沉积岩层的原生构造及产状一课件.pptx

第一节第一节 沉积岩层的原生构造沉积岩层的原生构造 沉积岩的原生构造沉积岩的原生构造是指在沉积过程中是指在沉积过程中及沉积物及沉积物固结成岩之前所产生的构造固结成岩之前所产生的构造，如，如层理、层面构造，生物遗迹、叠层石以及层理、层面构造，生物遗迹、叠层石以及软沉积物的各种变形构造等软沉积物的各种变形构造等 第二章第二章 沉积岩层的沉积岩层的 原生构造及产状原生构造及产状v是研究和判断岩层形成时的古地理和是研究和判断岩层形成时的古地理和地壳运动特征重要依据地壳运动特征重要依据v鉴别岩层顶、底面及确定岩层相对层鉴别岩层顶、底面及确定岩层相对层序的重要依据序的重要依据是分析构造环境和构是分析构造环境和构造几何形态的基础造几何形态的基础q研究意义研究意义一、利用原生沉积构造一、利用原生沉积构造确定岩层的顶底确定岩层的顶底 面（面向）面（面向） 面向面向是指成层岩层顶面法线所指的方向，是指成层岩层顶面法线所指的方向，即成层岩系中岩层由老变新的方向即成层岩系中岩层由老变新的方向 1交错层理交错层理 交交错错层层理理又又叫叫斜斜层层理理，由由一一系系列列斜斜交交于于层层系系界界面面的的纹纹层层组组成成，有有多多种种类类型型。

其其中中，可可用用来来判判别别岩岩层层顶顶、底底面面的的交交错错层层理理有有板板状状和和槽槽状状交交错错层层理理这这两两种种交交错错层层理理的的斜斜纹纹层层均均呈呈弧弧形形，斜斜纹纹层层的的顶顶部部被被截截切切，与与层层系系面面呈呈高高角角度度相相交交，下下部部常常逐逐渐渐收收敛、变缓，与底面小角度相交或相切敛、变缓，与底面小角度相交或相切 2 2递变层理递变层理递变层理又称递变层理又称粒级层理粒级层理，是碎屑物，是碎屑物质在沉积过程中由于流体逐渐衰减而形质在沉积过程中由于流体逐渐衰减而形成的一种沉积结构其特点是，在一个成的一种沉积结构其特点是，在一个单层中，单层中，从底到顶颗粒由粗逐渐变细从底到顶颗粒由粗逐渐变细，例如，由底部的砾石或粗砂向上递变为例如，由底部的砾石或粗砂向上递变为细砂、粉砂以至泥质右图所示的递变细砂、粉砂以至泥质右图所示的递变层理是携带各种粒级悬浮体的浊流沉积，层理是携带各种粒级悬浮体的浊流沉积，虽然其中混有粗细不同的颗粒，但总的虽然其中混有粗细不同的颗粒，但总的特点仍是特点仍是下粗上细下粗上细另外，递变层理的另外，递变层理的顶面与其上一层的底面是突变的，有明顶面与其上一层的底面是突变的，有明显的界面。

显的界面 3 3波痕波痕波波痕痕是是沉沉积积物物表表面面由由于于波波浪浪、水水流流或或风风的的流流动动而而形形成成的的波波状状起起伏伏的的堆堆积积形形态态主主要要发发育育在在粉粉砂砂岩岩、砂砂岩岩及及碳碳酸酸盐盐岩的表面，在细砂岩中也偶尔可见岩的表面，在细砂岩中也偶尔可见根据波峰的形态，波痕可划分为多根据波峰的形态，波痕可划分为多种类型右图所示的几种波痕可用来确种类型右图所示的几种波痕可用来确定岩层的顶、底面这些波痕无论是原定岩层的顶、底面这些波痕无论是原型还是其印模，都是型还是其印模，都是波峰指向岩层的顶波峰指向岩层的顶面，波谷的圆弧则凹向底面面，波谷的圆弧则凹向底面峰尖峰尖( (窄窄) )谷宽谷宽( (圆圆) ) 4 4泥裂泥裂 泥裂也称干裂，是未固结的沉积泥裂也称干裂，是未固结的沉积物物露出水面后经曝晒干涸露出水面后经曝晒干涸时发生收缩时发生收缩和裂开所形成的与层面大致垂直的楔和裂开所形成的与层面大致垂直的楔状裂缝常见于粘土岩、粉砂岩及细状裂缝常见于粘土岩、粉砂岩及细砂岩层面上，偶而也见于碳酸盐岩层砂岩层面上，偶而也见于碳酸盐岩层面上泥裂常使层面构成网状、放射面上泥裂常使层面构成网状、放射状或不规则分叉状的裂缝，在剖面上状或不规则分叉状的裂缝，在剖面上一般呈一般呈“V V”型型（有时切穿层面也可呈（有时切穿层面也可呈“U U”型）裂口型）裂口其其“V” 型的开口指向型的开口指向岩层的顶面。

岩层的顶面 5 5雨痕和冰雹痕雨痕和冰雹痕 因因雨雨滴滴或或冰冰雹雹落落在在湿湿润润而而柔柔软软的的泥泥质质或或粉粉砂砂质质沉沉积积物物表表面面所所形形成成的的圆圆形形凹凹坑坑及及其其凸凸起起的的边边缘缘称称雨雨痕痕或或冰冰雹雹痕痕雨雨痕痕或或冰冰雹雹痕痕被被上上覆覆沉沉积积物物填填充充、掩掩埋埋、成成岩岩后后，遂遂在在岩岩层层的的顶顶面面上上留留下下凹凹坑坑，而而在在上上覆覆岩岩层层底底面面形形成成瘤瘤状状突突起起的的印印模模（图图1 18 8）边边缘缘凸凸起起向向上上6 6冲刷面冲刷面 固结和半固结的沉积层的顶面，固结和半固结的沉积层的顶面，会因水流冲刷而成为凹凸不平的冲刷会因水流冲刷而成为凹凸不平的冲刷面在这不平整的冲刷面之上再沉积在这不平整的冲刷面之上再沉积时，被冲刷下来的下伏岩层的碎块和时，被冲刷下来的下伏岩层的碎块和砾石又往往堆积在冲刷出的沟、槽中砾石又往往堆积在冲刷出的沟、槽中根据冲刷面和上覆岩层的碎屑，可以根据冲刷面和上覆岩层的碎屑，可以判别岩层的相对层序（右图）判别岩层的相对层序（右图）碎屑碎屑位于岩层底部位于岩层底部7 7底面印模底面印模 当水流或涡流在松软的沉积物上流动时，由当水流或涡流在松软的沉积物上流动时，由于涡流对沉积物的于涡流对沉积物的侵蚀或侵蚀或水流携带物（如介壳碎水流携带物（如介壳碎片、岩屑，树枝等）对沉积物表面的片、岩屑，树枝等）对沉积物表面的刻划刻划，会在，会在沉积物表面留下各种形状的沉积物表面留下各种形状的凹坑凹坑和和沟模痕迹沟模痕迹，这，这些痕迹常被砂质所充填。

些痕迹常被砂质所充填成岩后，它们多在泥质成岩后，它们多在泥质岩层之上的砂岩底面保留下来岩层之上的砂岩底面保留下来，称作底面，称作底面印模印模（也称为（也称为铸型铸型）凹坑位于岩层顶面，凹坑位于岩层顶面，印模印模位于位于岩层底面岩层底面8.8.古生物的埋藏标志古生物的埋藏标志 根根据据某某些些化化石石在在岩岩层层内内的的埋埋藏藏保保存存状状态态，也也可可鉴鉴定定岩岩层的顶、底面层的顶、底面 1 1）某些藻类形成的某些藻类形成的叠层石叠层石虽其类型不同、形态各虽其类型不同、形态各异，如柱状、分枝状和锥状等，但均具有向上穹起的叠积异，如柱状、分枝状和锥状等，但均具有向上穹起的叠积纹层构造，这些纹层的纹层构造，这些纹层的凸出方向即指示岩层的顶面凸出方向即指示岩层的顶面 2 2）一些古植物的一些古植物的根系也可作为确定岩层顶、底也可作为确定岩层顶、底面的标志，如图面的标志，如图1 11313所示，根系所示，根系向上变粗并收敛，向向上变粗并收敛，向下变细且分叉下变细且分叉 3 3）生物活动造成的生物活动造成的遗迹遗迹化石如三叶虫的停息迹、化石如三叶虫的停息迹、爬行觅食迹及潜穴的蹼状构造爬行觅食迹及潜穴的蹼状构造凹面均指示岩层的顶面凹面均指示岩层的顶面。

4 4）异地埋藏的腕足类、腹足类和瓣鳃类异地埋藏的腕足类、腹足类和瓣鳃类介壳介壳化石多数保持着凸面向上的稳定状态，故其多数保持着凸面向上的稳定状态，故其凸面方向往往指凸面方向往往指示岩层的顶面示岩层的顶面 二、软沉积变形二、软沉积变形 软软沉沉积积变变形形是是指指沉沉积积物物尚尚未未固固结结成成岩岩时时发发生生的的变变形形研研究究软软沉沉积积变变形形的的目目的的：一一方方面面是是要要指指出出构构造造现现象象并并不不全全是是成成岩岩后后构构造造作作用用引引起起的的，以以便便更更好好地地理理解解构构造造形形成成和和发发展展的的复复杂杂历历程程；另另一一方方面面是是为为了了正正确确分分析析和和区区分分成成岩岩前前与与成岩后的变形成岩后的变形和其叠加关系，和其叠加关系，避免构造分析的简单化避免构造分析的简单化一）软沉积变形的主要类型（一）软沉积变形的主要类型1 1、压模与火焰状构造、压模与火焰状构造1）压模压模 是是一一种种底底面面印印模模，又又叫叫重重荷荷模模或或负负荷荷铸铸型型一一般般发发育育在在泥质物之上的泥质物之上的砂层底面砂层底面呈圆丘状圆丘状或不规则的或不规则的瘤状突起瘤状突起 突突起起高高度度从从几几毫毫米米到到十十几几厘厘米米。

但但在在同同一一层层面面上上，压压模模的的形形状状和和大大小较近似小较近似 压模是压模是当砂层沉积处在塑性状当砂层沉积处在塑性状态的泥质层之上时由于态的泥质层之上时由于超负载超负载或或差差异负载作用异负载作用使沉积物发生使沉积物发生垂向流动垂向流动而成 2）火焰状构造）火焰状构造 是是与与压压模模密密切切相相关关的的一一种种现现象象，即即下下伏伏的的泥泥质质层层中中向向上上呈呈尖尖舌舌状状的的有有时时弯弯曲曲并并向向一一个个方方向向倾倾斜斜的的现现象象是是塑塑性性状状态态的的泥泥质质沉沉积积物物挤挤入入负负载载瘤状突起之间形成的瘤状突起之间形成的 压压模模和和火火焰焰状状构构造造在在判判断断岩岩层层面面向向时时是是极极为为重重要要的的标标志志具具压压模模的的层层面面为为岩岩层层的的底底面面；火火焰焰状状构构造造的泥质舌尖指向岩层顶面的泥质舌尖指向岩层顶面 2 2、球状和枕状构造、球状和枕状构造 球球状状和和枕枕状状构构造造多多发发育育在在泥泥岩岩或或粉粉砂砂岩岩之之上上的的砂砂岩岩底底部部，一一般般局局限限在在某某一一层层内内其其特特征征是是，砂砂岩岩层层的的底底部部往往往往破破裂裂成成紧紧密密排列或孤立分布的排列或孤立分布的膝垫状和枕状体膝垫状和枕状体。

球球状状和和枕枕状状构构造造是是由由于于地地震震、水水体体扰扰动动和和局局部部负负重重使使砂砂层层破破裂裂、下下沉沉而而形形成成的的某某些些砂砂岩岩球球和和砂砂岩岩枕枕的的形形成成也也可可能能与与滑滑塌塌作作用用有有关关砂砂岩岩球球和和砂砂岩岩枕枕的的凹凹面面指指向向岩岩层顶面层顶面3 3、滑塌构造与卷曲层理、滑塌构造与卷曲层理 A.A.滑塌构造滑塌构造是指松散沉积物在未固结成岩之前，在重力是指松散沉积物在未固结成岩之前，在重力的作用下的作用下沿斜坡沿斜坡向下滑塌向下滑塌（或滑动）而形成（或滑动）而形成滑塌褶皱滑塌褶皱、滑塌滑塌断层断层及及滑塌角砾岩滑塌角砾岩等一系列构造及其伴生产物的现象等一系列构造及其伴生产物的现象 常因常因风暴、海啸、地震等因素风暴、海啸、地震等因素诱发产生规模和厚度变诱发产生规模和厚度变化很大不论规模大小，化很大不论规模大小，均仅局限于与斜坡有关的局部地带均仅局限于与斜坡有关的局部地带 B.卷卷曲曲层层理理是是具具有有强强烈烈卷卷曲曲或或复复杂杂褶褶皱皱的的变变形形纹纹层层有有的的是是由由于于未未固固结结沉沉积积物物发发生生差差异异液液化化、侧侧向向流流动动而而成成；有有的的则是因水流的则是因水流的拖曳作用拖曳作用引起层理变形所致。

引起层理变形所致 具具卷卷曲曲变变形形的的岩岩层层厚厚度度多多在在2.525cm主主要要产产于于细细砂砂岩岩和和粉砂岩粉砂岩中在复理石地层，尤其是中在复理石地层，尤其是浊积岩中最为发育浊积岩中最为发育 滑滑塌塌构构造造往往往往是是涉涉及及到到一一个个或或几几个个沉沉积积层层，褶褶皱皱变变形纹理极形纹理极复杂且不连续复杂且不连续常伴有断层和角砾岩化现象伴有断层和角砾岩化现象 卷卷曲曲层层理理的的变变形形纹纹层层仅仅局局限限在在一一个个特特定定的的厚厚度度稳稳定定的的沉沉积积层层内内，且且纹纹层层是是保保持持连连续续的的不不伴伴有有断断层层和和角角砾砾岩化现象岩化现象 4 4、砂岩墙和砂岩床、砂岩墙和砂岩床 砂岩墙砂岩墙是是斜切岩层的板状砂岩体斜切岩层的板状砂岩体，形态不规则者可称为砂岩脉形态不规则者可称为砂岩脉 砂岩床砂岩床是与围岩是与围岩产状一致产状一致的砂岩的砂岩体 砂岩墙和砂岩床的成因相当复杂，砂岩墙和砂岩床的成因相当复杂，但主要是但主要是未固结碎屑物质液化后贯入未固结碎屑物质液化后贯入到。