第四纪地质(细则部分内容).doc

第四纪地质第四纪地质是1：5万平原深覆盖区区调的组成部分，这些调查既服务于经济建设，又与人类的生产、生活密切相关。区调工作要在经济和社会生活中发挥更大作用，就要开阔眼界拓展服务领域，重视上述方面的调查。本细则根据区域地质调查总则（1：50000）、工程地质调查规范（1：2.5万1.5万）、城市区域地质调查技术要求（1：50000）要求进行编制的。一 第四纪野外记录描述内容（一）第四纪岩石命名及岩性描述粘土类描述内容：颜色、岩性名称、成份及含量（包括粒和砾径）、构造（包括层厚等）、结构、粘性、塑性、透水性、胶结性等。1、粘土灰黄色粘土，粘粒含量大于30，块状构造，泥质结构。干后坚硬，裂隙发育，手压不碎，铁锤打击成粉末。湿土能搓成1mm左右细条，粘性和塑性大(好)，不透水等。2、亚粘土 (粉砂质粘土)灰黄色亚粘土，粘粒含量5-30，块状构造，粉砂泥质结构。干后较硬，裂隙少，手压不易碎，手搌有少量砂感。湿土能搓成球体或3mm左右细条，粘性和塑性较大(好)，透水性极弱等。3、亚砂土(含粘土质粉砂、粉土)灰黄色亚砂土，粘粒含量小于5，块状(层状等)构造，泥质粉砂结构，土质粗糙、松散、空隙发育。干后无裂隙、结构松散、手压极易碎，砂感强，土块完整性极差。不能搓成细条和球体，湿时也无粘聚力，过湿时成流动状态。无粘性和塑性，透水性能好等。4、淤泥质土主要有粉砂质淤泥（淤泥质亚粘土）、淤泥质粉砂（淤泥质亚砂土、工程地质称淤泥质粉土）。灰黑色淤泥，块状(层状等)构造，泥质结构，岩性较软(稀)、水份大时不成形，水份含量较高，一般大于50，水份特高时呈流动状态，具油脂光泽，手搌污手，有异味，粘性和塑性好，透水性弱等。5、砂类颜色、成份、大小（粒径）、含量（各粒级含量）、构造、结构（砂质结构等），磨园度（滚园状、园状、次园状、次棱角状、棱角状）、分选性（分选性好、分选性中等、分选性差），胶结物成份、含量、胶结性（胶结松散、胶结紧密等）等。6、粉砂灰黄色粉砂，基本不含粘粒，层状(块状等)构造，粉砂质结构，砂状、松散、空隙发育，湿时有粘聚力，过湿时成流动状态，透水性好等。7、砾石类颜色、成份、大小（砾径）、含量（各粒级含量）、磨园度（滚园状、园状、次园状、次棱角状、棱角状）、分选性（分选性好、分选性中等、分选性差），胶结物成份、含量、胶结性（胶结松散、胶结紧密等），排列方向等。8、砂、砾分类和命名： 砂、砾大小分类砂砾粉砂：0.0020.063mm极细砂：0.0630.125mm细砂：0.1250.25mm中砂：0.250.5mm粗砂：0.52mm细砾：28mm中砾：816mm粗砾：1664mm细漂砾：64126mm粗漂砾：126256mm5：为含少量或偶含如含少量砾(粗、中、细砾)粗(中、细、粉)砂或偶含砾(粗、中、细)粗(中、细)砂；5-25：为含如含砾(粗、中、细砾)粗(中、细、粉)砂；25-50：为质如砾质(粗、中、细砾)粗(中、细、粉)砂；50：为岩性名称(如砂砾层、砾石层)。（二）沉积厚度的研究运用沉积物厚度来研究新构造运动是一种极为广泛的研究方法，特别对山麓地区更为奏效。一般地说，沉积物厚度越大，反映盆地沉降幅度就越大，或者说盆地断陷或凹陷也越深。沉积物突然变薄或变厚，可能与断裂活动有关。在地堑式盆地中，因断层阶梯状下降，中部断陷最深，沉积也就越厚。把沉积厚度以等值线表示，从中可分析出活动时期、活动幅度和速率、沉降中心等。为此，必须搜集研究区的物探和占探资料，仔细分析不同时代的地层，编制有关图件，如基岩埋深图、不同时期地层等厚线图、某时期的湖相顶面等深线图等。(三) 岩相变化的研究新构造运动的研究，岩相变化研究十分重要。包括成因和岩性两个方面。成因的变化是指海相和陆相。陆相中又分河流相、湖相、山麓相、洪积相等。主要是通过它们的变迁和相互之间的叠置关系来分析新构造运动的升降特点。如陆相地层中海相夹层，反映了区域的升降变化。在一个堆积剖面中，如见到颗粒大小不同的沉积层，粗细韵律明显，尤其是在山区和山麓地带，反映该升降运动特征十分明显。成因类型代码见表。成因类型代号Qal冲积Qel残积Qdl坡积Qpl洪积Qmcl泻湖堆积Ql湖积Qfl沼泽堆积Qmr海积Qeol风积Qcol崩积Qdp滑积Qb生物堆积Qch化学堆积Qlos黄土Qpd土壤Qs人工堆积Qalm冲海积Qall冲湖积Qalp冲洪积Qaln冲积沼泽Qaleo冲积风积Qdal坡冲积Qeld残坡积Qlfl湖积沼泽Qpll洪湖积Qmcm河口堆积Qdlt三角洲堆积Qep风积洪积Qpr 成因不明的堆积二 新构造研究这里主要指褶皱、断裂、节理、裂隙、倾斜岩层以及地层不整合等狭义新构造。活动断裂或构造的鉴别标志：包括地层、地貌、断层破碎带、地下水、岩浆活动、地震、历史考古等标志，使用仪器直接测定。地层标志：新地层不连续，发生断裂；断裂两侧新地层厚度有显著差异，岩性特征变化大；断裂穿切不整合或假整合面；据堆积物的成因类型及其组合关系，确定相对上升和下降；地层倾斜、褶皱。地貌标志：多层地形的形变；新鲜的断层崖、陡砍、三角面、垭口或鞍部、山脊等呈直线状分布；湿地、湖塘、凹坑、谷地等呈直线状断续分布；倒石堆、滑坡、冲洪积扇在断层一侧有规律的断续延伸很远；冲沟沿断层一侧发育，且切割很深；沿河走向，阶地发育程度不同；河床两岸阶地发育不对称；两侧支流与主谷汇合处，呈有规律的偏转；放射状支流（隆起）；向心状支流（凹陷）。断层破碎带标志：破碎带中有新地层及新的填充物（如淤泥、粘土、泥沙、钙质、铁锰质、硅质等）；带中构造岩、压碎岩、岩粉、断层泥等新鲜、松散，并有新擦痕；断面光滑、平直、无侵蚀。地下水标志：泉水呈直线状时隐时现；温泉、热泉呈带状分布。沉积岩的分类目前，对沉积岩基本类型的划分，主要是根据沉积岩原始物质成分之来源进行分类，然后再按岩石的结构（主要是粒度）或成分等作进一步细分。按物质来源可分以下三类：1.主要由陆源母岩风化产物组成的沉积岩类：主要为正常沉积的陆源碎屑岩及泥质岩，按岩石结构可细分为：（1）砾岩、角砾岩（2）砂岩、粉砂岩（3）泥质岩（泥岩、页岩）陆源碎屑岩及泥质岩的进一步分类，请参阅沉积岩指南。其中砾岩与砂岩之间的过渡类型，可按砾石含量划分，即：含砾石75为砾岩，7550为砂质砾岩，5025为砂砾岩，255为砾质砂岩，5为含砾砂岩。正常沉积岩中含火山碎屑在525之间者，可划为火山碎屑沉积岩类，如凝灰质泥岩等。2.主要由来自沉积盆地内部通过化学的、生物的沉积作用而形成的沉积岩类：本类可按沉积作用方式进行细分：主要由化学作用形成的沉积岩：蒸发岩（盐岩）如：硫酸盐岩（石膏岩、硬石膏岩）、卤化物岩（石盐岩）等。主要由生物作用形成的沉积岩：可燃性有机岩（如煤、油页岩）。主要由生物、化学及生物化学作用形成的沉积岩：如碳酸盐岩（石灰岩、白云岩）、锰质岩、磷质岩、硅质岩及铝质岩等。3.主要由火山作用形成的火山碎屑岩类：可按碎屑粒级细分为火山集块岩、火山角砾岩及凝灰岩等。根据本区沉积岩的发育特点，本章仅对陆源碎屑岩、泥质岩、碳酸盐岩的调查研究要求予以重点讨论，其余岩类从略。一 正常沉积陆源碎屑岩的调查研究1、查明陆源碎屑岩的成分、结构及颜色特征正常沉积的陆源碎屑岩是指由陆源母岩以物理风化、剥蚀破碎、机械搬运作用沉积、成岩而形成的，这类岩石的主要特征标志是：结构组成、碎屑成分及粒度，其中碎屑颗粒大小（结构）是本类岩石进一步分类的依据。（1）碎屑岩的成分碎屑岩包括四种基本组成部分，即碎屑颗粒、杂基、胶结物和孔隙。其中杂基和胶结物又合称为填隙物。碎屑颗粒成分：碎屑成分有矿物碎屑（如石英、长石、云母、绿泥石及自生矿物、重矿物等）和岩屑。矿物碎屑的组成与沉积物的成熟度有关，在一定程度上反映沉积环境。岩屑成分可以是火成岩、变质岩、甚至是沉积岩，其组成与母岩特征、搬运距离、堆积环境有关。岩屑含量多少还与粒度有关，大量出于砾岩中，在砂质岩中一般占1015，多达7590，而在泥质岩则较少见。杂基成分：杂基（又称基质）是指充填于较大碎屑颗粒之间的微细粒物质，如砂岩中的细粒砂及粘土物质。杂基的粒度无严格规定，在砂质岩中杂基的粒度为0.03mm左右，而在砾岩中的杂基粒度上限可适当提高。常见的杂基成分有粘土矿物（高龄石、绢云母、水云母、绿泥石）、石英、长石及微粒岩屑等，也可以是细粉砂碎屑物。杂基能反映沉积介质的水动力特点，可作为分选性和结构成熟度的标志。杂基的含量愈高，表明岩石的分选性愈差和结构成熟度愈低。胶结物成分：指碎屑岩中对碎屑颗粒起粘结作用的物质，主要形成于成岩后期，是充填于颗粒孔隙中的化学沉淀物，一般不包括粘土及其它微细粒碎屑物。常见的胶结物成分有氧化硅（蛋白石、玉髓、石英）、碳酸盐（方解石、白云石）及铁质等。成分成熟度：是指沉积岩的碎屑组分在风化、搬运过程中，被改造而趋向于最稳定的极终产物的程度。成分成熟度愈高，则化学上稳定的组分（如石英）含量愈高，不稳定的组分（如长石）含量愈少。对成分成熟度的研究必须从分析碎屑成分的相对稳定性入手。通常，石英是最稳定的组分，在碎屑岩中分布最广；长石的稳定性次于石英，其中钾长石，酸性斜长石又较中酸性、中性及基性斜长石稳定性高。总之，随碎屑岩成分成熟度增高，不稳定组分含量减少，稳定性组分含量增加。2、碎屑岩的结构（对第四纪松散层的结构的确定，可参照执行）碎屑岩的结构指碎屑颗粒的大小、形态（磨圆度、球度及形状）、颗粒表面特征及填隙物和孔隙的结构。1.碎屑颗粒大小：颗粒大小的分级标准，经常采用的有：自然粒级和值粒级标准。值粒级可通过颗粒直径换算，即：log2d（颗粒直径以2为底的负对数）一般所指的碎屑颗粒大小是指相应的粒级成分应50。颗粒大小与水动力条件有如下关系：粒径2mm的碎屑颗粒，以滚动方式沿底部搬运；粒径2-0.05mm的碎屑颗粒，以跳跃方式搬运；粒径0.05mm的碎屑颗粒，以悬浮方式搬运。颗粒成分与碎屑大小还有一定的联系，通常岩屑多见于2mm的粒级中；粒径2mm者多为矿物碎屑，其中石英、长石碎屑在2-0.05mm粒级内最为集中；0.005mm的颗粒则以粘土矿物为主。陆源碎屑岩按碎屑颗粒大小的分类（见地质字典颗粒类型）。碎屑岩中颗粒大小的均匀程度称为分选性或分选程度。当主要颗粒成分含量占碎屑总量的75以上或颗粒大小近于相等时，称为分选性好；当主要粒级成分含量占50-70时，称为分选性中等；如没有一种粒级成分含量能超过50或颗粒大小相差悬殊时，则称为分选性差。2.碎屑颗粒的形态：指磨圆度、球度及形状。磨圆度指碎屑颗粒棱角磨圆的程度，可分为棱角状、次棱角状、次磨圆状及磨圆状四级。磨圆度主要与搬运距离有关，但还受碎屑粒度、矿物物性及搬运条件的影响。球度指碎屑颗粒接近球体的程度。在悬浮搬运组分中，球度小的片状颗粒最易被漂走，故在细砂和粉砂中常聚集绢云母碎屑；而在滚动搬运组分中，只有球度大的颗粒才最易沿河底滚动。碎屑颗粒的形状一般可分为圆球状、椭球状、扁球状及长扁球状四级。在搬运过程中，椭球状颗粒比扁球状颗粒易于滚动。因此，除颗粒的球度需描述外，还应观察颗粒的形状。3.碎屑颗粒的表面结构：指颗粒表面的磨光程度及刻蚀痕迹。常见的有毛玻璃面（霜面）、磨光面、沙漠漆、水川擦痕等，其分别可能是风蚀作用、浑浊水流作用、化学作用及冰川作用的结果。4.胶结物结构、杂基结构及胶结类型：胶结物和杂基合称为填隙物。胶结物是充填于碎屑颗粒之间的化学沉淀物，其成分主要是硅质、碳酸盐质等；杂基是碎屑颗粒间粒度细小的，起填隙作用的机械混入物，其中主要是粘土物质，同时含有一些细砂。（1）胶结物结构：按结晶程度和晶粒大小，常见胶结物类型有非晶质及隐晶质结构、显晶质粒状结构、带状和栉壳状结构、再生结构、嵌晶结构等。（2）杂基结构：按成因可分为原始沉积的泥状结构及经过成岩变化明显重结晶的显微鳞片结构。（3）胶结类型：主要反映碎屑颗粒和填隙物的相对含量和相互关系。首先，按碎屑颗粒和杂基的相对含量可分为：颗粒支撑（和称颗粒支架）其特点是颗粒间互相支撑，形成岩石的支架，很少含有或不含有杂基。颗粒间常见方解石、白云石、硅质等胶结物，常形成于水动力条件较强的沉积环境。杂基支撑（或称杂基支架）其特点是颗粒分散在杂基中，彼此不相接触，常见于水动力条件较弱的沉积环境。其次，按颗粒和填隙物的相对含量和相互关系可分为四种胶结类型：基底式胶结属杂基支撑，一般代表密度较大的水流快速堆积。孔隙式胶结属颗粒支撑，常反映稳定水流沉积作用和波浪陶洗作用的沉积特征。接触式胶结属颗粒支撑，是在特殊条件下（如干旱气候）形成的。镶嵌式胶结可能是在成岩期压固作用下，特别是当压溶作用明显时形成的，颗粒间基本上不存在胶结物。5.结构成熟度：指碎屑在风化、搬运过程中，其结构被改造趋向于最终产物的程度。陆源碎屑沉积物的最终结构应是碎屑颗粒接近于等大，形状为圆球状，磨圆度高，分选性好，含杂基很少（粘土质含量5），属颗粒支撑类型及化学胶结物填隙。结构成熟度可分为未成熟的、次成熟的、成熟的及极成熟的四个级别。3 颜色沉积岩的颜色取决于成分、所含色素（有机质、铁质等）及沉积环境。按其成因可分为继承色、自生色、次生色三类。继承色为碎屑岩所特有，取决于碎屑矿物的颜色，如：长石砂岩多为红、淡红色，纯石英砂岩为白、灰白等色。自生色是沉积过程中形成的自生矿物的颜色，如：海绿石砂岩的暗绿或黑绿色。次生色是在表生作用和风化过程中由原生色经次生变化而成。碎屑岩的颜色一般可分三级：黑、灰黑及灰色岩石中存在有机质（炭质、沥青质等）或分散状黄铁矿所形成，一般反映还原环境。绿、灰绿及黄绿色岩石中存在含有低价铁氧化物的矿物，如海绿石、鲕绿泥石或绿色的碎屑矿物（绿帘石、橄榄石等）所形成，反映弱还原环境。红、棕红、褐红及黄色岩石中存在含有高价的铁氧化物或氢氧化物矿物，如褐铁矿、赤铁矿等所形成，反映氧化或强氧化环境。二 粗碎屑岩砾岩、角砾岩的分类及研究方法（第四纪松散层中的砾岩层可参照执行）粒径2mm的碎屑含量50的碎屑岩称为砾岩或角砾岩。野外以砾石常见，现予以讨论，角砾岩从略。1.砾岩的分类：按砾石与砂（泥）之比例不同可分为：砾岩砾石含量75以上者；砂质砾岩砾石含量7550；砂砾岩砾石含量在2550；砾石含量在525及5则分别称为砾质砂（泥）岩及含砾砂（泥）岩，在分类上已不属于砾岩范畴。按砾石大小可分为：细砾岩砾径0.21.0cm；中砾岩砾径1.010cm；粗砾岩砾径1050cm；巨砾岩砾岩50cm。按成因类型划分：较常见者有以下几种：滨海砾岩砾石成分较单一，以石英质为主，分选性好，磨圆度较高，主要分布于以波浪作用为主的滨岸地带；河成砾岩砾石成分较复杂，由各种岩石组成，分选较差，磨圆度不高，常有各种细碎屑及泥质混入物，多分布于河床沉积的底部；洪积砾岩常分别于山麓地带洪积扇或湖水下扇的顶部及中部，砾石成分复杂，常受蚀源区基岩成分控制，分选性及磨圆度均较差，常含较多的砂泥质混入物。2.砾岩的调查研究方法统计一定数量（100-200个）砾石的成分，观察垂向上成分的变化。测定砾石的磨圆、球度、测定砾石的大小，并估计不同砾径的百分含量，确定砾岩类型。观察砾岩的充填物和胶结物成分、粒度、结构等特征。观察砾石排列的性质和方向（组构特征），并作定向测量。野外测量方法是：在面积约2m2的平整露头面上，测量100-150个砾石主切面（扁平面）的倾向、倾角，求出平均值，或将测量结果用赤平投影或玫瑰图解法表示。在图解上根据砾石的优势倾向产状来确定砾石的原因：山区河流砾石砾石长轴与水流方向平行，最大扁平面逆流倾斜（面朝向上游），倾角较大。平原河流砾石在河床的中间部分砾石长轴与水流方向垂直，近岸处砾石长轴则与水流方向斜交。砾石扁平面逆流倾斜，成叠瓦状排列，倾角15-30。河口三角洲砾石砾石扁平面倾向陆地，部分被波浪作用改造倾向相反，但倾角小，因而出现两组叠瓦状构造。滨岸地带砾石砾石长轴一般都与局部海岸方向平行，砾石的最大扁平面倾向向海倾斜，倾角一般为8-15。观察砾岩层与底部岩层之接触关系，注意区分底砾岩与层间砾岩，测量砾岩层产状，重视砾岩层的横向变化特征及其与顶底岩层之关系。三 中碎屑岩砂岩的分类及研究方法碎屑粒度介于0.0632.0mm，而其含量50的碎屑岩称为砂岩。1.砂岩的分类：按碎屑粒度大小可分为三类，即：粗粒砂岩（粒径20.5mm）、中粒砂岩（粒径0.500.25mm）及细粒砂岩（粒径0.250.063mm）。按成分成因分类（参阅沉积岩指南P.72，图4-1）；该分类按杂基含量分为两类：杂基含量15的称为净砂岩（简称砂岩）；杂基含量1560的称为杂砂岩。由于杂基能反映砂岩的结构成熟度及搬运沉积介质特征，故这两类砂岩有明显的差别。上述两类砂岩的细分用三角图表示：Q端元代表石英及硅质岩屑，F端元代表长石及花岗质岩屑，R端元代表变质岩及沉积岩岩屑。Q值反映砂岩的成分成熟成度，F/R值反映砂岩的物质来源，又反映大地构造环境。根据三角图表，净砂岩可进一步划分为三个主要端元类型，即：石英砂岩、长石砂岩及岩屑砂岩。按胶结物成分细分：如硅质砂岩、铁质砂岩、碳酸盐质（或钙质）砂岩等类型。2.砂岩的调查研究方法观察砂岩的颜色、碎屑颗粒的成分及含量，应特别注意是否存在岩屑及其成分特征，同时应采集薄片进行岩矿鉴定，以确定砂岩的岩性特征。研究颗粒的大小及其组分。a.海滩砂：由3个或4个总体构成，跳跃总体被分为两个直线段，倾斜较陡，分选性好（线的倾斜越陡，分选性越好），悬浮、滚动总体线段很短，组分很少甚至缺失。b.海滩砂丘砂：跳跃组分含量较海滩砂更高（一般达98），直线段更陡，分选性更好。滚动组分及悬浮组分很少，形成粗粒尾部及细粒尾部。c.波浪带浅海砂：以跳跃总体为主要组分，分选性好，是波浪多次分选的结果。悬浮组分含量不多，滚动总体的线段倾斜缓，分选性差，说明无强水流存在。d.三角洲和河口地带的砂：由于三角洲是复杂的过渡环境，三个总体介于河流与浅海之间。三角洲分流河口砂坝的三个总体分布与波浪带浅海砂类似，但悬浮组分较多；在分流河道地段，由悬浮总体与跳跃总体组成，前者组分含量可达20，与河流砂相似。e.河流砂：以悬浮总体发育为特征，组分含量可达30，悬浮总体最大粒径在1.75-2.50和2.75-3.50区间内，跳跃总体线段倾角以60-65为主，一般不存在滚动组分。f.古浊流沉积砂：悬浮组分含量大，分选性很差，悬浮组分最大粒径在1.5以下，跳跃组分分选性较好。观察砂岩碎屑颗粒的磨圆度、球度及形状等特征，确定其分选性。通过岩矿鉴定研究砂岩胶结物的成分、类型。观察并测量层理类型与层理构造有关的各项数据，特别要注意岩层顶底面的各种沉积构造特征，初步判断沉积环境。观察砂岩层与上下岩层之间的接触关系、岩层产状及砂岩层在横向的变化规律。四 细碎屑岩粉砂岩的分类及研究方法粉砂岩是指粒度在0.0630.0039mm之间，其含量在50以上的陆源碎屑岩类，常含较多的泥质而向泥质岩过渡。粉砂岩的碎屑成分以石英为主，次为长石及岩屑等，常含丰富的白云母。重矿物含量较砂岩高，可达23，主要为锆石、电气石、磁铁矿及钛铁矿等。1.粉砂岩的分类：按碎屑粒度大小可细分为粗粉砂岩（0.06250.0156mm）和细粉砂岩（0.01560.0039mm）；按碎屑成分可细分为石英粉砂岩、长石粉砂岩及岩屑粉砂岩等三个主要端元类型；按胶结物成分可细分为铁质粉砂岩、钙质粉砂岩、硅质粉砂岩等。粉砂岩向泥质岩过渡的泥质粉砂岩，含泥质物2550。粉砂岩常发育于河漫滩、三角洲、潮坪、湖沼及湖、海的较深水的沉积环境中，多见水平层理、沙纹层理。粉砂岩沉积时因富含水而易于流动，故可见到包卷层理。2.粉砂岩的调查研究方法：在野外应观察粉砂岩的颜色、成分、粒度等岩性特征，并根据分类原则初步确定其岩石名称；观察并记录粉砂岩内部或顶底层面的层理和其他沉积构造，确定层理的基本类型，测量细层、层系厚度及岩层产状；根据层理及其它沉积构造特征初步确定粉砂岩的沉积环境；在粉砂岩中注意寻找大化石及遗迹化石。五 泥质岩的研究方法泥质岩主要是由粘土矿物和碎屑颗粒0.0039mm的碎屑物组成的岩石，常含砂或粉砂而向砂岩或粉砂岩过渡。泥质岩的粘土矿物主要为高岭石、蒙脱石、水云母、绿泥石等，碎屑矿物有石英、长石、云母及多种重砂物，还常见有机质及硫化铁矿物等。1.泥质岩的分类：按固结程度可分为粘土、泥岩及页岩；按粘土矿物成分可相应划分为：高岭石、蒙脱石、水云母等泥岩（页岩）；按混入物成分可相应划分为：钙质、铁质、硅质、炭质泥岩（页岩）；泥（页）岩向粉砂岩、砂岩过渡的岩类，据粘土质含量可分为：含粉砂质或含砂质泥（页）岩（含粘土质在75以上，含粉砂或砂525）、粉砂质或砂质泥（页）岩（含粘土质在7550%，含粉砂或砂2550）。泥岩大多为静水环境沉积，而含粉砂或砂较多的泥岩则形成于河漫滩、三角洲、潮坪、滨海边缘地带。2.泥质岩的调查研究方法观察泥质岩的颜色，区别是原生色还是次生色，其中原生色往往是判别沉积环境的标志。根据宏观观察（主要是粗糙感、断口、可塑性等）与室内研究（薄片鉴定等方法）相结合确定泥质岩结构及岩石类型。必要时可通过多种研究方法确定粘土矿物成分并进而确定泥质岩的成分分类。观察并描述泥质岩中各类结核的赋存特征。结核是泥质岩形成时的地球化学环境的可靠标志，并可作为地层对比的依据。如：在含盐度高的湖泊中有钙质或白云质结核；在湖泊沼泽沉积的泥质岩中常有硫化铁、菱铁矿结核等。仔细观察并描述泥质岩中层理类型及其它沉积构造，分析并判断泥质岩的沉积环境。观察泥质岩顶底面与其它岩层的接触关系，横向变化，并测量其他地层产状。沉积构造的基本特征常见的沉积构造有：层理、层面构造、同生变形构造、暴露构造、结核、缝合线、孔洞构造、古溶面、叠层构造及生物遗迹构造等。一 层理构造层理是沉积岩、特别是正常沉积碎屑岩中最常见而又最重要的特征之一。层理反映沉积时的水动力条件，可作为确定沉积环境的重要标志。层理是沉积岩通过组成岩石的物质成分、结构、颜色及层的厚度、形状等在垂向上的变化而形成的一种层状构造。1.层理要素及基本分类：组成层理的要素有：细层（又称纹层）、层系（又称单层）及层系组（又称层组）。层，是组成沉积地层的基本单位，由基本一致的岩石组成。一个层可包括一个或几个细层（细层厚度1mm者称纹理）、层系或层系组。按层的厚度可分为块状层（厚度2m）、巨厚层（21m）、厚层（10.5m）、中层（0.50.1m）、薄层（0.10.01m）和微细层（0.01m）。层理按层内粒度递变特征可分为：块状层理、粒序层理及韵律层理；按细层形态及与层系界面关系可分为：水平层理、平行层理、波状层理及交错层理（或称斜层理）。其中交错层理按层系形态又可分为：板状、楔状及槽状交错层理；按层系厚度不同可分为：大型（厚度10cm）、中型（103cm）及小型（3cm）交错层理（在野外，一般可按5cm称小型，5cm称大型）。交错层理按成因可分为流水成因（如流水沙纹层理及爬升沙纹层理、中型至大型板状和槽状交错层理）、波浪成因（如浪成沙纹层理、冲洗交错层理、丘状交错层理）及潮汐成因（如羽状、脉状、透镜状及波状复合层理）等三类。2.常见层理类型主要特征及沉积环境解释：见表71所示。二 层面构造沉积岩的层面构造是指出现于岩层顶层面及底层面的沉积构造，包括：波痕、剥离线理、槽模、沟模等。1.波痕：按搬运介质的不同可分流水波痕、浪成波痕及风成波痕三类。流水波痕：为单向水流在砂、粉砂沉积物表面形成的波痕。其特点是波峰波谷均较圆滑，波痕垂直流向延伸，向流面缓，背流面陡，不对称。波脊形状随水流强度增大而依次有直线形、波曲型、链形、舌形、新月形及菱形。小型波痕在河流、海岸、潮坪等浅水环境中十分普遍，在湖泊、三角洲、浅海陆棚、甚至常见层理类型层理类型图示层理主要特征沉积环境解释块状层理（均质层理）内部组分、结构均匀，不具任何细层构造，不显层理洪积，河流洪泛沉积，浊流沉积粒序层理（递变层理）从层的底部至顶部，粒度由粗到细（正粒序）或由细到粗（逆粒序），不具任何细层，底部常有冲刷面主要是深水环境的浊流沉积，次为海滩，潮坪及河流沉积韵律层理常由厚度不等（数毫米至数十厘米）、层与层互相平行的两种或两种以上岩性层互层重复所组成的层理。由砂质层与泥质层的韵律互层，称砂泥互层层理潮坪沉积；浊流沉积水平层（纹）理细层平直与层系界面平行。细层厚一般为几毫米，连续或断续水平分布，常发育于粉砂岩、泥质岩及泥晶灰岩中，是低能或静水环境标志之一（泥、粉砂、细砂）深湖、深海沉积；泻湖沉积平行层理常发育于砂岩中。细层平直，与层系界面平行，沿层理面易剥开，在剥开面上可见剥离线理构造（中细砂、中砂）在河流、海滩、浊流等环境中均可见到波状层理由波状起伏的、连续或断续分布并平行于层系界面的细层组成，或是薄的泥纹层和沙纹层组成波状的互层（泥、粉砂、细砂）常见于海、湖的浅水区和河漫滩区板状交错层理层系界面为互相平行的平面，层系呈板状，前积层在平行流向剖面上与界面斜交，垂直流向断面上则与界面大致平行（细砂）河流、海滩、潮汐通道沉积楔状交错层理层系界面为不平行的平面，向一端收敛相交，层系呈楔状。前积层在平行流向剖面上与界面斜交，垂直流向剖面上与界面平行或斜交（各种岩性）常见于海滩、湖滨及三角洲沉积槽状交错层理层系的顶、底界面均为下凹曲面，前积层在垂直流向剖面上与槽形下界面平行，与上界面相交；在平行流向剖面上，顶底界面为平缓的弧形，前积层与界面斜交（粉黏、粉砂、细砂或中砂）多见于河流沉积爬升沙纹层理由沙纹迁移形成流水沙纹层理，层系厚（3cm，前积层均为同一倾向的小型斜层理。如水流介质中有丰富悬浮物供给时，沙纹向前迁移的同时向上生长形成一系列互相叠置的纹层（粉粘）河流边滩、堤岸、洪泛平原、三角洲及浊流沉积层理类型图示层理主要特征沉积环境解释浪成沙纹层理由浪成沙纹迁移形成浪成沙纹层理，层系底界面是规则的凹面或不规则的起伏面，前积层倾向相反、互相超覆，内部具人字形或倒人字形。在平行波浪运动方向的剖面上似槽状交错层理，而在其垂直方向的剖面上，层序界面平行，细层分布平行界面（粉、粉黏、细）海滩、陆棚、滨湖及潮坪沉积冲洗交错层理形成于海滩倾斜面上，因波浪的向岸和离岸的往复冲洗而形成一些平行于倾斜面的、倾角平缓的砂质纹层。层系界面之间低角度相交，相邻层系的细层倾向相同或相反（细砂）海滩之后滨前滨带及沿岸沙坝等丘状交错层理分布于浪基面以下的陆棚区，由风暴浪形成的一些大而宽缓的呈向上隆起的园丘状层系组成。细层平行层系底界面，向上逐渐平行园丘状上隆的顶界面（粉）主要见于浅海陆棚区羽状交错层理由涨潮流形成的前积层与退潮流形成的前积层交互而成，相邻层系的细层倾向相反，呈羽状或鱼骨状（细砂）主要见于潮间带及潮汐通道中脉状层理涨潮与退潮期形成砂质沙纹，平潮期泥质覆盖在沙波波谷及部分波脊上。当下次潮流活动时，波脊上的泥被削去，波谷各中的泥被沙纹覆盖而被保存，遂形成脉状层理（细砂）主要见于潮坪环境，但在湖滨、三角洲前缘等环境中亦可见及。透镜状层理砂质沉积物呈透镜状被包裹在泥质物之中，透镜体内部具前积层纹层。（各种岩性）主要见于潮坪环境波状复合层理是脉状层理与透镜状层理的过渡类型，呈砂、泥互层的波状层理（各种岩性）。主要见于潮坪环境再作用面交错层理的层系内部，由于潮汐流方向改变而形成的一个侵蚀面。在侵蚀面两侧细层的倾向大体一致。水位改变亦可形成此类构造。（各种岩性）常见于潮坪沉积；河流沉积中亦可见及浊流环境中也常见。浪成波痕：为波浪作用于砂、粉砂沉积物表面所形成的波痕。其特点是波峰尖锐，波谷圆滑，形状对称。波脊较直，垂直于波浪传播方向延伸，常见分而复合现象。波痕常形成于湖滨、潮坪、海滩等浅水地带。风成波痕：由定向风形成。其特点是形状极不对称。波峰波谷均圆滑，但较平坦开阔。常见于沙漠及海滩、湖滨的砂丘沉积中。2.剥离线理：常出现于具有平行层理的砂岩中，在其剥开面上见有大致平行的线状沟和脊，常代表水流方向。3.槽模和沟模：均为底层面上常见的构造。槽模是水流在泥质物表面的侵蚀而成的凹坑，在上覆砂岩的底面上铸成印模，即为槽模。槽模是判断古水流沉积的重要依据。槽模突起而稍高呈浑圆状的一端指向水流上游，而宽平的一端指向下游。沟模是砂岩底面上一些稍微突起的、直线形的平行脊状构造，是由下伏泥质岩层面上的细沟槽被砂质物充填而成。沟模也是浊流沉积的常见构造。槽模、沟模都是指示古水流方向的可靠的标志之一。三 同生变形构造同生变形构造是指沉积物沉积时或固结成岩之前发生变形所形成的各种构造，如负载构造、包卷层理、砂球（枕）、滑塌构造等。1.负载构造：指泥质岩层上覆砂岩之底层面上的圆丘状或瘤状突起，是泥质物受上覆砂岩不均匀的负荷压力而使砂层陷入泥质物中而产生。2.砂球、砂枕构造：指砂质层断开并陷入于下伏的泥质层中的球状或枕状体。具有这种构造的沉积层是在快速沉积作用下形成的，在浅水或深水浊流环境中均可形成。3.包卷层理（或称包卷构造）：指在未变形岩层之间的一个沉积层内，细层具有显著的盘回褶曲或揉褶的一种构造。其“褶曲”形态以“宽向斜窄背斜”为特征，通常不伴有断裂、滑动或角砾化现象。在浊流、潮坪及河流等环境中较发育。4.滑塌构造：是指斜坡上沉积在重力作用下发生滑动而变形的构造。变形而又揉褶的沉积层伴有小断裂、角砾化及岩性混杂等特征，是识别滑塌构造的证据。常见现于三角洲前缘、礁前、陆坡及海底峡谷前缘等部位。四 暴露构造暴露构造是指沉积物表面间歇性地暴露于地表所形成的各种构造，包括干裂、雨痕等。1.干裂（又称泥裂）：指泥质或灰泥质沉积物暴露于地表，因干涸、收缩裂开而形成的多边形或网状构造。裂隙呈“V”字形或“U”字形断面，常被上覆的砂质、粉砂质充填。2.痕：是指雨滴降落并撞击于泥质物表面而形成圆形或椭圆形小坑即为雨痕。当雨痕被沉积物覆盖时，上覆岩层之底面上即形成雨痕印模。五 结核、缝合线1.结核：是指成分、结构、颜色等与围岩有明显差异的团块状矿物集合体。结核有呈球状、椭球状、扁豆状、姜状、瘤状等，大小不一。其成分为钙质、硅质、磷质、锰质及黄铁矿、菱铁矿、燧石等。结核内部构造有均一的或同心圆状、放射状等。不同成分的结核常反映形成时的不同介质环境。2.缝合线：主要产于较纯的碳酸盐岩中，在石英砂岩、硅质岩中亦可见及。缝合线是指在垂直层面的断面上，将相邻两个岩层或同一岩层的两个相邻部分连接的锯齿状接缝。其形状有简单或复杂的波状弯曲状、尖齿状等。缝合线与层面关系可以平行、斜交或垂直。六 孔洞构造、硬底构造及古岩溶面1.孔洞构造：是指泥晶灰岩、颗粒灰岩及砂屑灰岩在沉积或成岩时形成的各种类型的孔洞，其后被泥质、碳酸盐质粉屑或亮晶方解石所充填，这类构造有示底构造、鸟眼（窗孔）构造、层孔构造等。示底构造（又称示顶底充填孔隙构造）：在石灰岩的孔洞中有两种不同的充填物：下部为泥晶或微晶碳酸盐充填，上部为亮晶方解石充填，二者之界面较平直，且与层面大致平行，能指示岩层的原始顶底方向，同时也反映了此界面与当时的水平面平行。鸟眼构造：在泥晶或微晶灰岩、颗粒灰岩中被亮晶方解石或硬石膏充填的孔洞构造，色白，因其形状似鸟眼或窗孔，故名鸟眼构造或窗孔构造。鸟眼孔高一般1-3毫米，长数毫米，系藻类经腐烂、溶解或干涸后被亮晶方解石充填所致。该构造主要出现于潮上带、潮间带上部，台地泻湖环境亦有见及。层孔构造：是碳酸盐岩中另一类孔洞构造，其特点是：孔洞比鸟眼孔大，孔高1-5毫米，长达10厘米以上，呈扁长形。孔洞内充填亮晶方解石，底面平坦，顶面参差不齐。主要出现于潮间带或潮下带环境。2.硬底构造：在正常沉积的间断面上，因生物作用及同生胶结作用而形成的坚硬岩层称之为硬底构造。硬底面上常富集底栖固着生物及生物遗迹构造；受海水溶解或生物作用而使硬底面呈起伏的凹凸面；硬底面上常有海绿石、礁磷矿、铁锰质壳存在等等。硬底构造是判断沉积间断及海底胶结作用存在的证据，多形成于浅的潮下带，反映曾有海退过程。七 叠层构造及生物遗迹构造1.叠层构造：为碳酸盐岩中的特有构造，由蓝绿