沉积岩与沉积相碎屑岩的构造-层理

本讲导学

在观察岩石样本时，首先看到的是岩石的颜色和构造，所以构造和颜色是岩石最重要的宏观特性。不仅如此，对于碎屑岩来言，构造和颜色还与它的成因息息相关，对碎屑岩的成因分析、沉积环境和岩相古地理研究都具有重要的指示意义。因此，研究碎屑岩的构造和颜色对研究碎屑岩来说更是意义非凡。

这一讲我们来学习碎屑岩的重要构造类型之一——层理，要求同学们掌握主要层理类型及特征，以及层理的研究意义。第四章碎屑岩的构造和颜色第一节碎屑岩构造一、概述（一）碎屑岩构造的概念指岩石各组成部分的空间分布和排列方式(二）分类按构造的形成时间原生构造次生构造（二）分类按成因机械成因/物理成因构造流动构造/同沉积变形构造/暴露构造/侵蚀成因构造生物成因构造化学成因构造按沉积岩形成阶段沉积构造、成岩构造、后生构造第一节碎屑岩构造本课程基本采用构造成因分类方案首先是成因分类，具体构造分类按形态二、流动成因的构造概念

沉积物在搬运和沉积时，由于介质（如水、空气）的流动，在沉积物内部或表面形成的构造，属机械成因构造。

层理★★★★★上层面构造下/底层面构造第一节碎屑岩构造（一）层理1.概述是沉积物成层沉积时岩石性质沿垂向变化而产生的层状构造，可通过矿物成分、颜色、粒度、形状、排列或填集方式的突变或渐变而显现出来。第一节碎屑岩构造2.层理要素

1)纹层（细层，laminae）组成层理的最小宏观单位。

2)层系（单层，asinglebed）多个成分、结构、厚度和产状近似的纹层，相邻层系由层系界面分开。

3)层系组（也称层组）两个或两个以上岩性相似、成因有联系的层系，内部无明显沉积间断。第一节碎屑岩构造层系组层系第一节碎屑岩构造第一节碎屑岩构造3.主要的层理类型及其特征按层内组分和结构的性质划分非均质层理（按几何形态划分）水平层理平行层理波状层理交错层理均质层理韵律层理粒序层理1)水平层理和平行层理第一节碎屑岩构造水平层理平行层理第一节碎碎屑岩构造造水平层理平行层理共同特点纹层呈直线状互相平行，并且平行于层面水动力条件低能静水，Fr<<1高能急流，Fr>1岩性细粒（粉砂岩、泥岩、灰岩）较粗粒（中、细砂岩）环境深水或沼泽、泻湖等浅水滨浅水：湖岸、海滩浊积岩其它层理通过粒度变化、重矿物富集或有机质含量不同等显现

纹层厚1～2mm，常与大型交错层理共生水平层理和和平行层理理的区别第一节碎碎屑岩构造造2)波状层理、、上攀波纹纹/爬升交错层层理、砂纹纹交错层理理形成介质的的水动力能能量小，Fr<<1；层面呈波状状起伏水介质较浅浅，海湖浅浅水地带、、河漫滩、、海湾、泻泻湖等悬浮载荷和和推移载荷荷丰度不同同→形态特特征不同波状砂砂纹悬移>推移悬悬移移<推移上攀悬悬移≈推移移第一节碎碎屑岩构造造对称的波状状交错层理理不对称的波波状交错层层理砂纹交错层层理爬升交错层层理第一节碎碎屑岩构造造3）交错层层理交错层理（（Crossbedding）★★★★★★由一系列与与层系界面面斜交的纹纹层（前积积层）组成成，层系可可以彼此平平行、交错错、切割，，组成不同同形态的交交错层理，，也叫斜层层理。由沉积介质质（流水与与风等）的的流动造成成。根据层系与与上下界面面的形状和和性质，分分为三种类类型板状交错层层理层面为平面面且彼此平平行，层系系呈板状；；层系底界有有冲刷面，，前积纹层层在平行于于流动方向向的剖面上上与界面斜斜交；纹层内常有有下粗上细细的粒度变变化。出现环境河流、滨湖湖、滨海、、三角洲沉沉积第一节碎碎屑岩构造造第一节碎碎屑岩构造造板状交错层层理第一节碎碎屑岩构造造b.楔状交交错层理特点：层系界面为为平面，但但不平行；；层系厚度变变化明显呈呈楔形；层系间常彼彼此切割，，纹层倾角角和倾向变变化不定。。出现环境：：海、湖浅水水地带和三三角洲地区区第一节碎碎屑岩构造造楔状交错层层理第一节碎碎屑岩构造造c.槽状交错层理理层序底界为槽形冲冲刷面，纹层在顶顶部被切割。横切面，层系界面面和纹层都是槽形形；纵剖面，层系界面面呈弧形，纹层与与之斜交；顶面俯视，层系界界面和纹层为重叠叠的花瓣状。大型槽状交错层理理层系底界冲刷面面明显，底部常有有泥砾。出现环境多见于河流判断古流向第一节碎屑岩构构造槽状交错层理第一节碎屑岩构构造B.浪成交错层理类a.浪成砂纹交错错层理出现环境海湖滨岸、陆棚和和泻湖等浅水环境境特点·在平行波浪传播播方向上：上部层系倾向相反反；底部层系界面不规规则，波状起伏；；有时前积纹层单向向倾斜，层系界面面缓波状，其上有有泥质纹层覆盖。。·在垂直于波浪传传播方向上：纹层层界面大致平行。。第一节碎屑岩构构造b.冲洗交错层理理是波浪向滨岸传播播时，在向海的斜斜坡面上产生向岸岸或离岸的往复冲冲洗作用形成的。。也称低角度交错错层理。特点纹层和层系界面平平直，低角度相交交，层系厚度稳定定，细层多向海倾倾斜；层系顶部被被切蚀而底部完整整；出现环境——后滨—前滨带带及沿岸砂坝沉积积第一节碎屑岩构构造c.丘状交错层理理和洼状交错层理理丘状和洼状常伴生生；高20～50cm；层系上部被侵蚀；；纹层与层系底界近近平行；纹层倾角<15°°；出现环境正常浪底和风暴浪浪底之间由风暴浪浪形成第一节碎屑岩构构造C.羽状层理/青鱼骨骨交错层理——潮汐成因交错层理理羽毛状或鱼骨状；；纹层平直或微向上上弯曲；相邻斜层系纹层倾倾向相反，在层系系界面处锐角相交交。涨潮流形成的前积积层与退潮流形成成的前积层交互而而成——反向水流流常见于河流入湖、、海的三角洲地带带第一节碎屑岩构构造D.风成交错层理在风的吹扬作用下下形成特点：无泥质物；砂粒磨圆和分选较较好；常呈板状、槽状交交错层理；层系厚度大；前积纹层倾角高。。出现环境沙漠及海滩风成沙沙丘带第一节碎屑岩构构造4）潮汐层理成因：水动力强弱弱交替，泥质和砂砂质交互沉积潮流期，水流活动动——砂呈波状搬运、沉沉积，泥悬浮潮间期，水流停滞滞——泥沉积B.层理类型压扁层理—砂多泥少波状复合层理—砂泥等量透镜状层理—砂少泥多C.环境潮间坪及潮上坪；；三角洲前缘；浅浅水陆棚；河流洪洪泛沉积第一节碎屑岩构构造5）粒序层理又称递变层理（gradedbedding）颗粒的粒度垂向递递变，层面基本平平行。单层内，由底到顶顶，粒度由粗变细者为为正粒序；★★由细变粗者为逆粒序。底部常有冲刷面内部除粒度递变外外，不具任何纹层层。第一节碎屑岩构构造成因——浊积岩的特征性层层理流动强度减小，流流水携带能力减弱弱，悬浮搬运的沉沉积物按粒度大小小依次先后沉降。。浊积岩中递变层理理的形成第一节碎屑岩构构造6）块状层理块状层理（homogeneousbedding）/均质层层理层内成分、结构、、颜色均匀，不具具任何显纹层构造造。粗、细粒沉积中均均可出现。成因：快速沉积：洪水沉积，重力流流沉积，浊流沉积积。安静环境沉积：如深海软泥生物扰动：滨浅海和三角洲相相，原生层理被生生物扰动完全破坏坏。第一节碎屑岩构构造①③②放射虫软泥第一节碎屑岩构构造7）韵律层理韵律层理（rhythmicbedding））成分、结构或颜色色方面不同的薄层层有规律重复出现现。纹层厚度从数mm到数十cm，层层与层平行或近于于平行。成因物质搬运或产生方方式有规律地交替替变化；潮汐流周期变化形形成砂质纹层与泥泥质纹层重复交替替潮汐韵律层理，也也称砂泥互层层理理。气候的季节性变化化；浅色层与深色层互互层。冰川纹泥；第一节碎屑岩构构造最小的旋回：季候候纹泥层对，为（（美国）康涅狄格格州冰期湖泊沉积积，每一层对代表表一年，浅色为夏夏季，深色为