沉積巖的構(gòu)造有哪幾種 簡(jiǎn)述沉積巖的構(gòu)造特征
沉積巖的構(gòu)造是指由于成分、結(jié)構(gòu)、顏色的不均一而引起的巖石的宏觀特征。沉積巖的構(gòu)造是沉積巖最顯著的特征之一，也是沉積相的重要識(shí)別標(biāo)志。按照成因，沉積巖的構(gòu)造可劃分為物理成因、化學(xué)成因和生物成因3種類型(表11－4)。
表11－4 沉積巖的構(gòu)造分類
一、物理成因的構(gòu)造
(一)層理構(gòu)造
層理是沉積巖(沉積物)的成分、結(jié)構(gòu)、顏色及層的厚度、形狀等沿縱向的變化而表現(xiàn)出的成層現(xiàn)象。層理的組成單位包括細(xì)層、層系和層系組(圖11－12)。
圖11－12 層理的組成(何起祥，1978)
◎細(xì)層:是層理的基本單位，厚度為毫米級(jí)到厘米級(jí)，甚至小于1mm。細(xì)層是穩(wěn)定沉積條件下同時(shí)形成的沉積單位。
◎?qū)酉?由結(jié)構(gòu)、成分、厚度和形態(tài)相似的同類型細(xì)層組成，其上下為層面所限定。層系是一段時(shí)間內(nèi)水動(dòng)力條件相對(duì)穩(wěn)定的沉積產(chǎn)物。
◎?qū)酉到M:由一系列相同層系構(gòu)成，中間無(wú)明顯的不連續(xù)現(xiàn)象。
層理是層的內(nèi)部構(gòu)造。層或巖層則是組成沉積地層的基本單位，其成分、結(jié)構(gòu)、內(nèi)部構(gòu)造和顏色基本均一，上下由明顯的層面與相鄰層分開。它是在較大區(qū)域內(nèi)生成條件基本一致的情況下形成的巖石地質(zhì)體。
層或巖層的厚度變化很大，它可以包括一個(gè)或若干個(gè)細(xì)層、層系甚至層系組。層的厚度是重要的描述標(biāo)志，也是沉積過程穩(wěn)定程度的間接標(biāo)志。根據(jù)單層厚度，層可分為塊狀層(＞1m)、厚層(1～0.5m)、中厚層(0.5～0.1m)、薄層(0.1～0.01m)、微薄層(紋層)(＜0.01m)。需要指出的是，層或巖層的厚度是指上下層面之間的距離，而層理的厚度則指層系上下界面之間的距離。
根據(jù)層理的形態(tài)，可將層理分為下列類型:
1.水平層理
細(xì)層界面平直，彼此互相平行且與層面平行(圖11－12中自上而下的第一個(gè)層系組)。細(xì)層厚度多在1mm以下，少數(shù)可達(dá)1～2mm。通常發(fā)育在泥質(zhì)巖、粉砂巖或粒度相當(dāng)?shù)钠渌麕r層中，是水流緩慢或靜水水動(dòng)力條件下的沉積產(chǎn)物。
2.平行層理
幾何特征與水平層理相似，也是由界面平直、彼此互相平行且與層面平行的細(xì)層構(gòu)成。二者的區(qū)別在于，平行層理的細(xì)層厚度較大，沉積物粒度較粗、細(xì)層之間的界面不清晰。有些巖石沿細(xì)層之間的界面可以剝開，剝開面上可出現(xiàn)一些長(zhǎng)短不一、相互平行的微細(xì)溝脊?fàn)钪本€狀條紋(剝離線理)。平行層理常發(fā)育于砂巖或粒度相當(dāng)?shù)钠渌麕r石類型中，是水體較淺、流速較高的水動(dòng)力條件下的沉積產(chǎn)物(圖11－13)。
圖11－13 平行層理與剝離線理(Harms，1975)
3.波狀層理
細(xì)層界面呈波狀起伏，但總方向平行于層面(圖11－12中自上而下的第二個(gè)層系組)。層系界面或平行細(xì)層或切割細(xì)層。波形有對(duì)稱的，也有不對(duì)稱的;有規(guī)則的，也有不規(guī)則的。一般情況下，波狀層理形成于波浪和水流可以波及水底沉積的淺水區(qū)。如在海濱、湖濱以及河漫灘等沉積環(huán)境中，波狀層理比較多見。
4.交錯(cuò)層理
細(xì)層與層面斜交，細(xì)層之間相互平行。細(xì)層和層系界面可以是平面，也可以是曲面，相互之間往往斜交，偶爾也平行。相鄰的層系界面可以彼此獨(dú)立，也可以依次切割。交錯(cuò)層理一般發(fā)育于粉砂巖、砂巖、礫巖或粒度相當(dāng)?shù)钠渌麕r石類型中。按照層系的形態(tài)可細(xì)分為板狀交錯(cuò)層理、楔狀交錯(cuò)層理、槽狀交錯(cuò)層理(圖11－14)。
圖11－14 交錯(cuò)層理的基本類型(何起祥，1978)
(1)板狀交錯(cuò)層理:細(xì)層平直或下凹，與層系界面斜交。層系界面為平面，彼此之間相互平行且與層面平行，單個(gè)層系呈等厚的板狀。
(2)楔狀交錯(cuò)層理:雖然細(xì)層與層面斜交、細(xì)層之間相互平行、層系界面為平面，但層系界面之間不平行，單個(gè)層系不等厚而呈現(xiàn)為楔狀形態(tài)。
(3)槽狀交錯(cuò)層理:層系下界面為槽形沖刷面，細(xì)層頂部遭受切割。在層理的橫切面上，層系界面呈槽狀，細(xì)層與之一致;在縱切面上，層系界面呈弧狀相切割，細(xì)層與之斜交。
上述交錯(cuò)層理可按層系的最大厚度進(jìn)一步劃分為小型(＜3cm)、中型(3～10cm)和大型(＞10cm)(路鳳香等，2002)。交錯(cuò)層理大多是定向水流的沉積產(chǎn)物，同一層系內(nèi)細(xì)層的傾斜方向?yàn)樵搶酉党练e時(shí)的水流方向。
(4)其他交錯(cuò)層理:除上述常見的交錯(cuò)層理外，還有一些雖然分布局限，但卻具有非常確定的沉積環(huán)境與流體動(dòng)力學(xué)意義。這些層理包括羽狀交錯(cuò)層理、沖洗交錯(cuò)層理、浪成交錯(cuò)層理、丘狀交錯(cuò)層理、脈狀層理與透鏡狀層理、風(fēng)成交錯(cuò)層理(圖11－15)等。
◎羽狀交錯(cuò)層理:是指上下相鄰層系中的細(xì)層傾斜方向相反的交錯(cuò)層理，也稱魚骨狀或雙向交錯(cuò)層理。通常發(fā)育于水流方向可以反轉(zhuǎn)的沉積環(huán)境中，如潮汐帶等。
◎浪成交錯(cuò)層理:剖面上很像槽狀交錯(cuò)層理，層系界面波狀起伏，局部對(duì)下伏層系界面有較強(qiáng)的切割，橫向上可過渡為相鄰層內(nèi)的某個(gè)細(xì)層界面。細(xì)層多為橫向延伸的舒緩波曲狀，大致與層系界面平行，但在層系的一端會(huì)逐漸匯聚成束狀或被另一個(gè)層系界面交切。浪成交錯(cuò)層理是在沉積速率較高的條件下，由水的流動(dòng)和振蕩作用綜合形成，一般發(fā)育于富含泥質(zhì)的粉砂巖或細(xì)砂巖中。它可形成于各種水深條件下，但在淺水中容易遭到破壞。
圖11－15 其他交錯(cuò)層理(Reinecketal.，1973;Harms，1975;Tucker，2008)
◎沖洗交錯(cuò)層理:屬于羽狀交錯(cuò)層理或楔狀交錯(cuò)層理的特殊類型，區(qū)別在于同一層系的上下界面和它們與層面的夾角都很小，相鄰層系的細(xì)層傾斜方向可以相同，也可以相反，細(xì)層非常平直，與層系界面大致平行或小角度相交。該層理形成于反復(fù)沖刷的濱海或?yàn)I湖沉積環(huán)境，發(fā)育于砂巖或與之粒度相當(dāng)?shù)钠渌麕r石類型中。
◎丘狀交錯(cuò)層理層:系呈寬緩的圓丘狀，縱剖面上，丘寬可達(dá)1～5m，丘高約0.2～0.50m，縱向上大多只出現(xiàn)1～3個(gè)層系。層系內(nèi)的細(xì)層與層系邊界基本平行，但向丘頂或丘谷方向收斂，在丘谷處與相鄰層系內(nèi)的細(xì)層以小角度交錯(cuò)或過渡，在與浪成交錯(cuò)層理很相似。實(shí)際上，丘狀交錯(cuò)層理的形成也與水的振蕩有關(guān)，是水面的巨浪引起深部水體隨之振蕩的產(chǎn)物，只是它標(biāo)志的水深要比浪成交錯(cuò)層理更深，發(fā)育在富含泥質(zhì)的粉砂巖或細(xì)砂巖中。
◎洼狀交錯(cuò)層理:是彼此以低角度交錯(cuò)的淺洼坑，洼坑的寬度一般為1～5mm，其內(nèi)部充填的細(xì)層與淺洼坑底界面平行，而向上變成很緩的波狀并近于平行的層理。對(duì)洼狀交錯(cuò)層理的研究程度不深，概念還不十分清楚。有人認(rèn)為洼狀交錯(cuò)層理是丘狀交錯(cuò)層理的伴生部分，即向上凸起的丘之間的向下部分，但在層序上，洼狀交錯(cuò)層理通常位于丘狀交錯(cuò)層理之上。
◎風(fēng)成交錯(cuò)層理:通常由板狀或楔狀層系組成，層系和細(xì)層均較厚，層系厚度一般為數(shù)十厘米到數(shù)米，細(xì)層厚度最厚可達(dá)2～5m，多呈板狀。發(fā)育于基質(zhì)含量極低的中細(xì)砂巖中，形成于沙漠和海岸帶等。
5.遞變層理
遞變層理亦稱粒序?qū)永恚练e物粒度在縱向上具逐漸增加或減小的特征。遞變層理可細(xì)分為正遞變層理和反遞變層理等類型(圖11－16)。
圖11－16 遞變層理(劉易斯，1989)
6.脈狀層理和透鏡狀層理
脈狀層理和透鏡狀層理為泥質(zhì)和砂質(zhì)(通常為粉砂或細(xì)砂)沉積物交替沉積形成的一種復(fù)合層理。①脈狀層理亦稱壓扁層理，其主要特征是沉積物以砂為主;在剖面上，泥質(zhì)沉積物以起伏脈狀或細(xì)長(zhǎng)飄帶狀等夾在砂質(zhì)沉積物中。②透鏡狀層理正好相反，沉積物以泥為主，剖面上，砂質(zhì)沉積物以起伏脈狀或細(xì)長(zhǎng)飄帶狀等夾在泥質(zhì)沉積物中(圖11－17);垂向上，間隔出現(xiàn)的砂或泥的厚度均較薄，一般不超過1～2cm，常常只有幾毫米。脈狀層理和透鏡狀層理常常共生，二者都是在沉積物供應(yīng)豐富的條件下由流速不穩(wěn)定的水流所形成。若流速總體較高，短暫出現(xiàn)流速降低時(shí)形成脈狀層理。若流速總體較低，短暫出現(xiàn)流速升高時(shí)則形成透鏡狀層理。這兩種層理通常發(fā)育在河漫灘、三角洲前緣、潮汐帶和濱湖等沉積環(huán)境中。
圖11－17 脈狀層理和透鏡狀層理(姜在興，2003)
7.韻律層理
韻律層理是由層與層平行或近于平行的兩種或兩種以上巖性的薄層相互重復(fù)出現(xiàn)所組成，常見砂質(zhì)層和泥質(zhì)層的韻律互層。韻律層理的成因很多，可以由潮汐環(huán)境的周期變化形成潮汐韻律層理;也可以由氣候的季節(jié)性變化形成淺色層和深色層的成對(duì)互層，即季節(jié)性韻律層理;還可以由濁流沉積形成復(fù)理石韻律層理等。
8.塊狀層理
塊狀層理也稱均勻?qū)永砘驂K狀構(gòu)造。其特征為肉眼觀察不到任何不均一現(xiàn)象。塊狀層理可以是懸浮物質(zhì)快速沉積而形成，也可以是高密度無(wú)分選的沉積物沉積而成。此外，生物的強(qiáng)烈擾動(dòng)也可以使沉積物原生層理消失殆盡而形成塊狀層理。
(二)層面構(gòu)造
在巖層上下層面出現(xiàn)的各種不平坦的沉積構(gòu)造痕跡統(tǒng)稱為層面構(gòu)造。層面構(gòu)造種類多樣，常見的類型包括沖刷構(gòu)造、波痕、泥裂、雨痕與雹痕等。
1.沖刷構(gòu)造
沖刷構(gòu)造是一種發(fā)育在不同粒度巖層分界面上的凹凸?fàn)顦?gòu)造，是較高流速流體對(duì)下伏沉積物頂面沖刷而形成的下凹坑槽，后又被上覆沉積物覆蓋并保存下來(lái)(圖11－18)。
圖11－18 沖刷構(gòu)造特征
沖刷形成的坑槽稱沖坑或沖槽，合稱為沖刷痕。通常被沖刷的沉積物粒度較細(xì)，而覆蓋的沉積物粒度較粗，并且在覆蓋層的底部常常含有下伏被沖刷層的碎屑。沖刷槽一般長(zhǎng)幾厘米到幾十厘米，寬0.5cm到幾厘米，深幾毫米到幾厘米。平面上，呈舌狀或不規(guī)則狀。沖刷槽的上游深且陡，向下游逐漸變淺變緩直至出現(xiàn)正常的沉積物表面。沖刷槽的長(zhǎng)軸與流水方向一致。
一般情況下，覆蓋層比被沖刷層抗風(fēng)化，因此，覆蓋層的底部往往保留與沖刷痕的大小和形態(tài)完全一致的凸起，這種凸起一般稱為鑄模或印模。由鑄模或印模的凸起端到低平端代表了沖刷流體的流向。
此外，在泥巖的頂面有時(shí)可見有樹枝狀分叉的下凹痕跡。這種痕跡為流痕，是不穩(wěn)定的流水在未固結(jié)的沉積物表面沖刷出來(lái)的。流痕的形成常需要一定的坡度(2°～3°)，常見于潮上帶或潮間帶的泥坪、湖海的濱岸沙灘或河漫灘等沉積環(huán)境。流痕為非水下沉積環(huán)境的識(shí)別標(biāo)志之一。在流痕上覆沉積物表面保留下來(lái)的印模稱為流痕印模。
2.波痕
波痕是流水或風(fēng)在非黏性沉積物表面形成的波狀起伏的底形，它由一系列近于平行的呈線性延長(zhǎng)的波峰和波谷組成(圖11－19)，波痕的延長(zhǎng)方向一般垂直于流體的運(yùn)動(dòng)方向。有時(shí)可見兩組波痕互相交叉而成蜂窩狀或菱形。有時(shí)在較大的波痕上又疊加次級(jí)波痕。沿延伸方向波痕分叉現(xiàn)象也很常見。
圖11－19 波痕形態(tài)要素(何起祥，1978)
根據(jù)成因，波痕可分為流水波痕、浪成波痕和風(fēng)成波痕3種類型。
◎流水波痕:為單向水流的沉積產(chǎn)物。一般不對(duì)稱，其緩坡延伸方向指示水流方向。重礦物和粗碎屑分布于波谷。隨著水流強(qiáng)度增加，波脊由直線形逐漸變?yōu)閺澢鸂钅酥列略滦巍Ａ魉ê垡娪诤恿鳝h(huán)境及有底流的湖、海區(qū)。
◎浪成波痕:由波浪作用形成，見于湖、海的淺水帶。一般波峰尖銳，波谷圓滑，多數(shù)對(duì)稱。
◎風(fēng)成波痕:以極不對(duì)稱為特征，波峰與波谷均圓滑。重礦物與較粗的顆粒集中分布于波峰處。
3.泥裂
泥裂又稱干裂或龜裂，系由未固結(jié)的細(xì)粒沉積物(泥、粉砂及細(xì)粒碳酸鹽沉積物)出露水面，遭暴曬快速脫水收縮而形成。裂縫剖面呈V字形，平面相互連接呈多邊形。干裂往往會(huì)被上覆沉積物充填(圖11－20)。干裂一般發(fā)育于沼澤、湖泊、河漫灘、潟湖濱岸潮坪及淺灘地帶的泥巖、泥質(zhì)粉砂巖或相當(dāng)粒度的石灰?guī)r中。泥裂為淺水標(biāo)志，泥裂的V字形特征可作為地層頂?shù)椎呐袆e依據(jù)。
4.雨痕和雹痕
◎雨痕:是雨滴落在松軟沉積物表面上形成的圓形或橢圓形凹穴。若雨滴直落，雨痕呈圓形;若斜落，則雨痕呈橢圓形。只有在雨量很小的干旱、半干旱氣候條件下，雨痕才能得以保存。
◎雹痕:與雨痕相似，區(qū)別在于雹痕規(guī)模稍大，較深，形狀不規(guī)則，具有略微突起的邊緣，往往很粗糙。
圖11－20 泥裂示意圖(施羅克，1948)
(三)同生變形構(gòu)造
同生變形構(gòu)造是在沉積物沉積的同時(shí)或固結(jié)成巖之前，沉積物處于塑性狀態(tài)下形成的構(gòu)造。同生變形構(gòu)造往往局限于一定的層位，上下為正常的沉積層。同生變形構(gòu)造的成因主要為重力作用引起的水下滑塌、上覆沉積物負(fù)荷不均引起的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)等。常見的同生變形構(gòu)造包括負(fù)荷印模、變形層理和碎屑巖脈等。
1.負(fù)荷印模
負(fù)荷印模也稱為重荷模，常見于泥質(zhì)層之上的砂質(zhì)層底面上。它是由飽含水分的軟泥沉積物在塑性狀態(tài)下，接受上覆砂質(zhì)沉積物負(fù)荷不均衡所造成的。負(fù)荷印模常呈圓形或不規(guī)則的瘤狀凸起、排列雜亂、大小不等。負(fù)荷印模常見于濁積巖中，在淺海、潮坪及河流環(huán)境中也可出現(xiàn)。
2.變形層理與包卷層理
變形層理是由原生層理經(jīng)變形而成。包卷層理系指一種呈復(fù)雜褶皺狀的變形層理。層理的褶皺一般連續(xù)，谷寬緩而峰窄尖，常呈同斜傾臥，厚度穩(wěn)定，上下層面平整。在巖層中部或稍偏上部褶皺幅度最大，向上下層面幅度減小。這種構(gòu)造常產(chǎn)生在2～25cm厚的粗粉砂、細(xì)砂層內(nèi)。
包卷層理主要見于濁積巖，在潮坪和河漫灘沉積中也可見及。其形成與沉積層的差異液化有關(guān)，液化層的層間流動(dòng)引起了原生層理的彎曲。也可能與差異負(fù)荷作用有關(guān)(圖11－21)。
圖11－21 包卷層理素描圖(何起祥，1978)
3.碎屑巖脈
飽含水的砂或粉砂，在差異壓力作用下，上沖注入到附近沉積層裂隙中(圖11－22)，從而形成碎屑巖脈或巖墻、巖床等。常見的碎屑巖脈一般規(guī)模不大，但也有延伸較遠(yuǎn)者。
圖11－22 砂巖脈(何起祥，1978)
二、化學(xué)成因的構(gòu)造
化學(xué)成因的構(gòu)造是指在成巖過程中由化學(xué)作用形成的構(gòu)造，這種構(gòu)造多是溶解－沉淀聯(lián)合作用的結(jié)果。常見的化學(xué)成因構(gòu)造包括晶痕、縫合線、結(jié)核、鳥眼構(gòu)造等。
1.晶痕與假晶
在化學(xué)沉積作用中結(jié)晶出來(lái)的礦物晶體被泥或砂質(zhì)沉積物掩埋之后，因沉積物失水收縮可稍稍突出于巖層頂面，突出部分同時(shí)也會(huì)嵌入到覆蓋層的底面。當(dāng)?shù)V物晶體被選擇性溶解后就會(huì)在兩巖層接觸面上留下與礦物晶體大小和形態(tài)完全一致的空洞，該空洞稱為晶痕。晶痕被充填或被其他礦物交代就形成了假晶。形成晶痕或假晶的礦物主要為石鹽和石膏(圖11－23)。石鹽和石膏都是超高鹽度條件下的結(jié)晶產(chǎn)物，因而，石鹽和石膏假晶均可指示干旱炎熱氣候條件和淺水沉積環(huán)境(內(nèi)陸鹽湖或?yàn)I海)。
圖11－23 石鹽假晶(何起祥，1978)
2.縫合線
縫合線是碳酸鹽巖中極為常見的構(gòu)造，然而，在石英砂巖、硅質(zhì)巖及鹽巖中也可出現(xiàn)。縫合線是指在垂直碳酸鹽巖等巖石層理的切面中發(fā)育的鋸齒狀縫隙。在三維空間中，實(shí)際上它是由許多參差不齊的小柱所組成的復(fù)雜曲面。小柱體的柱面上常有明顯的滑動(dòng)擦痕，縫合面上有薄膜狀褐黃色的黏土和鐵質(zhì)充填等。
縫合線形態(tài)多樣，可呈微波狀、鋸齒狀、陡峰狀等。其起伏幅度小者低于1mm，大者高于10cm，甚至達(dá)1m。近于平行層理分布的多見，但也有斜交或垂直層理的。它既可以切穿化石、鮞粒等，又可以繞過它們。一般認(rèn)為，固結(jié)的巖石在負(fù)荷壓力作用下發(fā)生差異溶解可形成縫合線。縫合線的縫合面上充填的黏土物質(zhì)和鐵質(zhì)是壓溶后留下的不溶殘余物(圖11－24)。
縫合線是碳酸鹽巖中經(jīng)常存在的一種微裂隙，對(duì)油、氣、水的運(yùn)移具有一定意義。
圖11－24 縫合線構(gòu)造(劉和甫，1959)
3.結(jié)核
結(jié)核是一種成分、結(jié)構(gòu)、顏色等與圍巖有顯著差異的礦物集合體。結(jié)核主要是成巖階段物質(zhì)重新分配的產(chǎn)物。
結(jié)核形態(tài)很多，有球狀、橢球狀、不規(guī)則團(tuán)塊狀等。大小變化很大，小者幾毫米，大者數(shù)十厘米。其內(nèi)部可為均質(zhì)的，也可呈同心狀、放射狀、包卷狀及網(wǎng)格狀。有的有核心，有的無(wú)核心。結(jié)核在巖石中可以單個(gè)存在，也可呈串珠狀成群出現(xiàn)。
沉積巖中最常見的結(jié)核，從成分上可以分為:碳酸鹽結(jié)核、硅質(zhì)結(jié)核、磷酸鹽結(jié)核、錳質(zhì)結(jié)核、黃鐵礦結(jié)核、白鐵礦結(jié)核、石膏結(jié)核等。
結(jié)核按成因可分為同生結(jié)核、成巖結(jié)核和后生結(jié)核(圖11－25)。①同生結(jié)核形成于沉積過程中，多半是由膠體物質(zhì)圍繞某些質(zhì)點(diǎn)凝集，或由膠體物質(zhì)呈凝塊狀析出而成。成分一般不同于同期沉積物。常見的有硅質(zhì)結(jié)核、鈣質(zhì)結(jié)核等。同生結(jié)核的鑒別標(biāo)志是結(jié)核不穿切層理，層理圍繞結(jié)核彎曲。②成巖結(jié)核是成巖階段物質(zhì)重新分配的產(chǎn)物，它既可以切穿層理，又可見層理圍繞結(jié)核彎曲，有時(shí)結(jié)核內(nèi)還保留殘余的圍巖層理。③后生結(jié)核形成于沉積物固結(jié)之后，因而切穿層理而無(wú)層理彎曲現(xiàn)象。
圖11－25 結(jié)核的成因類型(何起祥，1978)
4.鳥眼構(gòu)造
在細(xì)粒碳酸鹽巖中，常見有一種微小的孔洞，其形狀似鳥的眼睛，一般高1～3mm，長(zhǎng)、寬幾毫米，大致平行層理排列，孔洞常為亮晶方解石充填，這種構(gòu)造稱為鳥眼構(gòu)造(圖11－26)。因?yàn)樗鼈兂３扇撼霈F(xiàn)，故又叫窗格狀構(gòu)造。
圖11－26 鳥眼構(gòu)造(路鳳香等，2002)
鳥眼構(gòu)造的成因還不十分清楚，目前提出的成因假說包括:①露出水平面的細(xì)粒碳酸鹽沉積物收縮;②細(xì)粒碳酸鹽沉積物中的藻類等有機(jī)質(zhì)腐爛所留下的孔洞以及生成的氣泡而造成;③細(xì)粒碳酸鹽巖中的硬石膏等易溶鹽類礦物的晶體、小眼球狀集合體溶解或被交代而生成。
鳥眼構(gòu)造常產(chǎn)生在潮上帶及潮間帶碳酸鹽沉積物中，尤其是潮上帶特別發(fā)育，一般不形成于潮下帶。
三、生物成因的構(gòu)造
生物通過生命活動(dòng)對(duì)沉積構(gòu)造的形成和改造均具有極其重要的作用。生物形成的特殊構(gòu)造包括生物層理(如疊層構(gòu)造)和生物遺跡(如蟲跡、蟲孔)。
1.疊層構(gòu)造
疊層構(gòu)造是由藍(lán)綠藻類分泌的黏液捕獲與黏結(jié)砂、粉砂、泥級(jí)顆粒或晶體而組成的一種紋層構(gòu)造。紋層形態(tài)多變，有的平直，有的波狀彎曲，或呈柱狀環(huán)疊、半球狀覆裹、球狀包覆。呈球狀包覆的疊層石通常稱為藻灰結(jié)核或核形石、藻球。疊層構(gòu)造主要由富藻紋層和富屑紋層相間組成(圖11－27)。
◎富藻紋層:又稱基本暗帶，較薄(0.1mm左右)。紋層中藻體多，有機(jī)質(zhì)高，色暗;碳酸鹽沉積物少。
◎富屑紋層:又稱基本亮帶，較厚(1mm左右)。紋層中藻體少，有機(jī)質(zhì)低，色淺;碳酸鹽沉積物多。
疊層構(gòu)造即由這兩種紋層交替重疊構(gòu)成。常見于碳酸鹽巖、磷灰?guī)r及鐵質(zhì)巖中。
現(xiàn)代碳酸鹽疊層石在潮上帶、期間帶和潮下淺水帶均有分布，是良好的相標(biāo)志。波狀疊層石主要分布在潮上帶的泥坪環(huán)境;分叉的環(huán)柱狀疊層石主要分布在潮間帶;球狀藻灰結(jié)核或藻球是在水底長(zhǎng)期滾動(dòng)而形成的，它是判別潮下帶的可靠標(biāo)志。
圖11－27 疊層構(gòu)造(何起祥，1978)
2.蟲跡和蟲孔
◎蟲跡:是生物在未固結(jié)的沉積層表面留下的活動(dòng)痕跡。蟲跡在下層面上所形成的印模呈圓筒狀或壓扁的埂狀小突起，成彎曲狀、樹枝狀或交叉狀分布。
◎蟲孔:是生物在未固結(jié)的沉積層內(nèi)部覓食或穴居的孔道。在濱淺海、潮坪及不穩(wěn)定的陸緣帶，蟲孔一般簡(jiǎn)單，多垂直于層面，孔較深;在深海軟泥中，蟲孔一般雜亂，多垂直于層面，孔較淺;在潮下淺海過渡區(qū)域，蟲孔多為傾斜的，或向垂直層面或向平行層面過渡。
蟲跡和蟲孔是良好的相標(biāo)志(圖11－28)。
圖11－28 蟲孔與蟲跡(塞拉赫，1967)
生物的鉆孔活動(dòng)對(duì)原生沉積構(gòu)造具有極為強(qiáng)烈的破壞和改造作用。由生物擾動(dòng)作用形成的各種不規(guī)則的構(gòu)造，稱為生物擾動(dòng)構(gòu)造，它可使原來(lái)具有層理的巖石變?yōu)榫|(zhì)的無(wú)層理的巖石(圖11－29)。
圖11－29 生物擾動(dòng)構(gòu)造(Mooreetal.，1957)
沉積巖的構(gòu)造可分為四種基本類型：層理構(gòu)造、層面構(gòu)造、結(jié)核和生物成因構(gòu)造。其中，層理構(gòu)造又可根據(jù)其形態(tài)進(jìn)一步分為水平層理、單斜層理、交錯(cuò)層理、波狀層理和序粒。
此外，沉積巖的碎屑結(jié)構(gòu)也是其重要構(gòu)造類型。這種結(jié)構(gòu)由母巖風(fēng)化剝蝕、搬運(yùn)、沉積、膠結(jié)形成，根據(jù)碎屑的粒度（顆粒大小）和圓度（磨圓程度）可以進(jìn)一步分類為角礫巖結(jié)構(gòu)、礫石結(jié)構(gòu)、砂質(zhì)結(jié)構(gòu)和粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)。
如果按成因分，有機(jī)械成因的沉積構(gòu)造比如水平層理、各種交錯(cuò)層理，生物成因的比如生物鉆孔、蟲跡，化學(xué)成因的比如假晶、龜裂紋等
休狗17366444005： 沉積巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造及其與形成過程的關(guān)系 -
和田市牙型： ______ 以物質(zhì)來(lái)源為主要考慮因素的分類,沉積巖被分成三類,即由母巖風(fēng)化物質(zhì)、火山碎屑物質(zhì)和生物遺體形成的不同沉積巖. 母巖分化產(chǎn)物形成的沉積巖是最主要的沉積巖類型,包括碎屑巖和化學(xué)巖兩類.碎屑巖根據(jù)粒度細(xì)分為礫巖、砂巖、粉...
休狗17366444005： 沉積巖的物質(zhì)來(lái)源,分類及構(gòu)造特征 -
和田市牙型： ______ 我們是學(xué)地質(zhì)的-- 嘿嘿-- 最少有四個(gè)大學(xué)的網(wǎng)站有普通地質(zhì)學(xué)的教程-- 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 南京大學(xué) 西北大學(xué) 東華理工學(xué)院 嘿嘿 物質(zhì)來(lái)源就是巖漿巖\\變質(zhì)巖,三大巖層是相互轉(zhuǎn)化的-- 所以非要說他的物質(zhì)來(lái)源 那就是其他兩中巖石了-- ...
休狗17366444005： 沉積巖的結(jié)構(gòu)指組成沉積的組分的( )、( )、( )及其相互關(guān)系,主要有碎屑結(jié)構(gòu)和非碎屑結(jié)構(gòu)兩種類型. -
和田市牙型： ______ 沉積巖結(jié)構(gòu)是指沉積巖顆粒的性質(zhì),大小,形態(tài)及其相互關(guān)系.
休狗17366444005： 根據(jù)沉積巖的成因、成份及結(jié)構(gòu)可分為() -
和田市牙型： ______[答案] 以物質(zhì)來(lái)源為主要考慮因素的分類,沉積巖被分成三類,即由母巖風(fēng)化物質(zhì)、火山碎屑物質(zhì)和生物遺體形成的不同沉積巖.母巖分化產(chǎn)物形成的沉積巖是最主要的沉積巖類型,包括碎屑巖和化學(xué)巖兩類.碎屑巖根據(jù)粒度細(xì)分為礫巖、...
休狗17366444005： 沉積巖是由哪些部分組成的? -
和田市牙型： ______ 沉積巖又稱為水成巖,是組成地球巖石圈的三種主要巖石之一,另外兩種是巖漿巖和變質(zhì)巖.是在地表不太深的地方,其他巖石的風(fēng)化產(chǎn)物和一些火山噴發(fā)物經(jīng)過水流或冰川的搬運(yùn)、沉積、成巖作用形成的巖石. 在地球地表,有70%的巖石是沉積巖,但如果從地球表面到16千米深的整個(gè)巖石圈算,沉積巖只占5%.沉積巖主要包括石灰?guī)r、砂巖和頁(yè)巖等.沉積巖中所含有的礦產(chǎn),占世界全部礦產(chǎn)蘊(yùn)藏量的80%.
休狗17366444005： 沉積巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造及其與形成過程的關(guān)系 -
和田市牙型： ______[答案] 以物質(zhì)來(lái)源為主要考慮因素的分類,沉積巖被分成三類,即由母巖風(fēng)化物質(zhì)、火山碎屑物質(zhì)和生物遺體形成的不同沉積巖.母巖分化產(chǎn)物形成的沉積巖是最主要的沉積巖類型,包括碎屑巖和化學(xué)巖兩類.碎屑巖根據(jù)粒度細(xì)分為礫巖、...
休狗17366444005： 三大類巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特點(diǎn)?急, -
和田市牙型： ______[答案] 巖漿巖:是由地殼內(nèi)部上升的巖漿侵入地殼或噴出地表冷凝而成的,又稱火成巖.巖漿主要來(lái)源于地幔上部的軟流層,那里溫... 氣孔構(gòu)造發(fā)育,黑色致密的玄武巖,流紋構(gòu)造顯著的酸性噴出巖——流紋巖等. 沉積巖:是地面即成巖石在外力作用下,經(jīng)...
休狗17366444005： 地質(zhì)構(gòu)造有哪幾種 -
和田市牙型： ______[答案] 典型的基本構(gòu)造形態(tài):一、水平構(gòu)造和單斜構(gòu)造1.水平構(gòu)造未經(jīng)構(gòu)造變動(dòng)的沉積巖層,其形成時(shí)的原始產(chǎn)狀是水平的,先沉積的老巖層在下,后沉積的新巖層在上,稱為水平構(gòu)造.分布:只是局限于受地殼運(yùn)動(dòng)影響輕微的地區(qū).2.單斜構(gòu)造原來(lái)水平的巖...
表11－4 沉積巖的構(gòu)造分類
一、物理成因的構(gòu)造
(一)層理構(gòu)造
層理是沉積巖(沉積物)的成分、結(jié)構(gòu)、顏色及層的厚度、形狀等沿縱向的變化而表現(xiàn)出的成層現(xiàn)象。層理的組成單位包括細(xì)層、層系和層系組(圖11－12)。
圖11－12 層理的組成(何起祥，1978)
◎細(xì)層:是層理的基本單位，厚度為毫米級(jí)到厘米級(jí)，甚至小于1mm。細(xì)層是穩(wěn)定沉積條件下同時(shí)形成的沉積單位。
◎?qū)酉?由結(jié)構(gòu)、成分、厚度和形態(tài)相似的同類型細(xì)層組成，其上下為層面所限定。層系是一段時(shí)間內(nèi)水動(dòng)力條件相對(duì)穩(wěn)定的沉積產(chǎn)物。
◎?qū)酉到M:由一系列相同層系構(gòu)成，中間無(wú)明顯的不連續(xù)現(xiàn)象。
層理是層的內(nèi)部構(gòu)造。層或巖層則是組成沉積地層的基本單位，其成分、結(jié)構(gòu)、內(nèi)部構(gòu)造和顏色基本均一，上下由明顯的層面與相鄰層分開。它是在較大區(qū)域內(nèi)生成條件基本一致的情況下形成的巖石地質(zhì)體。
層或巖層的厚度變化很大，它可以包括一個(gè)或若干個(gè)細(xì)層、層系甚至層系組。層的厚度是重要的描述標(biāo)志，也是沉積過程穩(wěn)定程度的間接標(biāo)志。根據(jù)單層厚度，層可分為塊狀層(＞1m)、厚層(1～0.5m)、中厚層(0.5～0.1m)、薄層(0.1～0.01m)、微薄層(紋層)(＜0.01m)。需要指出的是，層或巖層的厚度是指上下層面之間的距離，而層理的厚度則指層系上下界面之間的距離。
根據(jù)層理的形態(tài)，可將層理分為下列類型:
1.水平層理
細(xì)層界面平直，彼此互相平行且與層面平行(圖11－12中自上而下的第一個(gè)層系組)。細(xì)層厚度多在1mm以下，少數(shù)可達(dá)1～2mm。通常發(fā)育在泥質(zhì)巖、粉砂巖或粒度相當(dāng)?shù)钠渌麕r層中，是水流緩慢或靜水水動(dòng)力條件下的沉積產(chǎn)物。
2.平行層理
幾何特征與水平層理相似，也是由界面平直、彼此互相平行且與層面平行的細(xì)層構(gòu)成。二者的區(qū)別在于，平行層理的細(xì)層厚度較大，沉積物粒度較粗、細(xì)層之間的界面不清晰。有些巖石沿細(xì)層之間的界面可以剝開，剝開面上可出現(xiàn)一些長(zhǎng)短不一、相互平行的微細(xì)溝脊?fàn)钪本€狀條紋(剝離線理)。平行層理常發(fā)育于砂巖或粒度相當(dāng)?shù)钠渌麕r石類型中，是水體較淺、流速較高的水動(dòng)力條件下的沉積產(chǎn)物(圖11－13)。
圖11－13 平行層理與剝離線理(Harms，1975)
3.波狀層理
細(xì)層界面呈波狀起伏，但總方向平行于層面(圖11－12中自上而下的第二個(gè)層系組)。層系界面或平行細(xì)層或切割細(xì)層。波形有對(duì)稱的，也有不對(duì)稱的;有規(guī)則的，也有不規(guī)則的。一般情況下，波狀層理形成于波浪和水流可以波及水底沉積的淺水區(qū)。如在海濱、湖濱以及河漫灘等沉積環(huán)境中，波狀層理比較多見。
4.交錯(cuò)層理
細(xì)層與層面斜交，細(xì)層之間相互平行。細(xì)層和層系界面可以是平面，也可以是曲面，相互之間往往斜交，偶爾也平行。相鄰的層系界面可以彼此獨(dú)立，也可以依次切割。交錯(cuò)層理一般發(fā)育于粉砂巖、砂巖、礫巖或粒度相當(dāng)?shù)钠渌麕r石類型中。按照層系的形態(tài)可細(xì)分為板狀交錯(cuò)層理、楔狀交錯(cuò)層理、槽狀交錯(cuò)層理(圖11－14)。
圖11－14 交錯(cuò)層理的基本類型(何起祥，1978)
(1)板狀交錯(cuò)層理:細(xì)層平直或下凹，與層系界面斜交。層系界面為平面，彼此之間相互平行且與層面平行，單個(gè)層系呈等厚的板狀。
(2)楔狀交錯(cuò)層理:雖然細(xì)層與層面斜交、細(xì)層之間相互平行、層系界面為平面，但層系界面之間不平行，單個(gè)層系不等厚而呈現(xiàn)為楔狀形態(tài)。
(3)槽狀交錯(cuò)層理:層系下界面為槽形沖刷面，細(xì)層頂部遭受切割。在層理的橫切面上，層系界面呈槽狀，細(xì)層與之一致;在縱切面上，層系界面呈弧狀相切割，細(xì)層與之斜交。
上述交錯(cuò)層理可按層系的最大厚度進(jìn)一步劃分為小型(＜3cm)、中型(3～10cm)和大型(＞10cm)(路鳳香等，2002)。交錯(cuò)層理大多是定向水流的沉積產(chǎn)物，同一層系內(nèi)細(xì)層的傾斜方向?yàn)樵搶酉党练e時(shí)的水流方向。
(4)其他交錯(cuò)層理:除上述常見的交錯(cuò)層理外，還有一些雖然分布局限，但卻具有非常確定的沉積環(huán)境與流體動(dòng)力學(xué)意義。這些層理包括羽狀交錯(cuò)層理、沖洗交錯(cuò)層理、浪成交錯(cuò)層理、丘狀交錯(cuò)層理、脈狀層理與透鏡狀層理、風(fēng)成交錯(cuò)層理(圖11－15)等。
◎羽狀交錯(cuò)層理:是指上下相鄰層系中的細(xì)層傾斜方向相反的交錯(cuò)層理，也稱魚骨狀或雙向交錯(cuò)層理。通常發(fā)育于水流方向可以反轉(zhuǎn)的沉積環(huán)境中，如潮汐帶等。
◎浪成交錯(cuò)層理:剖面上很像槽狀交錯(cuò)層理，層系界面波狀起伏，局部對(duì)下伏層系界面有較強(qiáng)的切割，橫向上可過渡為相鄰層內(nèi)的某個(gè)細(xì)層界面。細(xì)層多為橫向延伸的舒緩波曲狀，大致與層系界面平行，但在層系的一端會(huì)逐漸匯聚成束狀或被另一個(gè)層系界面交切。浪成交錯(cuò)層理是在沉積速率較高的條件下，由水的流動(dòng)和振蕩作用綜合形成，一般發(fā)育于富含泥質(zhì)的粉砂巖或細(xì)砂巖中。它可形成于各種水深條件下，但在淺水中容易遭到破壞。
圖11－15 其他交錯(cuò)層理(Reinecketal.，1973;Harms，1975;Tucker，2008)
◎沖洗交錯(cuò)層理:屬于羽狀交錯(cuò)層理或楔狀交錯(cuò)層理的特殊類型，區(qū)別在于同一層系的上下界面和它們與層面的夾角都很小，相鄰層系的細(xì)層傾斜方向可以相同，也可以相反，細(xì)層非常平直，與層系界面大致平行或小角度相交。該層理形成于反復(fù)沖刷的濱海或?yàn)I湖沉積環(huán)境，發(fā)育于砂巖或與之粒度相當(dāng)?shù)钠渌麕r石類型中。
◎丘狀交錯(cuò)層理層:系呈寬緩的圓丘狀，縱剖面上，丘寬可達(dá)1～5m，丘高約0.2～0.50m，縱向上大多只出現(xiàn)1～3個(gè)層系。層系內(nèi)的細(xì)層與層系邊界基本平行，但向丘頂或丘谷方向收斂，在丘谷處與相鄰層系內(nèi)的細(xì)層以小角度交錯(cuò)或過渡，在與浪成交錯(cuò)層理很相似。實(shí)際上，丘狀交錯(cuò)層理的形成也與水的振蕩有關(guān)，是水面的巨浪引起深部水體隨之振蕩的產(chǎn)物，只是它標(biāo)志的水深要比浪成交錯(cuò)層理更深，發(fā)育在富含泥質(zhì)的粉砂巖或細(xì)砂巖中。
◎洼狀交錯(cuò)層理:是彼此以低角度交錯(cuò)的淺洼坑，洼坑的寬度一般為1～5mm，其內(nèi)部充填的細(xì)層與淺洼坑底界面平行，而向上變成很緩的波狀并近于平行的層理。對(duì)洼狀交錯(cuò)層理的研究程度不深，概念還不十分清楚。有人認(rèn)為洼狀交錯(cuò)層理是丘狀交錯(cuò)層理的伴生部分，即向上凸起的丘之間的向下部分，但在層序上，洼狀交錯(cuò)層理通常位于丘狀交錯(cuò)層理之上。
◎風(fēng)成交錯(cuò)層理:通常由板狀或楔狀層系組成，層系和細(xì)層均較厚，層系厚度一般為數(shù)十厘米到數(shù)米，細(xì)層厚度最厚可達(dá)2～5m，多呈板狀。發(fā)育于基質(zhì)含量極低的中細(xì)砂巖中，形成于沙漠和海岸帶等。
5.遞變層理
遞變層理亦稱粒序?qū)永恚练e物粒度在縱向上具逐漸增加或減小的特征。遞變層理可細(xì)分為正遞變層理和反遞變層理等類型(圖11－16)。
圖11－16 遞變層理(劉易斯，1989)
6.脈狀層理和透鏡狀層理
脈狀層理和透鏡狀層理為泥質(zhì)和砂質(zhì)(通常為粉砂或細(xì)砂)沉積物交替沉積形成的一種復(fù)合層理。①脈狀層理亦稱壓扁層理，其主要特征是沉積物以砂為主;在剖面上，泥質(zhì)沉積物以起伏脈狀或細(xì)長(zhǎng)飄帶狀等夾在砂質(zhì)沉積物中。②透鏡狀層理正好相反，沉積物以泥為主，剖面上，砂質(zhì)沉積物以起伏脈狀或細(xì)長(zhǎng)飄帶狀等夾在泥質(zhì)沉積物中(圖11－17);垂向上，間隔出現(xiàn)的砂或泥的厚度均較薄，一般不超過1～2cm，常常只有幾毫米。脈狀層理和透鏡狀層理常常共生，二者都是在沉積物供應(yīng)豐富的條件下由流速不穩(wěn)定的水流所形成。若流速總體較高，短暫出現(xiàn)流速降低時(shí)形成脈狀層理。若流速總體較低，短暫出現(xiàn)流速升高時(shí)則形成透鏡狀層理。這兩種層理通常發(fā)育在河漫灘、三角洲前緣、潮汐帶和濱湖等沉積環(huán)境中。
圖11－17 脈狀層理和透鏡狀層理(姜在興，2003)
7.韻律層理
韻律層理是由層與層平行或近于平行的兩種或兩種以上巖性的薄層相互重復(fù)出現(xiàn)所組成，常見砂質(zhì)層和泥質(zhì)層的韻律互層。韻律層理的成因很多，可以由潮汐環(huán)境的周期變化形成潮汐韻律層理;也可以由氣候的季節(jié)性變化形成淺色層和深色層的成對(duì)互層，即季節(jié)性韻律層理;還可以由濁流沉積形成復(fù)理石韻律層理等。
8.塊狀層理
塊狀層理也稱均勻?qū)永砘驂K狀構(gòu)造。其特征為肉眼觀察不到任何不均一現(xiàn)象。塊狀層理可以是懸浮物質(zhì)快速沉積而形成，也可以是高密度無(wú)分選的沉積物沉積而成。此外，生物的強(qiáng)烈擾動(dòng)也可以使沉積物原生層理消失殆盡而形成塊狀層理。
(二)層面構(gòu)造
在巖層上下層面出現(xiàn)的各種不平坦的沉積構(gòu)造痕跡統(tǒng)稱為層面構(gòu)造。層面構(gòu)造種類多樣，常見的類型包括沖刷構(gòu)造、波痕、泥裂、雨痕與雹痕等。
1.沖刷構(gòu)造
沖刷構(gòu)造是一種發(fā)育在不同粒度巖層分界面上的凹凸?fàn)顦?gòu)造，是較高流速流體對(duì)下伏沉積物頂面沖刷而形成的下凹坑槽，后又被上覆沉積物覆蓋并保存下來(lái)(圖11－18)。
圖11－18 沖刷構(gòu)造特征
沖刷形成的坑槽稱沖坑或沖槽，合稱為沖刷痕。通常被沖刷的沉積物粒度較細(xì)，而覆蓋的沉積物粒度較粗，并且在覆蓋層的底部常常含有下伏被沖刷層的碎屑。沖刷槽一般長(zhǎng)幾厘米到幾十厘米，寬0.5cm到幾厘米，深幾毫米到幾厘米。平面上，呈舌狀或不規(guī)則狀。沖刷槽的上游深且陡，向下游逐漸變淺變緩直至出現(xiàn)正常的沉積物表面。沖刷槽的長(zhǎng)軸與流水方向一致。
一般情況下，覆蓋層比被沖刷層抗風(fēng)化，因此，覆蓋層的底部往往保留與沖刷痕的大小和形態(tài)完全一致的凸起，這種凸起一般稱為鑄模或印模。由鑄模或印模的凸起端到低平端代表了沖刷流體的流向。
此外，在泥巖的頂面有時(shí)可見有樹枝狀分叉的下凹痕跡。這種痕跡為流痕，是不穩(wěn)定的流水在未固結(jié)的沉積物表面沖刷出來(lái)的。流痕的形成常需要一定的坡度(2°～3°)，常見于潮上帶或潮間帶的泥坪、湖海的濱岸沙灘或河漫灘等沉積環(huán)境。流痕為非水下沉積環(huán)境的識(shí)別標(biāo)志之一。在流痕上覆沉積物表面保留下來(lái)的印模稱為流痕印模。
2.波痕
波痕是流水或風(fēng)在非黏性沉積物表面形成的波狀起伏的底形，它由一系列近于平行的呈線性延長(zhǎng)的波峰和波谷組成(圖11－19)，波痕的延長(zhǎng)方向一般垂直于流體的運(yùn)動(dòng)方向。有時(shí)可見兩組波痕互相交叉而成蜂窩狀或菱形。有時(shí)在較大的波痕上又疊加次級(jí)波痕。沿延伸方向波痕分叉現(xiàn)象也很常見。
圖11－19 波痕形態(tài)要素(何起祥，1978)
根據(jù)成因，波痕可分為流水波痕、浪成波痕和風(fēng)成波痕3種類型。
◎流水波痕:為單向水流的沉積產(chǎn)物。一般不對(duì)稱，其緩坡延伸方向指示水流方向。重礦物和粗碎屑分布于波谷。隨著水流強(qiáng)度增加，波脊由直線形逐漸變?yōu)閺澢鸂钅酥列略滦巍Ａ魉ê垡娪诤恿鳝h(huán)境及有底流的湖、海區(qū)。
◎浪成波痕:由波浪作用形成，見于湖、海的淺水帶。一般波峰尖銳，波谷圓滑，多數(shù)對(duì)稱。
◎風(fēng)成波痕:以極不對(duì)稱為特征，波峰與波谷均圓滑。重礦物與較粗的顆粒集中分布于波峰處。
3.泥裂
泥裂又稱干裂或龜裂，系由未固結(jié)的細(xì)粒沉積物(泥、粉砂及細(xì)粒碳酸鹽沉積物)出露水面，遭暴曬快速脫水收縮而形成。裂縫剖面呈V字形，平面相互連接呈多邊形。干裂往往會(huì)被上覆沉積物充填(圖11－20)。干裂一般發(fā)育于沼澤、湖泊、河漫灘、潟湖濱岸潮坪及淺灘地帶的泥巖、泥質(zhì)粉砂巖或相當(dāng)粒度的石灰?guī)r中。泥裂為淺水標(biāo)志，泥裂的V字形特征可作為地層頂?shù)椎呐袆e依據(jù)。
4.雨痕和雹痕
◎雨痕:是雨滴落在松軟沉積物表面上形成的圓形或橢圓形凹穴。若雨滴直落，雨痕呈圓形;若斜落，則雨痕呈橢圓形。只有在雨量很小的干旱、半干旱氣候條件下，雨痕才能得以保存。
◎雹痕:與雨痕相似，區(qū)別在于雹痕規(guī)模稍大，較深，形狀不規(guī)則，具有略微突起的邊緣，往往很粗糙。
圖11－20 泥裂示意圖(施羅克，1948)
(三)同生變形構(gòu)造
同生變形構(gòu)造是在沉積物沉積的同時(shí)或固結(jié)成巖之前，沉積物處于塑性狀態(tài)下形成的構(gòu)造。同生變形構(gòu)造往往局限于一定的層位，上下為正常的沉積層。同生變形構(gòu)造的成因主要為重力作用引起的水下滑塌、上覆沉積物負(fù)荷不均引起的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)等。常見的同生變形構(gòu)造包括負(fù)荷印模、變形層理和碎屑巖脈等。
1.負(fù)荷印模
負(fù)荷印模也稱為重荷模，常見于泥質(zhì)層之上的砂質(zhì)層底面上。它是由飽含水分的軟泥沉積物在塑性狀態(tài)下，接受上覆砂質(zhì)沉積物負(fù)荷不均衡所造成的。負(fù)荷印模常呈圓形或不規(guī)則的瘤狀凸起、排列雜亂、大小不等。負(fù)荷印模常見于濁積巖中，在淺海、潮坪及河流環(huán)境中也可出現(xiàn)。
2.變形層理與包卷層理
變形層理是由原生層理經(jīng)變形而成。包卷層理系指一種呈復(fù)雜褶皺狀的變形層理。層理的褶皺一般連續(xù)，谷寬緩而峰窄尖，常呈同斜傾臥，厚度穩(wěn)定，上下層面平整。在巖層中部或稍偏上部褶皺幅度最大，向上下層面幅度減小。這種構(gòu)造常產(chǎn)生在2～25cm厚的粗粉砂、細(xì)砂層內(nèi)。
包卷層理主要見于濁積巖，在潮坪和河漫灘沉積中也可見及。其形成與沉積層的差異液化有關(guān)，液化層的層間流動(dòng)引起了原生層理的彎曲。也可能與差異負(fù)荷作用有關(guān)(圖11－21)。
圖11－21 包卷層理素描圖(何起祥，1978)
3.碎屑巖脈
飽含水的砂或粉砂，在差異壓力作用下，上沖注入到附近沉積層裂隙中(圖11－22)，從而形成碎屑巖脈或巖墻、巖床等。常見的碎屑巖脈一般規(guī)模不大，但也有延伸較遠(yuǎn)者。
圖11－22 砂巖脈(何起祥，1978)
二、化學(xué)成因的構(gòu)造
化學(xué)成因的構(gòu)造是指在成巖過程中由化學(xué)作用形成的構(gòu)造，這種構(gòu)造多是溶解－沉淀聯(lián)合作用的結(jié)果。常見的化學(xué)成因構(gòu)造包括晶痕、縫合線、結(jié)核、鳥眼構(gòu)造等。
1.晶痕與假晶
在化學(xué)沉積作用中結(jié)晶出來(lái)的礦物晶體被泥或砂質(zhì)沉積物掩埋之后，因沉積物失水收縮可稍稍突出于巖層頂面，突出部分同時(shí)也會(huì)嵌入到覆蓋層的底面。當(dāng)?shù)V物晶體被選擇性溶解后就會(huì)在兩巖層接觸面上留下與礦物晶體大小和形態(tài)完全一致的空洞，該空洞稱為晶痕。晶痕被充填或被其他礦物交代就形成了假晶。形成晶痕或假晶的礦物主要為石鹽和石膏(圖11－23)。石鹽和石膏都是超高鹽度條件下的結(jié)晶產(chǎn)物，因而，石鹽和石膏假晶均可指示干旱炎熱氣候條件和淺水沉積環(huán)境(內(nèi)陸鹽湖或?yàn)I海)。
圖11－23 石鹽假晶(何起祥，1978)
2.縫合線
縫合線是碳酸鹽巖中極為常見的構(gòu)造，然而，在石英砂巖、硅質(zhì)巖及鹽巖中也可出現(xiàn)。縫合線是指在垂直碳酸鹽巖等巖石層理的切面中發(fā)育的鋸齒狀縫隙。在三維空間中，實(shí)際上它是由許多參差不齊的小柱所組成的復(fù)雜曲面。小柱體的柱面上常有明顯的滑動(dòng)擦痕，縫合面上有薄膜狀褐黃色的黏土和鐵質(zhì)充填等。
縫合線形態(tài)多樣，可呈微波狀、鋸齒狀、陡峰狀等。其起伏幅度小者低于1mm，大者高于10cm，甚至達(dá)1m。近于平行層理分布的多見，但也有斜交或垂直層理的。它既可以切穿化石、鮞粒等，又可以繞過它們。一般認(rèn)為，固結(jié)的巖石在負(fù)荷壓力作用下發(fā)生差異溶解可形成縫合線。縫合線的縫合面上充填的黏土物質(zhì)和鐵質(zhì)是壓溶后留下的不溶殘余物(圖11－24)。
縫合線是碳酸鹽巖中經(jīng)常存在的一種微裂隙，對(duì)油、氣、水的運(yùn)移具有一定意義。
圖11－24 縫合線構(gòu)造(劉和甫，1959)
3.結(jié)核
結(jié)核是一種成分、結(jié)構(gòu)、顏色等與圍巖有顯著差異的礦物集合體。結(jié)核主要是成巖階段物質(zhì)重新分配的產(chǎn)物。
結(jié)核形態(tài)很多，有球狀、橢球狀、不規(guī)則團(tuán)塊狀等。大小變化很大，小者幾毫米，大者數(shù)十厘米。其內(nèi)部可為均質(zhì)的，也可呈同心狀、放射狀、包卷狀及網(wǎng)格狀。有的有核心，有的無(wú)核心。結(jié)核在巖石中可以單個(gè)存在，也可呈串珠狀成群出現(xiàn)。
沉積巖中最常見的結(jié)核，從成分上可以分為:碳酸鹽結(jié)核、硅質(zhì)結(jié)核、磷酸鹽結(jié)核、錳質(zhì)結(jié)核、黃鐵礦結(jié)核、白鐵礦結(jié)核、石膏結(jié)核等。
結(jié)核按成因可分為同生結(jié)核、成巖結(jié)核和后生結(jié)核(圖11－25)。①同生結(jié)核形成于沉積過程中，多半是由膠體物質(zhì)圍繞某些質(zhì)點(diǎn)凝集，或由膠體物質(zhì)呈凝塊狀析出而成。成分一般不同于同期沉積物。常見的有硅質(zhì)結(jié)核、鈣質(zhì)結(jié)核等。同生結(jié)核的鑒別標(biāo)志是結(jié)核不穿切層理，層理圍繞結(jié)核彎曲。②成巖結(jié)核是成巖階段物質(zhì)重新分配的產(chǎn)物，它既可以切穿層理，又可見層理圍繞結(jié)核彎曲，有時(shí)結(jié)核內(nèi)還保留殘余的圍巖層理。③后生結(jié)核形成于沉積物固結(jié)之后，因而切穿層理而無(wú)層理彎曲現(xiàn)象。
圖11－25 結(jié)核的成因類型(何起祥，1978)
4.鳥眼構(gòu)造
在細(xì)粒碳酸鹽巖中，常見有一種微小的孔洞，其形狀似鳥的眼睛，一般高1～3mm，長(zhǎng)、寬幾毫米，大致平行層理排列，孔洞常為亮晶方解石充填，這種構(gòu)造稱為鳥眼構(gòu)造(圖11－26)。因?yàn)樗鼈兂３扇撼霈F(xiàn)，故又叫窗格狀構(gòu)造。
圖11－26 鳥眼構(gòu)造(路鳳香等，2002)
鳥眼構(gòu)造的成因還不十分清楚，目前提出的成因假說包括:①露出水平面的細(xì)粒碳酸鹽沉積物收縮;②細(xì)粒碳酸鹽沉積物中的藻類等有機(jī)質(zhì)腐爛所留下的孔洞以及生成的氣泡而造成;③細(xì)粒碳酸鹽巖中的硬石膏等易溶鹽類礦物的晶體、小眼球狀集合體溶解或被交代而生成。
鳥眼構(gòu)造常產(chǎn)生在潮上帶及潮間帶碳酸鹽沉積物中，尤其是潮上帶特別發(fā)育，一般不形成于潮下帶。
三、生物成因的構(gòu)造
生物通過生命活動(dòng)對(duì)沉積構(gòu)造的形成和改造均具有極其重要的作用。生物形成的特殊構(gòu)造包括生物層理(如疊層構(gòu)造)和生物遺跡(如蟲跡、蟲孔)。
1.疊層構(gòu)造
疊層構(gòu)造是由藍(lán)綠藻類分泌的黏液捕獲與黏結(jié)砂、粉砂、泥級(jí)顆粒或晶體而組成的一種紋層構(gòu)造。紋層形態(tài)多變，有的平直，有的波狀彎曲，或呈柱狀環(huán)疊、半球狀覆裹、球狀包覆。呈球狀包覆的疊層石通常稱為藻灰結(jié)核或核形石、藻球。疊層構(gòu)造主要由富藻紋層和富屑紋層相間組成(圖11－27)。
◎富藻紋層:又稱基本暗帶，較薄(0.1mm左右)。紋層中藻體多，有機(jī)質(zhì)高，色暗;碳酸鹽沉積物少。
◎富屑紋層:又稱基本亮帶，較厚(1mm左右)。紋層中藻體少，有機(jī)質(zhì)低，色淺;碳酸鹽沉積物多。
疊層構(gòu)造即由這兩種紋層交替重疊構(gòu)成。常見于碳酸鹽巖、磷灰?guī)r及鐵質(zhì)巖中。
現(xiàn)代碳酸鹽疊層石在潮上帶、期間帶和潮下淺水帶均有分布，是良好的相標(biāo)志。波狀疊層石主要分布在潮上帶的泥坪環(huán)境;分叉的環(huán)柱狀疊層石主要分布在潮間帶;球狀藻灰結(jié)核或藻球是在水底長(zhǎng)期滾動(dòng)而形成的，它是判別潮下帶的可靠標(biāo)志。
圖11－27 疊層構(gòu)造(何起祥，1978)
2.蟲跡和蟲孔
◎蟲跡:是生物在未固結(jié)的沉積層表面留下的活動(dòng)痕跡。蟲跡在下層面上所形成的印模呈圓筒狀或壓扁的埂狀小突起，成彎曲狀、樹枝狀或交叉狀分布。
◎蟲孔:是生物在未固結(jié)的沉積層內(nèi)部覓食或穴居的孔道。在濱淺海、潮坪及不穩(wěn)定的陸緣帶，蟲孔一般簡(jiǎn)單，多垂直于層面，孔較深;在深海軟泥中，蟲孔一般雜亂，多垂直于層面，孔較淺;在潮下淺海過渡區(qū)域，蟲孔多為傾斜的，或向垂直層面或向平行層面過渡。
蟲跡和蟲孔是良好的相標(biāo)志(圖11－28)。
圖11－28 蟲孔與蟲跡(塞拉赫，1967)
生物的鉆孔活動(dòng)對(duì)原生沉積構(gòu)造具有極為強(qiáng)烈的破壞和改造作用。由生物擾動(dòng)作用形成的各種不規(guī)則的構(gòu)造，稱為生物擾動(dòng)構(gòu)造，它可使原來(lái)具有層理的巖石變?yōu)榫|(zhì)的無(wú)層理的巖石(圖11－29)。
圖11－29 生物擾動(dòng)構(gòu)造(Mooreetal.，1957)
沉積巖的構(gòu)造可分為四種基本類型：層理構(gòu)造、層面構(gòu)造、結(jié)核和生物成因構(gòu)造。其中，層理構(gòu)造又可根據(jù)其形態(tài)進(jìn)一步分為水平層理、單斜層理、交錯(cuò)層理、波狀層理和序粒。
此外，沉積巖的碎屑結(jié)構(gòu)也是其重要構(gòu)造類型。這種結(jié)構(gòu)由母巖風(fēng)化剝蝕、搬運(yùn)、沉積、膠結(jié)形成，根據(jù)碎屑的粒度（顆粒大小）和圓度（磨圓程度）可以進(jìn)一步分類為角礫巖結(jié)構(gòu)、礫石結(jié)構(gòu)、砂質(zhì)結(jié)構(gòu)和粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)。
如果按成因分，有機(jī)械成因的沉積構(gòu)造比如水平層理、各種交錯(cuò)層理，生物成因的比如生物鉆孔、蟲跡，化學(xué)成因的比如假晶、龜裂紋等
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沉積巖構(gòu)造主要包括以下幾種類型：1. 層狀構(gòu)造 沉積巖最顯著的特征之一是層狀構(gòu)造。這是由于沉積物在長(zhǎng)時(shí)間堆積和固化過程中形成的。不同的層可以展示沉積環(huán)境的變化，例如顏色、礦物成分和化石的差異，這些特征反映了當(dāng)時(shí)的氣候、水流和地形條件。2. 交錯(cuò)層構(gòu)造 在某些沉積巖中，由于水流方向的變化或是...
沉積巖有哪些構(gòu)造
1. 沉積巖的構(gòu)造種類包括層狀構(gòu)造、交錯(cuò)層構(gòu)造和塊狀構(gòu)造。2. 層狀構(gòu)造是沉積巖最普遍的構(gòu)造形式，沉積巖層呈現(xiàn)出水平、微傾斜或傾斜的層狀疊加。3. 層狀構(gòu)造的形成與連續(xù)和平穩(wěn)的沉積環(huán)境有關(guān)，每一層都記錄了特定的環(huán)境條件和物質(zhì)來(lái)源，化石的存在為地質(zhì)歷史提供了證據(jù)。4. 交錯(cuò)層構(gòu)造特征為沉積巖...
沉積巖的構(gòu)造分類
1. 原生構(gòu)造：指在沉積巖形成過程中直接形成的構(gòu)造，這些構(gòu)造在沉積物堆積和固結(jié)成巖的過程中形成。2. 變形構(gòu)造：沉積物在固結(jié)成巖之前，由于外力作用而發(fā)生變形形成的構(gòu)造。3. 化學(xué)成因構(gòu)造：在沉積物固結(jié)成巖之前或之后，由于化學(xué)作用形成的構(gòu)造。例如，縫合線和疊錐是化學(xué)成因構(gòu)造的例子。4. 生物成...
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沉積巖的構(gòu)造類型
由純化學(xué)作用形成的結(jié)構(gòu)，包括結(jié)晶粒狀、凝膠狀以及豆?fàn)畹冉Y(jié)構(gòu)。1.4 生物結(jié)構(gòu) 主要由生物遺體或碎片組成的結(jié)構(gòu)，例如硅藻土。2. 構(gòu)造類型 2.1 層理構(gòu)造 在沉積巖中，物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)和顏色沿垂直方向變化形成層理。2.2 層面構(gòu)造 沉積巖層面上保留的自然作用痕跡，反映巖層特性和沉積環(huán)境，如波痕和雨痕...
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