沉积岩的形成过程和一般特征

依据砂、泥沉积层的相对比例、内部构造和空间上的连续性 ,
可分为脉状、波状和透镜状层理。
脉状层理（Flaser bedding）
是在水动力较强 , 砂的供应、沉积和保存比泥
更为有利的条件下形成的。 这种层理的特征是泥质沉积物主要分布在砂质波 痕的波谷中 , 而在波脊上很薄或缺失 , 以致使泥质沉 积物呈细脉状体分布在砂质沉积物之中（即砂包 泥）。
因此,它们对于解释沉积环境意义不大 , 但对于了解
沉积物沉积后所经历的化学变化却是很有益的。
.晶痕（Crystal print）和假晶（ pseudocystal） 在化学沉积作用中结晶出来的矿物晶体被泥 级、粉砂级沉积物掩埋后，因沉积物失水收缩可稍稍 突出在岩层顶面，突出部分同时也会嵌入到覆盖层的 底面，当矿物晶体被选择性溶解后就会在两岩层接触 面上留下与晶体大小和形态完全一致的空洞，该空洞 就称为晶痕。晶痕被充填或原晶体直接被别的矿物交 代就成了假晶。
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.风成交错层（Wind-dune cross-bedding）
通常是板状或楔状交错层，但层系厚度 很大，一般在几十厘米到几米之间，纹层也
较厚，最厚可达2-5cm，多呈平板状。赋存
岩石多为干净的中细砂岩（很少含泥），形 成于缺少植被的陆表环境，如沙漠、裸露海
岸地带等。
特点：波峰尖锐、波谷圆滑、形状对称， RSI≈1，RI=4～13（多为6～7）。
浪成波痕
★流水波痕（current ripple） • 成因：由定向流动的水流形成，见于河流 和存在有底流的海、湖近岸地带 • 特点：波峰波谷均较圆滑，呈不对称状， RSI>2，RI>5（8～15），陡坡倾向指示水 流方向。
生在围岩中、具有自己独立性状的另一种零星的岩石实体，
常见于陆源碎屑岩、碳酸盐岩或古土壤层内部或层间界面上。
所有结核都是化学或生物化学成因的. 结核外部形态变化极大，但多呈较规则到极不规则的瘤 状，也可呈透镜状、饼状、姜状等等。
鄂西峡口,灰岩中燧石结核
鄂西硅质岩中钙质结核
鄂西铁质结核
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称为粒序层理。这种层理的特点是由底向上顶部颗粒
逐渐由粗变细。除了粒度变化以外，没有任何内部纹
层.
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正递变层理
正递变层理
.块状层理（Massive bedding)
当整个岩层或岩层内的某个层状部分的成分、结构或颜色都 是均一的，或虽很杂乱，但却具有某种宏观的均一性，既没 有纹层或纹理显示，也不是其它层理的构成部分，该岩层称 块状层理，或均匀层理。 沉积的块状层理有两种成因，.环境条件长期稳定不变， 沉积物是完全均匀累积起来的，.极高密度的碎屑物重力流 或密度流快速卸荷，各种成分和粒度的颗粒来不及分异都同 时沉积下来。
水流在泥质沉积物表面上流动时冲蚀出来的痕迹 称为冲刷痕. 槽模(flute cast)：由于水流的回流作用在泥质 沉积物表面上形成冲刷凹槽,若这种凹槽被上覆的砂
质充填，则在上覆砂质层的底面形成一个铸型--槽模。
它是一种很常见的冲刷痕，可准确的判断出水流的方
向。
槽模的高陡 坡和钝园端指
示水流上游方
向，低缓坡端 指示水流方向.
流水波痕
• 波脊(波峰的脊线)的形态：直线形、波曲形、 链形、舌形、新月形、菱形等。 • 波脊形态的变化主要与水深和流速有关。 一般来说，随着水深减小和流速增大，波 脊形态由简单变复杂，由连续变断续。
★风成波痕 (aeolian ripple) • 成因：由定向风形成的，常见于沙漠、 海或湖的滨岸沙丘沉积中。 • 特点：呈不对称状(极不对称)，不对称度 比流水波痕更大，RI=10～70，陡坡倾向与 风向一致。
.浪成交错层（Wave-ripple cross-bedding）：
断面上很象槽状交错层，层系界面波状起伏，局部对下 面的层系有较强的切割，横向上可过渡为相邻层系内的某个 纹层界面。纹层多为横向延伸的舒缓波曲状，大致与层系界 面平行，但在层系的一端则逐渐会聚成束或被另一个层系界 面交截。可作为偶受风浪扰动较深水环境的标志，常常发育 在富含泥质的粉砂或细砂岩中。
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风成交错层
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风成交错层
. 脉状层理、透镜状层理、波状层理
这三种层理在自然界中常常在一起共生、相互过渡并且
成因上有密切的联系。它们是在水动力条件强、弱交替的情况 下 , 由泥和砂交互沉积而成的。 在强水 流活动时期 , 砂以波痕形式搬运和沉积 , 而泥保持 悬浮状态。在水流减弱或静止时期 , 悬浮的泥沉积下来。它们 或者沉积在波痕的波谷中 , 或者在泥较充足时覆盖整个波痕。
在波状层理中 , 砂层与泥层呈波状连续的交替出 现。
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脉 状 层 理 、 透 镜 状 层 理 、 波 状 层 理
脉状层理、透镜状层理、波状层理
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脉状层理、透镜状层理、波状层理
.递变层理 递变层理是具有粒度递变的一种特殊的层理，又
波长（L）—两个相邻波峰或波谷之间的水平距离 波高（H）—波峰与波谷之间的高差 波痕指数（RI）= L/H，表示波痕相对高度及起伏情况 不对称指数（RSI）= l1/l2，表示波痕的不对称程度
主要类型
★浪成波痕（wave ripple） 成因：由波浪作用于沉积物表面所形成 的，也称为摆动波痕(oscillation ripple)， 常见于海、湖浅水地带。
1
2
浪成交错层 （Wave-ripple cross-bedding） 1、粉砂岩，湖北潜江第三系
2、粉砂岩，河南东明第三系
3、粉砂岩，浙江杭州湾第三系
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. 丘 状 交 错 层 （ Hummocky cross-
bedding）
层系呈宽缓的圆丘状，纵断面上，丘宽可达1-5m， 丘高约20-50cm或更高，垂向上大多只出现1-3个层系。层 系内的纹层与层系边界基本平行，但向着丘顶或丘谷方向收
Pennsylvanian of KentuckyTidal Deposits
透镜状层理 （Lenticular bedding）
波状层理(wavy bedding)
介于脉状与透镜状层理之间的过渡类型就是波 状层理 。它是在砂和泥的供应、沉积和保存都较为
有利 , 强、弱水动力条件交替的情况下形成的。
hematite after siderite pseudomorphs 赤铁矿呈菱铁矿假象
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在上覆岩层的底面将发育相应的晶痕构造
石盐假晶
石膏假晶
石盐假晶
.鸟眼构造（Birdseye structure） 指细粒沉积岩中成群或单个出现的、一般为几毫 米大小的鸟眼状孔隙被亮晶 方解石或石膏等胶结物 充填而形成的一种沉积构造。 根据充填鸟眼状孔隙的胶结物大多呈浅色斑点出 现在暗色的基底上 , 有人也称之 为雪花状构造。 鸟眼构造在碳酸盐沉积物中较为常见 , 但在非 碳酸盐沉积物中也有产出,多见于潮上带，部分在潮 间带。
脉状层理 （Flaser bedding）
Pennsylvanian of KentuckyTidal Deposits
透镜状层理（Lenticular bedding）
与脉状层理相反 , 透镜状层理是在水动力条件 较弱 , 泥的供应、沉积和保存比砂更为有利的情况下
形成的。
这种层理的特点是砂质沉积物呈透镜体被包在泥 质沉积物之中，这些透镜体在空间上呈断续分布在 泥质沉积物之中（即泥包砂）。
1, 冲刷痕的形成
2 , 冲刷痕被覆盖
3 , 层面剥开后分别
在下伏层顶面和上复层底面显示冲刷痕和印模 4, 岩层底面 上的槽模（箭头示流向） 5, 岩层断面上的冲刷构造（粗线 为冲刷面）.
古水流方向
3）波痕（ripple mark） 波痕是风、水流或波 浪等介质的运动，在沉 积物表面所形成的一种 波状起伏的层面构造。
由较大，但较稀疏的
雨滴在松软沉积物表面 砸出来的平底状浅坑。
web.eps.utk.edu/rock
earth.geol.ksu.edu
2.化学成因的沉积构造
化学成因的沉积构造是指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沉积物中 所形成的沉积构造。其中的大多数沉积构造是在沉积 物的压实和成岩过程中生成的 ,属于次生沉积构造。
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3.生物成因的沉积构造
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 , 其中包括生物遗迹、生物扰动构造、生物生 长构造及植物根痕迹等。 .痕迹化石（Trace fossil) 痕迹化石指一切生物在松软沉积物表面和内部留下的生命 体及各种生命活动的痕迹（遗迹），包括生物挖穴、觅食、 逃逸等行为所产生的各类痕迹，如：潜穴、足迹、爬迹、觅 食迹、逃逸迹等。
冀东油田B7井
环境条件长期稳定不变，沉积物是完全均匀累积 起来的块状层理.
颗 粒 来 不 及 分 异 而 的 块 状 层 理
度 流 快 速 卸 荷 ， 各 种 成 分 和 粒 度 的
极 高 密 度 的 碎 屑 物 重 力 流 或 密
.
www.geology.ohio-state.edu
2）冲刷痕（Scour marks）
鸟眼构造的成因:
鸟眼构造中的孔洞大致平行层面伸长暗示在孔洞生成的
同时或稍后可能曾在垂向压力下有过一定塑性变形。据此推 测，这些孔洞应该形成在沉积物固结之前，但对其具体生成 机理却还未取得共识。已有的成因解释包括沉积物干缩、有 机质（尤其是藻类）腐烂、胀气和可溶性盐类矿物（如石膏）
被选择性溶解或交代等。或许它本来就有多种成因。
鸟眼构造
.缝合线（Stylolites）
在垂直或大体垂直层面的断面上表现出来的一种波曲形的线 状细缝，它实际是发育在三度空间中的某个呈复杂曲面状展布的 狭窄缝隙与岩层断面的交线，常见于碳酸盐岩中，也见于砂岩、 硅质岩或蒸发岩中。缝合线常近似平行层面。可辅助判别层面。 缝合线的粗细通常在1-2mm，局部可加宽至几毫米，太细的缝 合线在显微镜下才可见到，称显微缝合线。
本质上属于羽状或楔状交错层，但同一层系的上
下界面和它们与层面的夹角都很小，相邻层系纹层的
倾斜方向可以相同，也可以相反，纹层非常平直，与
层系界面大致平行或小角度交截。形成于长而平坦的
海滩或沿岸沙坝的向海斜坡面上 , 由于受到波浪产
生的冲流和回流的环境.
冲洗交错层理
www.csmres.jmu.edu
敛，在丘谷处与相邻层系内的纹层以小角度交错或呈过渡关
系。 丘状交错层的形成也与水的振荡作用有关，是水面的巨 浪引起深部水体也随之振荡的产物，只是它标志的水深要比 浪成交错层更大，赋存岩石也多是富泥的粉砂岩或细砂岩。
丘状交错层理
web.uct.ac.za
丘状交错层理, 贵阳三叠纪灰岩
丘状交错层理
成因: 假说颇多, 其中压溶说为大多数人所接受.
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缝合线 （Stylolites）
©Earth and Ocean Sciences
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.结核（Concretion，Nodule）
在成分、颜色和结构构造等方面与围岩有显著区别的非
层状单位的自生矿物集合体称为结核，也可看成是附生或寄
4）暴露构造(exposed uctures )
指已沉积的沉积物表面间歇性地暴露于大气下 时所 形成的各种沉积构造的总称。这类沉积构造的
形成大多与气候和天气变化有密切 的关系包括刮风、 下雨、降雪或冰雹、结冰、阳光曝晒等。这些作用
可以在沉积物表面产生各种特征性的痕迹。
.雨痕 (raindrop imprints)
第 11 章
沉积岩的形成过程和一般特征-2
.羽状交错层（Herringbone cross-bedding）
指上下相邻层系中的纹层倾斜方向相反的一种
交错层，也称青鱼刺状或双向交错层，多出现在板 状或楔状交错层中。形成于流向可以反转的环境，
如三角洲或潮汐带内。
羽状交错层,贵州,织金,上二叠统
.冲洗交错层（Swash cross-bedding）