什么是岩石层?

如题所述

第1个回答  2022-08-18

1.岩层

由两个平行或近于平行的界面所限制的、岩性基本一致的层状岩体叫岩层,由沉积作用形成的岩层叫沉积岩层。沉积岩层一般都具有成层性,所谓沉积岩层的“层或单层”是指,在基本稳定的介质条件下沉积的一个单元,表示最小的岩石地层单位,它由成分上基本一致的沉积物组成。层与层之间由层面分隔,层面代表了短暂的无沉积或沉积作用突然变化的间断面,层的厚度变化很大,可由数毫米至数米。按层的厚度可分为:块状层(厚度>2m),厚层(2~0.5m),中层(0.5~0.1m),薄层(0.1~0.01m),微层(<0.01m)。

2.层面

岩层的上、下界面叫层面,上层面又称顶面,下层面又称底面。两个岩层的接触面,既是上覆岩层的底面,又是下伏岩层的顶面。两层面间的垂直距离就是岩层的厚度。由于沉积环境和条件的不同,有的岩层在较大范围内厚度基本一致,形成厚度稳定的板状;有的岩层厚度不稳定发生一定的变化,有的向一侧变薄以致尖灭,形成楔形,有的向两侧同时变薄和尖灭,形成透镜状(图2-2)。

图2-2 岩层的厚度和形态

A—顶面;B—底面;H—岩层厚度;Ⅰ—板状岩层;Ⅱ—岩层变厚变薄;Ⅲ—岩层尖灭,呈楔形;Ⅳ—岩层呈透镜状

3.层理

层理是沉积岩最常见的一种原生构造。它是沉积物沉积时由于介质(如水、空气)的流动在层内形成的成层构造。层理面产状可以与层面产状一致,也可以与层面产状不一致。层理由沉积物的成分、结构、颜色及层的厚度、形状等在剖面上的变化而显示出来。

组成层理的要素有细层、层系、层系组。

细层 通常又称纹层,是组成层理的最小单位,其厚度极小,常以毫米计。细层与层面平行或斜交,也可以是平直的、波状的或弯曲的。

图2-3层理的基本术语

(据姜在兴,2003)

层系 是由成分、结构和产状上相同的许多细层组成。水平细层组成的层系由于层系间缺乏明显的划分标志,一般难以划分层系;而由倾斜细层组成的层系则易于识别,层系间由明显的层系界面分隔。层系的上、下界面之间的垂直距离称层系厚度。按层系界面的形态可分为板状层系、楔状层系和槽状层系。板状层系即层系界面为平面,且层系界面相互平行呈板状延伸(图2-3A);如果层系界面相互不平行则为楔状层系(图2-3B);槽状层系的底界面为槽状(图2-3C)。

层系组 是由两个或两个以上的相似层系组成的,是在同一环境的相似水动力条件下形成的。例如由厚度不等的板状层系所组成的层系组。

层理的形成及其特征与组成岩石的成分,形成岩石的地质、地理环境以及介质运动特征有关。层理按其形态的不同可分为三种基本类型;即平行层理、波状层理和斜层理(图2-4)。

图2-4层理的基本类型

Ⅰ—平行层理;Ⅱ—波状层理;Ⅲ—斜层理;a—细层;b—层系

4.层面的识别

在层状岩石地区研究地质构造时,首先就要正确地识别岩层的顶、底面和新、老层序。大多数沉积岩的层面较为明显,易于认识。但是,某些岩层,如巨厚岩层或砾岩层,它们的层面常常很不清楚;有的岩层则由于节理、劈理强烈发育而掩蔽了层面或与层面混淆不清。特别是在某些变质岩地区,由于次生面理特别发育,甚至层面被置换,以致原生层面极难辨认。因此,在野外工作中要仔细观察,尽力发现鉴别层面的各种标志及岩层的其他原生构造去识别层面。

通常根据岩石的成分、结构和颜色的变化以及层间分界面等几个方面来识别层面。

(1)岩石成分的变化:在成分比较单一的巨厚层岩石中,要注意寻找成分特殊的夹层。如:块状砂岩中的砂砾层、粗砂岩夹层或透镜体,巨厚层石灰岩或白云岩中的薄层泥灰岩、页岩夹层或硅质条带等。查明这些夹层的层面,有助于识别包含这些夹层的巨厚岩层的层面,所以这些夹层是识别巨厚岩层层面的比较可靠的标志。

(2)岩石结构的变化:根据沉积原理,不同粒度或不同形状的颗粒总是分层堆积的,从而显示出沉积岩层的成层性。如:砾岩中大小不同的砾石分层堆积呈带状,砂岩中云母呈面状分布,各种原生结核或扁平状砾石在沉积岩中呈面状排列等,都可作为确定层面的标志。

(3)岩石颜色的变化:在成分单一、颗粒较细、层面隐蔽的岩石中,如有颜色不同的夹层或条带,也可指示层面。但要注意区别由某些次生变化造成的岩石颜色差异。例如:氢氧化铁胶体溶液,常沿节理或岩石孔隙扩散并沉淀,从而在岩石中形成不同色调的褐红色条带或晕圈,当其规模很大时,在个别露头上观察,就容易误认为层面。此外,在有些深色泥岩或白云岩中,常因风化而引起退色作用,也会沿节理或裂缝发生颜色变化,若不注意也会误当作岩层的层面。

(4)岩层的原生层面构造:这些构造包括波痕、泥裂、雨痕、生物遗迹及其印模等,也可以作为确定层面的标志。

在野外观察中,如果在一个露头上层面不易分清,或者分不清是层面还是其他次生面状构造(如节理、劈理)时,应多观察一些附近的露头,加以比较分析,如层面一般都具有延展较远,连续性较好等特点。当沉积岩中发育有大型斜层理时,应注意把斜层理的细层、层系及层面区别开来。

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