学习任务认识沉积岩的构造

Question

如题所述

Answer 1

一、层理构造
（一）概述
层理是沉积岩中不同的物质成分、结构和颜色沿着垂直方向的突变或渐变所显示出来的一种成层构造。层理是最常见的一种沉积构造，因此，层理的出现能说明沉积条件的变化。层或岩层是沉积岩系或沉积地层的基本组成单位，具有基本均一的成分、结构、颜色等内部构造，上下以层面与相邻的层分开，空间上有一定的稳定性，是在较大区域内沉积环境基本一致的条件下形成喊茄的岩石地质体。层与层之间的界线有时是突变的，也有时是渐变的。前者代表沉积上的不连续性；后者则代表沉积作用方式的逐渐变化。层的厚度是层的重要的描述标志，也是沉积过程稳定程度的间接指标。按单层厚度将岩层分为下列几种：块状层＞1米；薄层0.1～0.01米；厚层1～0.5米；微层0.01～0.001米；中厚层0.5～0.1米；显微层＜0.001米。要认识岩层的三度空间形态，除了厚度之外，还应注意它在平面上的展布情况。根据岩层的延伸长度与厚度的比值，可分为三类：层状：延伸长度/厚度＞1000；似层状：延伸长度/厚度1000～50；透镜状：延伸长度/厚度50～5。层理实际上是层的内部构造。有关层理的主要术语有：
- 细层：也称纹层，是层理的最小单位，厚度很小，由几毫米至几厘米，甚至小于1毫米。细层是稳定沉积条件下同时形成的沉积单位。
- 层系：是由一组在成分、结构、厚度和产状上都相似的同类型的细层所组成的。形成于相同的沉积环境，上下有层面限定。层系是一段时间内水动力条件相对稳定的产物。
- 层系组：是由两个或更多的，在性质上相似的层系所组合起来的层理单位。层系组与层系组之间有明显的分界面称层系界面。
（二）层理的基本类型
根据形态和成因，层理可以分为以下几种：
- 水平层理：层内微层或细层平直，并与层面平行。这是由于沉积粒度变化、颜色变化、所含片状矿物的定向排列以及重矿物成分的变化等显示出来的层理。这种层理主要是物质在平静或水流缓慢条件下从悬浮状态中沉积而成的，多形成于河漫滩、闭塞海湾、潟湖、沼泽、较深的湖和海等比较稳定的沉积环境。水平层理在泥质岩、粉砂岩和细砂岩中极为常见。
- 波状层理：特点是细层呈对称或不对称、规则或不规则的波状起伏，层系界面往往亦呈波状，但总的方向平行层面。这种层理主要是在较浅的湖泊、海湾、潟湖等处由波浪的振荡作用形成的。单向水流运动对于河漫滩沉积也可形成不对称波状层理。
- 斜层理：层系由一系列倾斜的细层重叠组成，细层与层系界面斜交，层系之间平行或斜交。根据斜层理中层系界面的形态以及层系中细层的倾斜方向，可把斜层理分为斜交层理和交错层理两种。
（三）研究层理的意义
层理是沉积岩最典型、最重要的构造。它不仅是沉积岩区别于岩浆岩和变质岩的主要标志；而且研究层理还可以帮助我们判断地层的顶底，确定沉积环境及水流运动强度和方向。现简要叙述如下：
- 判断地层顶底：斜层理的细层与上层系界面的交角大；与下层系界面的交角小。根据这一特点可帮助判别地层的顶底，确定地层是否倒转。
- 确定沉积环境：河流沉积的斜层理中每一个层系由砂或砾石组成，粒度自下而上逐渐变小，呈韵律性分选，而海成斜层理的粒度则相当均匀。
- 确定水流运动强度及方向：层系的厚度及碎屑物质的粒度、斜层理的交角常能反映水流运动的强度。斜层理的倾斜方向即示水流方向。
二、层面构造、生物成因构造、结核、缝合线
（一）层面构造
未固结的沉积物，由于机械原因或生物在其表面活动所造成的痕迹，有时可被后来的沉积物覆盖而保留在层面上，这种构造现象称层面构造。层面构造主要形成于岩层的顶面，但也可在上覆岩层的底面上留下印痕。层面构造包括：波痕、雨痕、泥裂、虫迹及各种印痕等。层面构造也是沉积岩区别于岩浆岩、变质岩的依据之一。研究沉积岩的层面构造可以帮助恢复沉积环境，确定地层是否倒转等。现择其主要的分述如下：
1. 波痕：波痕是层面上的一种有规律起伏的现象，是风、水流和波浪在沉积物表面留下的波状痕迹。波痕的形状极似水面的波浪，由无数互相平行或近于平行的、等距的或近乎等距的呈线状延长的波峰和波谷组成。波峰的延长方向垂直于介质的运动方向。波痕常发育于砂岩、粉砂岩中，在碳酸盐岩中也可见到。如我国华北地区震旦系石英岩及云南下寒武统沧浪铺组砂岩中均广泛发育有波痕构造。在野外岩层面上发现波痕，需要对波痕要素进行测量；波痕要素包括波长（L）、波高（H）、陡坡的倾向及倾角等（图2-2-7），此外还可计算一下波痕指数（RI＝L/H），不对称指数（RSI＝L1（缓而长部分）/L2（陡而短部分））进行计算。这有助于了解当时水动力情况、沉积环境等。按成因、波痕可分三种主要类型（图2-2-8）：
- 浪成波痕：由波浪的旋涡运动进入深水处逐渐变成前后的往返摆动而形成，主要见于湖、海的浅水区。浪成波痕一般呈对称状，波峰尖锐，波谷圆滑，脊线多为直线形，部分出现分支。波痕指数为4～13，大都在6～7之间。但在近岸由拍岸浪形成的波痕呈不对称状，波痕指数为5～16；大都在6～8之间；不对称指数为1.1～3.8。浪成波痕内部有明显的叠覆状人字形交错层埋。
- 流水波痕：由单向流水作用形成。流水波痕成不对称状，波峰与波谷均较圆滑，逆流方向为缓坡，顺流方向为陡坡，重矿物粗颗粒集中于波谷处，波痕指数为8～15；不对称指数＞2～2.5。这种波痕常见于河流或海湖的滨岸地带。
- 风成波痕：呈不对称状，波痕指数为20～50，波峰与波谷圆滑而宽阔，陡坡倾向与风向一致，重矿物和较粗的颗粒堆积在脊部，细粒堆积在波谷处。风成波痕常见于沙漠及湖海滨岸带的沙丘沉积物中。
2. 泥裂：泥裂又称干裂，是未固结的沉积物露出水面之后，受到太阳曝晒而干涸时发生收缩所形成的张开干裂缝，后又为上覆沉积物充填而成（图2-2-9）。泥裂常见于泥质岩、粉砂岩、泥质砂岩及碳酸盐岩中。泥裂的断面上宽下窄，常呈“V”字形或“U”字形，宽几毫米至几厘米，大小不一。泥裂有指示气候及沉积相的意义，并可判断地层的顶底而恢复地层层序。因为裂缝的尖端是永远向下的。
（二）生物成因的构造
由于生物的生命活动而在沉积物中形成的构造，称为生物成因构造。生物对沉积构造的形成和破坏都有极其重要的意义。它可以改造、破坏沉积物的原始层理，形成不显任何内部构造的块状均质岩石；也可以通过某些生物活动形成特殊的构造类型，如叠层构造、虫迹、虫孔等。
- 叠层构造：叠层构造常见于碳酸盐岩、磷质岩和铁质岩中。叠层构造是由蓝绿藻细胞丝状体或球状体分泌的黏液，将细碎屑物质黏结再变硬而成。它的生长由于季节变化而形成两种基本纹层：富藻纹层和富屑纹层。前者一般较薄，颜色深而后者厚度较大，颜色浅并主要由碎屑所组成。叠层构造就由这两种纹层交替