沉積巖與沉積相4.1碎屑巖的構(gòu)造—層理

1、本講導(dǎo)學(xué) 在觀察巖石樣本時，首先看到的是巖石的顏色和構(gòu)造，所以構(gòu)造和顏色是巖石最重要的宏觀特性。不僅如此，對于碎屑巖來言，構(gòu)造和顏色還與它的成因息息相關(guān)，對碎屑巖的成因分析、沉積環(huán)境和巖相古地理研究都具有重要的指示意義。因此，研究碎屑巖的構(gòu)造和顏色對研究碎屑巖來說更是意義非凡。 這一講我們來學(xué)習(xí)碎屑巖的重要構(gòu)造類型之一層理，要求同學(xué)們掌握主要層理類型及特征，以及層理的研究意義。第四章 碎屑巖的構(gòu)造和顏色第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造一、概述（一）碎屑巖構(gòu)造的概念 指巖石各組成部分的空間分布和排列方式 (二）分類按構(gòu)造的形成時間 原生構(gòu)造 次生構(gòu)造（二）分類按成因 機械成因/物理成因構(gòu)造流動構(gòu)造/同沉積變形

2、構(gòu)造/暴露構(gòu)造/侵蝕成因構(gòu)造 生物成因構(gòu)造 化學(xué)成因構(gòu)造按沉積巖形成階段 沉積構(gòu)造、成巖構(gòu)造、后生構(gòu)造第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造本課程基本采用構(gòu)造成因分類方案首先是成因分類，具體構(gòu)造分類按形態(tài)二、流動成因的構(gòu)造 概念 沉積物在搬運和沉積時，由于介質(zhì)（如水、空氣）的流動，在沉積物內(nèi)部或表面形成的構(gòu)造，屬機械成因構(gòu)造。 層理 上層面構(gòu)造 下/底層面構(gòu)造第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造（一）層理1.概述 是沉積物成層沉積時巖石性質(zhì)沿垂向變化而產(chǎn)生的層狀構(gòu)造，可通過礦物成分、顏色、粒度、形狀、排列或填集方式的突變或漸變而顯現(xiàn)出來。第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造2.層理要素 1)紋層（細(xì)層，laminae） 組成層理的最小宏觀單位。 2

3、)層系（單層，a single bed） 多個成分、結(jié)構(gòu)、厚度和產(chǎn)狀近似的紋層， 相鄰層系由層系界面分開。 3)層系組（也稱層組） 兩個或兩個以上巖性相似、成因有聯(lián)系的層系， 內(nèi)部無明顯沉積間斷。第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造層系組層系第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造3.主要的層理類型及其特征 按層內(nèi)組分和結(jié)構(gòu)的性質(zhì)劃分非均質(zhì)層理（按幾何形態(tài)劃分）水平層理平行層理波狀層理交錯層理均質(zhì)層理韻律層理粒序?qū)永?)水平層理和平行層理第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造水平層理平行層理第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造水平層理平行層理共同特點紋層呈直線狀互相平行，并且平行于層面水動力條件低能靜水，F(xiàn)r1巖性細(xì)粒（粉砂巖、泥巖、灰?guī)r）較粗粒（中、

4、細(xì)砂巖）環(huán)境深水或沼澤、瀉湖等淺水濱淺水：湖岸、海灘濁積巖其它層理通過粒度變化、重礦物富集或有機質(zhì)含量不同等顯現(xiàn)紋層厚12mm，常與大型交錯層理共生水平層理和平行層理的區(qū)別第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造2)波狀層理、上攀波紋/爬升交錯層理、砂紋交錯層理形成介質(zhì)的水動力能量小，F(xiàn)r推移 懸移推移上攀 懸移推移第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造對稱的波狀交錯層理不對稱的波狀交錯層理砂紋交錯層理爬升交錯層理第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造3）交錯層理交錯層理（Cross bedding） 由一系列與層系界面斜交的紋層（前積層）組成，層系可以彼此平行、交錯、切割，組成不同形態(tài)的交錯層理，也叫斜層理。 由沉積介質(zhì)（流水與風(fēng)等）的流動造成。根據(jù)層

5、系與上下界面的形狀和性質(zhì)，分為三種類型板狀交錯層理 層面為平面且彼此平行，層系呈板狀； 層系底界有沖刷面，前積紋層在平行于流動方向的剖面上與界面斜交； 紋層內(nèi)常有下粗上細(xì)的粒度變化。 出現(xiàn)環(huán)境 河流、濱湖、濱海、三角洲沉積第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造板狀交錯層理第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造b.楔狀交錯層理 特點： 層系界面為平面，但不平行； 層系厚度變化明顯呈楔形； 層系間常彼此切割，紋層傾角和傾向變化不定。 出現(xiàn)環(huán)境： 海、湖淺水地帶和三角洲地區(qū)第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造楔狀交錯層理第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造c.槽狀交錯層理 層序底界為槽形沖刷面，紋層在頂部被切割。 橫切面，層系界面和紋層都是槽形； 縱剖面，

6、層系界面呈弧形，紋層與之斜交； 頂面俯視，層系界面和紋層為重疊的花瓣狀。 大型槽狀交錯層理層系底界沖刷面明顯，底部常有泥礫。 出現(xiàn)環(huán)境 多見于河流 判斷古流向第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造槽狀交錯層理第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造B.浪成交錯層理類a.浪成砂紋交錯層理 出現(xiàn)環(huán)境 海湖濱岸、陸棚和瀉湖等淺水環(huán)境 特點 在平行波浪傳播方向上： 上部層系傾向相反； 底部層系界面不規(guī)則，波狀起伏； 有時前積紋層單向傾斜，層系界面緩波狀，其上有泥質(zhì)紋層覆蓋。 在垂直于波浪傳播方向上：紋層界面大致平行。第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造b.沖洗交錯層理 是波浪向濱岸傳播時，在向海的斜坡面上產(chǎn)生向岸或離岸的往復(fù)沖洗作用形成的。也稱低角度交錯層理。

7、 特點 紋層和層系界面平直，低角度相交，層系厚度穩(wěn)定，細(xì)層多向海傾斜；層系頂部被切蝕而底部完整； 出現(xiàn)環(huán)境后濱前濱帶及沿岸砂壩沉積第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造c.丘狀交錯層理和洼狀交錯層理 丘狀和洼狀常伴生； 高2050cm； 層系上部被侵蝕； 紋層與層系底界近平行； 紋層傾角15； 出現(xiàn)環(huán)境 正常浪底和風(fēng)暴浪底之間由風(fēng)暴浪形成第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造C.羽狀層理/青魚骨交錯層理潮汐成因交錯層理 羽毛狀或魚骨狀； 紋層平直或微向上彎曲； 相鄰斜層系紋層傾向相反，在層系界面處銳角相交。 漲潮流形成的前積層與退潮流形成的前積層交互而成反向水流 常見于河流入湖、海的三角洲地帶 第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造D.風(fēng)成交錯層理 在

8、風(fēng)的吹揚作用下形成 特點： 無泥質(zhì)物； 砂粒磨圓和分選較好； 常呈板狀、槽狀交錯層理； 層系厚度大； 前積紋層傾角高。 出現(xiàn)環(huán)境 沙漠及海灘風(fēng)成沙丘帶第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造4）潮汐層理成因：水動力強弱交替，泥質(zhì)和砂質(zhì)交互沉積 潮流期，水流活動砂呈波狀搬運、沉積，泥懸浮 潮間期，水流停滯泥沉積B.層理類型 壓扁層理砂多泥少 波狀復(fù)合層理砂泥等量 透鏡狀層理砂少泥多C.環(huán)境 潮間坪及潮上坪；三角洲前緣；淺水陸棚；河流洪泛沉積第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造5）粒序?qū)永碛址Q遞變層理（graded bedding）顆粒的粒度垂向遞變，層面基本平行。單層內(nèi)，由底到頂， 粒度由粗變細(xì)者為正粒序； 由細(xì)變粗者為逆粒序。底部常

9、有沖刷面內(nèi)部除粒度遞變外，不具任何紋層。第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造成因濁積巖的特征性層理流動強度減小，流水?dāng)y帶能力減弱，懸浮搬運的沉積物按粒度大小依次先后沉降。濁積巖中遞變層理的形成第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造6）塊狀層理 塊狀層理（homogeneous bedding）/均質(zhì)層理層內(nèi)成分、結(jié)構(gòu)、顏色均勻，不具任何顯紋層構(gòu)造。粗、細(xì)粒沉積中均可出現(xiàn)。成因： 快速沉積：洪水沉積，重力流沉積，濁流沉積。 安靜環(huán)境沉積：如深海軟泥 生物擾動：濱淺海和三角洲相，原生層理被生物擾動完全破壞。第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造放射蟲軟泥第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造7）韻律層理 韻律層理（rhythmic bedding）成分、結(jié)構(gòu)或顏色方面不同的薄層有規(guī)律重復(fù)出現(xiàn)。 紋層厚度從數(shù)mm到數(shù)十cm，層與層平行或近于平行。成因物質(zhì)搬運或產(chǎn)生方式有規(guī)律地交替變化； 潮汐流周期變化形成砂質(zhì)紋層與泥質(zhì)紋層重復(fù)交替 潮汐韻律層理，也稱砂泥互層層理。氣候的季節(jié)性變化； 淺色層與深色層互層。冰川紋泥；第一節(jié) 碎屑巖構(gòu)造最小的旋回：季候紋泥層對，為（美國）康涅狄格州冰期湖泊沉積，每一層對代表一年，淺色為夏季，深色為冬季第