指底床形态主要受水体自由表面控制。•当流动强度很小时,沙粒不能移动,悬浮物质沉积形成物运动的平坦的床沙。•流速 20cm/沙移动,由于水具有脉动性,并存在流动阻力,于是在瞬时流速大的地方发生冲刷,在瞬时流速小的地方发生沉积,从而,使河床失去了平整性,形成迎流面向上游缓倾斜,背流面向下游陡倾斜的不对称床沙形体 —— 沙波。沙波一般高 3长 <30为沙纹。•当流速达 50cm/波的波高、波长逐渐增大,波高由 30—— 20长数米,先后出现沙浪、沙丘两种床砂形体。•当流动强度再增大时,波长就会急剧增大,流水以较大的剪切力削蚀沙丘的高度,形成低角度的沙丘(倾角大约 10º),属于过渡流态,沉积物的搬运趋向连续,表面波趋向平缓,与床沙形体的起伏无关, 。•当流动强度进一步增大,低角度的砂丘逐渐消失,形成平坦的床沙。沙粒在平坦的床沙上作连续的滚动和跳跃。•当流动强度继续增大,床沙形体向上游移动,形成逆行沙丘。•当水流强度再增大时,在有相当大的坡度和沉积物搬运量时,则构成大的沉积物丘,形成流槽和凹坑。床沙形体脊的几何形态与交错层理的类型有密切关系:按照床沙形体脊的形态可分为: 直线状、弯曲状、链状、舌状和新月状。直线状和微弯曲状 —— 板状交错层理弯曲状、链状、舌状和新月状 —— 槽状交错层理层理的意义和研究方法研究意义:( 1)有助于正确划分和对比地层、恢复地层产状。( 2)交错层理是最有价值的指向构造,可以确定古水流系统。( 3)根据层理类型,可以推断沉积环境。研究方法:( 1)确定层理类型及其在剖面中的组合关系。( 2)查明层理显现的原因。( 3)详细描述层理的内部特征。( 4)必须进行交错层理的定向测量。第三节 层 面 构 造当沿着层面将岩层分开时,出现在岩层面上的各种构造和铸模称为 层面构造。层面构造有的保存在岩层顶面上,如波痕、剥离线理、干裂和雨痕等;有的在岩层底面上,特别是下伏层为泥岩的砂岩底面上成铸模保存下来,如槽模、沟模和锥模等。1、波痕 2、泥裂3、雨痕和雹痕 4、底层面构造 —— 底模一、波 痕 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。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。为了对波痕进行定量研究 , 需要了解以下各种波痕要素: 叠置波痕和干涉波痕:由于水位 、 浪基面的变化 , 而导致早先形成的波痕被修饰改造而形成 修饰波痕 ;在早先形成的大波痕的基础上重叠小波痕 , 形成 叠置波痕 。 由于不同方向的 水流 或 波浪同时或基本同时作用于沉积物表面形成的波痕称 干涉波痕 。( 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)浪成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。 干裂 干裂又称泥裂 , 是指在气候干旱或太阳暴晒时 , 暴露的泥质或灰泥沉积物 , 因快速脱水收缩在顶面形成的多角形裂隙构造 。裂隙垂直于层面 。 可呈 “ V”字形断面 , 也可呈 “ U”字型 , 裂隙中有上覆沉积物充填 。三、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。如雨滴垂直降落时,小坑呈圆形,否则成椭圆形,坑的边缘略微高起。四、底层面构造由于较高速的流体在下伏沉积物顶面冲刷出一些下凹的坑槽后,又被上覆沉积物覆盖,而形成的一种发育在不同粒度岩层分界面上的凹凸状构造。由于冲刷流体也是沉积覆盖层的流体,所以覆盖层往往比被冲刷层的粒度更粗。常常是砾质岩层覆盖在砂质岩层之上,砂质岩层覆盖在泥质岩层之上。覆盖层底部还常含有从被冲刷层中冲刷下来的碎块 —— 泥砾。水流在泥质沉积物表面冲刷而形成的不连续的长形小凹坑为槽痕。凹坑最深可达几厘米,长从几厘米到几十厘米不等。其上游端陡而深,向下游变宽变浅,逐渐与沉积物表面齐平。槽痕被砂充填,成为砂岩层底面上的槽铸型,即为槽模。 模常顺着水流方向排列 , 其浑圆突起端迎着水流方向 。槽模的出现说明与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 , 是判断浊积岩相的重要标志 。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少超过 1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。出现的相当多,因此是指示古水流方向的可靠标志之一。第四节 变形构造  沉积物沉积后,在固结成岩之前,还处于富含孔隙水状况下所发生的形变,均称变形构造 。(一)负载构造(二)球枕构造(三)滑塌构造(四)包卷层理(构造)(五)碟状构造和柱状构造沉积物形变的机理有几种:(1)密度大的沉积物 (如砂层 )覆盖在密度小的沉积物 (如被水饱和的泥和粉砂层 )之上,形成密度差,在不均匀压力的作用下,引起物质垂向移动。(2)沉积物的液化和流化作用。(3)沉积在斜坡上的沉积物因重力作用而产生移动及滑塌。(4)由于流体流动施加给沉积物表面上的切应力,而产生表层沉积物的形变。 (三 )滑塌构造 滑塌构造 (指已沉积的沉积层在重力作用下发生运动和位移所产生的各种同生形变构造的总称 。滑动变形常引起沉积物的形变、揉皱、断裂、角砾化、岩性混杂一般伴随快速沉积而产生,它是水下滑坡的良好标志。多出现在三角洲前缘、礁前、大陆斜坡及海底峡谷前缘。有多种成因解释:( 1)沉积物的液化作用;( 2)孔隙水的泄水作用。在浊流沉积中较为常见。第五节 化学成因的构造由化学溶解、沉淀作用或结晶作用形成的构造称化学成因的构造。常见的有:1. 晶体印痕与假晶2. 结核3. 缝合线一、晶痕与假晶在适宜条件下,在松软沉积物表面上形成的盐类和冰等物质的结晶体后来由于溶融、溶解作用等而消失,而在层面上留下特殊的晶体印痕。晶痕被充填或原晶体被别的矿物交代就成了 假晶 。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(石盐假晶)、石膏晶体印痕(石膏假晶)、冰晶印痕等。石盐晶体的形成环境: 盐湖、盐沼、潮坪石盐假晶的出现说明:石盐晶体生长时水体盐度增高,埋藏后孔隙水的盐度降低。二、结核指成分、结构、颜色等方面与围岩有明显差别的团块状矿物集合体。主要是未固结岩石中的呈溶液状态的分散物质,重新分配和集中并逐渐增长而成。( 1)形状 :球状、椭球状、饼状或不规则状( 2)大小: <1十 3)成分: 碳酸盐、硫化铁、硫酸盐、硅质、磷酸盐、锰质( 4)内部构造: 很不相同,可以是均质的,同心圆状或放射状等,如龟背石。( 5)产状: 可以单独存在,也可呈串球状成群产出,甚至平行层面分布。同生结核:同生结核为原始沉积或同生阶段形成。结核呈与围岩界限清晰,不切穿层理,层理围绕结核呈弯曲状。成岩结核:成岩结核是沉积物在成岩过程中,物质重新分配形成的。结核成扁平状,部分切穿层理,部分被围岩掩盖,并见层理围绕结核弯曲。生结核明显地切穿层理,而不见层理弯曲现象,常分布于裂隙或层面附近。种形态上看起来像结核,而实际上不是结核的现象。它是因沉积岩在表生阶段由风化作用造成的,可能为球状风化;或为氢氧化铁溶液沿岩层节理缝流动并交代合线是一种裂缝构造。常见于碳酸盐岩中,但也出现在石英砂岩、硅质岩及蒸发岩中。三、缝合线 ( 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。第六节 生物成因的沉积构造一、生物遗迹构造生物遗迹构造 , 即生物遗迹化石 , 是指保存在沉积物层面上及层内的生物活动的痕迹 , 如保存在沉积物层面上的爬迹及停息迹 ,保存在层内的居住迹 、 钻孔迹等 。由活动的生物暂时停息在沉积物表面 形成的浅坑 , 坑的形态与生物的腹面 形态一致 ,凹凸相反 。活动的生物在沉积物表面移动时形成的轨迹,有足迹及移迹之分。主要是底栖生物为了避免水流的冲刷及食肉动物的袭击 , 为了食悬浮物而挖掘一种管状居住穴 , 管具有方向性及形态特征 。由固着底栖觅食动物向沉积物内部进行挖掘形成的通道 , 通常有分枝状及辐射状 , 如均分潜迹 、 螺旋潜迹等 。 通常为食泥的生物在沉积物的表面吞食有机物时造成 , 有方向性 , 不分枝 ,作规则的旋卷弯曲的移动 , 如类沙蚕迹 、 旋圈迹 、 蠕虫迹等 。 三、生物生长构造 — 叠层构造它是由蓝绿藻 (隐藻 )细胞分泌粘液质陷捕和粘结沉积质点而成的一种纹层状构造。叠层构造由两种基本纹层组成: (1)富藻纹层, 又称暗层,藻类组份含量多; (2)富屑纹层,又称亮层,藻类组份含量少。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。四、植物根痕迹一、 鸟眼与窗孔构造( 要出现在泥晶灰岩、微晶白云岩、球粒灰岩、粉屑、砂屑灰岩中的原生小孔洞,被亮晶方解石或硬石膏充填。第七节 其他成因的构造二、示顶底构造在碳酸盐岩的原生孔洞中,有两种不同的充填物, 在孔洞的底部或下部,为泥屑、粉屑等内碎屑充填,色较暗;孔洞的顶部或上部为亮晶方解石充填,色较浅,两者之间界面平直,能表示岩层的顶和底。
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