岩相古地理学 02 第二章沉积环境的判别标志.ppt

1、2 沉积环境的判别标志,成因标志是指具有成因意义、能反映其形成条件的各种特征。,沉积岩的原始特征：物理的、化学的和生物的三方面标志。,物理标志：指沉积物在其搬运、沉积过程中或者沉积后不久，由于沉积介质的运动或重力等作用而形成并保存于沉积物中的成因标志，包括沉积物的结构、粒度分布、沉积构造等方面的特征；,化学标志：指沉积物在其搬运、沉积过程中由于化学作用而形成的特征，包括同生和准同生期形成的矿物和岩石、化学成因的沉积构造、元素地球化学和同位素地球化学特征；,生物标志：指由生物活动或生长等作用形成的各种特征，包括生物类型和生物形成的沉积构造等。,沉积环境(沉积相)分类体系表,2.1 沉积构造标志,

2、2 沉积环境的判别标志,2.1 沉积构造标志,2.1.1 概念及分类 原生沉积构造：沉积物沉积时或者沉积后不久，即在其固结以前所形成的构造。反映沉积时期介质性质和能量等信息。 次生沉积构造：在沉积物压实或成岩过程中形成的沉积构造。反映成岩环境。 可分为物理成因的沉积构造、化学成因的沉积构造、生物成因的沉积构造三种类型。,沉积构造分类,2.1 沉积构造标志,2.1.2 物理成因的沉积构造,沉积物在搬运、沉积过程中及沉积后不久，在流体流动、重力等物理因素作用下而产生的沉积构造。 包括流动构造、准同生变形构造和暴露构造。 2.1.2.1 流动构造：介质流动而产生 1. 层面构造：在沉积岩层面（顶面或

3、底面）上的各种特征，主要有波痕、细流痕、剥离线理、冲刷痕、压刻痕。,2.1 沉积构造标志,(1)波痕：由水流、波浪或风的作用，在沉积物表面形成的波状起伏的痕迹。 波痕在剖面上为起伏相间的峰和谷，在平面上则是由一系列互相平行或分叉的波峰或波谷组成。,2.1 沉积构造标志,图1-14波痕内部构造及形成水动力机理 A.背水坡上的速度分布，水流分离及三个主要带； B.重流层将颗粒堆积在脊上，沉积物再由此崩洛到背水坡上 （据Reineck,1975）,波痕的类型：因流动介质的不同，运动方式和强度的差异，可以形成各种类型和规模的波痕。主要类型为：流水波痕、浪成波痕、风成波痕、干涉波痕、改造波痕、孤立波痕等

4、。 流水波痕：由单向水流作用于非粘性沉积物表面形成。特征是纵剖面上显示不对称性，具有平缓的迎流坡和相对陡峻的背流坡。据其不对称的形态可恢复水流运动的方向。,2.1 沉积构造标志,根据流水波痕其形态和大小，分为4类：小型流水波痕、大型流水波痕、巨型流水波痕、逆行沙丘。 小型流水波痕规模较小，波长460cm，一般不大于30cm，波高0.3-6cm，波痕指数大于5，多为8-15。按其波脊形态可分直线形、波曲形、链形、舌形、新月形和菱形。波脊形态主要与流速、水深有关。,2.1 沉积构造标志,流水波痕脊线的形态随水流的速度、水深的变化而改变。水深减少和流速加快，其脊线由简单平直到复杂弯曲及不连续形状。,

5、2.1 沉积构造标志,索尔贝（Sorby，1908）和吉尔伯特（Gilbert，1914）进行研究，后来西蒙斯和理查森（Simons和Richardson，1961）、艾伦（Allen，1968）、哈姆基（Harms，1975）进行总结，建立了流动条件与床沙形体的关系。,V20cm/s,V50cm/s,V50cm/s,大型流水波痕波长大于60cm，可达30m，波高6-1.5m，波痕指数大于15，主要产生于大于0.6mm的中、粗砂质床沙中。 巨型流水波痕波长大于30m，波高数米，波痕指数大于30，波脊以直线为主，分布于较深的浅海和大型河流中。 逆行沙丘（Gilber,1914)是在浅水急流条件下

6、（Fr1)，由表面流在沉积物表面产生的一种与水面波同相位的波痕底形，与一般波痕形成作用相反，通常其背流面一侧遭受侵蚀，在向流一面进行堆积作用，实际上它是向上游方向移动，多见于海滩、潮坪、河流环境中。,2.1 沉积构造标志,浪成波痕：由波浪作用于床沙表面而产生的波痕。据其对称程度可分为对称波浪波痕和不对称波浪波痕。 对称浪成波痕：由水体振荡运动形成的，流体质点在表面呈圆形轨道，向下变为来回运动，其反复作用的结果形成了“人”字形内部构造和对称形态。脊尖谷圆可作为鉴别岩层顶、底的标志。 不对称浪成波痕：水体运动时往复速度不同所造成。在滨岸地区，由于水体运动受海底摩擦作用的影响，波浪向陆的速度大于向海

7、的速度，故波痕形成方式和单向水流波痕的形成方式相似，内部只有一个方向的前积层。,2.1 沉积构造标志,09.4.18摄于金沙滩,09.4.18摄于金沙滩,不对称浪成波痕与水流波痕区别： （1）浪成波痕的波脊往往出现分叉与会和的特点，水流波痕的波脊则多中断并被别的脊代替； （2）波长小于4.5cm的不对称波痕一般是浪成，浪成波痕的RI15;浪成波痕的RSI3.8。 （3）浪成波痕的前积层往往表现为成束的分支装，并且通过波谷延伸到相邻波痕的翼部上。,2.1 沉积构造标志,水成波痕中粗碎屑集中在波谷内，其中一些粗颗粒因重力作用不能向波峰移动，另一些粗颗粒先以较高的速度向波峰移动，然后沿背流坡向下崩落

8、，堆积在背流坡底部。 风成波痕发育于沙漠、海岸、干旱半干旱气候下的河流等环境中。,2.1 沉积构造标志,风成波痕：风作用于碎屑沉积物表面而形成的波状起伏痕迹称为风成波痕。 风成波痕与流水波痕在外形上有相似之处，两者都是迎流坡缓、背流坡陡的不对称波痕，但是存在明显的差异： 风成波痕的碎屑组成分选性好，细粒碎屑集中在波谷内，呈薄层状富集在迎流坡下部，最粗的碎屑集中在波峰上。 原因：风作用的效果-波峰遭受风的吹扬作用比波谷更强，细粒碎屑被风携带离开原地，最粗粒碎屑则因不易发生跳跃和碰撞作用而残留在波峰处。,上述三种波痕是自然界存在的最基本类型，它们是单一地质营力作用下形成的。实际上由于地质作用的复杂

9、多变，往往存在两种地质营力同时或先后作用于同一沙体表面，前者形成干涉波痕，后者出现改造波痕。 干涉波痕和改造波痕：一般出现在浅水区，由不同方向的波浪或不同方向的水流，同时或基本同时的联合作用下形成的。 干涉波痕和改造波痕常出现于前滨或潮间带，是很好的沉积环境和古水流标志。 孤立波痕，砂供应不充足时形成。其与正常波痕相似，但发育不全，波高较低。,2.1 沉积构造标志,（2）细流痕：由细小水流的刻蚀作用所形成的表面侵蚀痕迹。,形成：当水位下降使沉积物暴露于水面之上时，水便从沉积物中溢出形成薄水层，并侵蚀沉积物表面，形成细流痕。,形态与环境：细流痕具有不同形态，如树枝状、网状等，可作为指示沉积物表面

10、间歇短期暴露和古坡向的标志，常见于潮间带、海滩、湖滨、洪水后的泛滥平原区。,2.1 沉积构造标志,（3）剥离线理：砂岩层面上存在的水流线理称剥离线理，表现为彼此平行的线状浅沟和低脊或颗粒弱定向排列。 常分布于平行层理的层面上，是急流的良好标志，主要见于海滨、湖滨、三角洲平原和浊流环境。,（4）冲刷痕：水流在泥质沉积物表面冲蚀出来的痕迹。在其上覆砂岩层的底面以突起的铸型保留下来，包括槽铸型（槽痕）和纵向脊（沟铸型）。 大量发育于浊流环境中，是良好的古流向标志和示底构造。 （5）压刻痕：水流携带的物体在沉积物表面运动时所刻蚀出来的痕迹。 主要见于河流环境。,2.1 沉积构造标志,2.1 沉积构造标

11、志,2、层理构造： 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。 层理是沉积岩层最重要的沉积特征，研究层理具有重要的理论意义和实际意义，有助于正确划分和对比地层，恢复地层的正常产状。交错层理是最有价值的指向构造，可以确定古水流体系。同时根据层理可以推断沉积环境。,层理是沉积构造的一种，而且是很重要的沉积构造,2.1.3 层理类型与特征,2.1 沉积构造标志,层理类型及有关术语,纹层：在一定沉积条 件下，同时沉积的、 特征一致的毫米级 沉积物，具有较均以的 成分和结构，相同水动 力条件形成。,层系：成分、结构、 厚度和产状相似的 纹层组合,2.1 沉

12、积构造标志,纹层断层有直线形、切线形，凹形，S形。,2.1 沉积构造标志,层理的规模,依据层系的厚度： 大型层理: 层系厚度大于10cm; 中型层理：层系厚度310cm; 小型层理：层系厚度小于3cm。,2.1 沉积构造标志,波痕与层理,现代河流砂质沉积中的波痕,印尼现代海滩,2.1 沉积构造标志,1.水平层理的特征是薄的纹层呈直线状平行排列并平行总的层面。 是低能或静水环境的标志之一。主要发育于粉砂岩、粘土岩和微晶灰岩中，常见于海、湖的深水带或介质循环授限制的海湾、泻湖、潮坪和沼泽等地区。,2.1 沉积构造标志,2.交错层理基本类型,板状交错层理,楔状交错层理,槽状交错层理,2.交错层理：由

13、一系列与层理面斜交的内部纹层所组成的内部沉积单位，主要分布于碎屑岩和颗粒碳酸盐岩中，是在介质能量较强的情况下形成。 1）板状交错层理：单层间界面呈平面状且相互平行，各单位纹层倾向相同，大致反映了单向水流的方向。,2.1 沉积构造标志,2）楔状交错层理：单层间界面亦呈平面状，但其界面之间互不平行，使单层呈楔形。,2.1 沉积构造标志,3）槽状交错层理：单层间界面为曲面，上下界面之间相互平行或相交，纹层为平行于单层底面的对称曲面，有时由于交错层理彼此切割而呈不对称状。,2.1 沉积构造标志,槽状交错层理,滦河,2.1 沉积构造标志,根据层理构造的成因可分为水流波痕交错层理、羽状交错层理、逆行沙丘交

14、错层理、浪成波痕交错层理、冲洗交错层理、丘状交错层理、风成沙丘交错层理等。,2.1 沉积构造标志,4）羽状交错层理（鱼骨状交错层理）：两个相邻交错单层中的前积纹层具有倾向相反的特征，倾向大致相差180,相邻单层间界面明显，有时甚至出现一个泥质薄层。 它们是在周期性往返水流作用下形成的，是潮汐沉积环境的识别标志之一。,2.1 沉积构造标志,潮间带偏下部的青鱼剌层理（羽状交错层理）,逆行沙丘交错层理：由逆行沙丘迁移所产生，常呈透镜状或楔状的砂质单元产出，向上有和下游方向都以相当低角度倾斜。纹层一般比较模糊，且倾角较小，一般小于10。,浪成波痕交错层理：由浪成波痕迁移形成，在平行波浪方向的剖面上像槽

15、状交错层理，在垂直波浪方向的剖面上，单层的上、下界面大多相互平行，而纹层则与界面大致平行。,冲洗交错层理：在宽阔而平坦的海滩或沿岸砂坝的向海斜坡面上，由于受到波浪的冲流和回流的冲洗作用而产生倾角平缓（一般210的纹层，其形态属于大型板状或楔状交错层理。,丘状交错层理：在正常浪基面与风暴浪基面范围内受风暴作用形成的，层理单位的下界面一般为侵蚀面，其斜面为低角度；纹层与下界面大致平行。,丘状交错层理 （据Walker,1984）,风成沙丘交错层理：由风成沙丘迁移产生的前积纹层所组成的交错层理，形态属于板状和槽状交错风层理。 规模较大，单层厚度几十厘米至几米。前积纹层厚度可达2-5cm，常呈直线形，

16、倾角高达3040。主要出现在沙漠、半干旱区、海岸带、洪泛平原等环境中。 交错层理的类型很多，实际工作中有些交错层理的成因不易确定，目前还没有一个合理又全面的交错层理分类方案。,平行层理：强水动力条件下由中粗砂、砾组成的，纹层互相平行的层理。 其特征是：纹层较厚，可达几厘米，纹层之间没有清晰的界面，只能通过细微的粒度变化可以看出，但层理面易剥开，在剥开面上有剥离线理构造。 平行层理一般出现在急流及能量高的环境中，如河道、湖岸、海滩、浊流等环境，常与大型交错层理共生。,爬升波痕层理：由水流波痕或波浪波痕的迁移而产生的，由向上生长的一系列叠覆的波痕层理组成。 其形成条件是：悬浮沉积物丰富，使波痕不仅

17、向前迁移，而且向上叠覆，形成一个相互叠覆的波痕序列。 主要形成于河流、三角洲、浊流环境。,递变层理（粒序层理）：以粒度递变为特征的沉积单位。递变层内除了粒度递变之外一般无任何层理。可分为正向递变层理（下粗上细）和反向递变层理。 正向递变层理又分两类：第一种是粒序层的下部没有细粒物质，向上逐渐加积的物质比下部的细。这是由于水流速度与挟带能力降低的情况下沉积而成。 第二种粗尾递变层理是粒级层粗、中、细颗粒混杂，向上粗粒沉积物减少，细粒沉积物增加，这是水流携带粗至细各种粒级沉积物沉积而成。第二种类型的粒序层理最普遍，尤其常见于浊流环境中。 反向递变层理，即粒度下细上粗，大多发育于海滩、潮坪、湖滩中。

18、,A-牵引流沉积的下部不含细粒基质的正向递变层理（据Reineck,1971）B-正向递变层理实例据J.D.Colinson and Thompson，1989）；C-浊流沉积的普遍含细粒基质的正向递变层理（据Reineck,1971）,A B C,塔里木盆地志留系递变层理,均匀层理（块状层理）：用肉眼及仪器均辨认不出纹理的沉积层，在砾岩、砂岩和泥质岩中均有分布。 均匀层理的成因包括：快速堆积无分选，如洪水、浊流、液化流；静水和深水成因，如深海泥岩；生物扰动使原有层理被破坏。,脉状、波状、透镜状层理 这三种层理经常共生，在泥、砂供应、水动力条件强弱交替的情况下形成。 脉状层理，又称压扁层理。其

19、特征是在砂质沙纹谷内和部分脊上分布断续的泥质脉状体。它是在水流流动期与静止期交替出现，以及水流或潮汐作用较强、砂质沉积物的供应及保存比泥质物更有利的条件下形成的。俗称“砂包泥”。,脉状层理,透镜状层理，砂质交错层系呈孤立的透镜体分布于泥质沉积物中。是在潮汐水流或波浪作用较弱、砂的供应不足、而泥的沉积与保存均较有利的条件下形成的。俗称“泥包砂”。,波状层理，连续的泥质层与砂质交错层系交替出现，泥质层完全充填波谷，且呈薄层覆盖在波脊上。是在水动力条件强弱交替，分别有利于砂和泥沉积与保存的条件下形成。 是介于上述两种层理之间的过渡类型。 上述三种层理主要发育于潮坪环境中，在湖滨、三角洲前缘、河流等环

20、境中也可见到。,塔里木盆地志留系波状层理,砂泥互层水平层理 水平的砂质层和泥质层相间重复出现,砂泥质层单层厚度数毫米至数厘米,等厚或不等厚,形成的动力条件比波状层理弱,主要见于潮汐、三角洲、湖泊等环境。,韵律层理：由于成分、结构或颜色等方面稍有差异，而形成的交替重复叠置的层理。如细砂粒层与粉砂层、或两种不同颜色的纹层交替重复出现，均能形成韵律层理。 韵律层理的形成是由于沉积物的沉积发生有规律的周期性变化，这种周期可以是短期的，如涨落潮与平潮的交替出现，形成潮汐韵律层理；也可是较长期的，如气候季节性变化形成季节纹泥或冰川纹泥；还可是长期的沉积盆地的外来物质与盆地内形成物的周期性变化，形成砂层与泥

21、层的交替等。 薄的韵律层多形成于潮坪区、河口湾、三角洲、停滞海湖盆地；季节韵律层理发育于气候及供水变化明显的湖泊，如冰川湖及蒸发性泻湖等环境中。,假层理：在一些岩石中常有一系列形状不大规则的同心圈状的色环，常被误认为层理，其实是假层理。常见于风化带中的砂岩、火山岩中，表现为颜色显同心圈状变化，有些色圈平行裂隙分布，各色层间物质组成是均匀的。,台灣北海岸野柳蝕底層白砂岩受鐵質地下水浸染後形成之美麗圖案,铁胶体溶液在沉积岩的孔隙中周期性扩散沉淀作用形成,3. 再作用面构造：交错层理中某些层组内的一种冲蚀成因的局部性倾斜面。 主要出现在流水成因的交错层理内，表现为分割交错层系的倾斜面，在此面的上、下

22、相邻的前积纹层倾向相同。 常见于潮汐和河流环境中。,4.准同生变形构造：沉积物在沉积之后到固结成岩之前（塑性状态）受局部物理作用而发生不同程度变形的构造。包括负载、沉陷、滑塌、滑动、液化流等。 主要类型有： 1）负载构造（重荷构造）：指泥质岩之上的砂岩底面上的瘤状突起。瘤的形状、深浅不等，但同一层面上的瘤状突起大小、形状相似。 负载构造不限于某种环境，只要是砂层沉积在饱含水的塑性泥层上，在超负载或差异负载作用下即可形成，但常保存于浊流沉积中。,与负载构造相关的是火焰状构造，其特征是下伏的泥质物呈尖舌状挤入上覆的砂质层中。,火焰构造 （据Chris Kendall，2005）,2）球枕状构造，通

23、常出现在覆于泥岩之上的砂岩底部，是被泥质包围的砂质球状体和枕状体，大小从几厘米至几米不等。 根据模拟实验再现了球枕构造，解释了其成因。当砂泥互层沉积物承受一定震动后，泥质层上的砂质层破裂，砂体逐渐陷入泥质层之中而成。 一般分布于快速堆积环境。,球枕状构造 形成过程示意图,台东富岗：富岗砂岩Q4（陈培源）,枕（Q4）,3）包卷层理：夹于为变形层之间的一个沉积层内的纹层具有显著的盘回褶曲或复杂揉皱的构造。 由开阔的“向斜”和紧密的“背斜”交替组成。 包卷层理的成因虽有多种解释，但沉积物的液化或塑性水化导致层内流动，使原生纹层弯曲，这一论点似乎得到公认，判断的依据是包卷层理的褶皱圆滑，微小断层罕见。

24、,4）滑塌构造：沉积体在重力作用下，沿斜坡向下滑动形成的变形构造。 与包卷层理的区别：滑塌构造除塑性变形外，还伴随小型断裂和滑动面，岩性混杂呈角砾状外貌，而且不限于一个层内。 滑塌构造大多发育于具有斜坡和快速沉积的环境中，是水下滑坡的良好标志，在浊流环境中特别发育。,5）砂岩岩墙和岩床：由砂的液化作用形成的流砂贯入裂隙中所形成，包括岩墙或岩脉、岩床。,6）碟状构造：粉砂或砂中凹面向上的泥质纹层，是含水沉积物在压实固结时，由超孔隙压力所引起的孔隙水向上流动形成的。 碟状体之间有时可见近垂直于层面的泄水管（泄水构造）。主要发育于快速堆积，又饱含孔隙水的粉砂或细砂层中，常见于重力流沉积物中。,塔里木

25、顺2井 下志留统,Pillows,湖岸,沙3N1k,约3830m,5.暴露构造：沉积物表面间歇性的露出水面所形成的构造。 主要有干裂、雨痕、冰雹痕 干裂又称泥裂，指沉积物露出水面因曝晒干涸所发生的收缩裂缝。 多发育于海、湖滨岸的泥质、灰泥等细粒沉积物中。干裂缝在垂直剖面上呈“V”形，可以指示顶底，常被后期砂质沉积物充填，可呈铸型保存在上覆砂岩层的底面。,必须指出，长期覆盖水层的泥质沉积层内出现的裂隙并非干裂，而是胶体脱水收缩裂隙。一般呈不完整的多边形，似鸟爪或纺缍状，常见于潮下浅水和湖泊沉积物中。 它与干裂之间形态上差异不明显，但是反映了不同的形成条件。干裂的存在，标志着该沉积层曾露出水面，因

26、此具有重要的地质意义。准确的鉴别沉积岩中的干裂与胶体脱水的收缩裂隙是十分重要的，而实际上却很难。干裂多角形的顶面下凹、出现泥卷是有用的判别标志，干裂缝的尖端指向底板也是很有意义的特征，它指示了地层的顶、底方向，尤其在褶皱变动强烈的地层内，可恢复岩层的原始产状。,雨痕和冰雹痕多呈半球形小凹陷成群出现，最大直径达1.5cm，两者之间仅仅存在着微细的差别，冰雹痕的撞击坑比雨痕大些、深些、较不规则，边缘参差不齐。 雨痕和冰雹痕撞击坑的形成，要求被撞击的沉积物稠度适当，太软的沉积物不能支撑坑壁，太硬的沉积物又不会形成撞击坑，因此它们的出现不仅标志着该沉积物曾露出水面，而且是处于干燥过程中，并在发育一层硬

27、壳之前一个短暂的阶段内形成的。 降雨量多的时期和地区不易形成雨痕，只有在偶尔降雨的地区才易于保存雨痕。沉积岩中的雨痕是很少见的沉积构造，主要见于干燥、半干燥气候条件的大陆沉积中。 陨石坑往往呈大小不等的几个凹陷，凹坑边缘也耸起，坑内侧有陨石碎块，凹坑大小随陨石的大小而异。,2.1.3 化学成因的沉积构造,2.1.3 化学成因的沉积构造 沉积时期和沉积期后由结晶、溶解、沉淀等化学作用所形成的沉积构造。大多在沉积物压实和成岩过程中形成，属于次生沉积构造。 1. 晶体印痕与假晶 沉积物中先前生长的石膏、石盐等晶体因溶解而消失后，留下具有晶体形态的特征印痕（晶洞）。经沉积物充填后即形成晶体假象即假晶。

28、 常见的是石盐假晶，呈立方体状，多产于盐湖、内陆盐沼及干热气候下潮坪等沉积物中。,2. 鸟眼构造（网格状构造、窗格状构造、雪花构造） 在泥晶、粉晶白云岩或灰岩中，常见有直径1-3mm、多平行层理排列、似鸟眼状、被亮晶方解石或硬石膏等矿物充填或未被充填的构造。 其成因主要有： 气泡作用：由位于潮见带上部沉积层中所含空气以及有机质分解时产生的气体形成。 收缩作用：潮上带沉积物因蒸发失水收缩而成的空隙。 藻类腐解作用：潮间带被埋藏的藻类腐烂后所形成的空洞。,3. 帐篷构造 是一种碳酸盐潮坪环境形成的脊型背斜构造，具有柱状裂隙和极大的干裂状多角断面，呈不和谐的褶皱和类似尖顶褶皱或倒转岩层，还有V形裂隙

29、缝和伴生有角砾岩层出现。 碳酸盐沉积后水体变浅，并暴露于大气环境，地下水上涌和岩层发生固结膨胀变形而形成。,四、生物成因的沉积构造,1、生物遗迹构造：生物生活期间因运动、觅食、摄食等行为而在沉积物中遗留的痕迹。又称遗迹化石,觅食迹,恐龙脚印,4、生物生长构造：由生物本身生长和捕获沉积物产生的具有层理的生物沉积构造。 一般与藻类生长有关，最典型的是藻叠层石 藻叠层石的形态和大小主要取决于其生长的局部环境，而与藻类生物本身无关。,上震旦统的紫色叠层石灰层,5、生物扰动构造：生物在沉积物中活动，使原生沉积构造遭到破坏和变形而产生的构造。 遗迹化石也属于生物扰动构造 6、植物根迹 植物的根可经碳化或硅

30、化保存下来，或腐烂分解后的空洞被泥沙充填成为铸型。,2.1 重点总结,物理构造：层面分顶面构造、底面构造及再作用面，顶面构造分波痕、细流痕、剥离线理；底部构造冲刷痕、压刻痕；层理构造分简单层理和复合合层理，简单层理分水平层理、平行层理、交错层理、爬升波痕层理、递变层理、块状层理；复合层理分脉状层理、波状层理、透镜状层理、砂泥互层层理、韵律层理。准同生变形构造分负载构造、球状或枕状构造、滑塌构造、包卷层理、砂眼脉、碟状构造；暴露构造分干裂、雨痕、冰雹痕等 化学成因构造：晶体印模与假晶、鸟眼构造、帐篷构造 生物成因构造：生物遗迹构造、生物生长构造、生物扰动构造、植物根迹,本节重点,波痕的分类及其形

31、成环境 根据层理单位的界面形态写出交错层理分类，根据层理构造成因写出交错层理分类，并指出其形成环境？ 如何区分水平层理与平行层理？如何区分脉状层理、波状层理及透镜状层理？并指出以上五者形成环境 准同生变形构造包括那些，并区分包卷层理与滑塌构造。 鸟眼构造形成原因？（三个）,2.2 岩石结构和粒度标志,2.2岩石结构和粒度标志,2.2.1结构标志 碎屑颗粒的特点（粒度、分选、磨圆），填隙物（杂基、胶结物）特征，碎屑和填隙物的关系（支撑和胶结类型） 1、碎屑颗粒特征，包括圆度、球度、分选以及表面结构。 圆度：碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度。 一定的距离内，大颗粒易圆化 硬度小的易圆化 长距离搬运、

32、长时间磨蚀圆度好 搬运介质和搬运方式对颗粒圆度有影响,如颗粒在风中搬运比水中好,冰川则不容易发生圆化,球度：颗粒接近球体的程度 与颗粒性质有关，石英无解理，搬运越远球度越大；片状的云母虽经长距离搬运，球度仍较低。 球度大的颗粒易滚动搬运 颗粒表面结构，主要是磨光程度和刻蚀程度 用电子显微镜研究颗粒表面结构来识别沉积环境受到越来越大的重视。 冰川砂：平行擦痕、丁字痕、贝壳状断口 风成砂：风棱石；磨圆度好，弱凸起的脊梁 滨海石英砂：高能急流V形刻痕 低能缓流雁行凹形刻痕,碎屑物的分选性受沉积动力环境和自然地理条件等影响。 风成沙丘的分选性最好，海（湖）滩沙次之，河沙较差，冲积扇和冰川沉积最差。,2

33、、填隙物特征 填隙物包括杂基和胶结物 杂基是与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙物，是机械沉积产物。是碎屑岩成熟度的重要标志 是水动力强度的标志，高能环境杂基含量少，砂体纯净；低能环境杂基含量高，表明分选能力差。 胶结物是化学成因，主要有非晶质及隐晶质结构、显晶粒状结构、嵌晶结构和自生加大结构。 主要反映沉积时粒间溶液的成分和成岩期的物理、化学条件。,3、胶结类型和支撑结构 胶结类型，主要有基底式胶结、孔隙式胶结、接触式胶结、镶嵌式胶结，岩石学中已有详细讲解，不再赘述。 支撑结构 杂基支撑，杂基含量高，颗粒在杂基中呈漂浮状 颗粒支撑，颗粒之间有点接触、线接触、凹凸接触、缝合线接触，反映成岩作用的强度

34、和进程。,2.2.2粒度分布特征及其环境意义,粒度分析：研究碎屑沉积物和碎屑岩的粒度大小和各种粒级的分布特征的方法。 =-log2D,D为颗粒直径 直方图，横坐标为颗粒粒径区间，纵坐标为粒级的百分含量，作出一系列高低不同矩形图 频率曲线，将直方图每个柱子的纵、横边的中点依次连成的曲线,累积曲线，以累积百分含量为纵坐标，以粒径为横坐标，从粗粒一端开始，标出每一粒级的累计百分含量，将各点用圆滑曲线连接起来而成。 一般呈S型，不同沉积环境的累积曲线形态不一。 滨海沉积和风成沉积分选好，粒度范围窄，累积曲线陡；洪流及冰川沉积分选差，粒度分布范围宽，累积曲线平缓。,概率累积曲线，在正态概率纸上，横坐标为

35、粒径，纵坐标为概率百分数 概率坐标是不等间距的，以50%处为中心，上下两端相应的逐渐加大，这样可以将粗、细尾部放大，并清楚的表现出来。 三个次总体表现为三个直线段代表不同的搬运方式即悬浮搬运、跳跃搬运、滚动搬运,截点：两个次总体直线的交点，以横坐标对应的粒度表示。分为细截点（S截点）悬浮总体和跳跃总体的交点，表示能悬浮的最粗颗粒；粗截点（T截点）跳跃总体和滚动总体的交点，表示能跳跃的最粗颗粒。 混合度:两个次总体直线相交时，在截点处有些点不再直线上。也称过渡带反映沉积分异情况。 分选性以各次总体直线的斜率即直线倾斜角度表示。,维谢尔，1969,粒度参数 平均粒度Mz，平均粒度大小，反映介质平均

36、动能 标准偏差i颗粒分散、集中状态，反映分选：4.0, 分选极差 偏度Sk，频率曲线对称性 峰态（尖度）KG，与正态曲线对比时说明曲线的尖锐或钝圆程度,本节重点,了解维谢尔概率累积曲线及粒度分布中的总体（图中不同斜率的曲线代表意义）,2.3 岩矿成分和地球化学标志,2.3.1岩矿成分标志 1、陆源碎屑成分，主要包括岩屑及各种轻、重矿物。 矿物标型特征：不同成因的同种矿物，由于形成时的物理、化学条件不同，在化学组成、晶形和物性上存在明显差异，并可作为成因标志的特征。,如石英的标型特征：包裹体、消光类型、颜色、微量元素、形状、圆度、表面结构等都具环境、成因意义 如岩浆岩：针状包裹体来自花岗岩 云母

37、片岩：石英具等轴状自形矿物包裹体等 还可利用岩屑的矿物组合分析母岩类型,表面结构 光滑面：缓慢的机械磨蚀 沙漠漆：碎屑表面的油漆状光泽，为SiO2,Fe2O3, MnO2矿物薄膜。干旱区风成碎屑特点，但也可以发育在潮湿区 凹坑：多风撞击形成，碟形坑为沙漠砂特点。V形坑或三角形坑是动荡水环境中碎屑颗粒相互碰撞形成。 擦痕：冰川的丁字形擦痕。 矿物的溶解与沉淀：石英表面在高能湿热化学环境下形成鳞剥状或蜂窝状痕迹，而在低能环境下则无，或仅有小的溶沟等。,2、自生矿物和特殊岩石 （1）自生矿物 海绿石，海洋环境、冷、深（10-15，125m,寒冷区30m） 鮞绿泥石,海洋环境、暖、浅(20，60m)

38、粘土矿物高岭石（陆）、伊利石、蒙脱石（海） 黄铁矿，深水还原环境,（2）特殊岩石 碳酸盐岩，大范围稳定产出多为海相 叠层石碳酸盐岩多为潮坪相 鲕粒灰岩形成于滨海或碳酸盐台地的高能带 水平层理泥晶灰岩形成于低能环境 红层，陆相、氧化，与海相红色页岩可由化石等加以区分 蒸发岩，干燥、闭塞环境，内陆盐湖和半封闭的滨海泻湖环境最易形成。但开阔海盆中也可形成，关键要有干旱气候和迅速下沉的局部凹陷。,磷块岩，大量磷块岩出现指示海洋环境，水深50-200m更易形成。 锰结核，不只形成于深海，浅海、湖泊、沼泽环境都能形成。锰结核中微量元素的含量具有指示环境的意义，如湖泊、浅海中形成的锰结核中Co、Ni、Zn、

39、Pb等元素比大洋中的少得多。 礁灰岩，固着的造礁生物形成的一种突起的抗浪构造。浅海环境的良好标志。,颜色 继承色：主要取决于碎屑颗粒颜色碎屑岩继承的母岩的颜色 自生色：决定于沉积物沉积及早期成岩过程中自生矿物的颜色 继承色和自生色是碎屑岩的原生色，可判断沉积环境 红色、黄色反映氧化环境； 绿色反映半氧化环境； 灰色、黑色反映还原环境。 次生色：后生作用阶段或风化作用阶段碎屑岩原生组分发生次生变化，由新生成的次生矿物造成的颜色 不能作为相标志。,记忆重点,不同自生矿物反映不同的沉积环境： 海绿石 鲕绿泥石 黏土矿物 特殊岩石反映不同的沉积环境 碳酸盐岩：藻叠层石碳酸盐岩、鲕粒灰岩、具水平纹层的泥

40、晶体灰岩 红层、蒸发岩、大量的磷块岩、锰结核中的微量元素、礁灰岩 不同颜色反映了不同的沉积环境,2.3.2地球化学标志,1、元素地球化学 （1）古盐度测定 硼法，正常海水B含量(300-400)10-6，小于10010-6为淡水环境，(200-300 )10-6 为半咸水，大于400 10-6为超咸水环境。,（2）元素比值法 （1）Rb（铷）K（钾）：正常海相页岩Rb/K= 0.006 ； 微咸水为0.004 （2）B-Ga（硼-镓）： 海成粘土（或泥岩）B高；大陆（或）淡水Ga高。 B/Ga 7为海相 （3）Sr-Ba（锶-钡）：Sr/Ba.1者为海洋沉积，海水相对较高 （6）Ca与Ca+F

41、e的比值：海水相对高 还有沉积磷酸盐法，这里不加叙述,2、 氧化还原环境的标志,古水深标志 因为元素在沉积过程中发生机械分异、化学分异、生物、生物化学分异作用，所以元素的聚集和分散与古水深和离岸距离有一定的关系。 从滨岸向深海，Fe、Mn、P、 Co、Ni、Ca、Zn、Y、Pb、Ba含量增加，其中Mn、 Ni、 Co含量的升高趋势显著。,3、稳定同位素,主要用O、C、S的同位素 稳定同位素的丰度用表示 =(R样品- R标样/R标样10000(碳同位素国际标样PDB，即白垩系PeeDee层的箭石),本节重点,用棚法进行古盐度测定如何界定 元素比值法几种重要的元素比值,2.4 生物和古水流标志,2.4.1古生物标志 1、盐度 狭盐度生物：对生活环境的盐度要求严格，盐度稍微改变就会死亡的生物。 广盐度生物：能适应较大的盐度变化的生物。 狭盐度生物是判别水体盐度，区分海