第02章 沉积岩层的原生构造及产状
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第2章 沉积岩的原生构造及产状
(图2-1中之OD)，倾斜线在水平面上的投影所指的沿平 面向下倾斜的方位即倾向(图2-1中之OD’)。
图2-1
图2-1
倾角 指倾斜平面上的倾斜线与其在水平面上的投
影线之间的夹角 (图2，1及图2-2中之α角)，即在垂直
倾斜平面走向的直立剖面上该平面与水平面间的夹角。
当剖面与岩层的走向斜交时，岩层 与该剖面的交迹线叫视倾斜线;视倾斜线 与其在水平面上的投影线间的夹角(图2-2 中之β、β′角)称视倾角，也叫假倾角。视 倾角值比倾角值小。
4、层面暴露标志 当末固结的沉积物暴露在水面之
上时，其表面会留下各种成因的暴露标志。常见的暴
露标志有泥裂、雨痕等，可用来确定岩层的顶、底面 (图2-6、)。泥裂也称干裂，是未固结的沉积物露出水
面后，经曝晒干固时收缩形成的与层面大致垂直的楔
状裂缝。泥裂常使层面构成网状、放射状或不规则分 叉状的裂缝，在剖面上则呈"V"型。这些裂缝被上覆 沉积物填充，使填充层的底面形成底面脊状印模 (图26)。楔状裂缝和脊状印模的尖端均指向岩层底面。泥 裂常见于粘土岩、粉砂岩及细砂岩层面上。
2、递变层理 递变层理的特点是在一个单 层中，从底面到顶面粒度由粗到细，如由底部 的砾石或粗砂向上递变为细砂、粉砂以至泥质， 递变层理的顶面与其上一层的底面常是突变的， 有明显的界面。
3、波痕 波痕是沉积物表面由于水和空气 流动而形成的波状起伏不平的形态。主要发育 在粉砂岩、砂岩及碳酸盐岩的表面。波痕类型 很多，用于确定岩层顶、底面的主要标志是振 荡式浪成波痕。振荡式波痕成对称的尖脊圆谷 状，尖脊指向顶面，圆弧则指向底面 (图2-5)。
图2-1
图2-1
倾角 指倾斜平面上的倾斜线与其在水平面上的投
影线之间的夹角 (图2，1及图2-2中之α角)，即在垂直
倾斜平面走向的直立剖面上该平面与水平面间的夹角。
当剖面与岩层的走向斜交时，岩层 与该剖面的交迹线叫视倾斜线;视倾斜线 与其在水平面上的投影线间的夹角(图2-2 中之β、β′角)称视倾角，也叫假倾角。视 倾角值比倾角值小。
4、层面暴露标志 当末固结的沉积物暴露在水面之
上时，其表面会留下各种成因的暴露标志。常见的暴
露标志有泥裂、雨痕等，可用来确定岩层的顶、底面 (图2-6、)。泥裂也称干裂，是未固结的沉积物露出水
面后，经曝晒干固时收缩形成的与层面大致垂直的楔
状裂缝。泥裂常使层面构成网状、放射状或不规则分 叉状的裂缝，在剖面上则呈"V"型。这些裂缝被上覆 沉积物填充，使填充层的底面形成底面脊状印模 (图26)。楔状裂缝和脊状印模的尖端均指向岩层底面。泥 裂常见于粘土岩、粉砂岩及细砂岩层面上。
2、递变层理 递变层理的特点是在一个单 层中，从底面到顶面粒度由粗到细，如由底部 的砾石或粗砂向上递变为细砂、粉砂以至泥质， 递变层理的顶面与其上一层的底面常是突变的， 有明显的界面。
3、波痕 波痕是沉积物表面由于水和空气 流动而形成的波状起伏不平的形态。主要发育 在粉砂岩、砂岩及碳酸盐岩的表面。波痕类型 很多，用于确定岩层顶、底面的主要标志是振 荡式浪成波痕。振荡式波痕成对称的尖脊圆谷 状，尖脊指向顶面，圆弧则指向底面 (图2-5)。
沉积岩层的产状及其原生构造
用作用法，赤平投影法求出岩层产状要素。 层产状文字表示法：通常只记录倾向和倾角即可，走
向则通过倾向加或减90 °换算。 ● 方位角 SW205°∠25°或205°∠25° ● 象限角法 以北或南作为起点（0°），一般记为
N65°W∠25°或 NW65°∠25° ⑵ 符号表示（用于地质图上）
1
二、水平岩层
岩层上下两个面保持水平状 态，即同一层面上各点海拔高度 基本相同的岩层，称为水平岩层。 其特征如下：
1、在层序没有倒转的前提 下，地质时代较新的岩层叠置在 较老的岩层之上。当地形剥蚀切 割轻微的地面只出露最新岩层； 如切割强烈时，老岩层则出露于 河谷，冲沟等低洼处，较新岩层 分布于山顶或分水岭上，即岩层 愈老出露愈低，岩层愈新其出露 的位置愈高。
25
（三）确定不整合的形成时代
形成时代： 不整合面之下相对最 新的地层时代为其下限， 不整合面之上相对最老的 地层时代为其上限，缺失 地层时代为其形成时代。 结合右图介绍PZ1 ～ PZ2之间、E－ PZ2～T1之间 的不整合形成时代。
26
确定不整合的形成时代应注意：
（1）取下覆最新时代为下限，两者之间相隔最近的时代为不整 合形成时代；
（2）同一次构造运动周期不同，地区有先有后，时间可长可短， 缺失地层并不一致，这是褶皱幕的穿时性的反映。
（3）大范围内，可发生多次构造变动，形成多个角度不整合和 平行不整合，在接近大陆的地方，几个不整合面往往逐渐归并为一 个角度不整合，其向缺失地层很多，实际上是包含了多次地壳运动 所经历的构造事情。
向则通过倾向加或减90 °换算。 ● 方位角 SW205°∠25°或205°∠25° ● 象限角法 以北或南作为起点（0°），一般记为
N65°W∠25°或 NW65°∠25° ⑵ 符号表示（用于地质图上）
1
二、水平岩层
岩层上下两个面保持水平状 态，即同一层面上各点海拔高度 基本相同的岩层，称为水平岩层。 其特征如下：
1、在层序没有倒转的前提 下，地质时代较新的岩层叠置在 较老的岩层之上。当地形剥蚀切 割轻微的地面只出露最新岩层； 如切割强烈时，老岩层则出露于 河谷，冲沟等低洼处，较新岩层 分布于山顶或分水岭上，即岩层 愈老出露愈低，岩层愈新其出露 的位置愈高。
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（三）确定不整合的形成时代
形成时代： 不整合面之下相对最 新的地层时代为其下限， 不整合面之上相对最老的 地层时代为其上限，缺失 地层时代为其形成时代。 结合右图介绍PZ1 ～ PZ2之间、E－ PZ2～T1之间 的不整合形成时代。
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确定不整合的形成时代应注意：
（1）取下覆最新时代为下限，两者之间相隔最近的时代为不整 合形成时代；
（2）同一次构造运动周期不同，地区有先有后，时间可长可短， 缺失地层并不一致，这是褶皱幕的穿时性的反映。
（3）大范围内，可发生多次构造变动，形成多个角度不整合和 平行不整合，在接近大陆的地方，几个不整合面往往逐渐归并为一 个角度不整合，其向缺失地层很多，实际上是包含了多次地壳运动 所经历的构造事情。
2-构造地质学(2)沉积岩的原生构造及产状
层堆积呈带状，砂岩中云母呈面状分布，各种原生 结核或扁平状砾石在沉积岩中呈面状排列等。
岩石颜色的变化
在成分单一，颗粒较细，层 理隐蔽的岩石中，如有颜色不同的夹层或条带，也 可指示层理。但要注意区别由某些次生变化造成的 岩石颜色差异。如氢氧化铁胶体溶液常沿节理或岩 石孔隙扩散并沉淀，从而在岩石中形成不同色调的 褐红色条带或晕圈，当其规模很大时在个别露头上 观察，就容易误认为层理。
沉积岩的原生构造与产状
沉积岩原生构造及产状
岩层:由两个平行或近于平行的界面所
一基本概念
限制的岩性基本一致的层状岩体；
沉积岩层：沉积作用所形成的岩层； 层面、上层面（顶面）、下层面（底 面）、岩层的厚度：真厚度、铅直厚度、 视厚度 沉积岩的原生构造：沉积岩在沉积或者 成岩过程中产生的非构造变动的构造； 层理：岩石的成分、结构及颜色等在剖
三利用原生构造确定岩层顶底面
又称粒序层理、递变层理，是碎 屑物质在沉积过程中由于流体(通 常是浊流)逐渐衰减而形成的一种 沉积结构。甚特点是，在一个单 层中，从底到顶颗粒由粗逐渐变 细。例如，由底部的砾石或粗砂 向上递变为细砂，粉砂以至泥质。 图示的递变层理是携带各种粒级 悬浮体的浊流沉积；虽然其中混 有粗细不同的颗粒，但总的特点 仍是下粗上细。另外，递变层理 的顶面与其上一层的底面是突变 的，有明显的界面。
7 生物标志
由某些藻类形成的叠层石，虽其类型不同、形态各异，如柱状、分枝状 和锥状等，但均具有向上穹起的叠积纹层构造，这些穹状纹层的凸出方向即 指示岩层的面向。 根系向上变粗并收敛，向下变细且分叉。此外，生物活动造成的遗迹化 石，如三叶虫的停息迹、爬行觅食迹及潜穴的蹼状构造凹面均指示岩层的顶 面。异地埋藏的腕足类、腹足类和瓣鳃类介壳化石，多数保持着凸面向上的 稳定状态，故其凸面方向往往指示岩层的面向。
岩石颜色的变化
在成分单一，颗粒较细，层 理隐蔽的岩石中，如有颜色不同的夹层或条带，也 可指示层理。但要注意区别由某些次生变化造成的 岩石颜色差异。如氢氧化铁胶体溶液常沿节理或岩 石孔隙扩散并沉淀，从而在岩石中形成不同色调的 褐红色条带或晕圈，当其规模很大时在个别露头上 观察，就容易误认为层理。
沉积岩的原生构造与产状
沉积岩原生构造及产状
岩层:由两个平行或近于平行的界面所
一基本概念
限制的岩性基本一致的层状岩体；
沉积岩层：沉积作用所形成的岩层； 层面、上层面（顶面）、下层面（底 面）、岩层的厚度：真厚度、铅直厚度、 视厚度 沉积岩的原生构造：沉积岩在沉积或者 成岩过程中产生的非构造变动的构造； 层理：岩石的成分、结构及颜色等在剖
三利用原生构造确定岩层顶底面
又称粒序层理、递变层理，是碎 屑物质在沉积过程中由于流体(通 常是浊流)逐渐衰减而形成的一种 沉积结构。甚特点是，在一个单 层中，从底到顶颗粒由粗逐渐变 细。例如，由底部的砾石或粗砂 向上递变为细砂，粉砂以至泥质。 图示的递变层理是携带各种粒级 悬浮体的浊流沉积；虽然其中混 有粗细不同的颗粒，但总的特点 仍是下粗上细。另外，递变层理 的顶面与其上一层的底面是突变 的，有明显的界面。
7 生物标志
由某些藻类形成的叠层石，虽其类型不同、形态各异，如柱状、分枝状 和锥状等，但均具有向上穹起的叠积纹层构造，这些穹状纹层的凸出方向即 指示岩层的面向。 根系向上变粗并收敛，向下变细且分叉。此外，生物活动造成的遗迹化 石，如三叶虫的停息迹、爬行觅食迹及潜穴的蹼状构造凹面均指示岩层的顶 面。异地埋藏的腕足类、腹足类和瓣鳃类介壳化石，多数保持着凸面向上的 稳定状态，故其凸面方向往往指示岩层的面向。
沉积岩层的原生构造及产状一
球状和枕状构造多发育在泥岩或粉砂 岩之上的砂岩底部，一般局限在某一层内。 其特征是，砂岩层的底部往往破裂成紧密 排列或孤立分布的膝垫状和枕状体。
球状和枕状构造是由于地震、水体扰 动和局部负重使砂层破裂、下沉而形成的。 某些砂岩球和砂岩枕的形成也可能与滑塌 作用有关。砂岩球和砂岩枕的凹面指向岩 层顶面。
7．底面印模
当水流或涡流在松软的沉积物上流动时，由 于涡流对沉积物的侵蚀或水流携带物（如介壳碎 片、岩屑，树枝等）对沉积物表面的刻划，会在 沉积物表面留下各种形状的凹坑和沟模痕迹，这 些痕迹常被砂质所充填。成岩后，它们多在泥质 岩层之上的砂岩底面保留下来，称作底面印模 （也称为铸型）。凹坑位于岩层顶面，印模位于 岩层底面。
第二章 沉积岩层的 原生构造及产状
第一节 沉积岩层的原生构造
沉积岩的原生构造是指在沉积过程中 及沉积物固结成岩之前所产生的构造，如 层理、层面构造，生物遗迹、叠层石以及 软沉积物的各种变形构造等。
研究意义
❖ 是研究和判断岩层形成时的古地理 和地壳运动特征重要依据。
❖ 鉴别岩层顶、底面及确定岩层相对 层序的重要依据。是分析构造环境 和构造几何形态的基础。
一、利用原生沉积构造确定岩层的顶底 面（面向）
面向是指成层岩层顶面法线所指的方向， 即成层岩系中岩层由老变新的方向。
1．交错层理
交错层理又叫斜层理，由一系列斜交于层系界面的纹层组
球状和枕状构造是由于地震、水体扰 动和局部负重使砂层破裂、下沉而形成的。 某些砂岩球和砂岩枕的形成也可能与滑塌 作用有关。砂岩球和砂岩枕的凹面指向岩 层顶面。
7．底面印模
当水流或涡流在松软的沉积物上流动时，由 于涡流对沉积物的侵蚀或水流携带物（如介壳碎 片、岩屑，树枝等）对沉积物表面的刻划，会在 沉积物表面留下各种形状的凹坑和沟模痕迹，这 些痕迹常被砂质所充填。成岩后，它们多在泥质 岩层之上的砂岩底面保留下来，称作底面印模 （也称为铸型）。凹坑位于岩层顶面，印模位于 岩层底面。
第二章 沉积岩层的 原生构造及产状
第一节 沉积岩层的原生构造
沉积岩的原生构造是指在沉积过程中 及沉积物固结成岩之前所产生的构造，如 层理、层面构造，生物遗迹、叠层石以及 软沉积物的各种变形构造等。
研究意义
❖ 是研究和判断岩层形成时的古地理 和地壳运动特征重要依据。
❖ 鉴别岩层顶、底面及确定岩层相对 层序的重要依据。是分析构造环境 和构造几何形态的基础。
一、利用原生沉积构造确定岩层的顶底 面（面向）
面向是指成层岩层顶面法线所指的方向， 即成层岩系中岩层由老变新的方向。
1．交错层理
交错层理又叫斜层理，由一系列斜交于层系界面的纹层组
2第二章 沉积岩层的原生构造及其产状
当岩层的倾向与地面的坡向相反岩层露头线与地形等高线弯曲一致地质界线比地形等高线开阔地质界线的弯曲程度比地形等高线弯曲程度当岩层的倾向与地面的坡向相同且岩层的倾角大于地面的坡角地质界线弯曲的方向与地形等高线弯曲的方向相反当岩层的倾向与地面的坡向相同且岩层的倾角小于地面的坡角地质线弯曲的方向与地形等高线弯曲的方向相同地质界线比地形等高线狭窄岩层露头线的弯曲程度比地形等高线弯曲程度v字形法则向东倾角大于直立向北倾角小于岩层露头的宽度
三、利用原生构造确定岩层的顶底面 4. 冲刷面 固结或半固结的沉积岩层，当出露水面或 在水下遭到流水的冲刷时，就会形成凹凸 不平的冲刷面。
1
形成的岩石碎屑或角砾，往往会在冲刷面 上的洼坑处沉积下来，造成在后来新形成 的沉积岩层的底部含有下伏沉积岩层的岩 分流河道对下伏岩层的冲刷切割、充填 石碎屑和角砾(右图)。
三、利用原生构造确定岩层的顶底面 1. 粒序层理 粒序层理又称为粒级层理或 递变层理。 主要发育在沉积碎屑岩层中。 其特点：在一个单层内，从 底到顶粒度由粗逐渐变细， 如底部是砾石或粗砂质，向 上可递变为细砂、粉砂，以 至泥质。下层顶面常受过冲 刷，两层在粒度上或成分上 表现为突变，不是递变的。
三、利用原生构造确定岩层的顶底面
2. 斜层理 斜层理由一组或多组与主层面斜 交的细层组成。 特征：每组细层与层系顶部主层 面成截交关系，而与层系底部主 层面呈变缓收敛而相切的关系， 弧形层理凹向顶面。倾斜的细层 理与主层理相切的一侧是指向底 面；相截割的一侧是指向顶面。
三、利用原生构造确定岩层的顶底面 4. 冲刷面 固结或半固结的沉积岩层，当出露水面或 在水下遭到流水的冲刷时，就会形成凹凸 不平的冲刷面。
1
形成的岩石碎屑或角砾，往往会在冲刷面 上的洼坑处沉积下来，造成在后来新形成 的沉积岩层的底部含有下伏沉积岩层的岩 分流河道对下伏岩层的冲刷切割、充填 石碎屑和角砾(右图)。
三、利用原生构造确定岩层的顶底面 1. 粒序层理 粒序层理又称为粒级层理或 递变层理。 主要发育在沉积碎屑岩层中。 其特点：在一个单层内，从 底到顶粒度由粗逐渐变细， 如底部是砾石或粗砂质，向 上可递变为细砂、粉砂，以 至泥质。下层顶面常受过冲 刷，两层在粒度上或成分上 表现为突变，不是递变的。
三、利用原生构造确定岩层的顶底面
2. 斜层理 斜层理由一组或多组与主层面斜 交的细层组成。 特征：每组细层与层系顶部主层 面成截交关系，而与层系底部主 层面呈变缓收敛而相切的关系， 弧形层理凹向顶面。倾斜的细层 理与主层理相切的一侧是指向底 面；相截割的一侧是指向顶面。
第2章沉积岩和岩浆岩的原生构造及其产状
一、利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面与底面
6. 古生物化石的生长和埋藏状态： 植物和底栖生物的 基部指向下层面
美国亚利桑那州 霍尔布鲁克三叠 纪硅化木化石林
树干直径约3m，树高约60m
（图片据Graham R. Thompson & Jonathan Turk，1993）
东非火山灰上360万年 前人类祖先的足印
直线的产状要素与倾斜平面的产状要素类似，也有（真） 倾（伏）向和（真）倾（伏）角。
直线产状的表示方法与平面产状的表示方法类似，也是 “倾向倾角”。如 213 54
水平线
侧伏向
倾伏向
为倾伏角，为侧伏角 直线的产状要素图示
也可以把直线所在的倾 斜平面作为参照面，用 侧伏向和侧伏角表示直 线的产状。
三、水平岩层与倾斜岩层在地形地质图上的特征
如：213 54、0 25、60 60 请注意：在“60 60”中，两个“60”的含义完全不同。
地质学上一般采用方位角表示法。
（2）象限角表示法——不建议使用此表示法
如N65 W/24 SW，表示走向为北偏西65 ，倾角为24 ， 向南西倾斜。
二、倾斜岩层与直线的产状要素
3. 直线的产状要素
4. 泥裂：“ V ”形尖端朝下 现代泥裂
安徽省巢湖市麒麟 山下石炭统和州组 泥灰岩层面龟裂纹 印模构造
ຫໍສະໝຸດ Baidu、利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面与底面
构造地质学——沉积岩层的原生构造及产状
4、倾斜岩层露头界限形态—“V”字形法则
岩层的露头界线形态，决定于岩层产状、 地形以及二者的相互关系
倾角为25°）
二、象限角表示方法：以南和北方向作为0°，一般 测记走向、倾角和倾向象限。
N45°W∠25SW（走向为北偏西45°，倾角为25° 倾向为西南）
三、岩层产状在地质图上的符号表示(p13)
3、岩层的厚度
--顶底面之间的垂直距离
视厚度--顶 底面之间非 垂直距离
铅直厚度-顶底面之间 的铅直距离
层理的基本类型： 平行层理 斜层理 波状层理
层理的识别标志
成分 结构 颜色 原生层面构造：波痕、泥裂、生物遗迹、
雨雹痕、印模等
三、利用沉积岩的原生构造 对岩层顶、底面的识别
（一）层内原生构造
1 斜层理、2 递变层理、3 古生物化石标志 （二）层面原生构造
1 波痕、2 泥裂、3 雨、冰雹痕及其印模
米-公里） 卷曲层理以及可能伴生的断层角砾岩
滑塌作用和滑移作用一般在水下斜坡上，由于重 力、水流和震动等原因引起软沉积物顺坡下滑或顺层 流动作用。滑塌作用快、滑移慢。
滑塌、滑移作用形成卷曲层理
软沉积变形的鉴别特征：
常局限于一定的层位和一定的岩性中，而 整套地层变形轻微
主要由重力作用引起，故一般局限于一定 的地段
1、负荷作用
当砂层沉积在 塑性泥质层之上 因差异压实会使 沉积物发生垂向 流动而形成软沉 积变形。形成砂 岩球、枕及火焰 状构造
构造地质学
构造地质学
第二章沉积岩层的原生构造及其产状
沉积岩的原生构造：在沉积物堆积与成岩过程中产生的构造。包括层理构造，层面构造，生物遗迹，包卷构造，叠层石等。
岩层：由两个平行或近于平行的界面所限制，岩性基本一致的层状岩体。
层面：岩层的上下界面叫层面。上层面又叫顶面，下层面又叫底面。两个岩层的接触面既是上覆岩层的底面又是下伏岩层的顶面。
岩层的厚度：两层面间的垂直距离。
层理：层理是沉积岩中最常见的一种原生构造。他是沉积物沉积时由于介质的流动在层内形成的成层构造。层理由沉积物的成分，结构，颜色以及层的厚度，形状等在剖面上的变化而显示出来。
组成层理的要素有细层，层系，层系组。
层理按其形态的不同可分为平行层理，波状层理和斜层理。
细层：通常又称纹层，是组成层理的最小单位。细层与层面平行或斜交，也可以是平直的，波状的或弯曲的。细层与细层之间可平行也可不平行。
层系：由成分，结构和产状上相同的许多细层组成。
层系的厚度：层系的上下界面之间的垂直距离。
按层系界面的形态可分为板状层系，楔状层系和槽状层系。
层系组：由两个或两个以上的相似层系组成的，是在同一环境的相似水动力条件下形成。层面的识别：岩石成分的变化，岩石结构的变化，岩石颜色的变化，岩石的原生层面构造。确定岩层的顶底面：A斜层理，每组细层与层系上界面或岩层顶面成截交关系，而与层系下界面或岩层底面成收敛变缓而相切的关系，弧形层理凹向顶面。发散是顶，收敛是底。
B粒序层理，特点是在一个单层内，从底到顶粒度由粗逐渐变细。
C波痕，无论是原型还是印模，都是波峰尖端指向岩层的顶面，波谷的圆弧则是凹向底面。
第二章沉积岩层的原生构造及产状
第二章沉积岩的原生构造及产状
沉积岩是地壳表层分布最广泛的岩石，其分布面积约占地球大陆面积的75%，在我国约占77%。大陆地壳表层的地质构造很多都是由沉积岩形成的。观察分析沉积岩层的原生构造、岩层产状、厚度和岩层出露特征是研究地质构造的一项基础工作，也是本课程的基本内容之一。
第一节沉积岩层的原生构造
沉积岩层的原生构造（Primary structure）是指在沉积物堆积与成岩过程中产生的非构造变动的构造特征，如：层理构造、层面构造、包卷构造、同生结核、叠层石、生物遗迹、叠锥等。次生构造（Secondary structure）是指固结成岩之后所形成的构造，如：缝合线构造、次生褶皱与断裂等。
沉积岩的原生构造主要是岩石学和沉积学研究的内容，但是，它对地质构造的研究有着重要的意义。沉积岩原生构造不仅为研究和判断岩层形成时的古地理（Paleogeography）和构造运动（Tectonic movement）特征提供重要资料，而且有些原生构造，如层理构造、层面构造等，还可以用来鉴别岩层顶、底面以及确定岩层相对层序的重要依据。
了解这些构造特征，对观察、分析构造形态和分析构造环境，确定岩层产状和岩石变形特征具有一定的指导意义，在某些情况下具有特殊作用。
一、层理及其识别
（一）岩层、层面、层理的概念
由两个平行或近于平行的界面所限制的岩性基本一致的层状岩体称为岩层（Terrane）。由沉积作用所形成的岩层称为沉积岩层（Sediment terrane）。
岩层的形成过程是内动力地质作用（主要是地壳的升降作用）和外动力地质作用（包括
02、03沉积岩层的原生构造及其产状、地层的接触关系-2012-2
有的向一侧变薄甚至尖灭,
形成楔形, 有的则向两侧 变薄尖灭, 形成透镜状.
二、层理及其识别
1.层理: 是通过岩石的
成分、结构和颜色等特
征在剖面上的突变和渐
变所显示出来的一种成 层构造.
2.层理的组成——细层和层系
（1）细层: 细层又称纹层, 是组成 层理的最小单位, 细层厚度很小, 常
以毫米计, 同一细层多具有较均一的
水下隆起和火山锥周围边坡等局部地带，岩层才会出 现一定程度的倾斜，是为原始倾斜.(由于古地形的影
响，岩层厚度常向地形的高起部位减薄甚至尖灭，层
面也出现不同程度的倾斜)
岩层的原始产状
沉积岩层原始倾斜产状形成示意剖面图
原始倾斜问题
岩层的原始产状
对于地质构造的研究，必须区分是原始倾斜，
还是构造导致的倾斜。
◆粒级层理:
粒级层理又叫递变层理.
Graded Bedding
◆粒级层理
细 粗
粒级层理又叫递变层理, 其特点是在一个单层内, 从岩层的 底部到岩层的顶部, 矿物或碎屑的粒度是由粗逐渐变细。例如, 底 部为砾石, 向上可依次逐渐递变为粗砂、细砂、粉砂、泥质。 相邻两粒级层之间, 下层顶面常常受过冲刷，两层在粒度上和 成分上不是递变而是突变, 根据粒级层的这种下粗上细的粒度递变 特征, 可以确定岩层的顶面和底面.
3.沉积岩层及其要素
构造地质学02第二章地质体的基本产状及沉积岩层构造
二、地质界面的露头型式
在地质填图中，就是按一定比例尺将各 种地质界线投绘在地形图上，用于圈定不 同地质体的分布范围、空间产状及其相互 关系，因此掌握地质界线的露头型式及其 出露规则，以及在地形图上勾绘地质界线 的方法是地质工作者一项基本功
二、地质界面的露头型式
地质界线的出露情况，取决于地质体的形状 和产状以及地表面的起伏形态。在几何学上这 是地质界面与地表面两个不同形状以不同方式 的交切关系问题。
§2、地质界面、线产状及其露头型式
从几何学来讲，地质体要素可概括为面状 和线状两类，因而在研究各种构造的空间分 布、形态和相互关系时，可以抽象为简单的 面和线的几何学来处理。
首先涉及的是面和线的空间定位，即产状 问题，其次就是不同产状的地质面在地表出 露的型式问题。
一、面理和线理的产状要素
产状-泛指面状或线状在三维空间的 位态，是以它们与水平参考面及地理方 位关系来表示的。表示这种空间位态的 数据称产状要素（走向、倾向和倾角）， 也称产状三要素。
直立岩层在空间上出露 规模不大，往往是组成褶 皱的一翼或断层的一盘。
二、地质界面的露头型式
倾斜岩层（ 5°—95 °）：
界面倾斜的露头型式情况比较复杂，其地质界 线表现为以某种规律与地形等高线相交切的曲线。 由于地质界线通过山谷或山脊时，其平面投影均呈 “∨”形， “∨”尖端的指向反映了界面产状与 地形的关系，故称“∨”字形法则。主要的有3种 型式：
第二讲 沉积岩层的原生构造及产状
“Ｖ”法则：
(1) 当岩层倾向与地面坡向 相反时
岩层界线与地形等高线的 弯曲方向一致。
沟谷处, 岩层界线的“ V”字型尖 端指向沟谷的上游。
山脊处, “Ｖ”字型的尖端指向山 脊的下坡。
岩层界线的弯曲度总是比地形等高 线弯曲度小 ——相反小相同
(2) 当岩层倾向与地面坡向相同且岩层倾角大于地面坡角时: 岩层界线与地形等高线呈相反的方向弯曲。
一、沉积岩层的原生构造
二、地质体的基本产状及V字型法则 三、 地层的接触关系
第二讲
沉积岩层的原生构造及产状
一、 沉积岩层的原生构造
沉积岩的原生构造:指在沉积过程中及沉积物固结 成岩之前所产生的构造。 如: 层理 层面构造 生物遗迹 叠层石 软沉积变形构造
第二讲
沉积岩层的原生构造及产状
一、 沉积岩层的原生构造
ຫໍສະໝຸດ Baidu
山脊处, 岩层界线的“ 沟谷处 “Ｖ”字型的尖端指向山 V”字型尖 线弯曲度小 端指向沟谷的下游。 脊的上坡。 ——相反小相同
岩层界线的弯曲度总是比地形等高
(3) 当岩层倾向与地面坡向 相同且岩层倾角小于地面 坡角时: 岩层界线与地形等高 线的弯曲方向相同。
沟谷处, 岩层界线的“ V”字型尖 端指向沟谷的上游。
直立岩层的露头形态：在平面地质图上, 直 立岩层的露头界线是沿走向直线延伸的, 不 随地形等高线的弯曲而弯曲。
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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(二) 倾斜岩层
25°
岩层产状是水平的
岩层直立，箭头指向 新岩层
岩层倒转，箭头指向倒转后的倾向 25°
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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3) 倾伏向、倾伏角（γ）、侧伏向、侧伏角（θ）定义.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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65°(SE)
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
(二) 倾斜岩层
1. 产状要素
1) 走向、倾向、倾角（真倾角a、视倾角b）定义.
真倾角－视倾角关系 tan b tana cos
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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2) 产状表示方法： 205°∠25°，倾向∠倾角。 或 以北或南为0 ° ，记N65 °W ∠25°SW，走向、倾角和倾向。
主要内容
1. 沉积岩的原生构造
2. 岩层的产状、厚度及出露特征 3. 地层接触关系
(一) 基本概念
1. 岩层：
由两个近于平行的界面所限定的，岩性基本一致的 层状岩体（沉积岩层）.
2. 岩层面—岩层的上、下界面.
1) 顶面：上层面. 2) 底面：下层面.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
《构造地质学》
第2章 沉积岩层的原生构造 及其产状
陈书平 中国石油大学（北京）地球科学系
主要内容
1. 沉积岩的原生构造 2. 岩层的产状、厚度及出露特征 3. 地层接触关系
要点
1. 利用原生构造判别岩层顶底关系 2. 软沉积变形构造的识别 3. “V”字形法则 4. 角度不整合时代的确定 5. 作图法求地层产状 6. 赤平投影法求视倾角，真、视倾角换算
2. 老地层在下，新地层在上. 3. 岩层顶底面之间的高程差是岩层的厚度. 4. 岩层出露宽度取决于岩层厚度和地面坡度.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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主要内容
1. 沉积岩的原生构造
2. 岩层的产状、厚度及出露特征
3. 地层接触关系
岩层的原始产状—近水平
但局部存在原始倾斜.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
30
(一) 水平岩层主要特征
1. 地形地质图上表现为岩层界线与地形等高 线平行.
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(一) 基本概念
3. 岩层厚度——顶 底界面之间的垂直 距离.
4. 岩层厚度横向变 化：
1) 板状. 2) 楔状. 3) 透镜状.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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(二) 层理及其识别
1. 层理概念
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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(二) 层理及其识别
⒋泥裂
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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(三) 利用原生构造确定岩层顶、底面 ⒌雨痕、冰雹痕及其印模
底-泥质，顶-沙质.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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(二) 倾斜岩层
2. 产状确定：
1) 罗盘直接测量. 2) 钻孔资料三点法求解→实验课. 3) 地形地质图上作图求解→实验课. 4) 赤平投影法→实验课.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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(二) 倾斜岩层 3. 岩层的厚度：顶底面之间的垂直距离.
1) 视厚度：顶底面之间的非垂直距离. 2) 铅直厚度：顶底面之间的铅直距离.
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(三) 利用原生构造确定岩层顶、底面
⒈ 斜层理
向底面收敛（与底面交角变小）.
T
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B
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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(三) 利用原生构造确定岩层顶、底面 ⒉ 粒级层理（递变层理）
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(三) 利用原生构造确定岩层顶、底面 ⒍冲刷面
冲刷面附近常保留下伏地层的砾石.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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(三) 利用原生构造确定岩层顶、底面 ⒎古生物化石的生长和埋藏状态
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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(四) 软沉积变形
⒈负荷作用引起的变形
1) 负荷构造.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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2) 砂岩球、枕.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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3) 火焰状构造.
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第2章 沉积岩层的原生构造及产状
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(四) 软沉积变形 ⒉滑塌、滑移作用——卷曲层理
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下粗上细，两层间粒级突变.
递变层理：同一单层内，粒级底粗顶细，顶底面之间粒级渐变.
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(三) 利用原生构造确定岩层顶、底面 ⒊ 波痕（对称波痕）
尖棱状波峰指示顶面方向.
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(三) 利用原生构造确定岩层顶、底面
2. 类型：
1) 平行层理. 2) 斜层理. 3) 波状层理.
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3、层理的识别 岩石成分的变化 岩石结构的变化 岩石颜色的变化 岩层的原生层面构造
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(四) 软沉积变形
⒊软沉积变形的鉴别特征：
1) 常局限于一定的层位和一定岩性层中，而整套 地层变形轻微.
2) 主要由重力作用引起，故一般局限于一定地段.
如：盆地边缘，大型隆起带边缘等有一定坡度差的 部位.