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第二篇 沉积岩

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第二篇 沉积岩沉积岩• 第一章 概述• 第二章 沉积岩的形成过程• 第三章 沉积岩的颜色和构造• 第四章 沉积岩的分类• 第五章 沉积岩各论第一章 概述•沉积岩的 概念 及 分布•沉积岩的形成阶段•沉积岩是在地表和地表下不太深的地方形成的地质体。它是在常温常压条件下,由风化作用、生物作用和某些火山作用产生的物质经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的。• 特点:①常温常压条件;②物质;③搬运、沉积和成岩等地质作用返回沉积岩的分布• 沉积岩是地表最常见的一类岩石,在地壳表层分布甚广,占陆地面积的 75%,而海底几乎全部为沉积物覆盖,但以体积而言,沉积岩仅占岩石圈体积的 5%。• 沉积岩中分布最广的是泥质岩、砂岩和碳酸盐岩,它们共占沉积岩总量的98~99%,其余的沉积岩及沉积矿产仅占 1~2%。沉积岩的形成阶段• 原始物质的生成阶段(风化作用)• 原始物质向沉积物质的转变阶段(搬运作用和沉积作用 =教材的沉积作用)• 沉积物的固结与持续演化阶段(成岩作用)沉积岩的研究意义• 在沉积岩中蕴藏着大量矿产,不仅矿种多,而且储量大。据 19届国际地质学会 (1953年 )统计:世界资源总储量的 75~85%是沉积和沉积变质成因的。可燃有机矿产(石油、天然气、油页岩和煤 )及盐类矿产几乎全为沉积成因的;铁、锰、铝、磷、放射性金属及铜、铅、锌、汞、锑等矿产,多属沉积成因或与沉积岩有成因关系。而且很多沉积岩本身就是矿产 (如作建筑及耐火材料、冶金熔剂、水泥及玻璃原料等 )。• 另外,沉积物和沉积岩还对地下水资源的开发利用,对工程建设的规划和设计有密切关系。• 研究沉积岩还有重大的理论意义,因为沉积岩在地质历史中延续时间长,地壳中岩石最老年龄为 46亿年,而沉积岩最老年龄就是 36亿年,其中有生命记载的岩石年龄为 31亿年,所以沉积岩是研究地球发展、演变、生命起源和进化的宝贵资料。 返回第二章 沉积岩的形成过程•积物的来源•风化作用和风化产物 )•搬运作用和沉积作用 ) •岩作用 ) 积物的来源• 母岩的风化产物• 生物物质• 火山物质• 宇宙物质返回母岩的风化产物• 母岩的风化产物是指先形成岩石经风化作用所形成的物质,这是组成沉积岩的主要物质。返回生物物质• 生物物质是由生物生活动及其遗体分解而生成的有机质,这类物质在沉积岩中分布广泛,却含量不多,但在特殊条件下能集中沉积。返回火山物质• 火山物质系指火山喷发而成的固体碎屑产物,它们在沉积岩中的分布不广,仅在火山活动地区及附近才有大量的堆积。返回宇宙物质• 宇宙物质指的是降落于地球上的天体物质 , 如陨石等 。化作用和风化产物 )• 地壳表层的岩石,在水、空气、太阳能以及生物的作用和影响下发生机械破碎和化学变化的作用,称为风化作用 (( 1) 物理风化作用 ( 2) 化学风化作用 ( 3) 生物风化作用 ( 风化带中矿物的稳定性 2产物:碎屑物、溶解物和不溶残余物质( 构成沉积岩 )返回( 1)物理风化作用 ( 使母岩发生机械破碎,而化学成分极少或根本不变化的风化作用,称为物理风化作用。• 引起物理风化的主要因素有温度的变化、盐晶作用、冰劈作用、植物的根劈作用、动物的钻孔活动、重力作用、应力效应以及水、风和冰川的机械破坏作用等。• 物理风化作用主要发生于严寒的极地,气候干燥、温度变化强烈的干旱气候区,永久积雪的高山区等。其产物主要是碎屑物质。返回( 2)化学风化作 ( 不仅使母岩破碎,而且其矿物成分和化学成分也发生本质的改变,直至形成在地表条件下稳定的矿物组合的过程,称为化学风化作用。• 引起化学风化的主要因素是氧、水、二氧化碳、有机酸等。其进行方式有氧化作用(溶解作用 (水化 (水合 )作用(水解作用 (碳酸盐化作用 (及离子的带出作用和生物化学分解作用等。返回( 3)生物风化作用 ( 生物对岩石、矿物产生机械的和化学的破坏作用,称为生物风化作用。• 生物对母岩的破坏方式既有机械作用 (如根劈作用 ),也有生物化学作用 (如植物、细菌分泌的有机酸对岩石的腐蚀作用 ),既有直接的作用也有间接的作用。• 生物风化作用可发生于任何地区,但以生物繁多、植被发育的温湿地区最强烈。生物特别是微生物的化学风化作用是很强烈的,它不仅可腐蚀和分解岩石,并能从母岩中吸取某些物质,转化为有机化合物,对某些金属矿床的形成也有一定意义。 返回风化带中矿物的稳定性• 矿物的稳定性的 决定因素• 常见造岩矿物 稳定性分级返回矿物的稳定性的决定因素• 内因,即造岩矿物对化学风化的稳定程度决定于它的化学成分和内部构造,对物理风化的稳定程度则决定于矿物的物理性质,如解理、硬度等:• 外因,主要是造岩矿物所处的古地理、古气候条件等条件。积作用 ) • 沉积作用的概念• 屑物质的物理(机械)搬运和堆积作用)• 学沉积作用和化学沉积物(溶解的搬运和沉积作用)• 物沉积作用和生物沉积物• 合沉积作用及其沉积物• 概念 (概念、物理沉积作用的介质及对象)• 1. 碎屑物质在流水中的搬运和沉积• 2 . 碎屑物质在水盆地中的搬运和沉积• 3 . 碎屑物质在风中的搬运和沉积• 4. 冰川的搬运和沉积作用• 5. 浊流的搬运和沉积作用• 6. 风暴流沉积• 7. 碎屑沉积物结构 用介质、作用对象• 概念:只受宏观力学规律支配的物质的搬运和堆积过程称为物理沉积作用,也称机械沉积作用。它是伴随流体的运动而进行的。• 介质: 水、风、冰、及重力• 对象:母岩风化的碎屑物质和不溶残积物;• 游移状态的任何颗粒实体。返回1.碎屑物质在流水中的搬运和沉积• 1) 碎屑物质搬运的影响因素• 2) 碎屑物质的搬运方式• 3) 颗粒大小与水流速度的关系• 4) 碎屑颗粒在流水搬运中的变化• 5) 碎屑颗粒的一般构筑方式和垂向序列返回1)碎屑物质搬运的影响因素•碎屑物质的比重、粒度、形状、相互引力和摩擦力、流水的流速、流量和性质。•当流水动力大于碎屑重力、并克服了摩擦力和引力时,碎屑物质被搬运,反之则沉积。返回2)碎屑物质的搬运方式• 方式:滚动搬运、跳跃搬运和悬浮搬运。• 滚动搬运 是指碎屑颗枚在流水的作用下沿底面而呈悬浮状态前进。• 跳跃搬运 系指碎屑颗粒间歇性地离开底面而沿流向跳跃前进。• 悬浮搬运 指碎屑颗粒在水中保持不沉淀到底面而呈悬浮状态前进。返回3)颗粒大小与水流速度的关系• ( 1)颗粒从静止时开始搬动(侵蚀)所需要的起动流速要大于继续搬运时的流速,因为起动流速不仅要克服颗粒本身的重力,而且还要克服颗粒间的引力及摩擦力,• ( 2)大于 2毫米的颗粒,其起动流速与沉积临界流速相差最小,而且粒级与两种流速成正相关、因此,砾石很难做长距离的搬运,多沿河底呈滚动式前进。• ( 3) 2一 且起动流速与沉积临界流速相差也不大。这说明砂粒在流水中搬运时极为活跃,既易搬运又易沉积,故常呈跳跃式前进。• ( 4)小于 们的起动流速和沉积临界流速之差最大。故粉砂、尤其是更细的泥级颗粒,一经流水搬运就长期悬浮于水体中,不易沉积下来,大多搬运到比较安静的水域中才慢慢地沉积。而且,它们沉积之后不易再呈分散质点被搬运。返回4)碎屑颗粒在流水搬运中的变化• 碎屑物质在搬运过程中,由于颗粒之间的碰撞和摩擦,以及流水对颗粒的分选和化学分解,使其在矿物成分、粒度、分选性和形状上都要发生变化。• 一般是随着搬运距离的加长,其粒度变细;圆度、球度增高;分选变好,不稳定矿物逐渐减少,而稳定矿物相对增多。返回5)碎屑颗粒的一般构筑方式和垂向序列• 13碎屑物质在水盆地中的搬运和沉积• 水盆地包括海洋 、 泻湖 、 湖泊等水体 , 其中以海水盆地较为重要 。• 在海水盆地中 , 碎屑物质由波浪 、 潮汐及海流搬运与沉积 。• 1) 波浪对碎肩物质的搬运能力和搬运容量主要取决于波浪的大小 , 而波浪的大小则决定于风的强度和潮汐作用的影响 。 波浪搬运碎屑物质主要发生在浅海浪基面以上 , 碎屑物质或垂直于海岸方向移动 , 或平行于海岸方向运动 , 波浪在沉积物表面上造成对称或不对称的波纹 。波浪方向反射水流方向反射水流方向滨岸线2) 海流对海底的粗碎屑物质影响较小,而常搬运的是上部的悬浮物质和溶解物质,海流的搬运主要发生在浅海大陆架地区。3)潮汐作用对海岸沉积物的改造和形成、对陆源碎屑和盆内碎屑沉积物则均有很大影响。碎屑物质在水盆地中的搬运多是往返运动(如波浪、潮汐),碎屑物质受到较好的磨蚀和分选,故海相碎屑沉积物分选、圆度较好)稳定矿物多。返回3 .碎屑物质在风中的搬运和沉积风的搬运和沉积物质主要分布在干旱的沙漠地区 , 然而 , 在远洋深海中也能出现尘暴携扬搬运的细粒沉积物 , 由于风的密度和粘度远小于水 , 故风的搬运能力比流水弱 , 一般只能搬运细砂 、 粉砂和泥质物质 , 唯有大风才有可能搬运粗砂以至砾石 。 风的搬运方式也有滚动 、跳跃和悬浮三种 、 其中以跳跃搬运为主 。风运砂的特点是粒度细 、 分选和圆度好 , 可形成大型砂丘 , 以及造成厚度很大的交错层现 。• 教材 川的搬运和沉积作用• 冰川分布于高寒地区,其搬运方式是以碎屑物质浮于冰上或包于冰中呈固体形式搬运,部分碎屑物质则沿谷底被冰拖运。因此,冰川沉积物既无分选又无磨圆,多呈棱角状,碎屑上往往有“丁”字形擦痕和压坑。• 载有碎尼物质的冰川入海后,碎屑物质随着冰的逐渐溶解而陆续沉降,形成冰川一海洋沉积,这种冰川一海洋沉积物不受海洋深度的影响。• 教材 回5.浊流的搬运和沉积作用• 浊流是一种含有大量碎屑物质的高密度底流。在海盆地的大陆斜坡及海底地形倾斜的地区上,沉积物由于地震、构造运动、暴风浪等引起重力滑塌,即可形成浊流。浊流沿海底峡谷或斜坡向下流动,把大量碎屑物质带到大陆斜坡的底部以至深海平原。随着浊流能量的逐渐消失,碎屑物质陆续沉积下来成为浊积物。• 鲍马层序 教材 72返回6. 风暴流沉积• 风暴岩返回7. 碎屑沉积物结构 放到各论中的“他生沉积岩类”学沉积作用和化学沉积物• 概述• 1. 真溶液的沉积作用• 2. 胶体溶液的沉积作用• 3. 化学沉积结构返回概述• 溶解物质的搬运和沉积与物质的溶解度密切有关,其主要受物理化学定律的支配。在自然界中,化学搬运物质组分的溶解度从小到大依次为:• e 2→P 2→。• 而 成真溶液被搬运。• 返回1.真溶液的沉积作用• 主要取决于物质的溶解度,溶解度小者先从溶液中析出,而溶解度大者则较后沉淀。• 物质的溶解度又与 碱度)、 化一还原电位)、温度、压力和 1)介质的 2)介质的 3) 4)温度、压力返回1)介质的 介质的 对易溶盐类的影响不大。各种溶解物质沉淀时均要有一定的 回金属氧化物u i 4质的 介质的 化合物影响很大,而对另一些元素(如 化合物影响则很小。• 赤铁矿、软锰矿等;在还原条件下则成低价化合物沉淀,如黄铁矿、菱铁矿、菱锰矿等返回3) 水中 + 2当水中 应向右进行,解;当水中 应向左进行,而出现 回4)温度、压力• 温度和压力对物质的溶解度有不同程度的影响。多数化合物的溶解度随温度的升高而增大。• 温度是蒸发盐类矿物沉淀的重要条件之一。如 K、 酸盐及氯化物等,都是在具有一定封闭条件的水盆地中,由于气候炎热干燥、蒸发作用强烈才沉淀的。返回2.胶体溶液的沉积作用• 胶体溶液的搬运和沉积胶体质点很小,胶体质点的大小介于粗分散系(悬浮液)和离子分散系(真溶液)之间,放受重力影响甚微,扩散能力很弱。胶体质点带有电荷,而且普遍具有吸附能力。• 当胶体溶液失去平衡时,就会发生凝聚作用,聚集成絮凝状、团块状的块体,在重力作用下就会沉积下来。电解质的加入、正负胶体的混合及胶体溶液的浓缩等均可引起胶体物质的凝聚和沉积。2.胶体溶液的沉积作用• 胶体凝聚沉淀而成的沉积物和沉积岩有如下特点:• 未脱水硬他的凝胶呈胶状,固结成岩后具贝壳状断口;• 胶体沉积物形成的岩石,颗粒细小,吸收性强;常呈钟乳状、结核状、透镜状,有时成层状、龟背状及蜂巢状;• 离子交换能力较强及吸收有不定量的水分,故其化学成分常不稳定。返回3.化学沉积结构• 仿结晶岩结构划分:非晶质、物沉积作用和生物沉积物• 生物活动对物质的搬运与沉积产生直接或间接的作用。• 直接作用是指生物在生活过程中,不断从周围介质中选择吸收某种物质组成自身的骨骼和有机体。生物死亡后,有的可直接堆积形成各种生物成因的岩石或矿产。• 间接作用则是由于生物的生命活动可引起周围介质条件的变化,从而影响某些物质的搬运和沉积。合沉积作用及其沉积物• 概念• 积分异作用• 母岩的风化产物在搬运过程中,因其各自的性质不同,在外界条件的影响下按一定次序分别沉积下来的现象,普斯托瓦洛夫称之为沉积分异作用,并把它分为机械沉积分异作用和化学沉积分异作用。• 机械沉积分异作用• 化学沉积分异作用返回机械沉积分异作用• 碎屑物质在搬运过程中,随着介质流速的减小和动能的减弱。由于粒度、比重、形状等的差异而按一定次序沉积的现象,称为机械沉积分异作用。• 图返回返回化学沉积分异作用• 溶解物质在搬运过程中,由于各种元素和化合物的溶解度不同而发生先后沉积的现象。称为化学沉积分异作用。• 成岩作用 )• 成岩作用的概念• 一、 成岩作用阶段的划分• 二、 主要成岩作用及其作用特点返回成岩作用的概念• 沉积物堆积下来之后,进入与原介质隔绝的新环境,由于物理化学条件的改变,沉积物的物质成分和结构构造将发生一系列的变化,引起沉积物和沉积岩发生变化的作用统称为成岩作用。返回一、成岩作用阶段的划分• 成岩作用阶段的划分:教材 4段)• 1) 同生作用 (阶段)• 2) 浅埋成岩 (阶段)• 段)• 3)深埋藏 成岩作用 (阶段)(后生阶段)• 4) 表生成岩作用 (阶段)段)返回1)同生阶段• 是指沉积物沉积下来与底水脱离接触之前;介质一般为中 化条件;形成海绿石、钙十字沸石、铁锰结核等矿物。还可以形成底栖生物钻孔、生物扰动及变形构造。• 图返回返回2)浅埋成岩作用• 系指沉积物与底水脱离接触,一直到沉积物固结为止发生在沉积物内部的一切物理、化学和生物作用。• 沉积物体积逐渐减小,密度逐渐增大,孔隙水通常可以通畅而缓慢地移动。松散沉积物转变成坚固的沉积岩。厌氧细菌的间接生物化学作用活跃。段)返回3)深埋成岩作用阶段• 是指已固结的沉积岩在上覆沉积物厚度进一步加大、温压进一步升高直到变质作用之前所经历的所有作用。• 首次出现特征变质矿物作为该作用的结束标志。• 粒间水已成为囚水;生物作用一般停止;早期作用的产物可能遭受破坏。返回4)表生成岩阶段• 指岩石被抬升至地表潜水面附近,在渗透水和浅部地下水的影响下发生变化的时期。• 对早期产物有改造和破坏作用。• 注意与风化作用区分。返回二、主要成岩作用及其作用特点• 1. 压实和压溶作用• 2. 胶结作用• 3. 溶蚀和交代作用• 4. 重结晶作用• 5. 成岩矿物的形成返回1. 压实和压溶作用• 沉积物(主要是物理沉积作用和复合沉积作用的沉积物)在上覆沉积物的重压下会排除水分、减少孔隙,结果密度加大、体积缩小。原始沉积物的这种单纯压缩作用称为压实作用。图 14当静水压力达到一定程度时,在沉积颗粒间的接触部位会发生溶解,这种压力所导致的溶解作用称为压溶作用。 图 14胶结作用• 1) 概念• 2) 具有焊接作用的物质• 3) 胶结类型• 4) 胶结物的结构• 5) 胶结物的世代性返回1) 胶结作用 概念• 彼此分立的颗粒被焊接在一起的作用称为胶结作用。• 胶结作用主要在早期成岩作用阶段进行。胶结物在同生作用阶段主要由环境底层水提供;浅埋成岩阶段主要由埋藏沉积物中不稳定成分的分解提供。返回2) 具有焊接作用的物质• 具有焊接作用的物质有:胶结物、基质。• 胶结物:粘结碎屑颗粒的化学沉淀物质,他们比碎屑颗粒形成 晚 。常见的胶结物有:碳酸盐质(方解石、白云石等)、硅质(石英、玉髓及蛋白石)、铁质(赤铁矿、褐铁矿等)及硫酸盐质(石膏、硬石膏、重晶石)。• 基质:与砂或砂级以上颗粒 共生 (即同期形成)的细粉沙和泥质颗粒。返回3) 胶结类型• 教材 14胶结物的结构• 碎屑岩中讲返回5) 胶结物的世代性• 14溶蚀和交代作用• 1) 溶蚀 14 142)交代漂浮自形晶结构 14 14 14 14重结晶作用• 矿物成分借溶解、局部溶解及固体扩散等作用而重新排列组合的现象称为重结晶作用。重结晶作用一般表现为晶粒的加大。它不仅使松软的沉积物转变成为固结的岩石,同时还可破坏沉积物的原生结构构造,形成新的结构构造。• 重结晶作用的强度取决于物质成分、质点大小、成分的均一性及比重等。• 14成岩矿物的形成• 在成岩作用阶段形成的矿物。• 常见的成岩矿物有自生的石英、长石、黄铁矿、白铁矿、海绿石、菱铁矿、方解石、白云石、各种粘土矿物、鲕绿泥石、沸石、磷灰石、石膏、硬石膏、天青石、重晶石等。返回第三章沉积岩的颜色和构造• 色• 积岩的颜色• 沉积岩的颜色按成因可分为原生色和次生色。• 原生色又可分成继承色和自生色。继承色取决于碎屑物质的颜色,为碎屑岩所特有;自生色决定于自生矿物及原生混人物的颜色,主要为化学岩、粘土岩及部分碎屑岩所具有。• 次生色主要是在风化作用过程中,原生色素组份发生次生变化而形成的颜色。积岩的构造• 沉积岩的构造是指岩石各个组成部分的空间分布和排列方式。• 沉积岩的构造是沉积岩最显著的特征之一,尤其是原生构造,为研究岩相古地理等提供重要依据。• 沉积岩的构造,种类多样,成因复杂。有生物成因的,非生物成因的;物理(机械)成因的,化学成因的;有原生的,又有次生的。 表 教材 11生物成因的构造生物成因的构造物理的(原生的) 化学的(主要为次生的)1) 层理2) 层面构造(冲刷构造)3) 变形构造1) 溶解构造2) 凝集构造3) 组成构造1) 生物构造2) 生物层理3) 回1. 物理(机械)成因的构造1) 层理2) 层面构造3) 变形构造返回1) 层理• 概念:层理是沉积岩中最常见的一种原生构造,它是通过成分、结构、颜色等在垂向上(垂直于沉积物表面的方向)的变化而显示的一种层状构造。• 基本术语• 层理的基本类型返回层理的基本类型• ( 1)根据细层的形态与层系的关系,可将层理分为下列类型:水平层理 、 平行层理 、 斜层理 。斜层理根据细层特点又可分为: 单斜层理、交错层理 ;斜层理根据层系界面形态和性质又可分为 :板状斜层理、楔状斜层理和槽状斜层理。图• ( 2)根据层内粒度递变特征划分为:块状层理 、 韵律层理 、 粒序层理 。 图• ( 3) 潮汐层理返回返回返回水平层理• 细层界面平直,彼此互相平行,并且都与层面一致。细层可以由颜色差异、粒度变化、矿物成分不同、片状矿物定向排列等形式显示出来。水平层理见于泥质岩、粉砂岩中,是静水或微弱水流中缓慢沉积作用的标志。 图返回平行层理• 平行层理与细粒沉积中的水平层理形态相似,但成因不同,见于砂质沉积中,顶面往往有平行的线理或拖曳印模。它常与斜层理共生,它是在急流水流状态下形成的。返回返回波状层理细层界面呈波状起伏,但总方向平行层面。层系界面或平行细层、或切割细层。波形有对称的,也有不对称的;有规则的,也有不规则的。波状层理一般是由水介质的波浪运动而形成,也可由水介质的单向运动造成,后者形成不对称波状层理。在波浪和水流可以波及水底沉积的浅水区,如海滨、湖滨以及河漫滩等环境中。图返回斜层理• 内部由一系列斜交层系界面的细层组成,层系界面互相交切、重叠。••返回单斜层理、 交错层理层• A、单斜层理: 细层界面向同一方向倾斜。它是由于流动介质以一定的流速作定向流动形成的。• B、交错层理层:系界面互相切交,各层系中细层的倾斜方向不同,呈交错状。它是由于介质流动方向交替变化形成的。返回板状斜层理、楔状斜层理、槽状斜层理• A、板状斜层理 层系之间的界面为平面,而且互相平行。• B、楔状斜层理 层系之间的界面为平面,但不互相平行。• C、槽状斜层理 层系的下界面为糟状,细层或与之平行、或以一定角度与之切交,层系界面呈弧状相交。• 上述三类斜层理,反映了水流强度逐渐递增的序列。返回块状层理• 岩层不见任何内部构造,称块状层理。块状层理是沉积物的快速堆积产物。有时由于强烈的生物扰动作用,把沉积物原生层理等内部构造破坏,也可使岩层呈块状层理。返回韵律层理• 由层与层间平行或近于平行的两种或两种以上的岩层互层重复出现所组成。常见砂质层和泥质层的韵律层,称为泥砂互层层理。形成于潮汐环境中的潮汐水流的周期变化;或气候的季节性变化的深色 图返回粒序层理• 又称递变层理,系指层内从底到顶粒度由粗向细逐渐变化的一种层理。通常由砾、砂、泥依次沉积组成,具有清晰的底界面,单层厚度一般几十厘米,达 1米者偶见。• 序粒层理有两种类型,其一是粒度由粗向细逐渐变化,由水流强度逐渐减弱沉积而成;其二是粒度粗细混杂,碎屑颗粒显示递变,是浊流沉积的产物。• 图返回潮汐层理• 潮汐层理包括脉状层理、透镜状层理和波状复合层理。• 脉状层理是指层系界面呈波状起伏,波谷内夹有泥质条纹的一种砂质交错层理。• 透镜状层理是指以泥质层系为主,砂质交错沉积层系呈透镜状断续地夹在泥质沉积层系中。• 波状复合层理是指砂质交错沉积层系和泥质层系呈波状交互,是脉状层理和透镜状层理的过渡类型。• 脉状层理、波状复合层理或透镜状层理是在沉积环境有泥、砂供应,水流强度有间歇性变化,砂与泥质相间沉积的潮汐条件下形成 的。 返回2) 层面构造沉积岩的层面构造多种多样,具有重要的成因意义。含见的层面构造有: 波痕 、 泥裂 、 雨痕 、 雹痕 、晶痕 、 冲刷面 、 流痕 、 槽模 、 沟模等。返回波痕• 波痕系运动介质在沉积物表面形成的一种有规律的波状起伏构造。它由一系列近于平行的呈线性延长的波峰和波谷组成,波痕的延长方向一般垂直于介质运动方向。• 波痕乃是在流动的条件下,床沙形体保存在层面上的一种形迹,它的形态反映了形成环境,特别是水动力状况。但是古代地层中所保存下来的大都是沙纹的遗迹, 1968年艾伦曾根据沙纹的波峰 (脊线 )在平面上的延续形态分为直线状、弯曲状、链状、舌形及新月形几种。• 图 返回返回泥裂• 未固结的细粒沉积物 ( 泥质 、 粉砂及细粒碳酸盐沉积 ) 露出水面 , 遭曝晒而千固收缩 , 形成多角形裂缝 , 称为泥裂 。• 图返回雨痕• 雨痕是由雨滴落于松软的泥质沉积物表面上之后,在沉积物表面上所形成的圆形或椭圆形凹穴。雨滴若直落,雨痕圆形;若斜落,雨痕呈椭圆形。返回雹痕雹痕与雨痕相似 , 但较大而深 , 边缘略微高起 , 粗糙 , 形状不规则 。 雨痕和雹痕主要出现在干旱或半干旱环境的陆相细粒沉积物中 。返回晶痕• 在泥质、细粒碳酸盐沉积岩中包含的盐类矿物的晶体痕迹或晶体假象。• 晶痕是干旱炎热的高盐度环境的标志,如盐湖、成化泻湖、萨勃哈等。返回冲刷面由于海平面的升降变化 , 水流对已沉积的沉积物发生再冲刷 , 在沉积层顶部造成凹凸不平的侵蚀面称为冲刷面 。返回流痕• 系指沉积层表面存在的一种树枝状水流痕迹。• 流痕常出现在潮间泥坪,湖滨及何漫滩的泥质沉积层顶面。在其上覆岩层的底面上,常保留有流痕印模。返回槽模• 当泥质沉积层表面被底流冲刷所产生的槽状冲蚀痕迹被上覆砂质沉积物充填后,在砂质层的底面上的上游端突起高,向下游端缓倾,逐渐接近底面的丘状印模,称为槽摸。• 槽模常见于浊流沉积物中,是浊流沉积物的一种特征标志。• 图返回沟模• 在砂质层底面上则保存沟状痕的印模,称为沟模。• 当泥质沉积层表面被水流携带的 “ 工具 ”(如骨骼介壳、砾石、砂粒、树枝等)刻划所产生的沟状痕,由上覆砂质沉积物充填之后,在砂质层底面上则保存沟状痕的印模。一般见于浊流沉积物中,但也可产于浅水沉积物中返回3) 变形构造• 变形构造是在沉积物沉积的同时或稍后,沉积物尚处于塑性状态时,经变形所形成的构造。沉积物的变形主要与自身的某种不稳定性以及重力作用、介质运动等有关。• 常见的变形构造有: 负荷印模 、 球 包卷层理、 滑坡构造 、 碎屑岩脉 、 盘状构造 等。返回负荷印模• 也称为重荷模。常见于泥质层之上的砂质层底面上呈圆形或不规则的瘤状凸起。• 它是由饱含水分的软泥沉积物在可塑性状态下,接受上覆砂质沉积物负荷不均衡所造成的。负荷印模常见于浊积岩中,在浅海、潮坪及河流环境中也可出现。返回球 球 — 枕构造常出现在覆盖于泥质层之上的砂质层中。砂层断成许多球状或枕状的块体,其直径自几厘米到几米,砂球和砂枕的内部有时不见构造,有时有弯曲变形的层理。• 图返回滑坡构造• 水下斜坡上未固结的沉积物,在重力作用下发生滑动而形成的变形构造,称为滑坡构造。滑动使原生层理强烈褶皱、变形、断错以至角砾化。滑坡构造是水下斜坡的良好标志,在浊积岩中、以及三角洲、生物礁和海底峡谷的前缘沉积物中颇为常见。• 图 1、 2、 3返回碎屑岩脉• 饱含水的砂或粉砂 , 在差异压力作用下 , 上冲注入到附近沉积层裂隙中 , 因而形成碎屑岩脉等 。 碎屑岩脉一般规模不大 , 但也有延伸较远者 。• 图返回盘状构造• 系指砂岩或粉砂岩中的盘状纹理。盘状体的直径为 50厘米,边缘上翘,它们可互相重叠。劳和洛皮科罗认为这是在沉积物固结过程中,孔隙水向上流动形成的一种构造。返回2. 化学成因的构造• 1) 溶解构造 ( 缝合线 、溶洞和溶孔、 鸟眼 );• 2) 凝集构造 ( 结核 和晶簇);• 3) 组成构造 ( 叠锥 和龟背石)返回缝合线• 缝合线是在垂直碳酸盐岩等岩石层理的切面中出现的呈头盖骨接合缝式的锯齿状缝隙。缝合线形态多样,可呈微波状、锯齿状、陡峰状等。返回结核• 结核是一种成分、结构、颜色等与围岩有显著差异的矿物集合体,它是成岩阶段物质重新分配的产物。• 结核形态很多,有球状、椭球状、不规则团块状等。结核按成分为:碳酸盐结核、硅质结核、磷酸盐结核、锰质结该、黄铁矿结核、白铁矿结核、石膏结核等。返回叠锥• 叠锥是由一系列漏斗状锥体套叠而成。常见于钙质岩石中,而且具叠锥构造的岩石常呈夹层出现在泥质岩系中。叠锥体一般垂直于层面分布,锥顶向下,锥底朝上。锥高 1~ 10厘米,少数可达 20厘米,锥顶角300~ 600。叠锥由乎行于锥轴的纤维状方解石组成,叠层间以泥质薄膜相隔。返回鸟眼构造• 在细粒碳酸盐岩中,见有一种微小的孔洞,其形状似鸟眼,一般高 1~ 3毫米,长、宽几毫米,大致平行层理排列。孔洞常为亮晶方解石充填,这种构造称为鸟眼构造。因为它们常成群出现,故又叫窗格状构造。返回3. 生物成因的构造• 生物通过生活活动形成的沉积构造。生物形成的特殊构造有:• 1) 生物构造(如生物礁体);• 2)生物层理(如 叠层构造 );• 3) 生物遗迹(如 虫迹、虫孔 )。返回叠层构造• 叠层构造是由蓝绿藻类分泌的粘液捕获粘结砂、粉砂、泥级颗粒或晶体而组成的一种纹层构造。叠层构造由两种不同的纹层相间组成:富藻纹层:又称基本暗带,富屑纹层:又称基本亮带。返回虫迹和虫孔• 虫迹是生物在朱固结的沉积层表面留下的活动痕迹,是一种层面构造,虫迹在下层面上所形成的印模呈圆筒状或压扁的埂状小突起;成弯曲状、树枝状或交叉状分布。• 虫孔是生物在未固结的沉积层内部觅食或穴居的孔道,一般属于岩石内部构造。返回第四章 沉积岩的分类 11
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本文标题:第二篇 沉积岩
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