化学成因的沉积构造

1、第三节第三节 化学成因的沉积构造化学成因的沉积构造 一、结晶构造一、结晶构造 二、压溶构造二、压溶构造 三、增生与交代构造三、增生与交代构造 这类构造是指在沉积时期和沉积期后由这类构造是指在沉积时期和沉积期后由结晶、溶解、沉淀等化学作用在沉积面上或结晶、溶解、沉淀等化学作用在沉积面上或沉积物中所形成的沉积构造。沉积物中所形成的沉积构造。 这类次生成因的沉积构造是沉淀和溶解这类次生成因的沉积构造是沉淀和溶解二种作用的结果。如晶体印痕、结核、缝合二种作用的结果。如晶体印痕、结核、缝合线、叠锥等。线、叠锥等。 一、结晶构造一、结晶构造 （一）晶体印痕与假晶（一）晶体印痕与假晶 （二）鸟眼与窗孔构造（

2、二）鸟眼与窗孔构造 （三）示顶底构造（三）示顶底构造 （一）晶体印痕与假晶（一）晶体印痕与假晶（crystal imprints and crystal pseudomophos） 在适宜条件下，在松软沉积物表面上形成的在适宜条件下，在松软沉积物表面上形成的盐类和冰等物质的结晶体后来由于溶融、溶解作盐类和冰等物质的结晶体后来由于溶融、溶解作用等而消失，而在层面上留下特殊的晶体印痕。用等而消失，而在层面上留下特殊的晶体印痕。 晶体印痕一般晶体印痕一般在泥质沉积物中容易在泥质沉积物中容易保存。常见的有石盐保存。常见的有石盐晶体印痕（石盐假晶体印痕（石盐假晶）、石膏晶体印痕晶）、石膏晶体印痕（石膏假

3、晶）、冰晶（石膏假晶）、冰晶印痕等。印痕等。 石膏假晶石膏假晶（二）鸟眼与窗孔构造（二）鸟眼与窗孔构造（bird-eye, fenestral structures） 主要出现在泥晶灰岩、微晶白云岩、球粒主要出现在泥晶灰岩、微晶白云岩、球粒灰岩、粉屑、砂屑灰岩中的原生小孔洞，被亮灰岩、粉屑、砂屑灰岩中的原生小孔洞，被亮晶方解石或硬石膏充填。晶方解石或硬石膏充填。 主要出现在潮上带和潮间带上部的沉积物中。主要出现在潮上带和潮间带上部的沉积物中。 成因：气泡成因、收缩成因、生物成因等成因：气泡成因、收缩成因、生物成因等 （三）示顶底构造（三）示顶底构造(geopetal structure) 在碳

4、酸盐岩的原生孔洞中，有两种不同的在碳酸盐岩的原生孔洞中，有两种不同的充填物，在孔洞的底部或下部，为泥屑、粉屑充填物，在孔洞的底部或下部，为泥屑、粉屑等内碎屑充填，色较暗；孔洞的顶部或上部为等内碎屑充填，色较暗；孔洞的顶部或上部为亮晶方解石充填，色较浅，两者之间界面平直，亮晶方解石充填，色较浅，两者之间界面平直，能表示岩层的顶和底。能表示岩层的顶和底。 二、压溶构造二、压溶构造 （一）缝合线（一）缝合线 （二）叠锥构造（二）叠锥构造（一）缝合线（一）缝合线（styolite） 缝合线是一种裂缝构造。缝合线是一种裂缝构造。 常见于碳酸盐岩中，但也出现在石英砂岩、常见于碳酸盐岩中，但也出现在石英砂岩

5、、硅质岩及蒸发岩中。硅质岩及蒸发岩中。 在岩层的切面上，它呈现为锯齿状的在岩层的切面上，它呈现为锯齿状的曲线曲线缝合线缝合线 在平面上，它呈现的参差不齐凹凸起在平面上，它呈现的参差不齐凹凸起伏的面伏的面缝合面缝合面； 从立体上看，这些凹下或凸起的大小从立体上看，这些凹下或凸起的大小不等的柱体不等的柱体缝合柱缝合柱。 缝合线大小：缝合线大小：1mm几十厘米（起伏）几十厘米（起伏） 产状：有的与层面平行，甚至与层面一致，产状：有的与层面平行，甚至与层面一致，有的则与层面交叉或垂直。有的则与层面交叉或垂直。（二）叠锥构造（二）叠锥构造（cone-in-cone structures） 叠锥常见于泥叠

6、锥常见于泥灰岩、钙质泥岩中，灰岩、钙质泥岩中，也可见于石灰岩和也可见于石灰岩和方解石脉中。方解石脉中。 它是由一连串漏斗状锥它是由一连串漏斗状锥体套叠在一起所组成。体套叠在一起所组成。 锥体一般垂直于层面或锥体一般垂直于层面或脉壁，在层面上呈同心圆状，脉壁，在层面上呈同心圆状，纵切面上呈纵切面上呈“V”字型套叠。字型套叠。锥高一般锥高一般110cm，锥顶角，锥顶角3060。三、增生与交代构造三、增生与交代构造 （一）结核（一）结核（concretion） （二）葡萄状构造（二）葡萄状构造（cluster structure） （一）结核（一）结核（concretion） 结核是岩石中自生矿物的

7、集合体。结核是岩石中自生矿物的集合体。 这种矿物集合体表现为在成分、结构、这种矿物集合体表现为在成分、结构、颜色等方面与围岩有显著区别的不规则团块。颜色等方面与围岩有显著区别的不规则团块。中扬子地区二叠系中扬子地区二叠系石灰岩中的结核石灰岩中的结核神农架寒武系神农架寒武系中的结核中的结核 主要是未固结岩石中的呈溶液状态的分散物质，重新分配和集中并逐渐增长而成。 （1）形状形状：球状、椭球状、饼状或不规则状：球状、椭球状、饼状或不规则状 （2）大小大小：1cm几十几十cm （3）成分成分：碳酸盐、硫化铁、硫酸盐、硅质、磷酸：碳酸盐、硫化铁、硫酸盐、硅质、磷酸盐、锰质盐、锰质 （4）内部构造内部构

8、造：差异大，可以是均质的，同心圆状：差异大，可以是均质的，同心圆状或放射状等，如龟背石。或放射状等，如龟背石。 （5）产状产状：可以单独存在，也可呈串球状成群产出，：可以单独存在，也可呈串球状成群产出，甚至平行层面分布。甚至平行层面分布。 结核成因分类：结核成因分类： （1）同生结核同生结核：与沉积作用同时形成的，如：与沉积作用同时形成的，如现代海底的现代海底的Fe、Mn结核，结核不切穿层理，而结核，结核不切穿层理，而是层理绕过结核呈弯曲状。是层理绕过结核呈弯曲状。 （2）成岩结核成岩结核：成岩阶段物质重新分配的产：成岩阶段物质重新分配的产物。它既可以切穿层理，又可见层理绕过结核物。它既可以切

9、穿层理，又可见层理绕过结核呈弯曲状。呈弯曲状。 （3）后生结核后生结核：形成于沉积物固结成岩以后，：形成于沉积物固结成岩以后，常沿裂隙带和层理分布，故它切穿层理而无层常沿裂隙带和层理分布，故它切穿层理而无层理弯曲现象。理弯曲现象。 a、同生结核，、同生结核，b、后生结核，、后生结核，c、成岩结核，、成岩结核，d-假结核假结核 结核的研究意义：结核的研究意义： （1）结核可以作为对比标志，用于划分）结核可以作为对比标志，用于划分对比地层。对比地层。 （2）结核可以作为地球化学相的标志。）结核可以作为地球化学相的标志。 （3）结核可以作为直接找矿标志。）结核可以作为直接找矿标志。 （二）葡萄状构造

10、（二）葡萄状构造（cluster structures） 葡萄状构造是指碳酸盐岩中一种由许多葡萄状构造是指碳酸盐岩中一种由许多具有碳酸盐包壳的似球状或不规则状的大颗具有碳酸盐包壳的似球状或不规则状的大颗粒密集堆积而成的、表面看起来象成串葡萄粒密集堆积而成的、表面看起来象成串葡萄的沉积构造。的沉积构造。 第四节第四节 生物成因的沉积构造生物成因的沉积构造 一、生物遗迹构造一、生物遗迹构造 二、生物扰动构造二、生物扰动构造 三、生物生长构造三、生物生长构造叠层构造叠层构造 四、四、植物根痕迹植物根痕迹 生物成因的沉积构造是指生物由于活动或生长而在沉积物表面或内部遗留下来的各种痕迹，一、生物遗迹构造

11、一、生物遗迹构造 生物遗迹构造是指由生物活动而产生物遗迹构造是指由生物活动而产生于沉积物表面或内部并具有一定形态生于沉积物表面或内部并具有一定形态的各种痕迹。包括生物生存期间的运动、的各种痕迹。包括生物生存期间的运动、居住、觅食和摄食等行为遗留下的痕迹，居住、觅食和摄食等行为遗留下的痕迹，所以又称痕迹化石或遗迹化石。所以又称痕迹化石或遗迹化石。 塞拉克塞拉克(Seilacher, 1964)根据习性根据习性特征把痕迹化特征把痕迹化石划分为五个石划分为五个主要组合。主要组合。 痕迹化石的痕迹化石的基本类型及其基本类型及其在复理石和磨在复理石和磨拉式沉积中的拉式沉积中的产状产状痕迹化石是判断沉积环

12、境的良好标志。痕迹化石是判断沉积环境的良好标志。 二、生物扰动构造二、生物扰动构造 底栖生物的活动使沉积物遭受破底栖生物的活动使沉积物遭受破坏，而形成不具有确定形态的生物扰坏，而形成不具有确定形态的生物扰动现象，这类构造动现象，这类构造生物扰动构造生物扰动构造 生物钻孔生物钻孔 各种生物扰动构造及其演变各种生物扰动构造及其演变三、生物生长构造三、生物生长构造叠层构造叠层构造 具有叠层构造具有叠层构造的岩石称叠层石的岩石称叠层石（stromatolite）。）。 由两种基本层组成：（由两种基本层组成：（1）富藻纹层，）富藻纹层，又称暗层，藻类组份含量多；（又称暗层，藻类组份含量多；（2）富屑纹层

13、，）富屑纹层，又称亮层，藻类组份少。又称亮层，藻类组份少。 两种基本层叠置出现，即形成叠层构造。两种基本层叠置出现，即形成叠层构造。 它是由蓝绿藻细胞分泌粘液质捕集和粘结它是由蓝绿藻细胞分泌粘液质捕集和粘结沉积质点而成的。沉积质点而成的。 叠层石的形态变化多样，明显地受环境因素叠层石的形态变化多样，明显地受环境因素的制约。基本形态有层状、波状、柱状及锥状。的制约。基本形态有层状、波状、柱状及锥状。 山东汶南寒武系山东汶南寒武系安徽淮南寒武系安徽淮南寒武系叠层石的形态与水动力条件有关叠层石的形态与水动力条件有关四、植物根痕迹四、植物根痕迹 1植物根呈炭化残余或枝叉状矿化痕迹植物根呈炭化残余或枝叉

14、状矿化痕迹出现。在煤系地层中特别常见，是陆相的出现。在煤系地层中特别常见，是陆相的可靠标志。可靠标志。 2植物根印痕对识别淡水和微咸水环境植物根印痕对识别淡水和微咸水环境是有价值的。是有价值的。 3根系层的存在可说明植物就地生长。根系层的存在可说明植物就地生长。 第五节第五节 沉积岩的颜色沉积岩的颜色 一、沉积岩颜色的成因类型一、沉积岩颜色的成因类型 二、引起沉积岩颜色的原因二、引起沉积岩颜色的原因 三、颜色的意义和描述方法三、颜色的意义和描述方法 沉积岩的颜色是沉积岩最醒目沉积岩的颜色是沉积岩最醒目的标志，是鉴别岩石、划分和对比的标志，是鉴别岩石、划分和对比地层，分析判断古地理的重要依据地层

15、，分析判断古地理的重要依据之一。之一。 一、沉积岩颜色的成因类型一、沉积岩颜色的成因类型 按成因可分为三类：按成因可分为三类： 继承色、继承色、 自生色、自生色、 次生色，次生色， 其中继承色和自生色都是原生色。其中继承色和自生色都是原生色。 1、继承色、继承色 主要决定于碎屑颗粒的颜色，如长石砂主要决定于碎屑颗粒的颜色，如长石砂岩多呈红色，纯石英砂岩呈白色。岩多呈红色，纯石英砂岩呈白色。 2、自生色、自生色 决定于沉积物堆积过程中及其早期成岩决定于沉积物堆积过程中及其早期成岩过程中自生矿物的颜色，如海绿石。过程中自生矿物的颜色，如海绿石。3、次生色、次生色 在后生作用阶段或风化过程中，原生在

16、后生作用阶段或风化过程中，原生组分发生次生变化，由新生成的次生矿物组分发生次生变化，由新生成的次生矿物所造成的颜色。所造成的颜色。 二、引起沉积岩颜色的原因二、引起沉积岩颜色的原因 沉积岩的颜色主要决定于岩石的成沉积岩的颜色主要决定于岩石的成分，即决定于岩石中所含的染色物质分，即决定于岩石中所含的染色物质色素色素，或者说沉积岩的颜色多半是由，或者说沉积岩的颜色多半是由含含铁质化合物铁质化合物或含或含游离碳游离碳等染色物质等染色物质（色素）造成的。（色素）造成的。1、灰色和黑色、灰色和黑色 有机质（炭质、沥青质）或分散状有机质（炭质、沥青质）或分散状硫化铁（萤铁矿、白铁矿）硫化铁（萤铁矿、白铁矿

17、） 还原强还原环境还原强还原环境 2、红、棕、黄色、红、棕、黄色 铁的氧化物或氢氧化物（赤铁矿、铁的氧化物或氢氧化物（赤铁矿、褐铁矿）等褐铁矿）等 氧化氧化强氧化环境强氧化环境3、绿色、绿色 （1）多数是由于含低铁的矿物，如海绿石，多数是由于含低铁的矿物，如海绿石，鲕绿泥石等。鲕绿泥石等。 （2）少数是由于含铜的化合物，如孔雀石。少数是由于含铜的化合物，如孔雀石。 （以上均反映弱氧化（以上均反映弱氧化弱还原环境）弱还原环境） （3）有时是由于含有绿色的碎屑矿物，如角有时是由于含有绿色的碎屑矿物，如角闪石、阳起石等。闪石、阳起石等。 三、颜色的意义和描述方法三、颜色的意义和描述方法 1意义意义 （1）岩石的颜色和色调具有划