沉積巖與沉積相4.1碎屑巖的構造-層理

本講講導導學學在觀觀察察巖巖石石樣樣本本時時，，首首先先看看到到的的是是巖巖石石的的顏顏色色和和構構造造，，所所以以構構造造和和顏顏色色是是巖巖石石最最重重要要的的宏宏觀觀特特性性。。不不僅僅如如此此，，對對于于碎碎屑屑巖巖來來言言，，構構造造和和顏顏色色還還與與它它的的成成因因息息息息相相關關，，對對碎碎屑屑巖巖的的成成因因分分析析、、沉沉積積環(huán)環(huán)境境和和巖巖相相古古地地理理研研究究都都具具有有重重要要的的指指示示意意義義。。因因此此，，研研究究碎碎屑屑巖巖的的構構造造和和顏顏色色對對研研究究碎碎屑屑巖巖來來說說更更是是意意義義非非凡凡。。這一一講講我我們們來來學學習習碎碎屑屑巖巖的的重重要要構構造造類類型型之之一一———層理理，，要要求求同同學學們們掌掌握握主主要要層層理理類類型型及及特特征征，，以以及及層層理理的的研研究究意意義義。。第四四章章碎碎屑屑巖巖的的構構造造和和顏顏色色第一一節(jié)節(jié)碎碎屑屑巖巖構構造造一、、概概述述（一一））碎碎屑屑巖巖構構造造的的概概念念指巖巖石石各各組組成成部部分分的的空空間間分分布布和和排排列列方方式式(二））分分類類按構構造造的的形形成成時時間間原生構造次生構造（二）分類按成因機械成因/物理成因構造造流動構造/同沉積變形構構造/暴露構造/侵蝕成因構造造生物成因構造造化學成因構造造按沉積巖形成成階段沉積構造、成成巖構造、后后生構造第一節(jié)碎屑屑巖構造本課程基本采采用構造成因因分類方案首先是成因分分類，具體構構造分類按形形態(tài)二、流動成因因的構造概念沉積物在搬運運和沉積時，，由于介質（（如水、空氣氣）的流動，，在沉積物內內部或表面形形成的構造，，屬機械成因因構造。層理★★★★★★上層面構造下/底層面構造第一節(jié)碎屑屑巖構造（一）層理1.概述是沉積物成層層沉積時巖石石性質沿垂向向變化而產(chǎn)生生的層狀構造造，可通過礦礦物成分、顏顏色、粒度、、形狀、排列列或填集方式式的突變或漸漸變而顯現(xiàn)出出來。第一節(jié)碎屑屑巖構造2.層理要素1)紋層（細層，laminae）組成層理的最最小宏觀單位位。2)層系（單層，asinglebed）多個成分、結結構、厚度和和產(chǎn)狀近似的的紋層，相鄰層系由層層系界面分開開。3)層系組（也稱層組））兩個或兩個以以上巖性相似似、成因有聯(lián)聯(lián)系的層系，，內部無明顯沉沉積間斷。第一節(jié)碎屑屑巖構造層系組層系第一節(jié)碎屑屑巖構造第一節(jié)碎屑屑巖構造3.主要的層理類類型及其特征征按層內組分和和結構的性質質劃分非均質層理（（按幾何形態(tài)態(tài)劃分）水平層理平行層理波狀層理交錯層理均質層理韻律層理粒序層理1)水平層理和平平行層理第一節(jié)碎屑屑巖構造水平層理平行層理第一節(jié)碎屑屑巖構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)r<<1高能急流，F(xiàn)r>1巖性細粒（粉砂巖、泥巖、灰?guī)r）較粗粒（中、細砂巖）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含量不同等顯現(xiàn)

紋層厚1～2mm，常與大型交錯層理共生水平層理和平平行層理的區(qū)區(qū)別第一節(jié)碎屑屑巖構造2)波狀層理、上上攀波紋/爬升交錯層理理、砂紋交錯錯層理形成介質的水水動力能量小小，F(xiàn)r<<1；層面呈波狀起起伏水介質較淺，，海湖淺水地地帶、河漫灘灘、海灣、瀉瀉湖等懸浮載荷和推推移載荷豐度度不同→形態(tài)態(tài)特征不同波狀砂砂紋紋懸移>推移懸懸移移<推移上攀懸移移≈推移第一節(jié)碎屑屑巖構造對稱的波狀交交錯層理不對稱的波狀狀交錯層理砂紋交錯層理理爬升交錯層理理第一節(jié)碎屑屑巖構造3）交錯層理理交錯層理（Crossbedding）★★★★★★由一系列與層層系界面斜交交的紋層（前前積層）組成成，層系可以以彼此平行、、交錯、切割割，組成不同同形態(tài)的交錯錯層理，也叫叫斜層理。由沉積介質（（流水與風等等）的流動造造成。根據(jù)層系與上上下界面的形形狀和性質，，分為三種類類型板狀交錯層理理層面為平面且且彼此平行，，層系呈板狀狀；層系底界有沖沖刷面，前積積紋層在平行行于流動方向向的剖面上與與界面斜交；；紋層內常有下下粗上細的粒粒度變化。出現(xiàn)環(huán)境河流、濱湖、、濱海、三角角洲沉積第一節(jié)碎屑屑巖構造第一節(jié)碎屑屑巖構造板狀交錯層理理第一節(jié)碎屑屑巖構造b.楔狀交錯錯層理特點：層系界面為平平面，但不平平行；層系厚度變化化明顯呈楔形形；層系間常彼此此切割，紋層層傾角和傾向向變化不定。。出現(xiàn)環(huán)境：海、湖淺水地地帶和三角洲洲地區(qū)第一節(jié)碎屑屑巖構造楔狀交錯層理理第一節(jié)碎屑屑巖構造c.槽狀交錯錯層理層序底界為槽槽形沖刷面，，紋層在頂部部被切割。橫切面，層系系界面和紋層層都是槽形；；縱剖面，層系系界面呈弧形形，紋層與之之斜交；頂面俯視，層層系界面和紋紋層為重疊的的花瓣狀。大型槽狀交錯錯層理層系底底界沖刷面明明顯，底部常常有泥礫。出現(xiàn)環(huán)境多見于河流判斷古流向第一節(jié)碎屑屑巖構造槽狀交錯層理理第一節(jié)碎屑屑巖構造B.浪成交錯層理理類a.浪成砂紋紋交錯層理出現(xiàn)環(huán)境海湖濱岸、陸陸棚和瀉湖等等淺水環(huán)境特點·在平行波浪浪傳播方向上上：上部層系傾向向相反；底部層系界面面不規(guī)則，波波狀起伏；有時前積紋層層單向傾斜，，層系界面緩緩波狀，其上上有泥質紋層層覆蓋?！ぴ诖怪庇诓úɡ藗鞑シ较蛳蛏希杭y層界界面大致平行行。第一節(jié)碎屑屑巖構造b.沖洗交錯錯層理是波浪向濱岸岸傳播時，在在向海的斜坡坡面上產(chǎn)生向向岸或離岸的的往復沖洗作作用形成的。。也稱低角度度交錯層理。。特點紋層和層系界界面平直，低低角度相交，，層系厚度穩(wěn)穩(wěn)定，細層多多向海傾斜；；層系頂部被被切蝕而底部部完整；出現(xiàn)環(huán)境——后濱—前前濱帶及沿岸岸砂壩沉積第一節(jié)碎屑屑巖構造c.丘狀交錯錯層理和洼狀狀交錯層理丘狀和洼狀常常伴生；高20～50cm；層系上部被侵侵蝕；紋層與層系底底界近平行；；紋層傾角<15°；出現(xiàn)環(huán)境正常浪底和風風暴浪底之間間由風暴浪形形成第一節(jié)碎屑屑巖構造C.羽狀層理/青青魚骨交錯層層理——潮汐成因交錯錯層理羽毛狀或魚骨骨狀；紋層平直或微微向上彎曲；；相鄰斜層系紋紋層傾向相反反，在層系界界面處銳角相相交。漲潮流形成的的前積層與退退潮流形成的的前積層交互互而成——反反向水流常見于河流入入湖、海的三三角洲地帶第一節(jié)碎屑屑巖構造D.風成交錯層理理在風的吹揚作作用下形成特點：無泥質物；砂粒磨圓和分分選較好；常呈板狀、槽槽狀交錯層理理；層系厚度大；；前積紋層傾角角高。出現(xiàn)環(huán)境沙漠及海灘風風成沙丘帶第一節(jié)碎屑屑巖構造4）潮汐層理理成因：水動力力強弱交替，，泥質和砂質質交互沉積潮流期，水流流活動——砂呈波狀搬運運、沉積，泥泥懸浮潮間期，水流流停滯——泥沉積B.層理類型型壓扁層理—砂多泥少波狀復合層理理—砂泥等量透鏡狀層理—砂少泥多C.環(huán)境潮間坪及潮上上坪；三角洲洲前緣；淺水水陸棚；河流流洪泛沉積第一節(jié)碎屑屑巖構造5）粒序層理理又稱遞變層理理（gradedbedding）顆粒的粒度垂垂向遞變，層層面基本平行行。單層內，由底底到頂，粒度由粗變細細者為正粒序；★★由細變粗者為為逆粒序。底部常有沖刷刷面內部除粒度遞遞變外，不具具任何紋層。。第一節(jié)碎屑屑巖構造成因——濁積巖的特征征性層理流動強度減小小，流水攜帶帶能力減弱，，懸浮搬運的的沉積物按粒粒度大小依次次先后沉降。。濁積巖中遞變變層理的形成成第一節(jié)碎屑屑巖構造6）塊狀層理理塊狀層理（homogeneousbedding）/均質層理層內成分、結結構、顏色均均勻，不具任任何顯紋層構構造。粗、細粒沉積積中均可出現(xiàn)現(xiàn)。成因：快速沉積：洪水沉積，重重力流沉積，，濁流沉積。。安靜環(huán)境沉積積：如深海軟泥生物擾動：濱淺海和三角角洲相，原生生層理被生物物擾動完全破破壞。第一節(jié)碎屑屑巖構造①③②放射蟲軟泥第一節(jié)碎屑屑巖構造7）韻律層理理韻律層理（rhythmicbedding）成分、結構或或顏色方面不不同的薄層有有規(guī)律重復出出現(xiàn)。紋層厚度從數(shù)數(shù)mm到數(shù)十十cm，層與與層平行或近近于平行。成因物質搬運或產(chǎn)產(chǎn)生方式有規(guī)規(guī)律地交替變變化；潮汐流周期變變化形成砂質質紋層與泥質質紋層重復交交替潮汐韻律層理理，也稱砂泥泥互層層理。。氣候的季節(jié)性性變化；淺色層與深色色層互層。冰川紋泥；第一節(jié)碎屑屑巖構造最小的旋回：：季候紋泥層層對，為（美美國）康涅狄狄格州冰期湖湖泊沉積，每