
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文檔簡介
1、 描述巖芯的沉積學基礎是一個廣泛的命題,描述巖芯的沉積學基礎是一個廣泛的命題,建議參考何起祥等編著的建議參考何起祥等編著的中國海洋沉積地質(zhì)中國海洋沉積地質(zhì)學學 (20062006)第一篇第一篇總論。本講內(nèi)容多摘總論。本講內(nèi)容多摘自該書,并參考了劉寶珺、曾允孚的自該書,并參考了劉寶珺、曾允孚的巖相古巖相古地理基礎和工作方法地理基礎和工作方法(19851985)。)。 第一講對描述巖芯的第一講對描述巖芯的8 8個問題進行了介紹,個問題進行了介紹,現(xiàn)僅就碎屑沉積物的結(jié)構和構造兩項內(nèi)容現(xiàn)僅就碎屑沉積物的結(jié)構和構造兩項內(nèi)容 擷其擷其要者簡述之:要者簡述之: 沉積物的結(jié)構是非常重要的成因標沉積物的結(jié)構是非
2、常重要的成因標志。描述的主要內(nèi)容是:志。描述的主要內(nèi)容是: 顆粒大?。活w粒大小; 顆粒形態(tài);顆粒形態(tài); 顆粒表面特征;顆粒表面特征; 雜基和膠結(jié)物的結(jié)構。雜基和膠結(jié)物的結(jié)構。v肉眼鑒定碎屑沉積物的顆粒大小和分布,依靠手肉眼鑒定碎屑沉積物的顆粒大小和分布,依靠手感,并借助于感,并借助于1020倍的放大鏡。熟練的地質(zhì)人倍的放大鏡。熟練的地質(zhì)人員可以成功地分辨出砂中的粗砂、中砂、細砂,員可以成功地分辨出砂中的粗砂、中砂、細砂,砂質(zhì)沉積物和泥及泥質(zhì)沉積物,但憑肉眼鑒別出砂質(zhì)沉積物和泥及泥質(zhì)沉積物,但憑肉眼鑒別出粉砂質(zhì)或黏土質(zhì)的可靠度甚低。只有黏土(按粉砂質(zhì)或黏土質(zhì)的可靠度甚低。只有黏土(按Folk)塑
3、性極強,在潮濕狀態(tài)時可搓成)塑性極強,在潮濕狀態(tài)時可搓成1mm直徑直徑的細條,并饒手指一圈而不出現(xiàn)裂紋。的細條,并饒手指一圈而不出現(xiàn)裂紋。v現(xiàn)場的涂片鑒定可以彌補肉眼鑒定之不足?,F(xiàn)場的涂片鑒定可以彌補肉眼鑒定之不足。v至于沉積物的粒度參數(shù),有賴于粒度分析。建議至于沉積物的粒度參數(shù),有賴于粒度分析。建議在整理資料時應用概率累計曲線。并再次提醒大在整理資料時應用概率累計曲線。并再次提醒大家小于家小于46的顆粒大多屬于懸浮組分,有些甚的顆粒大多屬于懸浮組分,有些甚至呈膠體狀態(tài)搬運,它的運動學和動力學機制絕至呈膠體狀態(tài)搬運,它的運動學和動力學機制絕對不同于粗粉砂以上粒級的推移搬運機制;顆粒對不同于粗粉
4、砂以上粒級的推移搬運機制;顆粒在水體中的沉降也遠遠滯后于粗于在水體中的沉降也遠遠滯后于粗于46的顆粒。的顆粒。水愈深分異就愈明顯。因此一個樣品中粗、細組水愈深分異就愈明顯。因此一個樣品中粗、細組分常常是不同時期的。將粗于分常常是不同時期的。將粗于46的顆粒的分的顆粒的分析解釋方法簡單地用于細顆粒的動力學分析是非析解釋方法簡單地用于細顆粒的動力學分析是非常危險的。將粒度曲線中細組分的的峰值,與粗常危險的。將粒度曲線中細組分的的峰值,與粗組分的峰質(zhì)一并稱為組分的峰質(zhì)一并稱為“雙峰雙峰”或或“多峰多峰”也是錯也是錯誤的。誤的。v通常觀察描述碎屑顆粒形態(tài)是指顆粒的通常觀察描述碎屑顆粒形態(tài)是指顆粒的圓度
5、、球圓度、球度、和形狀。度、和形狀。v肉眼觀察描述時球度只在細礫以上級別的顆粒和肉眼觀察描述時球度只在細礫以上級別的顆粒和片狀礦物中描述。片狀礦物中描述。v圓度應用圓度應用Ressel和和Taylor的碎屑顆粒標準圓度分的碎屑顆粒標準圓度分級,分為級,分為5級,即:級,即:棱角狀、次棱角狀、次圓狀、棱角狀、次棱角狀、次圓狀、圓狀和極圓狀圓狀和極圓狀5級,級,可以根據(jù)顆粒角、棱、面的可以根據(jù)顆粒角、棱、面的磨蝕程度肉眼判斷顆粒的圓度。磨蝕程度肉眼判斷顆粒的圓度。 圓 度 分 級圓 度 分 級圓圓 度度 特特 征征投影投影肉眼判斷顆粒的圓度的標準肉眼判斷顆粒的圓度的標準角角棱棱面面棱角狀顆粒無磨蝕
6、,形態(tài)明顯無磨蝕,形態(tài)明顯無磨蝕,形態(tài)明顯次棱角狀顆粒開始磨蝕無磨蝕,形態(tài)明顯無磨蝕,形態(tài)明顯次圓狀顆粒消失圓化開始磨蝕無磨蝕,形態(tài)明顯圓 狀 顆 粒消失圓化消失圓化開始磨蝕極圓狀顆粒消失圓化消失圓化消失圓化在肉眼或顯微鏡下,甚至掃描電子顯微鏡下才能在肉眼或顯微鏡下,甚至掃描電子顯微鏡下才能看到的沉積物顆粒表面微細結(jié)構??吹降某练e物顆粒表面微細結(jié)構。主要的觀察對象是石英砂顆粒,石英顆粒在于透主要的觀察對象是石英砂顆粒,石英顆粒在于透明無解理,硬度較大各向均一,不易產(chǎn)生礦物表明無解理,硬度較大各向均一,不易產(chǎn)生礦物表面自身特征造成的形態(tài)干擾,又是碎屑沉積顆粒面自身特征造成的形態(tài)干擾,又是碎屑沉積
7、顆粒的主要成分,其表面特征最能反映顆粒表面經(jīng)歷的主要成分,其表面特征最能反映顆粒表面經(jīng)歷的動力狀態(tài)。的動力狀態(tài)。它是它是20世紀世紀60年代發(fā)展起來的研究沉積動力環(huán)境年代發(fā)展起來的研究沉積動力環(huán)境的新方法。的新方法。石英砂顆粒表面形態(tài)主要包括顆粒的磨光石英砂顆粒表面形態(tài)主要包括顆粒的磨光度,顯微刻痕或蝕痕,機械撞擊的坑槽、度,顯微刻痕或蝕痕,機械撞擊的坑槽、斷口,化學溶蝕、化學沉淀和再結(jié)晶。斷口,化學溶蝕、化學沉淀和再結(jié)晶。1968年,年,Krinsley和和Donahue總結(jié)了石英總結(jié)了石英砂表面結(jié)構及其成因意義。雖然石英砂顆砂表面結(jié)構及其成因意義。雖然石英砂顆粒表面結(jié)構特征的掃描電子顯微鏡
8、研究是粒表面結(jié)構特征的掃描電子顯微鏡研究是一項專門的研究,但它仍然是由沉積學家一項專門的研究,但它仍然是由沉積學家來完成。因此在描述巖芯時,就要選擇適來完成。因此在描述巖芯時,就要選擇適當?shù)牟蓸訉游?。當?shù)牟蓸訉游弧I海濱海風成風成冰川冰川成巖成巖高能帶破波帶中低能海灘熱帶沙漠海岸砂冰川冰水波型紋溶蝕1.方向不規(guī)則 的V形坑,平均深度0.1,密度 2條/2; 2.直線型或彎曲的刻槽;3.塊狀或貝殼狀斷口。1.梯形、V形坑,隨著能量的增加,梯形坑被雜亂排列的V形坑取代; 2.高能帶與低能帶之間,存在著連續(xù)的過渡帶。1.蛇曲脊; 2.遞變?。?3.在化學和機械作用下,上述特征多被規(guī)則的坑狀表面或“霜
9、面”所取代。1.蛇曲脊; 2.遞變弧。1.各種貝殼狀斷口 ;2.極高的突起(與濱岸和風成環(huán)境比較); 3.近乎平行的階梯;4.弧形階梯; 5.各種長度的擦痕; 6.疊瓦狀塊狀斷口,貌似陡峭的拱脊; 7.不規(guī)則的凹坑,與貝殼狀斷口伴生; 8.棱狀面紋,由一系列平行棱組成,并具極細粒背景。冰川18的圓化。發(fā)育程度不同的彎曲的分枝狀細紋。相對較平的無特征表面。 B QC2-14,次圓狀,具貝殼狀斷口,較老的凹面密布溶蝕網(wǎng)紋,撞擊面上,次圓狀,具貝殼狀斷口,較老的凹面密布溶蝕網(wǎng)紋,撞擊面上有有V形坑、貝殼狀斷口、階梯狀斷痕,可見顆粒脊溶蝕圓化,表面有零星硅形坑、貝殼狀斷口、階梯狀斷痕,可見顆粒脊溶蝕圓
10、化,表面有零星硅質(zhì)沉淀。質(zhì)沉淀。 C QC2-15,圖,圖QC2-14局部放大,可見顆粒脊溶蝕圓化。局部放大,可見顆粒脊溶蝕圓化。 E QC2-37,極圓狀,表面具,極圓狀,表面具V形撞擊坑和少量刻痕,具階梯狀斷口,粒脊、形撞擊坑和少量刻痕,具階梯狀斷口,粒脊、邊角和刻痕均溶蝕圓化,有小的溶蝕坑。邊角和刻痕均溶蝕圓化,有小的溶蝕坑。 F QC2-39次棱角狀,具階梯狀次棱角狀,具階梯狀斷口和貝殼狀斷口,左下角有一明顯的撞擊坑,及放射狀粒脊,粒脊和邊斷口和貝殼狀斷口,左下角有一明顯的撞擊坑,及放射狀粒脊,粒脊和邊角均已溶蝕圓化。右側(cè)較老的表面具網(wǎng)狀溶蝕紋。角均已溶蝕圓化。右側(cè)較老的表面具網(wǎng)狀溶蝕
11、紋。H QC2-73,次棱角狀,方形,具鱗剝現(xiàn)象,表面布滿瘤狀溶蝕網(wǎng)紋和溶,次棱角狀,方形,具鱗剝現(xiàn)象,表面布滿瘤狀溶蝕網(wǎng)紋和溶蝕坑。蝕坑。 I QC2-75,碟形坑局部,碟形坑內(nèi)外疊加了大量小型,碟形坑局部,碟形坑內(nèi)外疊加了大量小型V形和圓形形和圓形撞擊坑,顆粒粒脊撞擊坑,顆粒粒脊和邊角溶蝕圓化,左下側(cè)具溶蝕圓化的階梯狀斷口。和邊角溶蝕圓化,左下側(cè)具溶蝕圓化的階梯狀斷口。 J QC2-81,碟形坑局部,碟形坑內(nèi)外疊加了大量小型,碟形坑局部,碟形坑內(nèi)外疊加了大量小型V形和圓形撞擊形和圓形撞擊坑,顆粒粒脊和邊角溶蝕圓化,左下側(cè)具溶蝕圓化的階梯狀斷口???,顆粒粒脊和邊角溶蝕圓化,左下側(cè)具溶蝕圓化的
12、階梯狀斷口。 L QC2-90,極圓狀,磨圓度高,表面具有大量,極圓狀,磨圓度高,表面具有大量V形和圓形撞擊坑。形和圓形撞擊坑。 M QC2-47 次圓狀,表面布滿溶蝕坑、溶蝕槽、溶痕和溶蝕網(wǎng)紋(河漫灘風化次圓狀,表面布滿溶蝕坑、溶蝕槽、溶痕和溶蝕網(wǎng)紋(河漫灘風化石英砂顆粒)。石英砂顆粒)。N QC2-67 次棱角狀,具碟形和次棱角狀,具碟形和V形撞擊坑、貝殼狀斷口和階形撞擊坑、貝殼狀斷口和階梯狀斷口,粒脊輕微圓化,表面附著少量次生硅質(zhì)結(jié)晶,底面殘留圓滑的顆粒梯狀斷口,粒脊輕微圓化,表面附著少量次生硅質(zhì)結(jié)晶,底面殘留圓滑的顆粒表面(河床相沉積石英砂顆粒)表面(河床相沉積石英砂顆粒) 。 O Q
13、C2-96 次棱角狀,具碟形坑和清晰的貝殼狀斷口和階梯狀斷口,顆粒次棱角狀,具碟形坑和清晰的貝殼狀斷口和階梯狀斷口,顆粒邊角磨圓,粒脊清晰,稍圓化,極少附著次生硅。邊角磨圓,粒脊清晰,稍圓化,極少附著次生硅。 P QC2-97 圖圖QC2-96的的局部放大局部放大(河床相沉積石英砂顆粒)(河床相沉積石英砂顆粒) 。R QC2-119 次圓狀,具次圓狀,具V形撞擊坑和碟形坑,表面溶蝕強烈,布滿溶形撞擊坑和碟形坑,表面溶蝕強烈,布滿溶蝕網(wǎng)紋,粒脊和邊角均圓化,具鱗剝現(xiàn)象,有次生石英結(jié)晶附著。蝕網(wǎng)紋,粒脊和邊角均圓化,具鱗剝現(xiàn)象,有次生石英結(jié)晶附著。 S QC2-120 圖圖119的局部放大。的局部
14、放大。T QC2-112 T QC2-112 次圓狀,具碟形坑和少量次圓狀,具碟形坑和少量V V形坑,表面溶蝕強烈,布滿形坑,表面溶蝕強烈,布滿蜂窩狀及瘤狀溶蝕網(wǎng)紋、溶蝕坑,具鱗剝現(xiàn)象,粒脊和邊角均圓化,蜂窩狀及瘤狀溶蝕網(wǎng)紋、溶蝕坑,具鱗剝現(xiàn)象,粒脊和邊角均圓化,有次生硅結(jié)晶。有次生硅結(jié)晶。 | 沉積物的雜基(又稱基質(zhì))是指沉積物的雜基(又稱基質(zhì))是指顆粒組分在粒度分布上不連續(xù)的細顆粒組分在粒度分布上不連續(xù)的細粒組分,在砂屑沉積中是指小于粒組分,在砂屑沉積中是指小于5細粉砂細粉砂黏土的懸浮組分。雜黏土的懸浮組分。雜基在沉積物中起著支撐主碎屑顆粒基在沉積物中起著支撐主碎屑顆粒的作用。的作用。 |
15、雜基分為原生的和次生兩種:雜基分為原生的和次生兩種:|原生雜基與主顆粒同時沉積形成,是原生雜基與主顆粒同時沉積形成,是沉積動力環(huán)境的重要標志,代表沉積沉積動力環(huán)境的重要標志,代表沉積物形成時介質(zhì)的渾濁度,亦反映沉積物形成時介質(zhì)的渾濁度,亦反映沉積介質(zhì)的物理化學條件。介質(zhì)的物理化學條件。|次生雜基是沉積后形成的雜基,有孔次生雜基是沉積后形成的雜基,有孔隙水沉淀形成的和外來物質(zhì)加入形成隙水沉淀形成的和外來物質(zhì)加入形成的,還有沉積物壓實固結(jié)過程中泥化的,還有沉積物壓實固結(jié)過程中泥化形成的假雜基,都是次生雜基。形成的假雜基,都是次生雜基。|當利用雜基進行沉積粒度分析時,應當利用雜基進行沉積粒度分析時,
16、應區(qū)別雜基性質(zhì),排除次生雜基。區(qū)別雜基性質(zhì),排除次生雜基。|膠結(jié)物是指化學或膠體沉淀的產(chǎn)膠結(jié)物是指化學或膠體沉淀的產(chǎn)物,它也有原生和次生之分。前物,它也有原生和次生之分。前者產(chǎn)生于同生階段,后者產(chǎn)生于者產(chǎn)生于同生階段,后者產(chǎn)生于成巖后生階段。成巖后生階段。|支撐類型分雜基支撐和顆粒支撐兩大類:支撐類型分雜基支撐和顆粒支撐兩大類:|雜基支撐的基質(zhì)含量一般大于雜基支撐的基質(zhì)含量一般大于15%,顆粒,顆粒孤立分散在雜基中,雜基是原生的,說明孤立分散在雜基中,雜基是原生的,說明沉積介質(zhì)渾濁度很高。沉積介質(zhì)渾濁度很高。|顆粒支撐是指沉積顆粒緊密接觸,基質(zhì)僅顆粒支撐是指沉積顆粒緊密接觸,基質(zhì)僅存于孔隙中,
17、大部分是成巖或后生階段形存于孔隙中,大部分是成巖或后生階段形成的次生膠結(jié)物。成的次生膠結(jié)物。|膠結(jié)物結(jié)構需通過顯微鏡觀察確定。膠結(jié)物結(jié)構需通過顯微鏡觀察確定。沉積構造是重要的沉積成因標志。沉積構造是重要的沉積成因標志。沉積構造分為三類:沉積構造分為三類: 層理構造,層理構造, 層面構造,層面構造, 變形構造。變形構造。層理是層的內(nèi)部構造。它通過沉積物的成分、結(jié)層理是層的內(nèi)部構造。它通過沉積物的成分、結(jié)構、和顏色的突變或漸變顯示沉積層的內(nèi)部特征。構、和顏色的突變或漸變顯示沉積層的內(nèi)部特征。組成層理的最基本單元是細層,是某種水流流動組成層理的最基本單元是細層,是某種水流流動形式在穩(wěn)定條件下形成的最
18、小沉積單元,其厚度形式在穩(wěn)定條件下形成的最小沉積單元,其厚度由不足由不足1mm到數(shù)厘米。到數(shù)厘米。層系是由多個結(jié)構、成分、厚度和形態(tài)相近的細層系是由多個結(jié)構、成分、厚度和形態(tài)相近的細層組成,其上下都有層面限制。層組成,其上下都有層面限制。當同一水流形式在一段時間內(nèi)保持穩(wěn)定,若干個當同一水流形式在一段時間內(nèi)保持穩(wěn)定,若干個相似的層系疊置稱為層系組。相似的層系疊置稱為層系組。 層理構造包括如下基本類型:層理構造包括如下基本類型:水平層理水平層理平行層理平行層理波狀層理波狀層理壓扁層理壓扁層理交錯層理交錯層理丘狀層理丘狀層理遞變層理遞變層理塊狀層理塊狀層理 水平層理水平層理 指細層呈直線狀相互平行且
19、與指細層呈直線狀相互平行且與層面一致,由細粒沉積物組成。常常是不層面一致,由細粒沉積物組成。常常是不同顏色的泥質(zhì)細層互層,亦可由礦物成分同顏色的泥質(zhì)細層互層,亦可由礦物成分不同的細層或粒度不同的細層組成,有時不同的細層或粒度不同的細層組成,有時則是片狀礦物水平排列引起的。則是片狀礦物水平排列引起的。水平層理是細粒沉積物是在靜水環(huán)境中垂水平層理是細粒沉積物是在靜水環(huán)境中垂向加積作用所致,它不與粗粒碎屑沉積物向加積作用所致,它不與粗粒碎屑沉積物的交錯層理共生。常發(fā)現(xiàn)于澙湖、海灣中,的交錯層理共生。常發(fā)現(xiàn)于澙湖、海灣中,在淺海中出現(xiàn)在風暴浪基面以下。在淺海中出現(xiàn)在風暴浪基面以下。平行層理與水平層理形
20、態(tài)相似,但是平行層理與水平層理形態(tài)相似,但是由粗粒的碎屑沉積物組成。常與大型由粗粒的碎屑沉積物組成。常與大型交錯層理共生。平行層理是高速水流交錯層理共生。平行層理是高速水流的產(chǎn)物,屬于上部流態(tài)范疇。絕不可的產(chǎn)物,屬于上部流態(tài)范疇。絕不可與水平層理混同。與水平層理混同。 平行層理平行層理平行層理平行層理細層呈相互平行的波狀,層系界面也呈與細層細層呈相互平行的波狀,層系界面也呈與細層平行的或交切的波狀。平行的或交切的波狀。它形成于浪基面以上淺海震蕩環(huán)境,是牽引流它形成于浪基面以上淺海震蕩環(huán)境,是牽引流的產(chǎn)物,稱浪成波狀層理(浪成沙紋)。的產(chǎn)物,稱浪成波狀層理(浪成沙紋)。高速單向水流亦能形成不對稱
21、的波狀層理,它高速單向水流亦能形成不對稱的波狀層理,它屬于上部流態(tài)的同向波(屬于上部流態(tài)的同向波(wave in phase),),是淺海高能環(huán)境的標志。是淺海高能環(huán)境的標志。從沉積序列和共生沉積構造,可以區(qū)別浪成波從沉積序列和共生沉積構造,可以區(qū)別浪成波狀層理和同向波波狀層理。狀層理和同向波波狀層理。浪成波狀層理浪成波狀層理(浪成沙紋)(浪成沙紋) 潮汐層理包括:潮汐層理包括:壓扁層理(脈狀層理)壓扁層理(脈狀層理)透鏡狀層理透鏡狀層理波狀層理(潮汐波狀層理波狀層理(潮汐波狀層理)屬于潮汐層理;屬于潮汐層理;是砂、泥質(zhì)沉積層中常見的層理類型;是砂、泥質(zhì)沉積層中常見的層理類型;層系界面呈波狀起
22、伏,在砂質(zhì)沉積物形層系界面呈波狀起伏,在砂質(zhì)沉積物形成的沙波的波谷內(nèi)有壓扁的泥質(zhì)沉積物成的沙波的波谷內(nèi)有壓扁的泥質(zhì)沉積物透鏡體。透鏡體。 向上泥質(zhì)增多,變成以泥質(zhì)為主的沉積細向上泥質(zhì)增多,變成以泥質(zhì)為主的沉積細層夾互不連接的砂質(zhì)沉積透鏡體,則稱為層夾互不連接的砂質(zhì)沉積透鏡體,則稱為透鏡狀層理。透鏡狀層理。它們的過渡類型是砂質(zhì)透鏡體連接成波狀它們的過渡類型是砂質(zhì)透鏡體連接成波狀起伏的細層與波狀起伏的泥質(zhì)細層相間,起伏的細層與波狀起伏的泥質(zhì)細層相間,形成波狀層理(也稱潮汐波狀層理)。但形成波狀層理(也稱潮汐波狀層理)。但它以含泥質(zhì)細層為特征而不同于浪成波狀它以含泥質(zhì)細層為特征而不同于浪成波狀層理和
23、同向波波狀層理。層理和同向波波狀層理。 壓扁層理壓扁層理潮汐波狀層理潮汐波狀層理透鏡狀透鏡狀層理均以泥、砂間歇性出現(xiàn)說明水層理均以泥、砂間歇性出現(xiàn)說明水流強度發(fā)生了間歇性變化。因此,流強度發(fā)生了間歇性變化。因此,此類層理是潮汐環(huán)境、潮汐三角洲此類層理是潮汐環(huán)境、潮汐三角洲環(huán)境和潮間帶沙坪環(huán)境的指相性標環(huán)境和潮間帶沙坪環(huán)境的指相性標志。志。漲潮落潮形成砂質(zhì)沉積物,憩潮形成泥質(zhì)沉漲潮落潮形成砂質(zhì)沉積物,憩潮形成泥質(zhì)沉積物,一個潮周期的兩個憩潮期形成兩個泥質(zhì)積物,一個潮周期的兩個憩潮期形成兩個泥質(zhì)層稱為層稱為雙黏土層雙黏土層;一對黏土層之間的細砂稱為一對黏土層之間的細砂稱為束狀體束狀體。 砂砂 泥泥
24、 交錯層理形成于流動介質(zhì)中,由一系列與交錯層理形成于流動介質(zhì)中,由一系列與層系界面斜交的的細層組成。層系互相重層系界面斜交的的細層組成。層系互相重疊、交錯、切割。由于其形態(tài)復雜多變,疊、交錯、切割。由于其形態(tài)復雜多變,分類簡繁雜存,名詞冗繁。分類簡繁雜存,名詞冗繁。1953年年Mckee和和Weir的分類比較經(jīng)典,他的分類比較經(jīng)典,他們將交錯層理分為們將交錯層理分為簡單交錯層理、板狀交簡單交錯層理、板狀交錯層理錯層理和和槽狀交錯層理槽狀交錯層理三類:三類: 簡單交錯層理規(guī)模不大(簡單交錯層理規(guī)模不大(30cm),層),層系界面一般不是侵蝕面,界面下凹,層系界面一般不是侵蝕面,界面下凹,層系軸前
25、傾,層系呈較對稱的透鏡狀,層系軸前傾,層系呈較對稱的透鏡狀,層系傾角較大(系傾角較大(20)。)。它代表水流強度相對較弱的沉積環(huán)境。它代表水流強度相對較弱的沉積環(huán)境。板狀交錯層理由平直脊線的沙波沿底床移板狀交錯層理由平直脊線的沙波沿底床移動,前積加積形成。動,前積加積形成。其規(guī)模中等,一般為其規(guī)模中等,一般為30 cm6 m,1m形形成小型板狀交錯層理,波高成小型板狀交錯層理,波高2m,水深,水深5m形成大型扳狀交錯層理。形成大型扳狀交錯層理。層系底界面是平直的板狀侵蝕面,層系呈層系底界面是平直的板狀侵蝕面,層系呈板狀,細層平直。板狀,細層平直。 QC2孔中河床孔中河床相粗砂沉積的相粗砂沉積的
26、板狀交錯層理板狀交錯層理槽狀交錯層理由彎曲脊線的沙垅沿底床移動,槽狀交錯層理由彎曲脊線的沙垅沿底床移動,前積加積形成。前積加積形成。規(guī)模最大(規(guī)模最大(6 m)。)。層系底界面是下凹形侵蝕面,橫切面上層系呈層系底界面是下凹形侵蝕面,橫切面上層系呈舟狀,細層為平行于界面的下凹槽狀;縱切面舟狀,細層為平行于界面的下凹槽狀;縱切面上層系呈楔狀,層系傾角上層系呈楔狀,層系傾角20,細層單向傾,細層單向傾斜。斜。丘狀層理是一種大型的低角度波狀層理。一般高丘狀層理是一種大型的低角度波狀層理。一般高1050cm,寬,寬15m。層系底面為低角度侵蝕面,。層系底面為低角度侵蝕面,傾角不超過傾角不超過15(一般(
27、一般10););如果層系底面覆蓋在泥質(zhì)沉積層上,則常有底面如果層系底面覆蓋在泥質(zhì)沉積層上,則常有底面印模;印模;細層與層系底界面近乎平行,傾角小而變化大,細層與層系底界面近乎平行,傾角小而變化大,中部為發(fā)散中部為發(fā)散收斂狀。在含云母和碳質(zhì)碎片的粗收斂狀。在含云母和碳質(zhì)碎片的粗砂層中,間或見到泥質(zhì)及生物碎屑。砂層中,間或見到泥質(zhì)及生物碎屑。Harms等認為這種丘狀構造是由一種具有強等認為這種丘狀構造是由一種具有強烈振蕩分量的高能流形成的。其軌道速度應烈振蕩分量的高能流形成的。其軌道速度應在在0. 5 m/s以上。以上。它是近濱帶和浪基面以下風暴(風暴浪、風它是近濱帶和浪基面以下風暴(風暴浪、風暴
28、潮)沉積作用的重要標志。暴潮)沉積作用的重要標志。 丘狀層理示意丘狀層理示意圖圖遞變層理由下而上粒度由粗變細(由下而遞變層理由下而上粒度由粗變細(由下而上粒度由細變粗則稱為上粒度由細變粗則稱為“反遞變層理反遞變層理”或或“反粒序?qū)永矸戳P驅(qū)永怼保#?。單層厚單層?0cm10cm或或2050cm2050cm,甚至可達,甚至可達1m1m。無。無其它內(nèi)部構造,層面上常見底面印模。其它內(nèi)部構造,層面上常見底面印模。單層在剖面上重復出現(xiàn),可形成巨厚的韻單層在剖面上重復出現(xiàn),可形成巨厚的韻律層。律層。 遞變層理的兩種基本類型:遞變層理的兩種基本類型:一一. 顆粒支撐顆粒支撐 所有顆粒都顯示出從下而上所有
29、顆粒都顯示出從下而上的逐漸變細的粒度遞變,不含或只含少量的逐漸變細的粒度遞變,不含或只含少量的細粒雜基,分選系數(shù)自下而上基本穩(wěn)定,的細粒雜基,分選系數(shù)自下而上基本穩(wěn)定,屬清水沉積,每個遞變單層都代表一次水屬清水沉積,每個遞變單層都代表一次水流強度減弱過程;流強度減弱過程;二二. 雜基支撐雜基支撐 僅碎屑組分顯示粒度遞變,僅碎屑組分顯示粒度遞變,全層上下均含未分異的細?;|(zhì),是渾濁全層上下均含未分異的細?;|(zhì),是渾濁水流沉積的產(chǎn)物。水流沉積的產(chǎn)物。遞變層理的主體屬濁積成因。然而淺海地遞變層理的主體屬濁積成因。然而淺海地區(qū)濁積層遠不如深海發(fā)育,不可能造就深區(qū)濁積層遠不如深海發(fā)育,不可能造就深海扇那
30、樣巨厚的濁積層。海扇那樣巨厚的濁積層。在一些淺水地區(qū)還可以見到一些其它非濁在一些淺水地區(qū)還可以見到一些其它非濁流成因形成具遞變層理的沉積層。如潮間流成因形成具遞變層理的沉積層。如潮間帶水流的往復運動,陣發(fā)性裂流(常與風帶水流的往復運動,陣發(fā)性裂流(常與風暴相關),颶風(臺風)和生物擾動作用暴相關),颶風(臺風)和生物擾動作用等,都能造成粒度遞變。等,都能造成粒度遞變。顆粒流則能造成反遞變層理(反粒序?qū)永恚╊w粒流則能造成反遞變層理(反粒序?qū)永恚?南黃海南黃海QC2孔孔40.95m以以下淺海相沉下淺海相沉積中的遞變積中的遞變層理,及其層理,及其與其它層理與其它層理構造之間的構造之間的組合關系。組合
31、關系。肉眼看不見任何內(nèi)部構造的致密沉積物具肉眼看不見任何內(nèi)部構造的致密沉積物具塊狀層塊狀層理理。層理構造是沉積作用的基本屬性之一。原則上除層理構造是沉積作用的基本屬性之一。原則上除泥石流、冰川、滑塌、濁積黏土等特殊沉積之外,泥石流、冰川、滑塌、濁積黏土等特殊沉積之外,都應該具有層理構造。都應該具有層理構造。但是,生物擾動作用,尤其是海底食泥動物的擾但是,生物擾動作用,尤其是海底食泥動物的擾動作用,會使沉積物內(nèi)部構造喪失殆盡而形成塊動作用,會使沉積物內(nèi)部構造喪失殆盡而形成塊狀層理。因此,塊狀層理具有特殊的指相意義。狀層理。因此,塊狀層理具有特殊的指相意義。許多沉積物肉眼觀察不到層理構造,但是在許
32、多沉積物肉眼觀察不到層理構造,但是在X光光透視下可以見到層理構造或在自然干裂的情況下透視下可以見到層理構造或在自然干裂的情況下出現(xiàn)層理,都不屬于塊狀層理。出現(xiàn)層理,都不屬于塊狀層理。 在縱切面上觀察波痕,其波高比較準確,波長則在縱切面上觀察波痕,其波高比較準確,波長則是拉長了的,所以波形只是近似的??梢远ㄐ缘厥抢L了的,所以波形只是近似的??梢远ㄐ缘嘏袛嗖ê鄣某梢?。判斷波痕的成因。流水波痕常常是不對稱的,粗顆粒和重組分集中流水波痕常常是不對稱的,粗顆粒和重組分集中在波谷。在波谷。浪成波痕對稱或基本對稱,波峰尖銳,波谷圓滑。浪成波痕對稱或基本對稱,波峰尖銳,波谷圓滑。風成波痕不對稱,波峰和波谷均
33、較圓滑,粗顆粒風成波痕不對稱,波峰和波谷均較圓滑,粗顆粒和重組分集中在波峰。和重組分集中在波峰。泥裂在縱切面上呈泥裂在縱切面上呈V形或形或U形。寬度數(shù)毫米至數(shù)形。寬度數(shù)毫米至數(shù)厘米。大多數(shù)只切穿表層。裂縫中被上覆沉積厘米。大多數(shù)只切穿表層。裂縫中被上覆沉積物充填。物充填。表層泥質(zhì)沉積物干涸,干裂片邊緣翹起剝離,表層泥質(zhì)沉積物干涸,干裂片邊緣翹起剝離,經(jīng)搬運磨圓,形成扁平泥礫,沉積于上覆沉積經(jīng)搬運磨圓,形成扁平泥礫,沉積于上覆沉積層底部。這是沉積物露出水面并遭受短期侵蝕層底部。這是沉積物露出水面并遭受短期侵蝕的標志。的標志。QC1孔巖芯中見到的孔巖芯中見到的翹邊的泥裂形成扁平翹邊的泥裂形成扁平圓
34、化的泥礫,泥礫表圓化的泥礫,泥礫表面遭受氧化形成鐵質(zhì)面遭受氧化形成鐵質(zhì)銹染的氧化圈。銹染的氧化圈。雨痕、雹痕、形成于雨量較少的干旱地區(qū),雨痕、雹痕、形成于雨量較少的干旱地區(qū),也只有干旱地區(qū)才能保存。也只有干旱地區(qū)才能保存。晶痕主要是松散沉積物中的鹽類(石鹽、石晶痕主要是松散沉積物中的鹽類(石鹽、石膏)析出結(jié)晶后晶體又溶解,留下充填于結(jié)膏)析出結(jié)晶后晶體又溶解,留下充填于結(jié)晶空洞中的泥質(zhì)假晶。這也代表留下假晶的晶空洞中的泥質(zhì)假晶。這也代表留下假晶的沉積層曾處于干旱或高鹽的環(huán)境沉積層曾處于干旱或高鹽的環(huán)境。沖跡和流痕都是水流沖刷作用在沉積層表面沖跡和流痕都是水流沖刷作用在沉積層表面留下的印跡。留下
35、的印跡。沖刷面是最常見的一種沖跡,是沉積基準面沖刷面是最常見的一種沖跡,是沉積基準面低于沉積表面,由沉積區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)榍治g區(qū)的一低于沉積表面,由沉積區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)榍治g區(qū)的一種標志。種標志。沖刷面大多凹凸不平,切入下伏地層,上覆沖刷面大多凹凸不平,切入下伏地層,上覆沉積層底部常含下伏地層的礫石或泥礫。沉積層底部常含下伏地層的礫石或泥礫。 雨痕、雹痕、沖跡和流痕,在上覆沉積層雨痕、雹痕、沖跡和流痕,在上覆沉積層的底面上留下印模,稱為底面印模。的底面上留下印模,稱為底面印模。在巖芯的縱斷面上鑒別各種層面構造,有在巖芯的縱斷面上鑒別各種層面構造,有很大的局限性,而在松散沉積層中,欲剝很大的局限性,而在松散沉積層中
36、,欲剝開層面觀察,幾乎是不可能的。因而在巖開層面觀察,幾乎是不可能的。因而在巖芯觀察過程中,更注重對侵蝕間斷面的綜芯觀察過程中,更注重對侵蝕間斷面的綜合觀察。合觀察。當沉積物處于塑性狀態(tài)時,受外力作用而形當沉積物處于塑性狀態(tài)時,受外力作用而形成的非正常沉積構造。成的非正常沉積構造。它們局限在一定層位內(nèi),上下均為正常沉積它們局限在一定層位內(nèi),上下均為正常沉積層所限定,并局限于一定的分布范圍。層所限定,并局限于一定的分布范圍。引起沉積物同生和非同生變形的主要作用有引起沉積物同生和非同生變形的主要作用有重力作用引起的水下滑坡,上覆沉積物不均重力作用引起的水下滑坡,上覆沉積物不均勻負荷引起的物質(zhì)流動,
37、介質(zhì)運動對沉積物勻負荷引起的物質(zhì)流動,介質(zhì)運動對沉積物的摩擦拖曳作用等。的摩擦拖曳作用等。 常見的變形構造有:常見的變形構造有:負荷印模負荷印模球枕構造球枕構造變形層理與包卷層理變形層理與包卷層理滑坡構造和碎屑巖脈等滑坡構造和碎屑巖脈等最常見的底面印痕,形成于泥砂互層的砂質(zhì)沉積最常見的底面印痕,形成于泥砂互層的砂質(zhì)沉積底面。底面。上覆砂質(zhì)沉積物的負荷差促使飽和水的下伏泥質(zhì)上覆砂質(zhì)沉積物的負荷差促使飽和水的下伏泥質(zhì)沉積物(粉砂)排水流動變形,變形騰出的空間沉積物(粉砂)排水流動變形,變形騰出的空間被上覆砂質(zhì)沉積物取代,形成橢圓、半圓、倒水被上覆砂質(zhì)沉積物取代,形成橢圓、半圓、倒水滴狀的瘤狀突起;
38、下伏液化的泥質(zhì)物呈舌狀或火滴狀的瘤狀突起;下伏液化的泥質(zhì)物呈舌狀或火焰狀穿入砂質(zhì)層中,稱為泥舌或火焰狀構造。焰狀穿入砂質(zhì)層中,稱為泥舌或火焰狀構造。負荷印??梢娪跍\海、潮坪、河流等泥砂互層的負荷印??梢娪跍\海、潮坪、河流等泥砂互層的沉積環(huán)境。然而在巖芯中辨別卻有困難沉積環(huán)境。然而在巖芯中辨別卻有困難。 鉆探工藝不當,施鉆壓力過大,或鉆探工藝不當,施鉆壓力過大,或振動活塞取樣都會形成與火焰狀構振動活塞取樣都會形成與火焰狀構造形態(tài)相似的巖芯擾動。不過這種造形態(tài)相似的巖芯擾動。不過這種“泥舌或火焰狀構造泥舌或火焰狀構造”必然是從巖必然是從巖芯的中心部位穿刺。而沉積構造的芯的中心部位穿刺。而沉積構造的
39、鉆遇部位則是隨機的。鉆遇部位則是隨機的。常見于覆蓋于泥質(zhì)層上的砂層底部,常見于覆蓋于泥質(zhì)層上的砂層底部,由于震動,砂層斷裂成數(shù)厘米至數(shù)米由于震動,砂層斷裂成數(shù)厘米至數(shù)米的球狀或枕樁塊體,陷入泥層形成球的球狀或枕樁塊體,陷入泥層形成球枕構造。枕構造。球枕構造可見于淺海和濁積環(huán)境。球枕構造可見于淺海和濁積環(huán)境。水下滑坡等地質(zhì)事件使原生沉積的層水下滑坡等地質(zhì)事件使原生沉積的層理發(fā)生揉皺、變形,形成變形層理。理發(fā)生揉皺、變形,形成變形層理。包卷層理是變形層理之一,其層厚穩(wěn)包卷層理是變形層理之一,其層厚穩(wěn)定,上下層面平整,變形形成的層理定,上下層面平整,變形形成的層理內(nèi)部褶皺連續(xù),峰尖谷圓,單向同斜內(nèi)部
40、褶皺連續(xù),峰尖谷圓,單向同斜傾臥。傾臥。 包卷層理的成因說法甚多:包卷層理的成因說法甚多:底流側(cè)向應力的拖曳作用形成的;底流側(cè)向應力的拖曳作用形成的;沉積層液化層間流動形成的。沉積層液化層間流動形成的。是差異負荷引起的變形構造。是差異負荷引起的變形構造。 以上各種說法需結(jié)合具體地質(zhì)條件綜合以上各種說法需結(jié)合具體地質(zhì)條件綜合分析才能做出判斷。分析才能做出判斷。包卷層理常見于濁積層中,在潮坪、邊灘包卷層理常見于濁積層中,在潮坪、邊灘沉積中也可見及。沉積中也可見及。 QC5孔巖芯孔巖芯中湖沼相沉中湖沼相沉積的小型變積的小型變形構造,枕形構造,枕狀砂和包卷狀砂和包卷層理層理。 上部砂層上部砂層枕狀砂枕
41、狀砂水平層理水平層理包卷層理包卷層理水下斜坡在很低的角度下就有可能產(chǎn)生水下斜坡在很低的角度下就有可能產(chǎn)生滑動,滑動面往往是容易液化變形的沉滑動,滑動面往往是容易液化變形的沉積層,其上下界面平整,變形層經(jīng)強烈積層,其上下界面平整,變形層經(jīng)強烈揉皺,形成平臥褶皺、剪切錯動面和角揉皺,形成平臥褶皺、剪切錯動面和角礫化現(xiàn)象。礫化現(xiàn)象。水下滑坡易發(fā)生于三角洲前緣細砂粉水下滑坡易發(fā)生于三角洲前緣細砂粉砂層,大陸坡的深切峽谷、海底扇的濁砂層,大陸坡的深切峽谷、海底扇的濁積層中。積層中。 碎屑巖脈是一種沿地層壓力薄弱地方的穿碎屑巖脈是一種沿地層壓力薄弱地方的穿刺現(xiàn)象。刺現(xiàn)象。巖脈的成分與下伏地層的沉積物成分一
42、致。巖脈的成分與下伏地層的沉積物成分一致。值得注意的是要防止鉆探施工不當巖芯擾值得注意的是要防止鉆探施工不當巖芯擾動造成誤判。動造成誤判。 沿沉積層錯斷沿沉積層錯斷的裂隙,底部的裂隙,底部砂質(zhì)沉積物穿砂質(zhì)沉積物穿刺貫入刺貫入 頂部地層阻擋碎屑巖脈中斷穿刺v在觀察描述巖芯之前,應該通過淺剖解釋建立在觀察描述巖芯之前,應該通過淺剖解釋建立研究區(qū)域的層序地層基本概念;并詳細了解鉆研究區(qū)域的層序地層基本概念;并詳細了解鉆孔經(jīng)過剖面的解釋結(jié)果。孔經(jīng)過剖面的解釋結(jié)果。v通過淺剖建立的層序地層概念是宏觀的,全面通過淺剖建立的層序地層概念是宏觀的,全面的;而通過鉆孔了解層序地層,是直觀的,精的;而通過鉆孔了解
43、層序地層,是直觀的,精確的。兩者相輔相成,互為補充,相互驗證。確的。兩者相輔相成,互為補充,相互驗證。v關于陸架及其邊緣地區(qū)層序地層學的理論關于陸架及其邊緣地區(qū)層序地層學的理論和方法問題,我在和方法問題,我在2004年有一個為研究生年有一個為研究生講課的提綱,講課的提綱,2007年修改之后提供給我所年修改之后提供給我所與我共同解釋淺剖的年輕學者做參考。這與我共同解釋淺剖的年輕學者做參考。這個提綱取名個提綱取名近海沉積作用對全球變化的近海沉積作用對全球變化的響應響應現(xiàn)代近海沉積學研究的理論、方法現(xiàn)代近海沉積學研究的理論、方法與實踐與實踐。v相關的基礎知識在我主編的新版相關的基礎知識在我主編的新版
44、海洋地海洋地質(zhì)學質(zhì)學(2004)有個概述,有興趣的同志)有個概述,有興趣的同志可以翻閱??梢苑啞?陸架區(qū)層序地層包括三個界面和兩個體系域:陸架區(qū)層序地層包括三個界面和兩個體系域:v底部海進侵蝕面底部海進侵蝕面是層序底界面,自然就是前一個是層序底界面,自然就是前一個層序的頂界面;層序的頂界面;v最大海泛面最大海泛面是從海進過程轉(zhuǎn)化為海退過程的轉(zhuǎn)換是從海進過程轉(zhuǎn)化為海退過程的轉(zhuǎn)換面,是海進體系域與高位體系域的分界;面,是海進體系域與高位體系域的分界;v頂部海進侵蝕面頂部海進侵蝕面是層序頂界面,自然也是后一個是層序頂界面,自然也是后一個層序的底界面。層序的底界面。v海進體系域海進體系域-位于底部海
45、進侵蝕面與最大海泛位于底部海進侵蝕面與最大海泛面之間;面之間;v高位體系域高位體系域-位于最大海泛面與頂部海進侵蝕位于最大海泛面與頂部海進侵蝕面之間;面之間;v陸架坡折線以上,不存在低位體系域。陸架坡折線以上,不存在低位體系域。v進一步更高等級的劃分有賴于準層序和準層進一步更高等級的劃分有賴于準層序和準層序組的研究。序組的研究。v陸架區(qū)第四紀沉積層的層序劃分的重要內(nèi)容陸架區(qū)第四紀沉積層的層序劃分的重要內(nèi)容是找出三個重要界面和若干代表海平面波動是找出三個重要界面和若干代表海平面波動的準層序和準層序組界面。的準層序和準層序組界面。v是一個切割下部層序的區(qū)域侵蝕界面,它是一個切割下部層序的區(qū)域侵蝕界
46、面,它是一個侵蝕間斷不整合面或無沉積不整合是一個侵蝕間斷不整合面或無沉積不整合間斷面。間斷面。v陸架波折線以上海進體系域上超(超復)陸架波折線以上海進體系域上超(超復)在海進侵蝕面之上。這個界面就是下層序在海進侵蝕面之上。這個界面就是下層序界面,也是前一個層序的頂界面。界面,也是前一個層序的頂界面。v是層序地層的中間體系域,是海平面上升,向是層序地層的中間體系域,是海平面上升,向最大值增加階段的產(chǎn)物。最大值增加階段的產(chǎn)物。v隨著海平面快速上升,盆地可容空間增加率大隨著海平面快速上升,盆地可容空間增加率大大超過了沉積速率,海水沿斜坡面及溝谷上超大超過了沉積速率,海水沿斜坡面及溝谷上超并淹沒陸架,
47、沉積物沉積在經(jīng)海進侵蝕改造了并淹沒陸架,沉積物沉積在經(jīng)海進侵蝕改造了的老的陸架表面上;的老的陸架表面上;v以一個或多個階狀后退和退積準層序組為特征。以一個或多個階狀后退和退積準層序組為特征。v在陸架坡折線向陸方向海進體系域的準層序上超在陸架坡折線向陸方向海進體系域的準層序上超在層序界面(海進侵蝕面)上。在層序界面(海進侵蝕面)上。v海進體系域的頂面是下超面,下超面也是海泛面,海進體系域的頂面是下超面,下超面也是海泛面,上覆高位體系域。上覆高位體系域。v海進體系域包括以下水深不斷加大的沉積體系及海進體系域包括以下水深不斷加大的沉積體系及沉積相:沉積相: 海侵邊界層海侵邊界層 ; 下部濱岸沉積下部
48、濱岸沉積 ; 潮汐沉積體系潮汐沉積體系 ; 陸架砂陸架砂潮流沙脊、潮流潮流沙脊、潮流沙波體系沙波體系 ; 陸架泥陸架泥v覆蓋在前一個層序或侵蝕面上的薄層粗碎屑沉積覆蓋在前一個層序或侵蝕面上的薄層粗碎屑沉積物,是海侵體系域的最底部層位,其厚度從數(shù)厘物,是海侵體系域的最底部層位,其厚度從數(shù)厘米到數(shù)十厘米。米到數(shù)十厘米。 v包括滯留沉積、海侵初期的海侵砂和侵蝕面上遭包括滯留沉積、海侵初期的海侵砂和侵蝕面上遭受海洋動力改造的沉積物混合的碎屑沉積物,也受海洋動力改造的沉積物混合的碎屑沉積物,也有部分是砂質(zhì)沉積物;濱岸帶的生物殼體及生物有部分是砂質(zhì)沉積物;濱岸帶的生物殼體及生物殼體碎片和正常淺海生物化石混
49、雜存在,甚至混殼體碎片和正常淺海生物化石混雜存在,甚至混入少量陸地生物化石。入少量陸地生物化石。60.660.459.458.7潮間帶粉砂質(zhì)粘土貝殼粗砂夾粉砂質(zhì)砂中、細砂含貝殼碎片夾脈狀及透鏡狀粉砂質(zhì)粘土層滯留沉積粗砂礫石、角礫風化基巖 指位于海侵層下部的濱岸帶沉積體系指位于海侵層下部的濱岸帶沉積體系v當海平面均勻急速上升時,下部濱岸沉積很薄,當海平面均勻急速上升時,下部濱岸沉積很薄,常常被改造成海侵邊界層,或保留極薄層的貝殼常常被改造成海侵邊界層,或保留極薄層的貝殼砂;只有當海平面上升相對停滯階段才形成較完砂;只有當海平面上升相對停滯階段才形成較完整的濱岸沉積體系。整的濱岸沉積體系。v濱岸帶
50、沉積體系包括:濱岸帶沉積體系包括: 障壁體系,以具交錯障壁體系,以具交錯層理的貝殼砂和砂細層組成的沙堤、海灘、沙丘層理的貝殼砂和砂細層組成的沙堤、海灘、沙丘復合體(貝殼堤);復合體(貝殼堤); 澙湖體系,包括潮汐鹽澙湖體系,包括潮汐鹽沼、海灣澙湖和牡蠣灘(礁)沉積;潮汐通道及沼、海灣澙湖和牡蠣灘(礁)沉積;潮汐通道及漲潮、落潮三角洲沉積。漲潮、落潮三角洲沉積。 漲潮潮溝漲潮潮溝v 潮坪沉積潮坪沉積 典型的潮坪沉積可分為高潮坪中典型的潮坪沉積可分為高潮坪中潮坪和低潮坪三帶。然而在快速海侵進程中海進潮坪和低潮坪三帶。然而在快速海侵進程中海進侵蝕作用可能將早期的潮坪沉積侵蝕殆盡,或僅侵蝕作用可能將早
51、期的潮坪沉積侵蝕殆盡,或僅殘留部分薄層的沉積層,因此海進體系域的潮坪殘留部分薄層的沉積層,因此海進體系域的潮坪沉積層經(jīng)常是不完整的。有限的局部的潮坪沉積沉積層經(jīng)常是不完整的。有限的局部的潮坪沉積層還被多個侵蝕面分隔。層還被多個侵蝕面分隔。v冰期時海平面急劇下降,在陸架斜坡上形成大型冰期時海平面急劇下降,在陸架斜坡上形成大型深切侵蝕谷系。深切侵蝕谷系。v海進開始,海水浸漫河口低地,即潮汐河口。深海進開始,海水浸漫河口低地,即潮汐河口。深切谷底有限的沉積物開始接受潮汐作用的改造。切谷底有限的沉積物開始接受潮汐作用的改造。v隨著海平面上升,海水不斷向陸入侵。強勁的潮隨著海平面上升,海水不斷向陸入侵。
52、強勁的潮流沿通道上溯,原來的沉積物包括原來的河口沉流沿通道上溯,原來的沉積物包括原來的河口沉積物幾乎侵蝕殆盡。積物幾乎侵蝕殆盡。v河道遭受的潮汐作用改造不斷向內(nèi)陸延伸,并成河道遭受的潮汐作用改造不斷向內(nèi)陸延伸,并成為潮汐沉積物的捕集器。為潮汐沉積物的捕集器。(U.F.R.上平底)v暴露于海底的陸架潮流砂脊和沙波在淺地暴露于海底的陸架潮流砂脊和沙波在淺地層剖面和旁掃聲吶圖像上很容易識別,這層剖面和旁掃聲吶圖像上很容易識別,這有助于在巖芯觀察時的判別。有助于在巖芯觀察時的判別。v然而觀察描述巖芯仍然是個獨立的過程,然而觀察描述巖芯仍然是個獨立的過程,不應忽略沉積學的描述。不應忽略沉積學的描述。v潮
53、流砂脊和潮流沙波廣泛發(fā)育于潮汐作用強烈潮流砂脊和潮流沙波廣泛發(fā)育于潮汐作用強烈的陸架淺海,潮汐河口和潮控三角洲前緣。的陸架淺海,潮汐河口和潮控三角洲前緣。v當潮流速度在當潮流速度在0.51.5m/s之間,有足夠的砂源之間,有足夠的砂源供應,利于波狀起伏的沉積底形的形成和保存,供應,利于波狀起伏的沉積底形的形成和保存,就會形成潮流沙脊和潮流沙波。就會形成潮流沙脊和潮流沙波。v規(guī)模不同的底形常疊加在一起。底部常形成一規(guī)模不同的底形常疊加在一起。底部常形成一層席狀砂。在次潮流不足以使沉積物發(fā)生運動層席狀砂。在次潮流不足以使沉積物發(fā)生運動的地方,鑄造底形的動力實際是主潮流的單向的地方,鑄造底形的動力實
54、際是主潮流的單向水流。水流。v沙脊和沙波的縱切面不對稱,陡坡傾角最大可沙脊和沙波的縱切面不對稱,陡坡傾角最大可達砂質(zhì)沉積物的休止角(達砂質(zhì)沉積物的休止角(3235),一般),一般為為510,形成板狀交錯層理。,形成板狀交錯層理。v陡坡傾向指向主潮流方向和區(qū)域性沉積物搬運陡坡傾向指向主潮流方向和區(qū)域性沉積物搬運方向。主潮流為沙波脊的法線方向,而與沙脊方向。主潮流為沙波脊的法線方向,而與沙脊的脊線有一個小交角。的脊線有一個小交角。v如果次潮流足夠大,甚至與主潮流相近,則疊如果次潮流足夠大,甚至與主潮流相近,則疊加沙丘增大,丘內(nèi)沖刷面增加,槽狀層理發(fā)育。加沙丘增大,丘內(nèi)沖刷面增加,槽狀層理發(fā)育。沉積
55、構造的雙向性益趨明顯,泥皮和泥礫增加,沉積構造的雙向性益趨明顯,泥皮和泥礫增加,最終形成復合交錯層理。最終形成復合交錯層理。 在沙脊的脊線兩側(cè),次潮流對沉積物的搬運在沙脊的脊線兩側(cè),次潮流對沉積物的搬運與主潮流的搬運方向相反。多數(shù)情況下沉積與主潮流的搬運方向相反。多數(shù)情況下沉積物的加積發(fā)生在沙脊的陡坡一側(cè),因此代表物的加積發(fā)生在沙脊的陡坡一側(cè),因此代表次潮流的小型交錯層理與區(qū)域性沉積物的凈次潮流的小型交錯層理與區(qū)域性沉積物的凈搬運相反。搬運相反。 幾乎所有的活動沙脊區(qū)都伴隨著沙波和大波幾乎所有的活動沙脊區(qū)都伴隨著沙波和大波紋的發(fā)育(波高紋的發(fā)育(波高120m以上,波長以上,波長10m數(shù)數(shù)百米)
56、。大沙波通常疊加在水深較大百米)。大沙波通常疊加在水深較大 的沙脊的沙脊末端,再遠端則發(fā)育波紋沙席(波長數(shù)十厘末端,再遠端則發(fā)育波紋沙席(波長數(shù)十厘米)。米)。 幾乎所有的活動沙脊區(qū)都伴隨著沙波和大幾乎所有的活動沙脊區(qū)都伴隨著沙波和大波紋(波高波紋(波高120m以上,波長以上,波長10m數(shù)百數(shù)百米)的發(fā)育。大沙波通常疊加在水深較大米)的發(fā)育。大沙波通常疊加在水深較大 的沙脊末端,再遠端則發(fā)育波紋沙席(波的沙脊末端,再遠端則發(fā)育波紋沙席(波長數(shù)十厘米)。長數(shù)十厘米)。 沙脊的沉積物粒度縱向序列可以是向上變沙脊的沉積物粒度縱向序列可以是向上變粗(水變淺而遭受風暴作用的幾率增加),粗(水變淺而遭受風
57、暴作用的幾率增加),這種情況下可以觀察到風暴沉積的痕跡;這種情況下可以觀察到風暴沉積的痕跡;也可以是向上變細(潮流沿沙脊斜坡爬升,也可以是向上變細(潮流沿沙脊斜坡爬升,而使能量耗散)。而使能量耗散)。v進一步海進,將導致陸架沙脊的廢進一步海進,將導致陸架沙脊的廢棄。停止發(fā)育的沙脊,常含大量的棄。停止發(fā)育的沙脊,常含大量的泥質(zhì)沉積物,并被席狀海進層覆蓋。泥質(zhì)沉積物,并被席狀海進層覆蓋。v地層中保存的潮流沙脊并不多見,地層中保存的潮流沙脊并不多見,其頂部常遭受侵蝕削平而成為沙席,其頂部常遭受侵蝕削平而成為沙席,被掩埋后成為一個潮流特征明顯的被掩埋后成為一個潮流特征明顯的透鏡層。透鏡層。 vQC2孔
58、孔2.63m8.83m潮流沙脊沉積,埋潮流沙脊沉積,埋藏于渦旋泥沉積層之下,該層(藏于渦旋泥沉積層之下,該層(2、3、4、5層)由層)由6個具板狀交錯層理和槽狀交錯層個具板狀交錯層理和槽狀交錯層理的細砂層和理的細砂層和6個生物潛穴發(fā)育細砂個生物潛穴發(fā)育細砂層相層相間組成,頂部被銹染。間組成,頂部被銹染。v在剖面上呈透鏡狀分布。在剖面上呈透鏡狀分布。(素描圖見下頁)(素描圖見下頁)v隨著海進進程海平面不斷上升,陸架轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍茈S著海進進程海平面不斷上升,陸架轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍墉h(huán)境,形成以懸浮物沉降為主的泥質(zhì)沉積物。環(huán)境,形成以懸浮物沉降為主的泥質(zhì)沉積物。v從中國東部陸架來看,廣袤的陸架加上海平面急從中國東
59、部陸架來看,廣袤的陸架加上海平面急速上升,盆地的可容空間遠遠超過了沉積物的供速上升,盆地的可容空間遠遠超過了沉積物的供給。所以陸架表面并未被泥質(zhì)沉積物全覆蓋,而給。所以陸架表面并未被泥質(zhì)沉積物全覆蓋,而是沉淀在水動力條件有利地區(qū)。大部分泥質(zhì)沉積是沉淀在水動力條件有利地區(qū)。大部分泥質(zhì)沉積都與不同流系之間的切變峰和陸架中尺度渦有關。都與不同流系之間的切變峰和陸架中尺度渦有關。 現(xiàn)代陸架泥主要類型:現(xiàn)代陸架泥主要類型:v一種是以氣旋型渦流為主的冷水團沉積一種是以氣旋型渦流為主的冷水團沉積(稱為渦漩泥或冷渦泥);(稱為渦漩泥或冷渦泥);v另一種是兩個流系之間的切變帶產(chǎn)生的一另一種是兩個流系之間的切變帶
60、產(chǎn)生的一系列小型渦漩組合,形成帶狀分布的席狀系列小型渦漩組合,形成帶狀分布的席狀泥質(zhì)沉積或覆蓋在斜坡上的泥楔,如大多泥質(zhì)沉積或覆蓋在斜坡上的泥楔,如大多數(shù)沿岸流泥質(zhì)沉積。數(shù)沿岸流泥質(zhì)沉積。 v圍繞渦漩中心形成中部較厚邊緣薄的席狀泥質(zhì)圍繞渦漩中心形成中部較厚邊緣薄的席狀泥質(zhì)沉積的區(qū)域覆蓋。沉積的區(qū)域覆蓋。v當渦漩中心位置長期穩(wěn)定時,在縱橫斷面上都當渦漩中心位置長期穩(wěn)定時,在縱橫斷面上都表現(xiàn)為中部厚度大并突起于海底的覆蓋一個區(qū)表現(xiàn)為中部厚度大并突起于海底的覆蓋一個區(qū)域的域的“泥丘泥丘”。v沉積物以粉砂質(zhì)黏土為主,具水平層理和水平沉積物以粉砂質(zhì)黏土為主,具水平層理和水平穩(wěn)層理,有時可見到不足穩(wěn)層理,
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