沉积构造(new)课件

沉积学原理（Principles

ofSedimentary）沉积构造沉积岩的结构是指构成沉积岩的矿物及岩石碎屑的大小、形状以及空间组合方式。例如碎屑岩的结构组分包括碎屑颗粒和填隙物—杂基及胶结物。如何描述？沉积岩的构造是指沉积岩各个组成部分的空间分布和排列方式。或者说，构造是指组成岩石的颗粒彼此之间的相互排列关系。一、沉积构造分类及主要沉积构造沉积岩的构造=广义的沉积构造狭义的沉积构造=原生构造在沉积物沉积过程中及沉积物固结成岩之前形成的构造为原生构造，固结成岩之后形成的叫次生构造。碎屑岩中有着丰富的沉积构造，据其成因和形态可进行详细的划分，但分类方案有多种，冯增昭（1993）的划分方案：本书按成因将沉积构造分为：流动成因构造、同生变形构造、生物成因构造、化学成因构造、其它成因构造（主要是侵蚀成因、曝露成因）层(岩层):是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。注意：层没有限定的厚度，其厚度变化范围很大，可自数毫米至数十米，但通常是数厘米至数十厘米。按厚度可划分为：(1)块状层（＞lm）(2)厚层(1.0～0.5m）(3)中层（0.5～0.1m）(4)薄层（0.1～0.01m）(5)微细层或页状层（＜0.01m）说明：(1)层可以根据它在成分和结构上的不连续性与上下邻层区分开；(2)层可包括一个或若干个纹层、层系或层系组。层理是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、颜色的突变或渐变而显现出来。碎屑岩因层理的存在而显出岩石的非均质性。或：岩石的成分、结构、颜色、形象等在垂直层面的方向上有明显变化而显现的特征称沉积岩的“层理构造”，简称“层理”。层理是碎屑岩及其它沉积岩重要的特征之一，是沉积时水动力条件的直接反映，是沉积环境的重要标志之一。平行层理水平层理水平层理平行层理共同特性是纹层呈直线状互相平行，并且平行于层面水动力特点Fr=0,稳定的弱水动力Fr>1，强水动力分布特点从悬浮物或溶液中沉淀而成。粉砂和泥质物、常见于海、湖深水地带、闭塞海湾、泻湖、沼泽以及牛轭湖等环境中。在海滩，河流等易受波浪作用的砂质地区分布最多，在深水浊积岩中也较常见。中砂、细砂岩中多见。层理组合特点与水动力弱的小型砂纹层理共生。层系间通常被极低角度的侵蚀面分开，它常与大型交错层理共生。1、水平层理和平行层理2、波状层理

波状层理的纹层成连续的波状，或薄的泥纹层和砂纹层成波状的互层。纹层呈对称或不对称波状，但其总的方向平行于层面。

可由波浪振荡运动造成的，形成对称形态的波状层理。在悬浮物丰富的条件下，也可由单向水流的流动造成的，形成不对称波状层理，同时叠覆层的相位错开。波状层理形成于水介质稍浅地区，如在海、湖的浅水地带和河漫滩等地区较常见，在海湾、泻湖等地区也可见。

实质上：波状层理是介于脉状与透镜状层理之间的过渡类型。它是在砂和泥的供应、沉积和保存都较为有利，强、弱水动力条件交替的情况下形成的。在波状层理中，砂层与泥层呈交替的波状连续层。在地层剖面上，脉状、波状和透镜状三种层理往往一起出现，而且可以呈连续过渡。它们主要发育于潮汐沉积中，但并不是潮汐环境所特有的产物。在湖滨、三角洲前缘、河流等环境中也常见到。3、交错层理交错层理通常也称斜层理，它是由一系列斜交于层系界面的纹层组成。斜层系可以彼此重叠、交错、切割的方式组合。是类型最多，成因多样，意义最重要的层理类型。板状交错层理板状交错层理槽状交错层理

4、压扁层理、透镜状层理和波状复合层理

1）压扁层理：也称脉状层理，是在波谷及部分波脊上含有泥质条纹的沙纹层理。在涨潮及退潮流的活动期，形成砂质纹层，而泥质保持悬浮状态；在憩水期，悬浮泥质沉降覆盖在沙纹上，当下一个潮汐流和活动期开始时，波脊上的泥被削去，而波谷中的泥被新的沙纹覆盖而保存，最终形成脉状层理。

2)透镜状层理：泥基质中夹有砂质透镜体，其形成的条件与脉状层理相反，它是在潮汐水流或波浪作用较弱，并且砂的供应不足，泥质比砂质的沉积和保存均有利的条件下形成的。3)波状复合层理：1）和2）两种层理之间的过渡类型。

压扁层理、透镜状层理和波状层理常相互伴生，主要出现在粉砂岩和粉砂质泥岩中，在潮间坪及潮上坪环境中常见。在三角洲前缘，浅水陆棚及河流的洪泛沉积中，当存在形成这些层理相似的水动力条件时，也可出现。

具有粒度递变的一种特殊的层理，又称为粒序层理。特点是由底部向上至顶部颗粒逐渐由粗变细或由细变粗，内部没有纹层。自下而上由粗变细的叫正（向）递变层理；反之，叫反（向）递变层理；中部颗粒粗，上下部细的叫双向递变层理。

5、递变层理递变层理有二种类型：一类是完全递变，是水流速度或强度逐渐减低的产物，为牵引流成因；另一类递变不完全，多是流速突然降低，因重力分异而整体堆积的结果，属于浊流成因。6、韵律层理：这种层理是在成分、结构与颜色方面不同的薄层作有规律地重复出现而显现的层理构造。这种韵律性重复的原因是物质搬运或产生方式有规律地发生交替变化造成的。如：短期的，潮汐韵律；或者是长期的，季节性韵律纹层。湖相泥岩中的季节性韵律纹层

7、均质层理或块状层理:

通常称为块状层理，呈现大致均质的外貌，不具任何纹层构造的层理。特点是内部物质较均匀，无论组分和结构都没有分异现象，故不显层理。在细粒与粗粒沉积中都有块状层理出现。非常快速地沉积而成或生物的强烈搅动作用形成。

块状层理、平行层理、递变层理、韵律层理二、原生沉积构造用于解释沉积环境

原生沉积构造序列是指一系列相互有联系的原生沉积构造在垂向上的规律性组合，这是由于沉积环境随时间的变化而使它们在垂向上重叠起来的结果。因此，这种序列实质上反映了形成它们的环境条件在垂向上的规律性变化。根据瓦尔特相律，它们也代表了横向上或区域上环境条件的变化。因为。只有横向上相邻的相或相区才能在垂向上重叠起来，这就是瓦尔特相律在环境解释中的应用。

对特定的沉积环境来说，沉积作用和沉积条件在空间上的变化是有一定规律的。所以，我们有可能根据反映这种变化的原生沉积构造序列或组合来解释沉积环境。

前人在广泛研究现代与古代的各种碎屑沉积环境以及参考有关文献的基础上，综合了地质记录中常见的七种碎屑沉积环境—冲积扇、河流、三角洲、潮坪、海岸-陆架、浊流及水下扇环境所形成的原生沉积构造序列。二、原生沉积构造用于解释沉积环境

在冲积扇的形成和发育过程中，如果沉积物的堆积速度小于盆地的沉降速度，冲积扇就向物源区方向退积，或者向侧向转移，结果形成下粗上细的正旋回沉积序列。在这种情况下，冲积扇沉积的原生构造序列从下到上大致可分为四个阶段（下图）。1、冲积扇沉积的原生构造序列

在沉积物的堆积速度大于盆地的沉降速度的情况下，冲积扇不断向盆地方向推进，使扇根沉积覆于扇中沉积之上，而扇中沉积又置于扇端沉积之上，结果形成下细上粗的进积型反旋回沉积序列。在这种情况下，所出现的原生沉积构造序列刚好是上述序列的倒置。冲积扇沉积大多形成于内陆盆地，特别是断陷盆地的边缘。例如，克拉玛依的二叠—三叠系)、酒泉盆地白垩系、黄骅盆地第三系以及中南地区白垩—第三系)都发育有冲积扇沉积。它们的序列与上述序列有许多相似之处。2、河流沉积的原生构造序列曲流河沉积2、河流沉积的原生构造序列辫状河沉