沉積巖課件完整版本

沉積巖的形成過程和一般特征（續(xù)）

第一節(jié)：沉積巖的基本特征第二節(jié)：沉積巖的物質(zhì)成分和顏色

第三節(jié)：沉積巖的分類第四節(jié)：沉積巖的構(gòu)造1

.本教材的分類;根據(jù)造巖原始物質(zhì)的成因和來源首先分為兩大類:它生沉積巖:主要由它生礦物構(gòu)成的沉積巖，自生沉積巖:主要由自生礦物構(gòu)成的沉積巖.

兩大類又可進(jìn)一步細(xì)分，有的按結(jié)構(gòu)（粒度）分類，有的按主要組分的成分類，有的按主要組分的成因分類。

第三節(jié)沉積巖的分類2碳酸鹽巖硅質(zhì)巖鐵質(zhì)巖磷質(zhì)巖鋁質(zhì)巖蒸發(fā)巖沉積巖

它生沉積巖自生沉積巖火山碎屑巖陸源碎屑巖礫巖砂巖粉砂巖泥質(zhì)巖灰?guī)r白云巖本課程沉積巖的分類3第四節(jié)沉積構(gòu)造

.沉積構(gòu)造:

沉積作用(占主要）或成巖作用（占次要）在巖層內(nèi)部或表面形成的一種形跡特征稱為沉積構(gòu)造。這種形跡特征常常在沉積巖組分的分布、排列方式和方向上表現(xiàn)出來。4

.沉積構(gòu)造的研究意義

沉積構(gòu)造是沉積物和沉積巖中最常見而又最容易直接觀察到的主要特征之一。無論是研究沉積物或沉積巖本身,還是解釋沉積環(huán)境,都必然要涉及到沉積構(gòu)造。5

.研究沉積構(gòu)造有助于:a,

確定地層頂?shù)酌?b,

確定沉積物的搬運(yùn)與沉積的方式、沉積介質(zhì)的性質(zhì)以及流體的動(dòng)力狀況;c,

恢復(fù)沉積盆地中的古水流和古沉積環(huán)境;如：大型交錯(cuò)層理指示低流態(tài)牽引流側(cè)向加積過程；青魚骨刺(羽狀)交錯(cuò)層理指示潮汐潮道牽引流加積過程；水平文理指示靜態(tài)懸浮物垂向加積。62，常見的沉積構(gòu)造（p148）

物理成因

生物成因

化學(xué)成因

層理構(gòu)造泥裂生痕構(gòu)造晶痕和假晶

波痕構(gòu)造雨痕、雹痕生物擾動(dòng)構(gòu)造鳥眼構(gòu)造

疊瓦構(gòu)造泄水構(gòu)造植物根痕構(gòu)造結(jié)核構(gòu)造

沖刷構(gòu)造疊層構(gòu)造縫合線構(gòu)造7一.物理成因的沉積構(gòu)造是由于沉積物在搬運(yùn)和沉積時(shí)以及沉積之后不久,在流體流動(dòng)、重力等物理因素作用下而產(chǎn)生的沉積構(gòu)造。8

1.波痕（Ripplemark）

指由牽引流的機(jī)械作用在沉積物表面上形成一種有規(guī)律的波狀起伏構(gòu)造。在自然界中單個(gè)波痕較少見,往往是成組出現(xiàn)。它廣泛出現(xiàn)在砂、粉砂、泥質(zhì)巖的表面。9不對(duì)稱波痕（迎流面緩，背流面陡）10不對(duì)稱波痕（迎流面緩，背流面陡）11

沖刷痕:水流在泥質(zhì)沉積物表面沖蝕出來的痕跡.

.槽模：由于水流的回流作用在泥質(zhì)沉積物表面上形成沖刷凹槽,若這種凹槽被上覆的砂質(zhì)充填，則在上覆砂質(zhì)層的底面形成一個(gè)鑄型--槽模。它是一種很常見的沖刷痕，可準(zhǔn)確的判斷出水流的方向。2，沖刷構(gòu)造12

下伏泥質(zhì)層的頂面和

上覆砂質(zhì)層的底面顯示出沖刷痕泥質(zhì)層砂質(zhì)層沖刷痕13槽模的高陡坡和鈍園端指示水流上游方向，低緩坡端指示水流方向.a,

沖刷痕的形成

b,

沖刷痕被覆蓋

c,

層面剝開后分別在下伏層頂面和上復(fù)層底面顯示沖刷痕和印模

d,

巖層底面上的槽模（箭頭示流向）e,

巖層斷面上的沖刷構(gòu)造（粗線為沖刷面）.abcde14NichinanCity,MiyazakiPrefecture,Kyushu古水流方向15古水流方向16

3，層理（Bedding）

沉積物在巖層的垂向上（即垂直于沉積物表面方向上）顯示出的一種層狀構(gòu)造。通常由沉積物組分的顏色、成分、粒度、形狀等顯示的巖層內(nèi)部構(gòu)造。17層理波痕和層理在成因上有著極為密切的聯(lián)系：波痕和層理都是底形及其在遷移過程中遺留在沉積物中的一種痕跡。表現(xiàn)在層面者即為波痕，表現(xiàn)在層內(nèi)者即為層理。一、基本術(shù)語：

層理：是巖石性質(zhì)沿垂向變化的一種層狀構(gòu)造，它可以通過礦物成分、結(jié)構(gòu)、顏色的突變或漸變而顯現(xiàn)出來。18

紋層：組成層理的最小的宏觀單位，紋層之內(nèi)沒有任何肉眼可見的層。

層系：是組成層理的基本單位，由許多在成分、結(jié)構(gòu)、厚度和產(chǎn)狀上近似的同類型紋層組合而成。

層系組：由兩個(gè)或兩個(gè)以上巖性（成分、結(jié)構(gòu)）基本一致的相似層系或性質(zhì)不同但成因上有聯(lián)系的層系疊覆組成，其間沒有明顯的間斷。層：是組成沉積地層的基本單位，由成分基本一致的巖石組成。一個(gè)層可以包括一個(gè)或若干個(gè)紋層、層系或?qū)酉到M。

19二、層理分類及主要類型：

（一）非均質(zhì)層理：

1、水平層理：

特點(diǎn)：紋層呈直線狀互相平行，并且平行于層面。紋層可連續(xù)，可不連續(xù)。其厚度一般為1～2毫米?！霸谠汲练e時(shí)，紋層是水平的”。紋理的顯現(xiàn)可因粒度變化、不透明礦物分布、云母片和碳質(zhì)碎片的順層排列而顯示出來。

成因：在低能環(huán)境下，由懸浮物質(zhì)沉積而成。故水平層理多在細(xì)粒的粉砂和泥質(zhì)沉積中出現(xiàn)。

環(huán)境：在安靜的水體中形成。如深水——海（湖）深水地帶；淺水——瀉湖、沼澤等。20山東山旺,硅藻土頁巖中的水平層理冀東油田B26井粉沙巖中的水平層理21

2、平行層理：主要由平行而又幾乎水平的紋層狀砂和粉砂組成，一般特點(diǎn)是由顆粒大小不同的紋層疊覆，或是含有不同重礦物的紋層疊覆，或兩者兼?zhèn)?。平行層理的外貌特征和水平層理相似，但沉積粗，發(fā)育在粒度較粗的細(xì)砂和中砂巖中，而且沿紋層面易于剝開，剝開面上可顯示出剝離線理構(gòu)造。成因：在急流、底床平坦時(shí)形成（不是靜水）。如河流、海灘等。22美國(guó)猶他州拱門國(guó)家公園精致拱門--粗砂巖中的平行層理2324

3、波狀層理：紋層呈對(duì)稱或不對(duì)稱的波狀，但其總的方向平行于層面。

成因：是在沉積物供給豐富，沉積速率大于侵蝕速率時(shí)，在波浪和水流作用下，砂波遷移并顯著向上生長(zhǎng)形成。主要是由沉積介質(zhì)的波浪振蕩運(yùn)動(dòng)造成，其次是單向水流的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)造成。前者主要形成對(duì)稱的波狀層理，后者形成不對(duì)稱波狀層理，同時(shí)疊覆層的相位錯(cuò)開。

環(huán)境：形成于水介質(zhì)稍淺的環(huán)境，如海岸、湖濱、河漫灘，有時(shí)瀉湖中也能見到。254、交錯(cuò)層理

特征：由一系列斜交于層系界面的紋層組成。各層系之間可以是彼此重疊、交錯(cuò)、切割的方式組合。26①板狀交錯(cuò)層理：層系之間的界面為平面而且彼此平行。②楔狀交錯(cuò)層理：

層系之間的界面為平面，但不互相平行，層系厚度變化明顯呈楔形。③槽狀交錯(cuò)層理：

層系界面呈弧狀，紋層各下傾方向收斂并與之斜交。在橫切面上，層系界面及紋層是槽狀。

27大型板狀交錯(cuò)層，砂礫巖，四川威遠(yuǎn)三疊系A(chǔ),板狀交錯(cuò)層理28板狀交錯(cuò)層理(下部)，平行層理(上部)29大型-巨型板狀層理30

成因：交錯(cuò)層理是由于波痕遷移的結(jié)果。板狀、楔狀和槽狀交錯(cuò)層理是在沉積物供應(yīng)相對(duì)不足的情況下，直脊型波痕的遷移可形成板狀交錯(cuò)層理，交錯(cuò)層的紋層就是波痕背流面的前積紋層。在沉積物供應(yīng)相對(duì)不足的情況下，在波痕背流面前積紋層形成的同時(shí)，迎流面不斷遭受侵蝕，因此，在波痕的頂面形成一個(gè)平的侵蝕面。由于上述作用不斷進(jìn)行的結(jié)果，便可形成板狀交錯(cuò)層理。波狀或舌狀疲痕的遷移可形成槽狀交錯(cuò)層理。

由于波痕由直脊～彎曲～舌狀，水動(dòng)力增強(qiáng)，所以，層理由板狀～楔狀～槽狀，表示水動(dòng)力增強(qiáng)。31B楔狀交錯(cuò)層理

常見于海、湖淺水地帶和三角洲沉積區(qū).32板狀交錯(cuò)層理平行層理楔狀交錯(cuò)層理33大型楔狀交錯(cuò)層理（陜北侏羅系）34楔狀交錯(cuò)層理平行層理平行層理35C.槽狀交錯(cuò)層理

大型槽狀交錯(cuò)層理層系底界沖刷面明顯，底部常有泥礫，多見于河流環(huán)境中.

板狀交錯(cuò)層理、楔狀交錯(cuò)層理、槽狀交錯(cuò)層理反映了水流強(qiáng)度逐漸遞增的序列。

何為槽狀?可形象的理解為:用湯勺挖下一塊蛋糕后的形狀!36槽狀交錯(cuò)層理37大型槽狀(下部)及板狀層理(上部)38槽狀交錯(cuò)層理39c.波狀交錯(cuò)層理

40波狀交錯(cuò)層理4142

幾種特殊的交錯(cuò)層理

a.羽狀交錯(cuò)層理；形成于有雙向水流的環(huán)境，如潮坪、河口灣。

b.沖洗交錯(cuò)層理；形成于有水流反復(fù)沖洗的環(huán)境，如潮坪、河口灣。

c.丘狀交錯(cuò)層理；形成于風(fēng)暴浪底附近的較深水環(huán)境，常為風(fēng)暴成因。

d.浪成交錯(cuò)層理:形成于正常浪底附近的環(huán)境，為一般波浪成因.

e.風(fēng)成交錯(cuò)層理:形成于缺少植被的陸表環(huán)境.43a.羽狀(俗稱青魚骨狀)交錯(cuò)層44C，灰?guī)r中的丘狀交錯(cuò)層理（貴陽三疊紀(jì)灰?guī)r）45風(fēng)成交錯(cuò)層（Wind-dunecross-bedding）

通常是板狀或楔狀交錯(cuò)層，但層系厚度很大，一般在幾十厘米到幾米之間，紋層也較厚，最厚可達(dá)2-5cm，多呈平板狀。賦存巖石多為干凈的中細(xì)砂巖（很少含泥），形成于缺少植被的陸表環(huán)境，如沙漠、裸露海岸地帶等。

最顯著的特征:巨大!46風(fēng)成交錯(cuò)層47風(fēng)成交錯(cuò)層48風(fēng)成交錯(cuò)層495.脈狀層理、透鏡狀層理

這2種層理在自然界中常常在一起共生、相互過渡并且成因上有密切的聯(lián)系。它們是在水動(dòng)力條件強(qiáng)、弱交替的情況下,由泥和砂交互沉積而成的。50脈狀層理（Flaserbedding）

是在水動(dòng)力較強(qiáng),砂的供應(yīng)、沉積和保存比泥更為有利的條件下形成的。因此砂多泥少，深色的泥在淺色的沙中呈脈狀。

俗稱:砂包泥51

脈狀層理(砂包泥)（Flaserbedding）52

透鏡狀層理（Lenticularbedding）

與脈狀層理相反,透鏡狀層理是在水動(dòng)力條件較弱,泥的供應(yīng)、沉積和保存比砂更為有利的情況下形成的。因此多泥少，淺色的沙在深色的泥中呈透鏡狀。

俗稱泥包砂53透鏡狀層理（泥包砂）（Lenticularbedding）PennsylvanianofKentucky

TidalDeposits

54(6),遞變層理

遞變層理是具有粒度遞變的一種特殊的層理，又稱為粒序?qū)永?。這種層理的特點(diǎn)是由底向上頂部顆粒逐漸由粗變細(xì)。除了粒度變化以外，沒有任何內(nèi)部紋層

55正遞變層理:由下-上,粒度由粗–

細(xì)56反遞變層理57(7)塊狀層理（Massivebedding)

當(dāng)整個(gè)巖層或巖層內(nèi)的某個(gè)層狀部分的成分、結(jié)構(gòu)或顏色都是均一的，或雖很雜亂，但卻具有某種宏觀的均一性，既沒有紋層或紋理顯示，也不是其它層理的構(gòu)成部分，該巖層稱塊狀層理，或均勻?qū)永怼?859塊狀層理又可分兩種成因:.環(huán)境條件長(zhǎng)期穩(wěn)定不變，沉積物是完全均勻累積起來的;.極高密度的碎屑物重力流或密度流快速卸荷，各種成分和粒度的顆粒來不及分異都同時(shí)沉積下來。60

環(huán)境條件長(zhǎng)期穩(wěn)定不變，沉積物是完全均勻累積起來的塊狀層理.冀東油田B7井61

極高密度的碎屑物重力流或密度流快速卸荷，各種成分和粒度的顆粒來不及分異而的塊狀層理.62

指沉積物表面由于間歇性地暴露于大氣下時(shí)所形成的各種沉積構(gòu)造的總稱。主要有泥裂，雨痕。暴露構(gòu)造的存在,可證明沉積物表面當(dāng)時(shí)曾暴露于大氣下,從而有助于解釋沉積環(huán)境,而且還可以作為推測(cè)古氣候的線索。4.暴露構(gòu)

造63(1)泥裂

未固結(jié)的細(xì)粒沉積物（泥質(zhì)、粉砂及細(xì)粒碳酸鹽沉積）露出水面，遭曝曬而千固收縮，形成多角形裂縫，稱為泥裂。64沉積物中的泥裂65

沉積巖中的泥裂66(2)雨痕

未固結(jié)的細(xì)粒沉積物（泥質(zhì)、粉砂及細(xì)粒碳酸鹽沉積）露出水面，遭到較大但較疏的雨淋而落下的痕跡。沉積巖中雨痕沉積物中的雨痕67二.生物成因的構(gòu)造

生物通過生活活動(dòng)形成的沉積構(gòu)造。生物形成的特殊構(gòu)造有：生物活動(dòng)構(gòu)造（如蟲跡、蟲孔等）；疊層構(gòu)造；68

--“U”

形穴

生物活動(dòng)構(gòu)造69浪成波痕和爬跡（潮間帶）70.疊層石（Stromatolitic）由單細(xì)胞或簡(jiǎn)單多細(xì)胞藻類（還有細(xì)菌）等在固定基底上周期性繁殖形成的一種紋層狀構(gòu)造，其中的紋層稱藻紋層，主要出現(xiàn)在碳酸鹽巖中。疊層構(gòu)造的基本形態(tài)，1水平狀，2波狀，3倒錐狀，4柱狀，5分支狀，6頂部侵蝕后的同心菜花狀.71疊層石72生長(zhǎng)于局限海環(huán)境的疊層石,西澳大利亞,Shark海灣.