课件1-3章-沉积学与层序地层学

中南大学硕士研究生沉积学课程,主讲教师：郭建华,关于沉积学课程教学安排总学时32学时授课学时28学时课堂讨论2学时课堂作业2学时考核形式读书报告,教学内容安排第一章：绪论第二章：沉积岩的形成及演化第三章：沉积岩的构造与颜色第四章：陆源碎屑岩第五章：碳酸盐岩第六章：碎屑岩沉积环境与沉积相模式第七章：碳酸盐岩沉积环境与沉积相模式第八章：重力流沉积及相模式第九章：深水等深流沉积及相模式第十章：岩相古地理研究及工作方法,第一章绪论（Introduction）,第一节沉积岩和沉积岩石学第二节历史、现状及发展趋势,沉积岩：在地表常温常压下由风化作用、生物作用及某种火山作用形成的物质经改造（搬运、沉积、石化）而成的层状岩石。沉积岩的分布-陆地面积的3/4，岩石圈总体积5%。,宜昌地区白垩系下统五龙组剖面,InL167主测线地震地质解释剖面,海51井,海外河地区过海30-海53-海9-海42-海5-海19井（E-W向）地震反演剖面图,NEE,第一节沉积岩和沉积岩石学,一、沉积岩（sedimentaryrock）,1.基本概念,沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一。它是在地壳表层的条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分，经过搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。,地壳表层：指大气圈的下层、水圈和生物圈的全部以及岩石圈的上层，称“沉积岩生成圈”或“沉积圈”。,地球系统的组成（东京大学AsahikoTaira）,温度：“常温”，-70（北极圈维尔霍扬斯克）85（非洲中部）压力：“常压”，120atm，海平面至200m深的浅海底。水和大气的作用:水和大气是母岩风化的主要营力，也是母岩风化产物以及火山物质等搬运和沉积的主要介质；绝大多数的沉积岩都是在水体中沉积的。生物作用和生物化学作用:沉积岩形成的重要影响因素，有的沉积岩是由生物遗体组成的生物岩，如生物礁，石灰岩和煤等。重力作用:有一定的作用甚至很大的作用，如重力流沉积岩主要是在重力作用下形成的。,地壳表层特征,母岩（sourcerock）主要是指早于该沉积岩而存在的岩浆岩、变质岩和较老的沉积岩。从最根本的意义上说，从地球发展历史的角度来看，沉积岩的母岩应该是岩浆岩。,2.沉积岩的分布,面积：陆地面积的大约3/4为沉积岩所覆盖，而海底的面积几乎全部为沉积物所覆盖。体积：V=4.4亿km3（Pettijohn，1975），约占岩石圈体积的5%。厚度：变化很大，0几十公里，地槽区厚，地台区薄。如高加索地区，仅Mz+Cz=2830km厚。其平均厚度为735m（Pettijohn，1975）。类型：自然界分布最多的是粘土岩（页岩、泥岩），其次是砂岩和石灰岩，它们约占沉积岩总量的95%以上。,3.沉积岩的基本特征,1）矿物成分的特点：,沉积岩中已发现的矿物达160种以上，但常见的只有20余种。而在一种岩石中主要的（造岩）矿物只有13种，通常不超过56种。,沉积岩和岩浆岩的平均矿物成分（百分含量）,2）化学成分的特点：,沉积岩和岩浆岩的平均化学成分数据十分接近，这是因为沉积岩基本上是由岩浆岩的风化产物所组成，但二者仍有若干差别。,沉积岩和岩浆岩的平均化学成分（按氧化物百分含量）,3）结构构造的特点：,沉积岩的结构类型和特点取决于其形成方式,由机械搬运和机械沉积形成的沉积岩具有：“碎屑结构”（由机械破碎的陆源碎屑组成的岩石）“火山碎屑结构”（由火山喷发的碎屑组成的岩石）“泥状结构”（由化学风化形成的陆源粘土组成的岩石）由机械作用形成的内源岩具有“粒屑结构”由化学和生物化学作用形成的岩石具有“结晶粒状（晶粒）结构”由生物作用形成的岩石具有“生物结构”,“碎屑结构”（由机械破碎的陆源碎屑组成的岩石）,“火山碎屑结构”（由火山喷发的碎屑组成的岩石）,由机械作用形成的内源岩具有“粒屑结构”,由化学和生物化学作用形成的岩石具有“结晶粒状（晶粒）结构”,奥陶系震旦角石中的方解石结晶,由生物作用形成的岩石具有“生物结构”,4.沉积岩与矿产,据国际地质学会统计资料,世界资源总储量的7585%是沉积和沉积变质成因的。石油、天然气、煤、油页岩等可燃性有机矿产以及盐类矿产几乎均为沉积成因。铁矿的90%、铅锌矿的4050%、铜矿的2530%、锰矿和铝矿的绝大部分以及其它许多金属和非金属矿产均为沉积或沉积变质成因的。,二、沉积岩石学（sedimentarypetrology）,1.概念,沉积岩石学是研究沉积岩（物）的物质成分、结构构造、分类及其形成作用、以及沉积环境和分布规律的一门科学。,沉积学（sedimentology）是在沉积岩石学基础上逐渐发展起来的一个新的完整的独立的地质学科，是研究沉积物和沉积岩的成分、成因与形成机制、沉积环境的科学。,沉积岩石学岩石学的范畴,沉积学基本上可以与岩石学并列,2.任务,全面研究沉积岩（物）的物质组分、结构、构造、分类命名、岩体产状和岩层之间的接触关系，为阐明其成因和分布规律提供依据。探讨沉积岩的形成机理，包括风化作用、搬运作用、沉积作用及沉积期后变化的机理。特别是要研究沉积岩（物）及其中的有用矿产的形成机理、富集和储存规律。进行沉积环境和沉积条件分析，根据沉积岩的原生特点以及时空分布和变化特点，用以恢复沉积岩形成时的古气候条件、古地理环境以及大地构造环境。,3.研究意义,（1）对各种矿产资源的工业发展起着很大的推动作用,沉积圈蕴藏着丰富的矿产和能源资源有些沉积岩本身就是多种工业的主要原料或辅助材料沉积物和沉积岩是重要的地下蓄水、储油（气）层,（2）沉积岩在地表分布广泛，在地质历史时期中延续的时间极长，成为研究地球发展和演化历史的重要材料。,沉积岩（含沉积物）是地球上出露最多的岩石。“均变论”或“现实主义原理”以“将今论古”作为其认识论的基础，但在当代地球上,人们所能目睹并身历其境的地质作用过程并不多。只有沉积环境和沉积作用，才是人类认识自然的天然实验室。因此。在地质学的发展历史中，沉积岩石学一直占有十分重要的地位。,4.研究方法,（1）野外研究,常规方法：系统测制沉积相剖面，并进行区域相剖面的分析和对比,其它方法：遥感技术、钻探技术、深海钻探及采取长岩心、各种测井技术、反射地震波谱（地震地层学、层序地层学）、航空摄影或地面摄影用的测雷达以及探测水下地形的测视声纳等。,（2）室内研究最基本的方法:显微镜薄片法,常用的其他方法:粒度分析、重矿物分析、不溶残渣分析、热分析、化学分析、光谱分析、阴极发光显微镜、同位素分析、扫描电镜、X射线衍射分析、图像分析、电子探针、原吸收光谱、红外光谱、气相色谱和古地磁等。,人类对于沉积岩的认识和利用，早在石器时代就开始了。18世纪下半叶，近代地质学建立的初期，发生了水成学派（德国WernerA.G.，17491817）与火成学派（英国HuttonJ.，17261797）的大论战。19世纪后半叶，沉积岩石学作为一门独立的地质学科出现。1850年英国地质学家索比（Sorby，18261908）首先使用显微镜研究沉积岩，沉积岩的研究由宏观微观，这是一个革命性的发展。,一、历史与现状（Historyandpresentstate）,第二节沉积岩石学的历史、现状与发展趋势,20世纪上半叶，沉积岩石学有了较全面的发展，出现了一系列沉积岩石学的专著。1913年，Hatch的沉积岩石学，标志着沉积岩石学作为一门独立的地球科学分支学科的诞生1922年，Milner所著沉积岩石学导论问世1925年，由Twenhofel主编的沉积作用教程问世，6年后沉积作用教程再版，以后又多次重版1949年，Pettijohn编写了沉积岩,20世纪50年代，在沉积岩石学领域里有两个重大的甚至可以说是革命性的进展。第一个进展是KuenenandMiliorini（1950）关于浊流学说的提出。第二个进展是Folk（1959，1962）关于碳酸盐岩中异化颗粒和异化沉积观点以及石灰岩新分类方案的提出。,20世纪6070年代以后出现的风暴岩和风暴流沉积、等深流沉积、震积作用、以及90年代出现的内波和内潮汐沉积等学说，都是继浊流沉积之后的重大进展。板块构造观点与沉积作用的结合对沉积盆地分析出现一个新的热潮。国际性和区域性的学术讨论会日趋频繁。,IAS（InternationalAssociationofSedimentologists，总部设在荷兰）SEPM（SocietyofEconomicPaleontologistsandMineralogists，美国）,国际性和区域性的沉积岩石学专业刊物和总结性专著大量出现JournalofSedimentaryPetrologySedimentologySedimentaryGeology,二、我国沉积岩石学的历史与现状,北宋沈括（10311095）,梦溪笔谈大致有这样的记载：沈括出使辽国经过太行山麓时，见山壁中间有由卵石和螺壳组成的堆积层，便断定这里是古时的海边。只有在海滨环境，才会出现海洋生物的贝壳，而浑圆的卵石，必然是波浪长久冲刷的结果。因此，如今距离海岸千里之遥的太行山一带，在过去曾是茫茫大海。沈括进一步推断，现在太行山与大海之间的华北平原，是由黄河、漳河等河流携带着混浊的泥沙，年复一年地向东沉积而成的。,1949年以前，主要学习英美50年代以前的著作，成果不大。1949以后（解放初期），主要学习苏联1961年北京石油学院岩矿教研室编写出版了我国第一本沉积学方面的教科书沉积岩石学20世纪70年代初期，一些学者开始翻译引进国外先进的沉积学专著,我国的沉积岩石学及沉积学起步较晚，是在国外沉积岩石学及沉积学的影响下才逐步发展起来的。,20世纪70年代后期开始，我国沉积学才开始快速发展并进入国际沉积学界。1979年召开了第一次全国性沉积学学术会议，成立了中国矿物岩石地球化学学会沉积学会和中国地质学会沉积地质专业委员会1995年成立了中国矿物岩石地球化学学会岩相古地理专业委员会,1988年在我国召开了国际沉积矿产学术会议2001年在武汉召开了第一届中国沉积学大会至今已召开了九届全国性古地理学及沉积学学术会议,1983年正式出版了沉积学报1999年正式出版了古地理学报成都地质矿产研究所主办的岩相古地理（现为沉积与特提斯地质）出现了一大批沉积岩石学和沉积学方面的教科书和专著,1994年出版的中国沉积学,三、发展趋势（trendofdevelopmentofsedimentarypetrology）,1.充实和发展岩类学2.扩大和完善沉积作用机理研究3.加强成岩作用研究4.多学科的交叉渗透5.着眼于全球，进行国际合作研究6.面向人类生存与环境问题,第二章沉积岩的形成及演化,Formationandevolutionofsedimentaryrocks,第一节沉积岩原始物质的形成,formationofthemostprimitivematerialsofsedimentaryrocks,一、风化作用的概念,风化作用（weathering）是地壳最表层的岩石在温度变化、大气、水、生物等因素的作用下，发生机械破碎和化学变化的一种作用。,风化作用是对地表岩石的一种破坏作用。,一、风化作用的概念,风化作用按其性质可分为三种类型：,物理风化作用（physicalweathering）:发生机械破碎而化学成分不改变。,化学风化作用（chemicalweathering）：母岩发生氧化、水解、溶虑等化学变化而分解，形成新矿物,生物风化作用（biologicalweathering）：常常伴随物理风化和化学风化,二、各种造岩矿物的风化及其产物,石英（quartz）：主要的造岩矿物，在风化作用中稳定性极高，它几乎不发生化学溶解作用，一般只发生机械破碎作用。,注：矿物是地壳上各种地质作用形成的，在一定的物理化学条件下相对稳定的自然体，是地壳中岩石、矿石和粘土的组成单位。,Weatheringandproductsofvariousrock-formingminerals,长石（feldspar）：稳定性次于石英，风化稳定性由高到低的顺序是：钾长石、多钠的酸性斜长石、中性斜长石、多钙的基性斜长石。,KAlSi3O3（钾长石）,K5（815），陡坡倾向指示水流方向，波谷比波峰粗。,成因：由定向流动的水流形成，见于河流和和存在有底流的海湖近岸地带。,流水波痕,波脊形态的变化主要与水深和流速有关。一般来说，随着水深减小和流速增大，波脊形态由简单变复杂，由连续变断续。,直线型波痕,波曲型波痕,随着流速的增大和悬浮载荷比例增加，前积纹层的形态从直线形切线形凹形S形。,成因：由产生波浪的动荡水流形成，常见于海、湖浅水地带。,特点：对称波痕波峰尖锐、波谷圆滑波脊多平直，部分分叉，波痕指数RI=413（多为67）；不对称波痕与流水波痕类似，峰谷均圆滑，不对称指数RSI1.13.8，波痕指数RI=516（多为68）,2.浪成波痕（waveripple）,浪成波痕,成因：由定向风形成，常见于沙漠、海、湖滨岸的沙丘沉积中。,特点：波峰波谷圆滑（?）开阔，呈不对称状，不对称度比流水波痕更大，波痕指数RI=1070，陡坡倾向与风向一致，波峰粒度比波谷粗。,3.风成波痕（aeolianripple）,风成沙丘,由于水位，水流和波痕方向、浪基面的变化，而导致早先形成的波痕被修饰改造而形成修饰波痕（modifiedripple），或在早先形成的大波痕的基础上重叠小波痕，形成叠置波痕。,4.修饰波痕和叠置波痕,干涉波痕,叠加波痕,（1）根据波痕类型可以了解岩石形成条件。（2）不对称波痕指示介质的流动方向。（3）浪成波痕可指示地层的顶底。（4）海、湖波痕在平面上的分布有平行滨线的趋势。（5）波痕的形态和分布，是识别沉积环境的重要依据。,5.波痕研究意义,6.波痕的研究方法,（1）测量波长、波高，计算波痕指数，测量陡坡缓坡倾角，计算不对称度；（2）测量大量波痕走向，确定其在平面上的分布；（3）编制波峰走向、陡坡倾角的玫瑰图。,波痕是保留在层面上的底沙形体痕迹，在层内的痕迹就是层理。,（二）层理（bedding）,1.基本术语,层理（bedding）岩石性质沿垂向变化的一种层状构造，它可以通过矿物成分、结构、颜色的突变和渐变而显现出来。岩石因层理的存在而显出岩石的非均质性。,层理的基本类型及有关术语,纹层（Lamina）：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。亦称细层。,成因：在一定条件下同时沉积的。特征：厚度小，一般数mm数cm。,层系（set）：由许多在成分、结构、厚度和产状上近似的同类型纹层组合而成。,成因：形成于相同的沉积条件下，是一段时间内水动力条件相对稳定的产物。,层系组（co-set）：由两个或两个以上岩性（成分、结构）基本一致的相似层或性质不同但成因上有联系的层系叠覆组成，其间没有明显间断。也称层组。,层（bed）：组成沉积地层的基本单位。由成分基本一致的岩石组成，它是在较大区域内，在基本稳定的自然条件下沉积而成的。,一个层可以包括一个或若干个纹层、层系或层系组。层没有限定的厚度，其厚度变化范围很大，可自数厘米数十米，通常是几厘米几十厘米。,层的分类：块状层（1m）厚层（0.51m）中层（0.10.5m）薄层（0.10.01m）微细层或页状层（流水的侵蚀速率时，可保存连续的波状层理。,在水介质稍浅的地区，如海、湖浅水地带和河漫滩等地区较常见。,2.3交错层理（crossbedding）,最常见的一种层理。在层的内部边一组倾斜的细层（前积层）与层面或层系界面相交。又称斜层理。,D.Heron,Duke,CrossBeds,按层系厚度，交错层理可分为：小型交错层理（200cm）,根据层系与上下界面的形状和性质，通常可以将交错层理分为三种基本类型：板状、楔状、槽状交错层理。,（1）板状交错层理（tabularcrossbedding）,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。,特点：层系顶界为直脊水流波痕，底界有冲刷面；垂直水流方向为平行砂纹，倾向与水流方向一致；纹层内常呈下粗上细变化，有的纹层在顺水流方向上向下收敛。,（2）楔状交错层理（wedge-shapedcrossbedding）,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。常见于海、湖浅水地带及三角洲地区。,（3）槽状交错层理（troughcrossbedding）,层系底界为槽形冲刷面，纹层在顶部被切割。在横切面上，层系界面是槽状，纹层与之一致也是槽状；在纵切面上，层系底界面呈弧状，纹层与之斜交。顶视为重叠的瓣状。,大型槽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。,曲波形水流波痕的迁移形成槽状交错层理,舌形水流波痕的迁移形成槽状交错层理,新月形水流波痕的迁移形成槽状交错层理,在波浪影响下水流波痕的迁移形成波状交错层理,（4）波状交错层理（wavecrossbedding）,层系界面为波状起伏的曲面，上下界面可平行，也可不平行或相交，但总的延伸方向与层面平行。,平行水流方向上纹层与层系界面斜交，垂直水流方向上纹层与层系界面大致平行或斜交。,在确定交错层理类型时，最好有三度空间或至少有两个断面的露头。因为在不同的断面上，层系或纹层可以有不同的形态。,（5）其它类型的交错层理,爬升波纹交错层理（climbingripplebedding）羽状交错层理（herringbonecrossbedding）浪成波纹交错层理（wave-ripplebedding）冲洗交错层理（swashcrossbedding）侧积交错层理（epsiloncrossbedding）丘状交错层理（hummockycrossbedding）洼状交错层理（swaleycrossbadding）风成交错层理（aeoliancrossbedding）,爬升波纹交错层理,亦称上叠波纹交错层理，也是沙波迁移的产物。,在沙波向前过移的同时，有大量沉积物特别是悬浮物供给，沙波依顺流方向沿其背部向上爬升增长，使后一层爬叠在前一层系之上，形成具有爬升特点的交错层理。这种层理的形成反映了悬浮载荷与底载荷的关系。,羽状交错层理,一种特殊类型的交错层理。其特点是纹层平直或微向上弯曲，相邻斜层系的纹层倾向相反，延伸至层系界面进彼此呈锐角相交，呈羽毛状。,湖南石门杨家坪寒武系灰岩中的羽状交错层理,这种层理是在具有反向水流存在的情况下形成的,浪成波纹交错层理,由浪成沙波迁移形成的,浪成波痕的迁移形成浪成交错层理的示意图,对称波浪形成的：由倾向相反、相互超覆的前积层组成，内部有人字形构造。,不对称波浪形成的：具不规则波状起伏的层系界面，前积纹层成组排列成束状层系，前积层通过波谷到达相邻沙纹的翼上，为人字形构造。,冲洗交错层理,也称低角度交错层理。其特点是层系界面和纹层平直，层系呈楔状以低角度相，一般210，多向海倾斜。主要出现于前滨环境中。,侧积交错层理,侧积交错层理是水道侧向迁移加积作用的产物。,侧积交错层层系厚度较大，多在0.5m以上，有时可达数米。层系多呈板状，亦见楔状和透镜状，底部均发育冲刷构造，冲刷面上往往分布砾石或粗砂。单一层系从底到顶沉积物粒度明显变细，多从砾石级（以细砾为主）到中砂，局部达细砂级。,侧积交错层的细层厚度亦较大，一般为210cm，局部达10cm以上，且同一层系中细层厚度亦有较大差别，细层多呈“S”形，向上向下明显收敛，但多数侧积交错层因受到侵蚀而只保留其下部，从而形成向下收敛明显的细层。同一层系中细层的粒度可有较大的差别。侧积交错层的“细层”中可发育次一级的前积作用形成的交错层，常见有板状交错层及沙纹层理等，其分布受“细层”界面的限制。,这种侧积交错层是一种良好指示沉积环境的标志，它指示河道或水下分流河道的快速侧向迁移，在富砂少泥环境中易于发育，主要出现在曲流河、辫状河道和水下分流河道沉积中。,丘状交错层理,由一些大型的宽缓波状层系组成，外形上象隆起的圆丘状，向四周缓倾斜。,洼状交错层理,是彼此以低角度变切的浅洼坑，其中充填的细层与浅洼坑底界面平行，而向上变成很缓的波状并近于平行的层理。,风的吹扬作用可以形成风砂流，风砂流的流动成床沙形体迁移，从而形成风成交错层理。层系厚度较大（巨大），几十cm几m。前积纹层多角度倾斜，2534。,风成交错层理,2.4压扁层理和透镜状层理,这是在砂、泥沉积中的一种复合层理。它是由压扁层理（又称脉状层理flaserbedding）、波状层理和透镜状层理（lenticularbedding）组合而成。,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。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。主要形成于潮下带、潮间带及深水砂泥沉积环境中。,2.5递变层理,又称粒序层理（gradedbedding），是具有粒变递变的一种特殊层理，分正粒序、逆粒序和双向粒序。,其特点由底向上至顶部颗粒逐渐由粗变细，除了粒度变化外，没有任何内部纹层。主要由浊流形成。,浊流形成的递变层理递变层理的形成过程,2.6韵律层理（rhythmicbedding）,在成分、结构和颜色方面的不同的薄层作有规律地重复出现而组成的。,2.7均质层理,通常称块状层理（massivebedding），是一种呈现大致均质外貌，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象。成因：（1）悬浮物质快速沉积，（2）浊流，（3）生物扰动。,3.流动体制、底床形态及其与层理形成的关系,底床形态：河道底床上松散的沉积物在流水的作用下形成的各种形态，也叫床沙形体。,冲积河道中的砂体可以划分为下部流动体制和上部流动体制两个强度范围。下部流动体制指底床形态主要受底部水流控制，上部流动体制指底床形态主要受水体自由表面控制。,随着水流强度的增加，底床形态依次发生变化：典型不对称波纹沙丘，具叠置的小波纹沙丘冲蚀沙丘平坦底床逆行沙丘逆行沙丘破浪冲槽及冲坑,河流功率平均流速底床上的剪应力,4.层理的意义和研究方法,研究意义：（1）有助于正确划分和对比地层、恢复地层产状。（2）交错层理是最有价值的指向构造，可以确定古水流系统。（3）根据层理类型，可以推断沉积环境。,研究方法：,（1）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。（3）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。,水流在泥质沉积物表面流动时冲刷出来的痕迹称为冲刷痕。,形成于泥质沉积物表面上的冲刷痕，通常以上覆砂质层底面上的铸型形式保存下来。,（三）冲刷痕（scourmark）,刘家场关木山南侧山沟波痕铸模（不属于冲刷痕）,槽模（flutecast）,槽模（flutecast）,2.纵向脊与沟（longitudinalridgeandfurrow）,由一系列平行于水流方向延伸的脊与沟紧密间互排列所组成的构造，也叫剥离线构造，常与平行层理共生。,水流所携带的物体在松软的沉积物表面上运动时所刻蚀或刻划出来的痕迹称为压刻痕或工具痕（toolmark）。,（四）压刻痕,水流所携带的物体沿松软的沉积物表面连续运动时所刻划出来的、直而长的小沟。,1.沟痕（groovemark）,2.V形痕（chevronmark）,一条尖端指向下游的一系列V形凹坑连续排列而成的直沟。,3.戳痕（prodmark）,当运动物体以较大的角度戳向沉积物表面，随后离去而留下的不对称的、锥形到三角形凹坑。,4.弹跳痕（bouncemark）,是一个两端变尖变平的、大致对称的浅凹坑，其长轴平行于水流方向。,5.刷痕（brushmark）,当运动物体以很低的角度擦过沉积物表面时，可产生一个长而浅的凹坑，而且其下游端发育有圆滑的弯曲形泥脊。,6.跳跃痕（skipmark）,水流所携带的物体在沉积物表面上作跳跃运动时，每隔一定距离撞击一下表面，就产生排成一行的几个小凹坑。,7.滚动痕（rollmark）,水流携带物体在沉积物表面上作滚动运动时所刻划出来的痕迹。,8.大型滚动痕（large-scalemark）,较大的物体（如泥块）在水流推动下沿沉积物表面滑动时所产生的长形凹槽。它的宽度和深度均比沟痕大得多。,（五）其它表面痕迹,1.细流痕2.冲淤构造3.冲蚀构造4.冲流痕5.剥离线理6.水位痕7.皱痕8.粘附波痕和粘附瘤,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。砾石的叠瓦形式与流水方向的关系，最常见的是迎流叠瓦，即砾石的最大扁平面的倾向与水流方向相反。,（六）叠瓦状构造（imbricatedstructures）,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,（penecontemporaneousdeformationstructures）,（一）负载构造（二）球枕构造（三）滑塌构造（四）包卷层理（构造）（五）碟状构造,准同生变形构造（penecontemporane-ousdeformationstructures）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，基本上局限于上、下未变形层之间的一个层内。,也称负荷构造、重荷模（loadcasts）等。是指覆盖在泥质岩之上的砂层底面上的瘤状突起。,它是由于下伏的含水塑性软泥承受了不均匀的负载，使上覆砂质物陷入下伏泥质物中而产生的。,（一）负载构造（Loadstructure）,形状很不规则，一般不对称，排列杂乱，大小不一，几毫米几分米。,负载构造多在浊积岩中保存良好。,砂球和砂枕构造（ball-andpillowstructure）是指砂岩层断开并陷入泥岩中形成的许多紧密或稀疏排列的椭球状或枕状块体。,（二）球枕构造,是指斜坡上未固结的沉积物在重力作用下发生滑动而形成的变形构造。,这类构造常局限于一定层位中，与上、下岩层呈突变接触。,（三）滑塌构造（slumpstructure）,一般伴随快速沉积而产生，它是水下滑坡的良好标志。多出现在三角洲前缘、礁前、大陆斜坡及海底峡谷前缘。,或称包卷构造、旋卷层理、扭曲层理、揉皱层理、卷曲层理等，是指在一个岩层内所发生的纹层盘回和扭曲现象。,它常被限于一个层内连续分布，并显示出小型开阔向斜和紧密背斜的复杂现象。,主要见于较薄层粗粉砂层或细粉砂层中，可以是硅质的或碳酸盐质的。,（四）包卷层理（构造）（convolutebedding）,（五）碟状构造（dishstructures）和柱状构造,由砂岩和粉砂岩中的模糊纹层向上弯曲如碟状，直径一般为150cm。它们在横向上断续分布，垂向上互相重叠，其间被泄水通道的砂柱分开。有的碟状构造向上强烈卷曲为包卷层理。,一般认为，碟状构造的形成与快速堆积的沉积物中孔隙水的向上泄出引起颗粒重新排列有关，又称泄水构造(water-escapestructure)。主要见于浊流沉积、三角洲前缘沉积及河流边滩沉积。,三、暴露成因的构造,（一）雨痕及冰雹痕（二）泥裂（干裂）（三）流痕（四）泡沫痕,沉积物露出水面（或在水面附近），处于大气中，表面逐渐干涸收缩，或者受到撞击而形成的层面构造，如干裂、雨痕、泡沫痕等。,这些沉积构造具有指示沉积环境及古气候的意义。,雨痕、冰雹痕是雨滴或冰雹降落在泥质沉积物的表面，撞击成的小坑。,（一）雨痕及冰雹痕（raindropimpression&hailprint）,（二）泥裂（干裂）（mudcrack）,它是沉积物露出水面时因曝晒干涸所产生的收缩裂缝。,在平面上呈多角形或网格状龟裂纹，断裂面形状呈“V”字形，也可呈“U”字型。常见于粘土岩和碳酸盐岩中。,一、结晶构造,（一）晶体印痕与假晶（二）鸟眼与窗孔构造（三）示顶底构造,第二节化学成因的沉积构造,（一）晶体印痕与假晶（crystalimprintsandcrystalpseudomophos）,在适宜条件下，在松软沉积物表面上形成的盐类和冰等物质的结晶体后来由于溶融、溶解作用等而消失，而在层面上留下特殊的晶体印痕或充填形成假晶。,刘家场水岩屋覃家庙组白云岩中的石盐假晶,石盐晶体的形成环境：盐湖、盐沼、潮坪石盐假晶的出现说明：石盐晶体生长时水体盐度增高，埋藏后孔隙水的盐度降低。,晶体印痕一般在泥质沉积物中容易保存。常见的有石盐晶体印痕（石盐假晶）、石膏晶体印痕（石膏假晶）、冰晶印痕等。,（二）鸟眼与窗孔构造（bird-eye,fenestralstructures）,主要出现在泥晶灰岩、微晶白云岩、球粒灰岩、粉屑、砂屑灰岩中的原生小孔洞，被亮晶方解石或硬石膏充填。,主要出现在潮上带和潮间带上部的沉积物中。成因：气泡成因、收缩成因、生物成因等,（三）示顶底构造（geopetalstructure）,在碳酸盐岩的原生孔洞中，有两种不同的充填物，在孔洞的底部或下部，为泥屑、粉屑等内碎屑充填，色较暗；孔洞的顶部或上部为亮晶方解石充填，色较浅，两者之间界面平直，能表示岩层的顶和底。,二、压溶构造,缝合线、叠锥构造,（一）缝合线（styolite）,缝合线是一种裂缝构造。常见于碳酸盐岩中，但也出现在石英砂岩、硅质岩及蒸发岩中。,在岩层的切面上，它呈现为锯齿状的曲线缝合线,在平面上，它呈现的参差不齐凹凸起伏的面缝合面；,从立体上看，这些凹下或凸起的大小不等的柱体缝合柱。,（二）叠锥构造（cone-in-conestructures）,叠锥常见于泥灰岩、钙质泥岩中，也可见于石灰岩和方解石脉中。,它是由一连串漏斗状锥体套叠在一起所组成。,锥体一般垂直于层面或脉壁，在层面上呈同心圆状，纵切面上呈“V”字型套叠。锥高一般110cm，锥顶角3060。,三、增生与交代构造,结核（concretion）葡萄状构造（clusterstructure）,（一）结核（concretion）,结核是岩石中自生矿物的集合体。这种矿物集合体表现为在成分、结构、颜色等方面与围岩有显著区别的不规则团块。,中扬子地区二叠系石灰岩中的结核,神农架寒武系中的结核,主要是未固结岩石中的呈溶液状态的分散物质，重新分配和集中并逐渐增长而成。（1）形状：球状、椭球状、饼状或不规则状（2）大小：1cm几十cm（3）成分：碳酸盐、硫化铁、硫酸盐、硅质、磷酸盐、锰质（4）内部构造：很不相同，可以是均质的，同心圆状或放射状等，如龟背石。（5）产状：可以单独存在，也可呈串球状成群产出，甚至平行层面分布。,a、同生结核，b、后生结核，c、成岩结核，d-假结核,（二）葡萄状构造（clusterstructures）,葡萄状构造是指碳酸盐岩中一种由许多具有碳酸盐包壳的似球状或不规则状的大颗粒密集堆积而成的、表面看起来象成串葡萄的沉积构造。,第四节生物成因的沉积构造,生物成因的沉积构造