沉积岩构造2

沉积岩构造(sedimentarystructure)一、物理成因构造•在搬运和沉积时，或者沉积之后不久，在流体流动、重力等物理因素作用下产生•流动成因构造、同生变形构造、暴露成因构造1.流动构造:•由于介质的流动，在沉积物的内部以及表面形成的构造•包括：层面构造、层理构造、叠瓦状层面构造•介质流动或沉积物暴露形成•岩层顶面构造：波痕、剥离线理、雨痕等•岩层底面构造：铸模（槽模、沟模）•波痕(ripplemark)•风、水流、或波浪等介质的运动，在沉积物表面形成的一种波状起伏的层面构造•层面上位波痕，层内为层理•一般采用波长、波高、波痕指数和不对称指数等对波痕进行定量描述流向LL1L2h波痕指数(RI)=L/h波痕不对称指数(RSL)=L1/L2•流水波痕(currentripple)：见于河流和存在有底流的海、湖地带波峰、波谷叫圆滑，不对称，不对称指数大于2或2.5,波痕指数大于5，大多为8~15陡坡倾向指示水流方向小型波痕:L0.6m,大型波痕:L=0.6~30m,巨型波痕:L30m不同水深和流速下的流水波痕的波脊形态•舌状波痕(LinguloidRipples):Thesemud-drapedripplesarelinguloidinform,indicatingshallow,rapidflowwithintheripplestabilityfield.随流动强度增大，波脊由平直变成波曲形、链形、舌形、新月形、菱形菱形波痕为两组不同方向的波脊相交似菱形，是在高流速并有回流作用或极浅水区有流水相互干扰的条件下形成，常见于河流边滩、海滩、潮坪及浅水湖等环节由波浪作用于沉积物表面所形成的，也称为摆动波痕(oscillationripple)，常见于海、湖浅水地带。特点：波峰尖锐、波谷圆滑、形状对称，RSI≈1，RI=4～13（多为6～7）。•浪成波痕（waveripple）浪成波痕•WaveRipples：showingbi-directionalcrosslaminaeindicativeofawaveorigin•风成波浪(aeolianripple)由定向风形成的，常见于沙漠、海或湖的滨岸沙丘沉积中。特点：呈不对称状(极不对称)，不对称度比流水波痕更大，RI=10～70，陡坡倾向与风向一致。•修饰波痕和叠置波痕由于水位、水流和波浪方向、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(modifiedripple)或在早先形成的大波痕的基础上重叠小波痕，形成叠置波痕有的波痕被切蚀使其波峰部分或全部收到破坏，形成削顶波痕干涉波痕叠加波痕•波痕的研究意义根据波痕类型可以了解岩石形成条件不对称波痕指示介质的流动方向浪成波痕可指示地层的顶底海、湖波痕在平面上的分布有平行滨线的趋势因此，波痕的形态和分布，是识别沉积环境的重要依据。•波痕在不同沉积环境中的分布•波痕的研究方法测量波峰走向、陡坡倾向和倾角、波长、波高，计算波痕指数、不对称度。测量大量波峰走向、陡坡倾向，编制玫瑰图。波痕在平面上的分布。•问题1：波痕主要出现在砂质沉积物中还是泥质沉积物中？•问题2：波痕的出现反映沉积环境的水体是深还是浅？•深海调查一个引人注目的发现是：在世界各大洋盆中广泛发育一种大型沉积物波，包括泥波和沙波，特别是泥波更为普遍。Normark等总结了已报道的30个深海大型沉积物波发育区的沉积物波特征：•波长范围为0.3~20km，以1~10km最为常见。•波高范围为3~140m，以10~100m为主高振中、Eriksson、何幼斌等编著的《深水牵引流沉积》一书对深水沉积物波进行成因初探（1998），用内波理论进行了合理的解释•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面上的铸型形式保在下来冲刷痕(scourmark)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。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•槽痕（flutemarks)mark）槽模(flutecasts）Flutecasts槽模通常呈规则而不连续的舌状突起突起稍高的一端呈浑圆状，向另一端变宽、变平逐渐并入底面中大小和形状可以成舌状，锥状，三角形等形态上可对称或不对称高从几毫米到到二十多厘米，长数厘米至数十厘米可以孤立或成群出现，顺着水流方向排列，浑圆突起端迎着水流方向形成过程：泥质沉积物表面上凹凸不平，导致水流的分离和涡流的产生。涡流在松软的泥质沉积物面上冲刷出凹槽。其后，凹槽被砂充填，成为砂岩层底面上的槽铸型——槽模(flutecasts)•纵向脊与沟(longitudinalridgeandfurrow):由一系列平行于水流方向延伸的脊与沟紧密间互排列所组成的构造。•横向冲刷痕(transversescourmark):垂直于水流方向排列的、一系列相互平行的、浅而不对称的冲沟。可能与水流在泥质沉积物表面流动时所产生的剪切现象相结合的侵蚀作用有关。•障碍冲刷痕(obstacle-scourmark):水流在位于沉积物表面上的障碍物周围发生侵蚀和沉积所形成的构造，也常称为水流新月形构造(currentcrescent)。•ChannelCast：Aflowofcoarsematerialcutintounderlyingmud,formingachannel,andeventuallyhardenedintorockChannelizedbedding.Erosivescoursthatbackfillwithsandmaygiverisetoisolatedchannelizedsandbodies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(toolmark).•沟痕(模)(groovemark/cast)•V形痕(chevronmark)•戳痕(prodmark)•弹跳痕(bouncemark)•刷痕(brushmark)•跳跃痕(skipmark)•滚动痕(rollmark)•大型滚动痕(large-scaleslidemark)其它表面痕迹•细流痕(rillmark)•冲淤构造(scourandfillstructure)•冲蚀构造(washoutstructure)•冲流痕(swashmark)•剥离线理(partinglineation)•水位痕(waterlevelmark)•皱痕(wrinklemark)•粘附波痕和粘附瘤(adhesionrippleandadhesionwarts)•Scour-and-FillStructures：Hereflowsofcoarsesedimentrepeatedlyeroded,thenfilledchannels(scours)intheunderlyingsediment.Thecoarsefillwasitselfscouredandfilled.•HummockyCross-Bedding：Hummockycross-beddingisadistinctivebeddingpatternthatisasignofancientstorms,likehurricanes•Hummockycross-beddingismoreformallyknownashummockycross-stratificationandoftengiventheabbreviationHCS•asandyseafloornearthebeachbutnottoonear,roiledbyamajorstormwithmoresandpouringinfromthebeach.Pilesofsandatleastameterhigh(hummocks)arebuiltupandtravelacrossthebottom,sandbeingerodedofftheupstreamsideanddumpedontheleadingdownstreamside.Thewholeseafloorisbuiltupwithapermanentnewcoatofsand,bearingtheinternalmarksleftbythehummocksasthecurrentsmovedthemaround•Rip-UpClasts：Rip-upclastsarecreatedbyvigorousflowsofcoarsesediment,liketheseaflooravalanchethatformedthisturbiditebed•Asthegravelandsandcourseddownslope,itoccasionallysweptupchunksofthemuddysidesofitschannel.Afewoftheseclastsarepreservedasmudstone,whichismuchsofterthantheconglomeratearoundit.Thustheseparticularrip-upclastshavelargelyerodedoutofthesurroundingrock,butenoughoftheshalymaterialislefttotellwhatoncefilledtheholes.Theymayalsobecalledmudstoneclasts,intraformationalorintrabasinalclasts,orclaychips.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。层理(bedding)•层理(bedding):岩石性质沿垂向变化的一种层状构造，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(Lamina)—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见的层,亦称细层。成因：在一定条件下同时沉积的。特征：厚度小，一般数mm～数cm。层系(set):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(coset)—由两个或两个以上岩性（成分、结构）基本一致的相似层系或性质不同但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(bed)—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。一个层可以包括一个或若干个纹层、层系或层系组。层没有限定的厚度，其厚度变化范围很大，为几厘米～几十米，通常是几厘米～几十厘米。按厚度，可以划为：块状层(1m)、厚层(0.5~1m)、中层(0.1~0.5m)、薄层(0.1~0.01)、微细层或页状层(0.01m)。层理的分类及主要类型•按照层内组分和结构性质把层理划分为四种类型：非均质层理、均质层理、递变层理、韵律层理。•其次，在非均质层理中，再按照几何形态进一步分为水平、平行、波状、交错、压扁、透镜状层理。•水平层理和平行层理特点：纹层呈直线互状相平行，并且平行于层面。水平层理(horizontalbedding)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(parallelbedding)主要产于砂岩中，是在较强的水动力条件下，高流态中由平坦的床沙迁移而成的。一般出现在急流或高能环境中，如河道、湖岸、海滩等环境。波状层理（wavybedding）特点：纹层呈对称或不对称的波状，但总的方向平行于层面。•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运动造成的。•