碎屑岩的构造与颜色.pptx
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1、 沉沉积积构构造造是是沉沉积积物物和和沉沉积积岩岩中中最最常常见见的的而而又又最最容容易易直直接接观观察察到到的的主要特征之一。主要特征之一。第一节第一节 沉积构造概述沉积构造概述一、沉积构造的概念一、沉积构造的概念沉沉积积构构造造(sedimentary structure)是是指指沉沉积积岩岩各各组组成成部部分分的的空空间间分分布布和和排排列列方方式式,它它是是沉沉积积物物在在沉沉积积期期或或沉沉积积以以后后由由物物理理作作用用、化化学学作作用用、生生物物作作用用在在沉沉积积物物内内部部或或者者沿沿着着沉积物与流体界面所形成的。沉积物与流体界面所形成的。原生沉积构造原生沉积构造(prima
2、ry sedimentary structure)在沉积过程中形成的并受沉积在沉积过程中形成的并受沉积条件所控制的沉积构造,如波痕、层理等。条件所控制的沉积构造,如波痕、层理等。次生沉积构造次生沉积构造(secondary sedimentary structure)在沉积期后由各种成岩作用所在沉积期后由各种成岩作用所形成的沉积构造,如缝合线、成岩结核等。形成的沉积构造,如缝合线、成岩结核等。二沉积构造的研究意义二沉积构造的研究意义 确定沉积环境确定沉积环境 分析恢复水流系统、指出水流状态分析恢复水流系统、指出水流状态 确定地层的顶底和层序确定地层的顶底和层序三沉积构造的分类三沉积构造的分类(
3、1)按形态分)按形态分(2)按沉积岩形成阶段分)按沉积岩形成阶段分(3)按成因分)按成因分(1)按形态分)按形态分 层理构造层理构造 层面构造层面构造 结核结核(2)按沉积岩形成阶段分)按沉积岩形成阶段分沉积的沉积的 成岩的成岩的 后生的后生的(3)按成因分)按成因分物理成因的沉积构造物理成因的沉积构造 化学成因的沉积构造化学成因的沉积构造 生物成因的沉积构造生物成因的沉积构造Physical genetic structure 第二节第二节 物理成因的沉积构造物理成因的沉积构造 一、流动构造一、流动构造 二、准同生变形构造二、准同生变形构造 三、暴露成因的构造三、暴露成因的构造 curren
4、t structure 流流动动构构造造系系指指沉沉积积物物在在搬搬运运和和沉沉积积时时,在在流流体体(主主要要是是水水和和空空气气)的的流流动动作作用用下下形成的构造。形成的构造。一、流动构造一、流动构造(一)波痕(一)波痕(二)冲刷痕(二)冲刷痕(三)压刻痕(三)压刻痕(四)其它表面痕迹(四)其它表面痕迹(五)层理(五)层理(六)叠瓦状构造(六)叠瓦状构造 波波痕痕是是风风、水水流流或或波波浪浪等等介介质质的的运运动动,在在沉沉积积物物表表面面所所形形成成的的一一种种波波状起伏的层面构造。状起伏的层面构造。(一)波痕(一)波痕(ripple mark)波痕指数波痕指数(RI)=L/H,表示
5、波痕相对高度及起伏情况表示波痕相对高度及起伏情况不对称指数不对称指数(RSI)=l1/l2,表示波痕的不对称程度表示波痕的不对称程度 波长波长(L)两个相邻波峰或波谷之间的水平距离两个相邻波峰或波谷之间的水平距离波高波高(H)波峰与波谷之间的高差波峰与波谷之间的高差波波 痕痕 要要 素素 波波痕痕的的形形态态、大大小小差差别别很很大大,种种类类繁繁多多,按按成成因因可可大大致致分分为为三三种种类类型型:浪浪成成的的、流流水水的的和和风风成成的的,然然后后再再根根据据其其大小和形态还可以进一步划分。大小和形态还可以进一步划分。成成因因:由由波波浪浪作作用用于于沉沉积积物物表表面面所所形形成成的的
6、,也也称称为为摆摆动动波波痕痕(oscillation ripple),常常见于海、湖浅水地带。见于海、湖浅水地带。特特点点:波波峰峰尖尖锐锐、波波谷谷圆圆滑滑、形形状状对对称称,RSI1,RI=413(多为(多为67)。)。1、浪成波痕、浪成波痕(wave ripple)浪成波痕浪成波痕 特特点点:波波峰峰波波谷谷均均较较圆圆滑滑,呈呈不不对对称称状状,RSI2,RI5(815),陡陡坡坡倾倾向向指指示示水水流流方向。方向。成成因因:由由定定向向流流动动的的水水流流形形成成,见见于于河河流和存在有底流的海、湖近岸地带。流和存在有底流的海、湖近岸地带。2、流水波痕、流水波痕(current r
7、ipple)流水波痕流水波痕 波波脊脊形形态态的的变变化化主主要要与与水水深深和和流流速速有有关关。一一般般来来说说,随随着着水水深深减减小小和和流流速速增增大大,波波脊脊形形态态由由简简单单变复杂,由连续变断续。变复杂,由连续变断续。波波脊脊(波波峰峰的的脊脊线线)的的形形态态:直直线线形形、波波曲曲形形、链形、舌形、新月形、菱形等。链形、舌形、新月形、菱形等。巨型的:巨型的:波长波长30m,波高,波高1.515m流水波痕按大小可进一步分为流水波痕按大小可进一步分为:大型的:大型的:波长波长0.630m,波高,波高6cm 1.5m小型的:小型的:波长波长1m)、厚厚层层(0.51m)、中中层
8、层(0.10.5m)、薄薄层层(0.10.01)、微微细细层或页状层层或页状层(流流水的侵蚀速率时,可保存连续的波状层理。水的侵蚀速率时,可保存连续的波状层理。在在水水介介质质稍稍浅浅的的地地区区,如如海海、湖湖的的浅浅水水地地带带和和河漫滩等地区较常见。河漫滩等地区较常见。在波浪影响下水流波痕的迁移形成波状交错层理在波浪影响下水流波痕的迁移形成波状交错层理 2.3 交错层理交错层理(cross bedding)最最常常见见的的一一种种层层理理。在在层层的的内内部部边边一一组组倾倾斜斜的的细细层层(前前积积层层)与与层层面面或或层层系系界界面面相相交交。又又称称斜斜层层理理。按层系厚度,交错层
9、理可分为:按层系厚度,交错层理可分为:小型小型交错层理(交错层理(200cm)这种层理是沉积介质(水流及风)的流动造成这种层理是沉积介质(水流及风)的流动造成的。的。当介质具有一定流速时,底床上可以产生一系当介质具有一定流速时,底床上可以产生一系列的沙波,这种沙波顺层流动的结果,在陡坡一侧列的沙波,这种沙波顺层流动的结果,在陡坡一侧形成了由一系列纹层组成的斜层系,纹层倾向表示形成了由一系列纹层组成的斜层系,纹层倾向表示介质流动方向。介质流动方向。斜斜层层系系互互相相平平行行或或彼彼此此切切割割构构成成不不同同形形态态的的交交错层理。错层理。根根据据层层系系与与上上下下界界面面的的形形状状和和性
10、性质质,通通常常可可以以将将交交错错层层理理分分为为三三种种基基本本类类型型:板板状状、楔状楔状、槽状槽状交错层理。交错层理。(1)板状交错层理)板状交错层理(tabular cross bedding)层层系系之之间间的的界界面面为为平平面面而而且且彼彼此此平平行行。大大型型板板状交错层理在河流沉积中最为典型。状交错层理在河流沉积中最为典型。直线形水流波痕的迁移形成板状交错层理的示意图直线形水流波痕的迁移形成板状交错层理的示意图(2)楔状交错层理)楔状交错层理(wedge-shaped cross bedding)层层系系之之间间的的界界面面为为平平面面,但但不不互互相相平平行行,层层系系厚
11、厚度度变变化化明明显显呈呈楔楔形形。层层系系间间常常彼彼此此切切割割,纹纹层层的的倾倾向向及及倾倾角角变化不定。常见于海、湖浅水地带及三角洲地区。变化不定。常见于海、湖浅水地带及三角洲地区。(3)槽状交错层理)槽状交错层理(trough cross bedding)层层系系底底界界为为槽槽形形冲冲刷刷面面,纹纹层层在在顶顶部部被被切切割割。在在横横切切面面上上,层层系系界界面面是是槽槽状状,纹纹层层与与之之一一致致也也是是槽槽状状;在在纵纵切切面面上上,层层系系底底界界面面呈呈弧弧状状,纹纹层层与与之之斜斜交交。顶顶视视为为重重叠叠的瓣状。的瓣状。大型槽状交错层理系底界冲刷面明显,底部常大型槽
12、状交错层理系底界冲刷面明显,底部常有泥砾。多见于河流环境中。有泥砾。多见于河流环境中。在在确确定定交交错错层层理理类类型型时时,最最好好有有三三度度空空间间或或至至少少有有两两个个断断面面的的露露头头。因因为为在在不不同同的的断断面面上上,层层系系或细层可以有不同的形态。或细层可以有不同的形态。曲波形水流波痕的迁移形成槽状交错层理的示意图曲波形水流波痕的迁移形成槽状交错层理的示意图 舌形水流波痕的迁移形成槽状交错层理的示意图舌形水流波痕的迁移形成槽状交错层理的示意图 新月形水流波痕的迁移形成槽状交错层理的示意图新月形水流波痕的迁移形成槽状交错层理的示意图(4)其它类型的交错层理)其它类型的交错
13、层理 爬升波纹交错层理爬升波纹交错层理(climbing ripple bedding)羽状交错层理羽状交错层理(herringbone cross bedding)浪成波纹交错层理浪成波纹交错层理(wave-ripple bedding)冲洗交错层理冲洗交错层理(swash cross bedding)侧积交错层理侧积交错层理(epsilon cross bedding)丘状交错层理丘状交错层理(hummocky cross bedding)洼状交错层理洼状交错层理(swaley cross badding)风成交错层理风成交错层理(aeolian cross bedding)羽状交错层理羽
14、状交错层理 一一种种特特殊殊类类型型的的交交错错层层理理。其其特特点点是是纹纹层层平平直直或或微微向向上上弯弯曲曲,相相邻邻斜斜层层系系的的纹纹层层倾倾向向相相反反,延延伸伸至层系界面进彼此呈锐角相交,呈羽毛状。至层系界面进彼此呈锐角相交,呈羽毛状。丘状交错层理丘状交错层理 由由一一些些大大型型的的宽宽缓缓波波状状层层系系组组成成,外外形形上上象象隆隆起的圆丘状,向四周缓倾斜。起的圆丘状,向四周缓倾斜。2.4 压扁层理和透镜状层理压扁层理和透镜状层理 这是在砂、泥沉积中的一种这是在砂、泥沉积中的一种复合层理。复合层理。它它是是由由压压扁扁层层理理(又又称称脉脉状状层层理理flaser bedd
15、ing)、波波状状复复合合层层理理和和 透透 镜镜 状状 层层 理理(lenticular bedding)组合而成。)组合而成。这种复合层理的形成,说明环境有砂、泥供应,这种复合层理的形成,说明环境有砂、泥供应,而且水流活动期与水流停滞期交替出现。而且水流活动期与水流停滞期交替出现。主要发育在粉砂岩、泥质粉砂岩与泥岩、粉砂主要发育在粉砂岩、泥质粉砂岩与泥岩、粉砂质泥岩互层的地层中。质泥岩互层的地层中。主主要要形形成成于于潮潮下下带带、潮潮间间带带及及深深水水砂砂泥泥沉沉积积环环境中。境中。2.5 递变层理递变层理 又又称称粒粒序序层层理理(graded bedding),是是具具有有粒粒变变
16、递递变的一种特殊层理。变的一种特殊层理。其其特特点点由由底底向向上上至至顶顶部部颗颗粒粒逐逐渐渐由由粗粗变变细细,除除了了粒粒度度变变化化外外,没没有有任任何何内内部部纹纹层层。主主要要由由浊浊流流、风暴流等形成。风暴流等形成。2.6 韵律层理韵律层理(rhythmic bedding)在在成成分分、结结构构和和颜颜色色方方面面的的不不同同的的薄薄层层作作有有规规律律地地重复出现而组成的。重复出现而组成的。成成因因:物物质质搬搬运运或或产产生生方方式式有有规规律律地地发发生生交交替替变化造成的。变化造成的。(1)潮汐环境中形成的韵律层理)潮汐环境中形成的韵律层理(2)季节性变化产生的韵律层理)
17、季节性变化产生的韵律层理 2.7 均质层理均质层理 通常称块状层理(通常称块状层理(massive bedding),是一种),是一种呈现大致均质外貌,不具任何纹层构造的层理。呈现大致均质外貌,不具任何纹层构造的层理。其特点内部物质均匀,组分和结构都无分异现其特点内部物质均匀,组分和结构都无分异现象。象。成成因因:(1)悬悬浮浮物物质质快快速速沉沉积积,(2)浊浊流流,(3)生物扰动。)生物扰动。3、流动体制、底床形态及其与层理形成的关系、流动体制、底床形态及其与层理形成的关系 4、层理的意义和研究方法、层理的意义和研究方法 研究意义:研究意义:(1)有助于正确划分和对比地层、恢复地层产)有助
18、于正确划分和对比地层、恢复地层产状。状。(2)交错层理是最有价值的指向构造,可以确)交错层理是最有价值的指向构造,可以确定古水流系统。定古水流系统。(3)根据层理类型,可以推断沉积环境。)根据层理类型,可以推断沉积环境。研究方法:研究方法:(1)确定层理类型及其在剖面中的组合关系。)确定层理类型及其在剖面中的组合关系。(2)查明层理显现的原因。)查明层理显现的原因。(3)详细描述层理的内部特征。)详细描述层理的内部特征。(4)必须进行交错层理的定向测量。)必须进行交错层理的定向测量。一、流动构造一、流动构造current structure(一)波痕(一)波痕(二)冲刷痕(二)冲刷痕(三)压刻
19、痕(三)压刻痕(四)其它表面痕迹(四)其它表面痕迹(五)层理(五)层理(六)叠瓦状构造(六)叠瓦状构造(六)叠瓦状构造(六)叠瓦状构造(imbricated structures)主要是指扁平砾石在流水的作用下均向主要是指扁平砾石在流水的作用下均向同一方向排列的现象。同一方向排列的现象。砾砾石石的的叠叠瓦瓦形形式式与与流流水水方方向向的的关关系系,最最常常见见的的是是迎迎流流叠叠瓦瓦,即即砾砾石石的的最最大大扁扁平平面面的的倾斜方向与水流方向相反。倾斜方向与水流方向相反。砾石叠瓦状构造在不同环境中的发育情况砾石叠瓦状构造在不同环境中的发育情况 二、准同生变形构造二、准同生变形构造(一)负载构造
20、(一)负载构造(二)球枕构造(二)球枕构造(三)滑塌构造(三)滑塌构造(四)包卷层理(构造)(四)包卷层理(构造)(五)碟状构造(五)碟状构造(六)坑丘构造(六)坑丘构造(penecontemporaneous deformation structures)准同生变形构造准同生变形构造(penecontemporane-ous deformation structures)是指在沉积作用的同是指在沉积作用的同时或在沉积物固结成岩之前处于塑性状态时时或在沉积物固结成岩之前处于塑性状态时发生变形所形成的各种构造。发生变形所形成的各种构造。这类构造通常是局部分布的,基本上局这类构造通常是局部分布的,
21、基本上局限于上、下未变形层之间的一个层内。限于上、下未变形层之间的一个层内。(一)负载构造(一)负载构造(Load structure)也也称称负负荷荷构构造造、重重荷荷模模(load casts)等等。是是指指覆覆盖盖在在泥泥质质岩岩之之上上的的砂砂层层底底面面上上的的瘤瘤状状突起。突起。它它是是由由于于下下伏伏的的含含水水塑塑性性软软泥泥承承受受了了不不均均匀匀的的负负载载,使使上上覆覆砂砂质质物物陷陷入入下下伏伏泥泥质质物物中而产生的。中而产生的。形形状状很很不不规规则则,一一般般不不对对称称,排排列列杂杂乱乱,大大小小不一,几毫米几分米。不一,几毫米几分米。负载构造多在浊积岩中保存良好
22、。负载构造多在浊积岩中保存良好。(二)球枕构造(二)球枕构造 砂球和砂枕构造砂球和砂枕构造(ball-and pillow structure)主主要要出出现现在在砂砂、泥泥互互层层并并靠靠近近砂砂岩岩底底部部的的泥泥岩岩中中,是是被被泥泥质质包包围围了了的的紧紧密密堆堆积积的的砂砂质质椭椭球球体体或或枕枕状体。状体。大小几厘米几米,一般不具内部构造。大小几厘米几米,一般不具内部构造。多多数数人人认认为为,球球枕枕构构造造是是砂砂层层断断裂裂,然然后后陷陷入入下伏泥质岩中形成的。下伏泥质岩中形成的。(三)滑塌构造(三)滑塌构造(slump structure)是是指指斜斜坡坡上上未未固固结结的
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