沉积岩-03讲 沉积岩的一般特征与沉积岩构造A课件.ppt

第 三 讲沉积岩的一般特征和沉积构造,,,,第一节：沉积岩的物质成分和颜色第二节：沉积岩的构造,一.沉积岩的矿物成分 沉积岩中的矿物比较复杂: 已知: 160种以上 常见: 20种左右 同一岩石中不超过5-6种，有的仅1-3种 从矿物的 “生成” 角度出发，沉积岩中的矿物可归纳为两大成因类型 它生矿物 自生矿物,,第一节：沉积岩的物质成分和颜色,1. 它生矿物（Allogenic minerals） 形成于沉积作用之前，故又称 继承矿物，继承来源为: 陆源碎屑矿物、火山碎屑矿物和宇宙物质主要它生矿物：石英、长石、云母(和岩屑矿物集合体) 2. 自生矿物( Authigenic minerals ) 沉积和成岩过程中通过化学或生物化学作用方式新生成的矿物成因：由母岩提供的溶解物质和粘土物质在一定的物理化学条件下新生而成常见典型自生矿物:方解石、白云石、石英、玉髓、粘土矿物、海绿石、石膏、铁锰氧化物或其水化物，其次是黄铁矿、菱铁矿、铝的氧化物或氢氧化物 沉积岩中有些矿物有它生和自生矿物两种成因，为区别，可冠以“碎屑” 或 “自生” ，如碎屑石英，自生石英或碎屑长石、自生长石等。

二. 沉积岩的颜色 颜色是沉积岩的重要宏观特征之一，它可反映沉积岩的物质组成和形成物化条件和形成环境, 对沉积岩的成因具有重要的指示性意义 1. 颜色的成因类型 继承色:主要由陆源碎屑矿物显现出来的颜色 自生色:主要由自生矿物显现出来的颜色2.几种典型自生色的致色成分及其成因意义 1). 白色或浅灰白色： 岩石不含有机质、构成矿物基本上都是无色造岩矿物. 如纯净的高岭石粘土岩、蒙脱石粘土岩、钙质石英砂岩、结晶灰岩等等 2). 红、紫红、褐或黄色： 岩石含高价铁氧化物或氢氧化物(其含量百分之几即有很强的致色效果)如深海硅质岩、长石砂岩等，可指示氧化条件, 但并非一定是暴露条件 3). 灰、深灰或黑色： 岩石含有机质或弥散状低价铁硫化物（如黄铁矿、白铁矿）微粒,如黑色页岩、炭质泥岩等，可指示还原条件 4). 绿色-绿灰色： 一般由海绿石、绿泥石等矿物造成这类矿物中的铁离子有Fe2+和Fe3+两种价态，如海绿石石英砂岩可代表弱氧化或弱还原条件第 二 节 沉积岩的构造,一、沉积构造、研究意义及其分类 1、沉积构造(Sedimentary structure) 沉积作用(占主要）或成岩作用（占次要）在岩层内部或表面形成的一种形迹特征 ，这种形迹表现了沉积岩组分的分布、排列方式和方向。

2、研究意义 a. 确定地层顶底,进而确定地层层序 ; b. 确定沉积物搬运与沉积的方式、沉积介质的性质以及流体的动力状况 ; c. 恢复沉积盆地中的古水流方向和古沉积环境 ; 如:大型交错层理指示低流态牵引流侧向加积过程； 青鱼骨刺交错层理指示潮汐潮道牵引流侧向加积过程； 水平层理指示静态悬浮物垂向加积3. 沉积构造的分类 结合沉积构造的成因和形态来分类 , 首先按形成机理将沉积构造分为:物理成因的、化学成因的和生物成因的三大类沉积构造（下表）.考虑到实际应用的方便 , 作进一步划分. 本章节将介绍一些常见的和较重要的沉积构造类型.,( 据沉积构造与环境解释1984 ),沉 积 构 造 的 分 类,,二、 物理成因的沉积构造 是由于沉积物在搬运和沉积时以及沉积之后不久 , 在流体流动、重力等物理因素作用下而产生的沉积构造它们大致可分为三类 :,. 流动构造 . 准同生变形构造 . 暴露构造,,由于牵引流的流动作用而在沉积物中所形成的构造称流动构造，分层面构造(波痕构造和冲刷痕构造)和层内构造(层理构造)一）流动构造,,,1，波痕（Ripple mark） 指由牵引流的机械作用在沉积物表面上形成一种有规律的波状起伏构造。

它由一系列近于平行的呈线性延长的波峰和波谷组成，波痕的延长方向一般垂直于介质运动方向 在自然界中单个波痕较少见,往往是成组出现它广泛出现在砂岩、粉砂岩和泥质岩的表面上 波长：相邻两波峰间的距离 波高：指波峰到波谷的垂直距离 波痕指数：波长/波高 向流面 : 波痕中面向流动方向的缓倾斜面 ; 背流面 : 波痕中背向流动方向的陡倾斜面； 对称指数：向流面水平投影长度与背流面水平投影长度之比对称波痕：在来回运动的水（风）流的作用下形成两坡坡角相等的波痕，为对称波痕特征：波脊尖而对称，波脊的延长方大致向呈直线, 波谷呈圆滑 不对称波痕 在单向水（风）流的作用下形成的迎流坡较缓，背流坡较陡的波痕 可用于指示沉积物形成时水（风）流的方向A - 浪成对称尖脊圆谷波痕B - 双脊改造波痕C - 平顶改造波痕,,潮汐成因的双脊波痕,对称浪成波痕，河北邢台前寒武系,叠瓦状干涉波痕，细砂沉积，河北乐亭海岸现代砂坝,,槽模的高陡坡和钝园端指示水流上游方向，低缓坡端指示水流方向.,a, 冲刷痕的形成 b, 冲刷痕被覆盖 c , 层面剥开后分别在下伏层顶面和上覆层底面显示冲刷痕和印模 d, 岩层底面上的铸模（箭头示流向）,e, 岩层断面上的冲刷构造（粗线为冲刷面）.,a,b,c,d,e,,2，冲刷痕（Scour marks）,.冲刷痕:水流在泥质沉积物表面冲蚀出来的痕迹. .槽模：由于水流的回流作用在泥质沉积物表面上形成冲刷凹槽(marks),若这种凹槽被上覆的砂质充填，则在上覆砂质层的底面形成一个铸模或印模(casts/molds)。

它是一种很常见的冲刷痕，可判断水流方向Nichinan City, Miyazaki Prefecture, Kyushu,,古水流方向,3、层理（Bedding） 沉积物以不同沉积方式加积，而在岩层的垂向上（即垂直于沉积物表面方向上）由沉积物组分的颜色、成分、粒度、形状等显示的一种层状构造 层理构造属于岩层内部构造绝大多数层理在沉积过程中形成，所以是原生构造层理构造主要与流体的机械作用有关，少数与化学或生物作用有联系纹层:（Lamina）:是层理中可以划分出来的最小层状单位,是组成层理的最基本的最小的单位，纹层之内没有任何肉眼可见的层它是在一定条件下同时沉积的结果纹层的厚度甚小，一般为数毫米至数厘米，后者仅见于砾岩中或风成砂岩中层系（Set）：由一组在成分、结构、厚度和产状上近似的同类型纹层叠置而成，也可以不含纹层只显示粒度的渐变特征. 层系界面： 指两个层系之间的界面 层系组（Coset）: 由两个或两个以上岩性（成分、结构）基本一致的或成因上有联系的层系叠置而成,其间没有明显间断层系,,,层 系 组,层 理 的 类 型,非块状层理 a, 水平层理 b, 平行层理 c. 交错层理 d. 脉状层理 e. 透镜状层理 f. 递变层理 块状层理 g. 块状层理,,(1) 水平层理（ Horizontal lamination） . 由呈直线状互相平行，并且平行于层面的细纹层叠置而成； . 纹层厚度多在1mm以下，少数可达1-2mm； . 常产在粉砂岩、泥质岩或粒度与此相当的其它岩层内。

. 成因：常形成于海（湖）深水地带、闭塞海湾、泻湖、沼泽以及牛轭湖等静水或弱流态环境画图！,(2)平行层理的特征： 形态上与水平层理相似，多个呈平面状的较厚纹层平行于层面叠置，构成平行层理 纹层厚度多在mm以上，常见为10-20 mm 产在中粗砂岩、含砾砂岩或粒度相当的其它岩层（如:亮晶颗粒灰岩）内 常与大型交错层理或冲洗层理共生 成因：形成于急流及高能量环境中交错层理又称为斜层理它是由一系列斜交于层系界面的纹层组成，斜交层系可以彼此重叠、交错、切割的方式组合; 纹层收敛倾向或较小锐角倾向指示介质流动方向 特征： 纹层与层系面呈斜交关系，平行或向下收敛式叠置构成交错层理的单个层系纹层和层系界面可以是平面状，也可以是曲面状; 单个纹层的厚度随纹层构成粒度的增大而变厚，从小于 1mm 到数cm 不等; 层系顶界面时常被切割; 在粉砂岩、砂岩、砾岩或粒度相当的其它岩石内都有广泛分布 成因：牵引流低流态大型或小型波痕侧向迁移侧向加积.,(3) 交错层理（Cross bedding),交 错 层 理,按层系面的形 态等,分为: A, 板状交错层理 B, 楔状交错层理 C, 槽状交错层理 D, 波状交错层理,几种特殊形态和 成因的交错层理: a, 羽状交错层理 b, 冲洗交错层理 c, 浪成交错层理 d, 丘状层理,交错层理,,,交错层理的成因： 牵引流低流态大型或小型波痕侧向迁移侧向加积。

A 板状交错层理,层系之间的界面为平面而且彼此平行 大型板状交错层理在河流沉积中最为典型，常具如下特征：层系顶界具直脊波纹，底界有冲刷面；垂直水流方向显平行砂纹，顺水流方向倾斜；纹层内常呈下粗上细的粒度变化，有的纹层向下收敛.,B 楔状交错层理,层系之间的界面为平面，但不互相平行，层系厚度变化明显呈楔形垂直水流或平行水流方向层系间常彼此切割，纹层的倾向及倾角变化不定常见于海、湖浅水地带和三角洲沉积区.,C 波状交错层理,波状交错层（Wavy cross-bedding）：层系界面为波状起伏的曲面，相邻界面可以相交也可以不相交，总的延伸方向与层面平行纹层也与层系界面斜交，但有时也可能不太清晰D.槽状交错层理,层系底界为槽状冲刷面，细层多以一定角度与之切交，层系界面呈弧状相交大型槽状交错层理层系底界冲刷面明显，底部常有泥砾，多见于河流环境中. 板状交错层理、楔状交错层理、槽状交错层理反映了水流强度逐渐递增的序列山东山旺, 硅藻土页岩中的水平层理,冀东油田B26井粉沙岩中的水平层理,ndsu.nodak.edu,south of Sheldon.,,,槽状交错层,几种特殊的交错层理： 1.羽状交错层；形成于有双向水流的环境，如潮坪、河口湾 。

2.冲洗交错层；形成于有水流反复冲洗的环境，如潮坪、河口湾 3.丘状交错层；形成于风暴浪底附近的较深水环境，常为风暴成因 4.浪成交错层: 形成于正常浪底附近的环境，为一般波浪成因.,(4) 脉状层理、透镜状层理 这二种层理在自然界中常常在一起共生、相互过渡并且成因上有密切的联系它们是在水动力条件强、弱交替的情况下 , 由泥和砂交互沉积而成的 依据砂、泥沉积层的相对比例、内部构造和空间上的连续性 , 可分为脉状和透镜状层理a.脉状层理（Flaser bedding） 是在水动力较强 , 砂的供应、沉积和保存比泥更为有利的条件下形成的 这种层理的特征是泥质沉积物主要分布在砂质波痕的波谷中 , 而在波脊上很薄或缺失 , 以致使泥质沉积物呈细脉状体分布在砂质沉积物之中（即砂包泥）b. 透镜状层理（Lenticular bedding） 与脉状层理相反 , 透镜状层理是在水动力条件较弱 , 泥的供应、沉积和保存比砂更为有利的情况下形成的 这种层理的特点是砂质沉积物呈透镜体被包在泥质沉积物之中，这些透镜体在空间上呈断续分布在泥质沉积物之中（即泥包砂）脉状层理,Pennsylvanian of KentuckyTidal Deposits,脉状/透镜状层理,(5) 递变层理 递变层理是具有粒度递变的一种特殊的层理，又称为粒序层理。

这种层理的特点是由底向上顶部颗粒逐渐变化除了粒度变化以外，没有任何内部纹层.,1正粒序；2反粒序；3双向粒序；4粗尾粒序；5配分粒序,正递变层理,eos.ubc.ca,Earth and Ocean Sciences,递变层理和韵律层理，阿勒泰,(6).块状层理（Massive bedding) 当整个岩层或岩层内的某个层状部分的成分、结构或颜色都是均一的，或虽很杂乱，但却具有某种宏观的均一性，既没有纹层或纹理显示，也不是其它层理的构成部分，该岩层称块状层理，或均匀层理 沉积的块状层理有两种成因，.环境条件长期稳定不变，沉积物是完全均匀累积。