沉积岩与沉积相4.1碎屑岩的构造—层理

1、本讲导学 在观察岩石样本时，首先看到的是岩石的颜色和构造，所以构造和颜色是岩石最重要的宏观特性。不仅如此，对于碎屑岩来言，构造和颜色还与它的成因息息相关，对碎屑岩的成因分析、沉积环境和岩相古地理研究都具有重要的指示意义。因此，研究碎屑岩的构造和颜色对研究碎屑岩来说更是意义非凡。 这一讲我们来学习碎屑岩的重要构造类型之一层理，要求同学们掌握主要层理类型及特征，以及层理的研究意义。第四章 碎屑岩的构造和颜色第一节 碎屑岩构造一、概述（一）碎屑岩构造的概念 指岩石各组成部分的空间分布和排列方式 (二）分类按构造的形成时间 原生构造 次生构造（二）分类按成因 机械成因/物理成因构造流动构造/同沉积变形

2、构造/暴露构造/侵蚀成因构造 生物成因构造 化学成因构造按沉积岩形成阶段 沉积构造、成岩构造、后生构造第一节 碎屑岩构造本课程基本采用构造成因分类方案首先是成因分类，具体构造分类按形态二、流动成因的构造 概念 沉积物在搬运和沉积时，由于介质（如水、空气）的流动，在沉积物内部或表面形成的构造，属机械成因构造。 层理 上层面构造 下/底层面构造第一节 碎屑岩构造（一）层理1.概述 是沉积物成层沉积时岩石性质沿垂向变化而产生的层状构造，可通过矿物成分、颜色、粒度、形状、排列或填集方式的突变或渐变而显现出来。第一节 碎屑岩构造2.层理要素 1)纹层（细层，laminae） 组成层理的最小宏观单位。 2

3、)层系（单层，a single bed） 多个成分、结构、厚度和产状近似的纹层， 相邻层系由层系界面分开。 3)层系组（也称层组） 两个或两个以上岩性相似、成因有联系的层系， 内部无明显沉积间断。第一节 碎屑岩构造层系组层系第一节 碎屑岩构造第一节 碎屑岩构造3.主要的层理类型及其特征 按层内组分和结构的性质划分非均质层理（按几何形态划分）水平层理平行层理波状层理交错层理均质层理韵律层理粒序层理1)水平层理和平行层理第一节 碎屑岩构造水平层理平行层理第一节 碎屑岩构造水平层理平行层理共同特点纹层呈直线状互相平行，并且平行于层面水动力条件低能静水，Fr1岩性细粒（粉砂岩、泥岩、灰岩）较粗粒（中、

4、细砂岩）环境深水或沼泽、泻湖等浅水滨浅水：湖岸、海滩浊积岩其它层理通过粒度变化、重矿物富集或有机质含量不同等显现纹层厚12mm，常与大型交错层理共生水平层理和平行层理的区别第一节 碎屑岩构造2)波状层理、上攀波纹/爬升交错层理、砂纹交错层理形成介质的水动力能量小，Fr推移 悬移推移上攀 悬移推移第一节 碎屑岩构造对称的波状交错层理不对称的波状交错层理砂纹交错层理爬升交错层理第一节 碎屑岩构造3）交错层理交错层理（Cross bedding） 由一系列与层系界面斜交的纹层（前积层）组成，层系可以彼此平行、交错、切割，组成不同形态的交错层理，也叫斜层理。 由沉积介质（流水与风等）的流动造成。根据层

5、系与上下界面的形状和性质，分为三种类型板状交错层理 层面为平面且彼此平行，层系呈板状； 层系底界有冲刷面，前积纹层在平行于流动方向的剖面上与界面斜交； 纹层内常有下粗上细的粒度变化。 出现环境 河流、滨湖、滨海、三角洲沉积第一节 碎屑岩构造第一节 碎屑岩构造板状交错层理第一节 碎屑岩构造b.楔状交错层理 特点： 层系界面为平面，但不平行； 层系厚度变化明显呈楔形； 层系间常彼此切割，纹层倾角和倾向变化不定。 出现环境： 海、湖浅水地带和三角洲地区第一节 碎屑岩构造楔状交错层理第一节 碎屑岩构造c.槽状交错层理 层序底界为槽形冲刷面，纹层在顶部被切割。 横切面，层系界面和纹层都是槽形； 纵剖面，

6、层系界面呈弧形，纹层与之斜交； 顶面俯视，层系界面和纹层为重叠的花瓣状。 大型槽状交错层理层系底界冲刷面明显，底部常有泥砾。 出现环境 多见于河流 判断古流向第一节 碎屑岩构造槽状交错层理第一节 碎屑岩构造B.浪成交错层理类a.浪成砂纹交错层理 出现环境 海湖滨岸、陆棚和泻湖等浅水环境 特点 在平行波浪传播方向上： 上部层系倾向相反； 底部层系界面不规则，波状起伏； 有时前积纹层单向倾斜，层系界面缓波状，其上有泥质纹层覆盖。 在垂直于波浪传播方向上：纹层界面大致平行。第一节 碎屑岩构造b.冲洗交错层理 是波浪向滨岸传播时，在向海的斜坡面上产生向岸或离岸的往复冲洗作用形成的。也称低角度交错层理。

7、 特点 纹层和层系界面平直，低角度相交，层系厚度稳定，细层多向海倾斜；层系顶部被切蚀而底部完整； 出现环境后滨前滨带及沿岸砂坝沉积第一节 碎屑岩构造c.丘状交错层理和洼状交错层理 丘状和洼状常伴生； 高2050cm； 层系上部被侵蚀； 纹层与层系底界近平行； 纹层倾角15； 出现环境 正常浪底和风暴浪底之间由风暴浪形成第一节 碎屑岩构造C.羽状层理/青鱼骨交错层理潮汐成因交错层理 羽毛状或鱼骨状； 纹层平直或微向上弯曲； 相邻斜层系纹层倾向相反，在层系界面处锐角相交。 涨潮流形成的前积层与退潮流形成的前积层交互而成反向水流 常见于河流入湖、海的三角洲地带 第一节 碎屑岩构造D.风成交错层理 在

8、风的吹扬作用下形成 特点： 无泥质物； 砂粒磨圆和分选较好； 常呈板状、槽状交错层理； 层系厚度大； 前积纹层倾角高。 出现环境 沙漠及海滩风成沙丘带第一节 碎屑岩构造4）潮汐层理成因：水动力强弱交替，泥质和砂质交互沉积 潮流期，水流活动砂呈波状搬运、沉积，泥悬浮 潮间期，水流停滞泥沉积B.层理类型 压扁层理砂多泥少 波状复合层理砂泥等量 透镜状层理砂少泥多C.环境 潮间坪及潮上坪；三角洲前缘；浅水陆棚；河流洪泛沉积第一节 碎屑岩构造5）粒序层理又称递变层理（graded bedding）颗粒的粒度垂向递变，层面基本平行。单层内，由底到顶， 粒度由粗变细者为正粒序； 由细变粗者为逆粒序。底部常

9、有冲刷面内部除粒度递变外，不具任何纹层。第一节 碎屑岩构造成因浊积岩的特征性层理流动强度减小，流水携带能力减弱，悬浮搬运的沉积物按粒度大小依次先后沉降。浊积岩中递变层理的形成第一节 碎屑岩构造6）块状层理 块状层理（homogeneous bedding）/均质层理层内成分、结构、颜色均匀，不具任何显纹层构造。粗、细粒沉积中均可出现。成因： 快速沉积：洪水沉积，重力流沉积，浊流沉积。 安静环境沉积：如深海软泥 生物扰动：滨浅海和三角洲相，原生层理被生物扰动完全破坏。第一节 碎屑岩构造放射虫软泥第一节 碎屑岩构造7）韵律层理 韵律层理（rhythmic bedding）成分、结构或颜色方面不同的薄层有规律重复出现。 纹层厚度从数mm到数十cm，层与层平行或近于平行。成因物质搬运或产生方式有规律地交替变化； 潮汐流周期变化形成砂质纹层与泥质纹层重复交替 潮汐韵律层理，也称砂泥互层层理。气候的季节性变化； 浅色层与深色层互层。冰川纹泥；第一节 碎屑岩构造最小的旋回：季候纹泥层对，为（美国）康涅狄格州冰期湖泊沉积，每一层对代表一年，浅色为夏季，深色为冬季第