沉積環(huán)境的主要判別標志

第五章 沉積環(huán)境的主要判別標志第一節(jié)沉積構造標志一、沉積構造的概念及分類沉積環(huán)境（相）分析:對指示環(huán)境的標志進行分析，與沉積環(huán)境模式進行比較，從而恢復古代沉積環(huán)境的方法。成因標志:指具有成因意義,能反映其形成環(huán)境條件的各種特征。包括沉積巖的顏色、成分、結構、構造、化石、古生態(tài)、接觸關系、沉積序列（剖面）以及沉積巖體的形態(tài)分布等，但概括起來可歸屬為物理的、化學的、生物的三方面標志。沉積構造:由沉積物的顏色、成分、結構的不均一性而形成的巖石宏觀特征。其規(guī)模一般較大，多在野外露頭上及巖芯中可直接進行觀察和測量。根據其形成時間劃分為 :原生沉積構造和次生沉積構造。根據沉積構造的成因性質可分為三類 :物理成因的沉積構造化學成因的沉積構造生物成因的沉積構造原生沉積構造：沉積物沉積時、沉積后不久、固結前形成的構造。能反映沉積時的沉積介質類型和能量條件。是判別沉積相（沉積環(huán)境）的重要標志。次生沉積構造：在沉積物壓實或成巖過程中生成的沉積構造，它反映成巖環(huán)境。物理成因的沉積構造：在流體流動、重力等物理因素作用下而產生的沉積構造（原生）?；瘜W成因的沉積構造： 由結晶、溶解、沉淀等化學作用形成的沉積構造，其中，大多數是在沉積物壓實和成巖過程中生成的,屬于次生沉積構造。生物成因的沉積構造：生物活動或生長而形成的構造 （原生）。二、物理成因的沉積構造（一）流動構造（1）層面構造波痕細流痕3.剝離線理4.沖刷痕（一）流5.壓刻痕動構造（2）層理構造1.層理構造的術語是沉2.層理構造的類型積物在搬運和（3）再作用面構造沉積過程中，（二）準同生變形構造由于介質的流（三）暴露構造動而在沉積物表面或內部形成的構造。流動構造是最重要和最常見的沉積構造。層面構造在沉積巖的頂面或底面上形成的構造。如：波痕、細流痕、剝離線理、沖刷痕、壓刻痕。波痕由水流、波浪或風的作用，在沉積物表面形成的波狀起伏痕跡。脊點（

C,D）：最高點谷點

(A,B)

：最低點向流面：面向流動方向的緩傾斜面背流面：背向流動方向的陡傾斜面波痕形態(tài)要素波長（L）：相鄰的兩個脊點之間的水平距離波高（H）：波痕的脊點與谷點之間的垂直距離波痕指數（

RI）：波長與波高之比（

L/H）對稱指數（

RSI）：向流面水平投影長度與背流面水平投影長度之比（

L1/L2）波痕的內部構造及形成機理及實例前積紋層形態(tài)及其控制因素隨介質能量的減弱和懸浮載荷的增加，前積紋層形態(tài)：直線型→切線型→凹型→S型波痕的類型:波痕的大小、形態(tài)、對稱性、介質類型各有不同。按介質類型分為：A.水流波痕;B.波浪波痕;C.干涉波痕和改造波痕 ;D.弧立波痕;E.風成波痕

A.水流波痕（由單向水流產生）按大小，分 4類：小型水流波痕、大型水流波痕、巨型水流波痕、逆行砂丘。按波脊形態(tài)，分為 5－6類：隨水深減小和流速增大，直線形→波曲形→鏈形→舌形→新月形→菱形。水流波痕按大小分為：大型水流波痕：波長60～30cm,波高為6～，波痕指數大于 15。主要產生于中、粗粒床沙中。巨型水流波痕：波長大于30m，波高可達數米，波痕指數大于30。波脊以直線形為主，多分布在較深的淺海和大型河流中。逆行砂丘：淺水急流(Fr>1)，其水面波形與底形波痕一致（屬同相波），與一般波痕形成作用相反，背流面一側侵蝕，向流面一側進行堆積。所以實際上它是向上游方向移動的，故稱為逆行沙丘。它多見于海灘、潮坪、河流環(huán)境。B、波浪波痕 是由波浪作用于床沙表面而產生的波痕， 據其對稱程度可分為：對稱波浪波痕和不對稱波浪波痕。對稱波浪波痕： 是由水體振蕩運動形成、流體質點在表面呈園形軌道，向下變?yōu)閬砘剡\動，反復作用結果形成“人”字形內部構造和對稱形態(tài)。不對稱波浪波痕：是由水體運動時往復速度不同而造成的。在濱岸地區(qū)，由于水體運動受海底摩擦作用的影響，波浪向陸的速度大于向海運動的速度，故波痕形成方式和單向水流的波痕相似，內部只有一個方向的前積層?？梢园粗本€形流水波痕的描述方法進行。不對稱浪成波痕和水流波痕的區(qū)別： ①浪成波痕的波脊多出現分叉與會合的特點 ,水流波痕波脊則多中斷并被別的脊代替；②浪成波痕的波長多小于 , 波痕指數（RI）<15, 而水流波痕的RI>15,浪成波痕的對稱指數RSI<,而水流波痕的RSI>；③浪成波痕的前積紋層往往表現為成束的分枝狀,并且通過波谷延伸到相鄰波痕的翼部上。干涉波痕和改造波痕干涉波痕：淺水區(qū)不同方向的波浪或水流，同時或基本同時地聯合作用形成干涉波痕。由于作用強度、方向、先后不同，形成格子狀、梯狀、網格狀狀等干涉波痕 。改造波痕：在水流及浪基面變化的情況下，先生成的波痕受到改造而形成改造波痕，如雙脊波痕，削頂波痕。干涉波痕和改造波痕常出現于前濱或潮間帶。孤立波痕：在泥質物表面上由于沙供應不足而形成的不連續(xù)底形，弧立波痕與正常波痕相似，但它們發(fā)育不全，波高較低，因此波痕指數較大，構成透鏡狀層理。風成波痕：有直、長而平行的脊，形態(tài)不對稱。 L=－25cm,H=－1cm,RI=1070。其內部構造和水流波痕相似，但內部構造不清楚（砂為主），粗顆粒分布在波脊。發(fā)育于沙漠、海岸、干旱—半干旱氣候下的河流等環(huán)境。A-3(waverip, 單向水流波痕作用).mov－“見動畫”細流痕由細小水流的刻蝕作用所形成的表面侵蝕痕跡。當沉積物表面暴露時，水便從沉積物中溢出，形成細水流，侵蝕而形成細流痕。細流痕具有不同的形狀，如樹枝狀、網狀。指示沉積物表面間歇短期暴露。常見于潮間帶、海灘、湖濱、泛濫平原。剝離線理彼此平行的線狀淺溝和低脊或顆粒弱定向排列而成。與平行層理伴生出現，即分布在平行層理的層面上，是急流環(huán)境的良好標志。分布于海濱、湖濱、三角洲平原和濁流沉積中。沖刷痕水流在泥質沉積物表面沖蝕出來的痕跡稱為沖刷痕，風化露頭上，在其上覆砂巖層的底面以凸起的鑄型保留下來。包括槽鑄型（槽痕）、縱向脊（溝鑄型）。槽鑄型：由舌狀突起體組成，突起的上游一端呈渾圓狀，突起稍高，向下游端變寬和變緩。大量發(fā)育于濁流環(huán)境中，是良好的古流向標志。縱向脊（溝鑄型）: 由一系列平行水流方向的緊密排列的連續(xù)低脊。壓刻痕水流攜帶的物體在松軟的沉積物表面運動時所刻蝕出來的痕跡（工具痕）。可分為：溝痕 (鑄型)、Ｖ型痕(鑄型)、戳痕(鑄型)、彈跳痕(鑄型)。最常見的是溝痕，它是物體在沉積物表面連續(xù)刻劃而形成的溝，在上覆砂巖底面保存鑄型。壓刻痕主要見于河流環(huán)境。（2）層理構造層理構造定義：垂直于層面方向，由沉積物的成分、顏色、粒度等顯示出來的紋理特征。層理構造的術語組成層理構造的單位包括： 紋層（細層）、層系（單層）、層系組（層組）紋層:最小單元，其上、下被紋層面所限，一個紋層有比較均一的成分和結構，厚度 1mm到數毫米,紋層斷面有直線形、切線形、凹形、 S形，紋層與層面的關系可以是平行的，也可是斜交的。層系：基本單元，由形狀相似的紋層組合而成。層系內成分和結構也較一致或具粒序。相鄰的層系被層理面（或層面）分開。層理面代表最小級別的沉積間斷面。層理面可以是平行的或傾斜的，層系厚度數毫米到數米，它們是在物理條件大致不變的情形下形成的。層系組：由2個或2個以上的層系組成，相鄰層組以層系組面（巖層面）為界，代表比層理面間斷面時間稍長的間斷面。測量地層產狀的面，分層面。層理的分類按成分層和結構，分為簡單層理和復合層理簡單層理：由2個或2個以上成份相似的層系（層理）疊置而成。如交錯層理。復合層理：由2個或2個以上成份不同,但成因上有聯系的層系（層理）組成。如脈狀、波狀、透鏡狀層理。行層理

按綜合因素，分為：1）交錯層理 2）爬升波痕層理5）水平層理 6）均勻層理

3）遞變層理 4）平7）脈狀、波狀、透鏡狀層理

8）砂泥互層水平層理

9）韻律層理1）層理的分類·交錯層理由一系列與層理面斜交的紋層組成的沉積單元，主要見于碎屑巖和顆粒碳酸鹽巖中，是高能的產物。交錯層理的分類：根據交錯層理單位大?。磳酉岛穸龋┓譃椋盒⌒徒诲e層理:層系厚度小于5cm大型交錯層理:層系厚度5cm－1m根據交錯層理單位的界面分為：板狀、楔狀、槽狀、波狀交錯層理。板狀交錯層理： 層系間界面呈平面，相互平行 ,層系內紋層傾向相同，大致 C-1(rswave, 板狀交反映單向水流，垂直水流方向剖面上，似“水平層理” (粒度、能量)。（右圖 a） 錯層理).mov －“見楔狀交錯層理：層系間界面呈平面，但其界面之間互不平行， 使層系呈楔形。 動畫”平行水流方向，紋層與界面斜交，垂直于水流方向，與界面大致平行或斜交。 （右圖 C-2(rdune, 楔狀交b） 錯層理).mov－“見動槽狀交錯層理：層系界面為曲面， 上下界面之間相互平行或斜交， 層理本身 畫”為一槽狀，紋層平行于層系面 （彎曲）。平行水流方向，紋層呈較緩弧形， 傾向一致， C-3(rcflow, 槽狀交垂直水流方向上紋層呈槽狀。（右圖 c） 波狀交錯層理： 層系界面呈波狀，錯層理).mov－“見動層系內的紋層可與界面相交，也可與底面大致平行的波狀面。屬小型交錯層理。 畫”確定交錯層理的類型， 要在三度空間進行觀察和描述， 因同一類型的交錯層理在不同斷面上反映的形態(tài)是不同的。（下圖）2）層理的分類·爬升波痕層理由向上相互疊覆的波痕組成。條件是懸浮沉積物豐富，使波痕向前遷移，并向上相互疊覆。分為：同相位爬升波痕層理和遷移爬升波痕層理。同相位的爬升層理：縱向上疊置（像疊層石），表明 遷移不明顯。遷移的爬升波痕層理：縱向上斜列（疊瓦狀），表明 遷移不明顯。A-3(waverip, 單向水流波痕作用).mov－“見動畫”C-4(clmbrip, 爬升波痕層理).mov －“見動畫”3）層理的分類·遞變層理1）交錯層理2）爬升波痕層理3）遞變層理也叫粒序層理。以粒度遞變?yōu)樘卣?。一組遞變層的厚度幾厘米－幾4）平行層理十厘米?？煞譃檎蜻f變層理和反向遞變層理。5）水平層理正向遞變層理：下粗上細，常見于濁流、河流、海灘、三6）均勻層理角洲環(huán)境。7）潮汐層理（脈狀、又細分為兩種：粒序遞變層理（A）和粗尾遞變層理（C）。波狀、透鏡狀層理）8）砂泥互層水平層理9）韻律層理粒序遞變層理（下部不含細?；|， 牽引流成 粗尾遞變層理，（普遍含細粒基，濁流成因） 因）濁積巖中遞變層理洪積物（泥石流）中的遞變層理 (上)和風暴沉積的粒序層理（口袋狀構造）（下）4）層理的分類·平行層理強水流條件，相互平行的、水平的、由中粗砂、礫石組成的層理。識別標志：紋層平行、顆粒粗、伴生剝離線理，與大型交錯層理共生。見于河流、海灘、濁流環(huán)境。平行層理實例

2785）層理的分類·水平層理細粒沉積物的層理類型，紋層（ 1－2mm）彼此平行，呈水平狀。是低能或靜水環(huán)境的標志之一。見于湖泊、河灘、潮坪、瀉湖、淺海、半深海、濁流等環(huán)境。6）層理的分類·均勻層理也稱塊狀層理，用“肉眼甚至借助儀器”也辨認不出紋理的沉積物，在砂礫巖和泥質巖中都有分布。不同的成因解釋有 3種：①快速堆積無分選的沉積，如由洪水、濁流、液化沉積物流沉積形成；②安靜環(huán)境中沉積，如深海泥巖；③生物擾動，使原始層理被破壞。7）層理的分類·脈狀、波狀、透鏡狀層理屬于復合層理，也成為潮汐層理。這三種層理常共生在一起 , 是在潮汐環(huán)境中，泥、砂都有供應。在湖濱、三角洲前緣、河流等環(huán)境中也可見到。強動能時沉積具有前積紋層的砂層， 強動能時沉積了懸浮的泥層。依據砂、泥層的比例和分布的連續(xù)性，分為：脈狀層理、波狀層理、透鏡狀層理三種。脈狀層理：水動力強，砂充分，泥少，泥呈脈狀分布于砂的波谷中，“砂包泥”。波狀層理：介于脈狀與透鏡狀層理之間的過渡類型，是在泥砂都有供應，是砂層與泥層呈交替的波狀連續(xù)層。透鏡狀層理：與脈狀層理相反，水動力較弱，砂不足，泥多，砂質透鏡體被包圍在泥巖之中，“泥包砂”。脈狀、波狀、透鏡狀層理實例8）層理的分類·砂泥互層水平層理水平的砂質層和泥質層相間出現，單層厚度數毫米至數厘米，可以等厚也可不等厚，形成動力條件比波狀層理弱，見于潮汐、三角洲、湖泊等。9）層理的分類·韻律層理砂泥互層的水平層理中，單層厚度小于4－5mm時，則為紋層狀互層，