沉积岩构造2
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第4章=沉积岩的构造和颜色(2层面构造和颜色)资料.
一、负载构造（重荷模） 二、球枕构造（假结核） 三、包卷层理（变形层理、揉皱层理） 四、滑塌构造 五、泄水构造（碟状构造）
31
一、负载构造和火焰构造
⑴、负载构造也称负荷构 造、载荷模构造、重荷模构 造等：
是指覆盖泥岩之上的砂层 底面上的不规则瘤状突起。
负载构造形状很不规则、 大小不一、无优选方向、内 部纹层复杂、是差异压实的 产物、与砂球砂枕共生，可 与槽模相区别。
由于沟模出现的相当多，所以它是指示古水流方向的可靠 标志之一。
25
与浊流水流机制有关的底面印模构造还有跳跃模、刷模、锥模 等，这些以底模形式存在的压刻痕，与糟模和沟模一样，都属 于侵蚀成因构造，它们在复理石建造中出现得最多。
26
4、冲刷面构造 :
流动介质流速突然增大 （如河流由的山区进人 平原、浊流的突发、潮 水的流动），将对下伏 的疏松沉积产生一定的 侵蚀作用，形成起伏不 平的不规则侵蚀凹坑。
6
⑷、其他波痕
除简单的波痕形态外，还常见到两组或两组以上的 复合形态。有的可见到两组波痕成一定角度相互交叉， 呈蜂巢状或多角状；
有的可在较大型波痕背景上叠覆有次级波痕； 另外，可见波痕被切蚀使其波峰部分或全部受到破 坏。 所以这些干涉波痕、叠覆波痕和削顶波痕都取决于 当时水位、浪基面、介质运动方向和强度的变化。这 些波痕一般形成在浅水和极浅水的环境，常可作为 浅 水 和 极 浅 水 环境的标志。
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一、负载构造和火焰构造
⑴、负载构造也称负荷构 造、载荷模构造、重荷模构 造等：
是指覆盖泥岩之上的砂层 底面上的不规则瘤状突起。
负载构造形状很不规则、 大小不一、无优选方向、内 部纹层复杂、是差异压实的 产物、与砂球砂枕共生，可 与槽模相区别。
由于沟模出现的相当多，所以它是指示古水流方向的可靠 标志之一。
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与浊流水流机制有关的底面印模构造还有跳跃模、刷模、锥模 等，这些以底模形式存在的压刻痕，与糟模和沟模一样，都属 于侵蚀成因构造，它们在复理石建造中出现得最多。
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4、冲刷面构造 :
流动介质流速突然增大 （如河流由的山区进人 平原、浊流的突发、潮 水的流动），将对下伏 的疏松沉积产生一定的 侵蚀作用，形成起伏不 平的不规则侵蚀凹坑。
6
⑷、其他波痕
除简单的波痕形态外，还常见到两组或两组以上的 复合形态。有的可见到两组波痕成一定角度相互交叉， 呈蜂巢状或多角状；
有的可在较大型波痕背景上叠覆有次级波痕； 另外，可见波痕被切蚀使其波峰部分或全部受到破 坏。 所以这些干涉波痕、叠覆波痕和削顶波痕都取决于 当时水位、浪基面、介质运动方向和强度的变化。这 些波痕一般形成在浅水和极浅水的环境，常可作为 浅 水 和 极 浅 水 环境的标志。
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)。
沉积岩的结构-2
按晶体的相对大小可以分为： 按晶体的相对大小可以分为： (1)斑状结构，即较大的晶体处在细晶 基质中。 (2)嵌晶结构，为较大的晶体包含较小 的晶体。 按晶体的形状不同可分为： 按晶体的形状不同可分为： 他形晶(无晶面)， 半自形晶(具有一部分晶面)、 自形晶(具有良好晶面)。
Hale Waihona Puke Baidu
四、残余结构 各种原生结构的石灰岩经过强烈重结 晶作用或白云石化作用，常具有明显的晶 粒结构及石灰岩的各种残余原生结构。 由交代作用形成的内源沉积岩常具交 代残余结构。它是由于交代作用不彻底， 原岩中的矿物成分或结构部分地保存下来、 即成交代残余结构。如交代残余鲕粒结构。
五、晶粒结构 按晶粒绝对大小可以细分为： 巨晶 >4mm 极粗晶 4-l.0mm 粗晶 1.0-0.5mm 中晶 0.5-0.25mm 细晶 0.25-0.06mm 微晶 0.06-0.004mm 泥晶或隐晶 <0.004mm
常见的胶结类型有以下三种： ①基底式胶结 基质或胶结物的含量 多，碎屑颗粒孤立地散布于胶结物或基质 中，彼此不相接触或很少接触，基质和碎 屑物是同时沉积的。
②孔隙式胶结 碎屑颗粒紧密相接，胶结 物充填于粒间孔隙中，胶结物含量少。
③接触式胶结 胶结物含量极少，碎屑颗粒 互相接触，胶结物仅存在于颗粒的接触处， 粒间孔隙内大部分地方无胶结物充填。
4)内碎屑 内碎屑是盆内弱固结的碳酸盐沉积物， 经岸流、潮汐及波浪等作用剥蚀破碎并经 过再沉积的碎屑。 内碎屑按直径大小可分为： 砾屑：>2mm 砂屑：2－0.05mm 粉屑：0.05－0.05mm 微屑：0.05－0.005mm 泥屑：<0.005mm 称泥晶基质
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。
2沉积岩岩石学
冲刷构造——槽模
泄水构造
1 上飘纹理构造
2 碟状构造
3 泄水管构造
4 包卷构造
★箭头所指为泄水孔或泄水沟 ★多发育在卸荷速率较高的沉积物，如浊流、三角洲沉积物内
泄水构造
泥裂、雨痕
泥裂
★雨痕只是沉积环境曾经暴露的标志
雨痕
★泥裂是沉积环境在干旱、炎热的气候背景下曾经暴露的标志
★发育在泥质岩、富泥粉砂岩和其它泥状岩层的顶面
化学沉积作用—真溶液的沉积作用
溶解度(10-6)
500 400 300 200 100 5 6 7 8 9 10 pH 方解石 SiO2
25℃时，方解石和SiO2的溶解度曲线
化学沉积物——直接由水溶液的沉淀产物构成。
石膏岩
硬石膏岩
生物沉积作用
1）生物沉积作用方式和途径 ① 生物化学：生物体内进行的有机化学过程。 吸收养分，制造骨骼、肉体等。 ② 改变环境条件：主要是改变环境的pH值和Eh值。藻菌类生物意 义重大。 ● pH值升高，CaCO3将趋于沉淀； ● Eh值下降，FeS2将趋于沉淀。 ③ 粘结：为藻菌类生物所特有。
细点部分为砂或粉砂 黑色部分为泥
脉状和透镜状层理
粒序层理（递变层理）
正粒序
反粒序
双向粒序
粗尾粒序
配分粒序
★粗尾粒序可以是正、反或双向粒序，发育在重力流或密度流沉积物
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
沉积岩2
缓慢剥蚀 -- 高结构成熟度 短时间搬运 -- 高结构成熟度 短距离搬运 -- 高结构成熟度 滚、跳动式搬运 -- 高结构成熟度 充分淘洗 -- 高结构成熟度
与沉积环境的关系:
（据 Folk, 1951, 1961, 陈屏杨，1968 综合、简化）
成熟度分 级 极不成熟 不成熟 次成熟 成熟 极成熟 结构特征 圆 度 差 差 差 中等 好 分 选 差 差 中等 好 好 基质含量 （%） ＞15 5-15 ＜5 ＜5 ＜5 可能的沉积环境 大陆泥石流、洪积、冰碛 洪积、河流、浅湖 洪积、河流、浅湖、风成砂丘 河流、风成砂丘、海滩 风成砂丘、海滩
沉积物的分选度与搬运载体的动力条件，搬运距离,沉积 速率等多重因素有关.
3)圆度
指碎屑外表棱角被磨平的程度或表面的光滑程度，也称磨圆度
影响因素: 搬运距离,流体的动力条件 碎屑颗粒的组成有关 无解理,硬度小,易溶的碎屑矿物碎屑容易磨圆; 粒度粗的较粒度细的(粉砂级)碎屑容易磨圆. E.g. 海滩上的玄武岩经过三个月即可磨成圆状.
①鲕粒:是由核心和核外包壳构成的形同鱼子的颗粒，以球或椭球形为主，
大小通常在砂或粗粉砂级范围. 根据鲕粒核分 : 复鲕, 负鲕 根据鲕粒包壳的内部结构分: 放射鲕, 同心鲕, 根据包壳厚度与核心半径的相对大小: 真鲕, 表鲕
鲕粒, 介形虫生物碎屑, 孔隙, 胶结物
加积凝聚颗粒 (加积或粘合成因)
第4章=沉积岩的构造和颜色(2层面构造和颜色)
16
槽模的形态特点：在岩层底面上略呈对称的伸长状、椭圆状、 舌形、三角形状的隆起体，对称轴彼此平行并平行于流水方向； 在平行于流水的剖面上，一端陡峻而另一端平缓并渐消失于层面； 常成群出现。
17
槽模的形态是判断水流流向的重要标志
槽模的形状是有变化的，但在同一群中则大致相似。有些纵 长而狭窄，而另一些则呈较宽的似三角形状；有些两侧对称， 而另一些则形状较不规则。
一、负载构造（重荷模） 二、球枕构造（假结核） 三、包卷层理（变形层理、揉皱层理） 四、滑塌构造 五、泄水构造（碟状构造）
31
一、负载构造和火焰构造
⑴、负载构造也称负荷构 造、载荷模构造、重荷模构 造等：
是指覆盖泥岩之上的砂层 底面上的不规则瘤状突起。
负载构造形状很不规则、 大小不一、无优选方向、内 部纹层复杂、是差异压实的 产物、与砂球砂枕共生，可 与槽模相区别。
2
波痕要素
3
波痕按照成因可分为:流水波痕、浪成波痕、风成波 痕
⑴、流水波痕：
其特点是波峰、波谷均较圆滑，呈不对称状，不对 称指数大于2（或2．5），大都为8～15，对于波长大 于60cm的大型流水波浪一般大于15，陡坡倾向指示水 流方向。
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。在海、湖滨岸，波峰走向大致平行岸的 延伸方向，陡坡朝向陆地。
第三节 流动成因构造
槽模的形态特点：在岩层底面上略呈对称的伸长状、椭圆状、 舌形、三角形状的隆起体，对称轴彼此平行并平行于流水方向； 在平行于流水的剖面上，一端陡峻而另一端平缓并渐消失于层面； 常成群出现。
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槽模的形态是判断水流流向的重要标志
槽模的形状是有变化的，但在同一群中则大致相似。有些纵 长而狭窄，而另一些则呈较宽的似三角形状；有些两侧对称， 而另一些则形状较不规则。
一、负载构造（重荷模） 二、球枕构造（假结核） 三、包卷层理（变形层理、揉皱层理） 四、滑塌构造 五、泄水构造（碟状构造）
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一、负载构造和火焰构造
⑴、负载构造也称负荷构 造、载荷模构造、重荷模构 造等：
是指覆盖泥岩之上的砂层 底面上的不规则瘤状突起。
负载构造形状很不规则、 大小不一、无优选方向、内 部纹层复杂、是差异压实的 产物、与砂球砂枕共生，可 与槽模相区别。
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波痕要素
3
波痕按照成因可分为:流水波痕、浪成波痕、风成波 痕
⑴、流水波痕：
其特点是波峰、波谷均较圆滑，呈不对称状，不对 称指数大于2（或2．5），大都为8～15，对于波长大 于60cm的大型流水波浪一般大于15，陡坡倾向指示水 流方向。
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。在海、湖滨岸，波峰走向大致平行岸的 延伸方向，陡坡朝向陆地。
第三节 流动成因构造
沉积岩的主要特征与分类_2
· 常见得沉积岩
·一、陆源碎屑岩类:
1、砾岩 岩
2、砂岩 3、粉砂岩 4、泥质
·二、火山碎屑岩类:
1、集块岩
2、火山角砾岩 3、凝灰岩
·三、碳酸盐岩类:
1、内碎屑灰岩边(竹叶状灰岩)
2、鲕粒灰岩
3、生物碎屑灰岩(介壳灰岩)
4、藻灰岩
5、隐藻(叠层石)灰岩 6、泥晶灰岩 7、白云岩
·四、其它岩类:
铝质岩 磷块岩 铁质岩 煤 油页岩
2、构造: 火山碎屑岩一般为块状构造。此外也可
见到一些特殊得构造,如似流纹构造、斑杂构造、 层理构造等
3)成岩方式
按火山碎屑物堆积得温度状况与沉积状况,有 三种成岩方式:
● 熔结压实 ● 压实固结 ● 压实与水化学胶结
4)火山碎屑岩得类型
根据成因、组分含量、成岩方式与粒度等分类 ( 表 5～5)
火山角砾岩
常见得结构有: 碎屑结构 晶粒结构
泥质结构 生物结构
·碎屑结构(常见类型)
·碎屑来源:岩石碎屑、 矿物碎屑、生物碎屑
·碎屑大小:
砾状结构 ＞2mm
( 砾岩)
砂状结构 0、5～2mm ( 砂岩)
粉砂状结构 0、005～0、05mm ( 粉砂岩)
泥质结构 ＜0、005mm
( 泥岩)
砾岩
砾岩
含砾粗砂岩
主要内容
2-构造地质学沉积岩的原生构造及产状
压模和火焰状构造在判断 岩层面向时是极为重要的 标志。具压模的层面为岩层 的底面，火焰状构造的泥质 舌尖指向岩层顶面。
三利用原生构造确定岩层顶底面 9球状与枕状构造
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，有的为半球状或肾状体， 大小从几厘米到数米不等。砂岩的纹层与砂体 的枕状边界一致，常呈向上凹的盆状或倒蘑菇 状。
利用次生构造(如层间小褶皱、劈理等)确定岩层顶、底面 问题，将在后面有关章节中论述。
三利用原生构造确定岩层顶底面 1 斜层理
交错层理又叫斜层理，由一系列斜交于层系界面的纹层组成， 有多种类型。其中，可用来判别岩层顶、底面的交错层理有板状 和槽状交错层理．这两种交错层理的斜纹层均呈弧形，斜纹层的 顶部被截切，与层系面呈高角度相交，下部常逐渐收敛，变缓， 与底面小角度相交或相切。纹层凹向顶面，凸向底面。
发育球、枕构造的砂岩层具有起伏不平的底 面和平直的顶面，其下伏泥质层常常发生变形， 甚至被挤压成舌状伸入到砂岩枕和砂岩球之 间．
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。
其凹面指向岩层顶面。
三用原生构造确定岩层顶底面 10滑塌构造与卷曲层理
➢在与岩层走向斜交的直立剖面或在
三利用原生构造确定岩层顶底面 9球状与枕状构造
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，有的为半球状或肾状体， 大小从几厘米到数米不等。砂岩的纹层与砂体 的枕状边界一致，常呈向上凹的盆状或倒蘑菇 状。
利用次生构造(如层间小褶皱、劈理等)确定岩层顶、底面 问题，将在后面有关章节中论述。
三利用原生构造确定岩层顶底面 1 斜层理
交错层理又叫斜层理，由一系列斜交于层系界面的纹层组成， 有多种类型。其中，可用来判别岩层顶、底面的交错层理有板状 和槽状交错层理．这两种交错层理的斜纹层均呈弧形，斜纹层的 顶部被截切，与层系面呈高角度相交，下部常逐渐收敛，变缓， 与底面小角度相交或相切。纹层凹向顶面，凸向底面。
发育球、枕构造的砂岩层具有起伏不平的底 面和平直的顶面，其下伏泥质层常常发生变形， 甚至被挤压成舌状伸入到砂岩枕和砂岩球之 间．
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。
其凹面指向岩层顶面。
三用原生构造确定岩层顶底面 10滑塌构造与卷曲层理
➢在与岩层走向斜交的直立剖面或在
第4章=沉积岩的构造和颜色(2-层面构造和颜色)
⑴、负载构造也称负荷构 造、载荷模构造、重荷模构 造等： 是指覆盖泥岩之上的砂层 底面上的不规则瘤状突起。 负载构造形状很不规则、 大小不一、无优选方向、内 部纹层复杂、是差异压实的 产物、与砂球砂枕共生，可 与槽模相区别。
32
稀奇怪状的重荷模
33
34
35
⑵、火焰构造
当下伏软泥中的纹层发生畸变时，常被向上挤入夹于下 垂的负载构造之间，呈薄的舌状体，称之为火焰状构造。
56
57
二、结核
结核是岩石中的近等轴状或不规则状的自生矿 物集合体，表现为在成分、结构、颜色等方面与 围岩有显著差别的不规则团块。它主要是由在未 固结的沉积物中呈溶液状态的分散物质重新分配 和集中并逐渐增长而成。
结核的形状通常为球状、 椭球状、饼状或不规则状， 有时也常见管状。结核的 大小可以小于1cm至数十厘 米。
54
第六节 化学成因的构造
是指在成岩作用过程中和其以后由化学
作用所形成的构造。这类次生成因的沉积构
造多是沉淀和溶解二种作用的结果。属于这
一类的构造有晶体印痕、结核和缝合线等。
55
一、晶体印痕
如果条件适宜，在松软沉积物表面上可形成盐类和冰等物 质的结晶体，这些晶体后来由于熔融、溶解作用等而消失； 从而在层面上留 下特殊的晶体印 痕。
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20
21
2）．沟模
32
稀奇怪状的重荷模
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⑵、火焰构造
当下伏软泥中的纹层发生畸变时，常被向上挤入夹于下 垂的负载构造之间，呈薄的舌状体，称之为火焰状构造。
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二、结核
结核是岩石中的近等轴状或不规则状的自生矿 物集合体，表现为在成分、结构、颜色等方面与 围岩有显著差别的不规则团块。它主要是由在未 固结的沉积物中呈溶液状态的分散物质重新分配 和集中并逐渐增长而成。
结核的形状通常为球状、 椭球状、饼状或不规则状， 有时也常见管状。结核的 大小可以小于1cm至数十厘 米。
54
第六节 化学成因的构造
是指在成岩作用过程中和其以后由化学
作用所形成的构造。这类次生成因的沉积构
造多是沉淀和溶解二种作用的结果。属于这
一类的构造有晶体印痕、结核和缝合线等。
55
一、晶体印痕
如果条件适宜，在松软沉积物表面上可形成盐类和冰等物 质的结晶体，这些晶体后来由于熔融、溶解作用等而消失； 从而在层面上留 下特殊的晶体印 痕。
18
19
20
21
2）．沟模
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
沉积岩2
4、交错层理
特征：由一 系列斜交于层 系界面的纹层 组成。各层系 之间可以是彼 此重叠、交错、 切割的方式组 合。
①板状交错层理： 层系之间的界面为平面而且彼此平行。
②楔状交错层理：
层系之间的界面为平面，但不互相平行，层系厚 度变化明显呈楔形。 ③槽状交错层理： 层系界面呈弧状，纹层各下倾方向收敛并与之 斜交。在横切面上，层系界面及纹层是槽状。
其晶形孔洞被其它矿物充填而成。在上覆岩层的底面
将发育相应的晶痕构造。
石 盐 假 晶
A, 板状交错层理
大型板状交错层，砂砾岩，四川威远三叠系
板状交错层理(下部) ，平行层理(上部)
• 大型-巨型板状层理
成因：
交错层理是由于波痕迁移的结果。板状、楔状和 槽状交错层理是在沉积物供应相对不足的情况下， 直脊型波痕的迁移可形成板状交错层理，交错层的 纹层就是波痕背流面的前积纹层。在沉积物供应相 对不足的情况下，在波痕背流面前积纹层形成的同 时，迎流面不断遭受侵蚀，因此，在波痕的顶面形 成一个平的侵蚀面。由于上述作用不断进行的结果， 便可形成板状交错层理。
二. 生物成因的构造 生物通过生活活动形成的沉积构造。生物形成的特 殊构造有： 生物活动构造（如虫迹、虫孔等）；
叠层构造；
生物活动构造
-- “U” 形穴
浪成波痕和爬迹（潮间带）
.叠层石（Stromatolitic）
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
岩石学沉积岩 (2)
岩石:是天然产出的，由一种或多重矿物或其他物质(如火山玻璃、生物遗骸、胶体)构成的固态集合体
火成岩：主要由地壳与上地幔中形成的岩浆侵入到地下或喷
出地表冷凝形成的岩石，也被称为岩浆岩。如花
岗岩、玄武岩
沉积岩：主要由地表风化产物、生物遗体、火山碎屑等经搬
运、沉积、成岩形成的岩石。如砂岩、灰岩
变质岩：是由岩浆岩、沉积岩等经变质作用形成的岩石
地壳、莫霍面、地幔、古登堡界面、地核
P波、横波、固液
S波纵波、固
陆壳硅铝层、洋壳硅镁层
岩石学是研究岩石的产出方式、组成特征、分类命名、岩石成因、形成环境和资源背景的科学，包括岩相学和岩理学。
一、岩浆(Magama)的概念
是上地幔或地壳深处形成，炽热的、粘稠、以硅酸盐为主要成分，含有挥发份和晶体的熔融体
岩浆侵位于地下深处的过程称为岩浆的侵入作用
岩浆喷出地表的过程称为火山作用。
在岩浆源区，熔体与固相残余的分离和聚集的过程，叫岩浆分凝作用。岩浆从源区产生，到分凝、上升、侵位于地下深处和喷出到地表，最后固结冷凝形成岩浆岩的过程，叫岩浆作用。
粘度：流体流动或变形的难易程度，与流动性呈反相关。
侵入岩与围岩的接触关系：
1.侵入接触;岩浆侵位于早已形成的围岩中。包括整合和不整合。
2.断层接触：侵入体与围岩之间的接触部分系断裂带出露的位置。
3.沉积接触：侵入体形成后，经历剥蚀出露地表，再被沉积地层所覆盖的现象
根据SiO2含量可将火成岩分为
SiO2 <45％超基性岩
45－53％基性岩
53－66％中性岩
酸度增高>66％酸性岩
岩床(席)：厚薄均匀的近水平产出的板状整合侵入体。
第四章沉积岩2
碎屑岩中钾长石多于斜长石。都呈颗粒状。
钾长石未风化时，呈肉红色，玻璃光泽，一般 易风化成高岭土，颗粒表面变得不光洁，略带浅土 黄色，硬度也降低。
斜长石白色，玻璃光泽，表面少见污染，较光 洁，常被绢云母、碳酸盐矿物交代，而略带浅灰色 或浅灰黄色，透明度降低。
8
地质学基础
云母碎屑：在成分成熟度较低的砂岩和粉砂岩 中，云母极为常见。由于白云母比黑云母抗风化能 力强，常见白云母呈鳞片状分布于细砂岩、粉砂岩 中。黑云母常分解为绿泥石和磁铁矿，在海洋中可 分解为海绿石。
第三节 陆源碎屑岩
一、碎屑岩的一般特征 二、砾岩和角砾岩 三、砂岩 四、粉砂岩 五、粘土岩
地质学基础
1
一、碎屑岩的一般特征
地质学基础
2
地质学基础
3
(一)碎屑
地质学基础
碎屑岩中碎屑的含量大于50％，是决定碎屑岩 特征的基本组分。碎屑的特征可用成分、粒度、形 状、表面特征来描述。
1.碎屑成分：矿物碎屑、岩石碎屑 主要是母岩在风化、剥蚀过程中形成的，数量 大，是陆源碎屑岩的主要结构成分。
重要性一、是陆源碎屑岩分类的基础，据粒度通 常分为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩四类；
重要性二、是陆碎屑岩最常用命名的基础。
13
(1)碎屑岩的粒度分析法
地质学基础
直接测量法：用于粗大的松散碎屑，获大(dl) 中(di)小(ds)三个直径;
钾长石未风化时，呈肉红色，玻璃光泽，一般 易风化成高岭土，颗粒表面变得不光洁，略带浅土 黄色，硬度也降低。
斜长石白色，玻璃光泽，表面少见污染，较光 洁，常被绢云母、碳酸盐矿物交代，而略带浅灰色 或浅灰黄色，透明度降低。
8
地质学基础
云母碎屑：在成分成熟度较低的砂岩和粉砂岩 中，云母极为常见。由于白云母比黑云母抗风化能 力强，常见白云母呈鳞片状分布于细砂岩、粉砂岩 中。黑云母常分解为绿泥石和磁铁矿，在海洋中可 分解为海绿石。
第三节 陆源碎屑岩
一、碎屑岩的一般特征 二、砾岩和角砾岩 三、砂岩 四、粉砂岩 五、粘土岩
地质学基础
1
一、碎屑岩的一般特征
地质学基础
2
地质学基础
3
(一)碎屑
地质学基础
碎屑岩中碎屑的含量大于50％，是决定碎屑岩 特征的基本组分。碎屑的特征可用成分、粒度、形 状、表面特征来描述。
1.碎屑成分：矿物碎屑、岩石碎屑 主要是母岩在风化、剥蚀过程中形成的，数量 大，是陆源碎屑岩的主要结构成分。
重要性一、是陆源碎屑岩分类的基础，据粒度通 常分为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩四类；
重要性二、是陆碎屑岩最常用命名的基础。
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(1)碎屑岩的粒度分析法
地质学基础
直接测量法：用于粗大的松散碎屑，获大(dl) 中(di)小(ds)三个直径;
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压刻痕
水流所携带的物体在松软的沉积 物表面上运动时所刻蚀或刻划出来的 痕迹称为压刻痕或工具痕(tool mark).
• • • • • • • •
沟痕(模) (groove mark / cast) V形痕 (chevron mark) 戳痕 (prod mark) 弹跳痕 (bounce mark) 刷痕 (brush mark) 跳跃痕 (skip mark) 滚动痕 (roll mark) 大型滚动痕 (large-scale slide mark)
沉积岩构造 (sedimentary structure)
一、物理成因构造
• 在搬运和沉积时，或者沉积之后
不久，在流体流动、重力等物理
因素作用下产生
• 流动成因构造、同生变形构造、
暴露成因构造
1. 流动构造:
• 由于介质的流动，在沉积物的内部以 及表面形成 的构造
• 包括：层面构造、层理构造、叠瓦状
once filled the holes. They may also be called
mudstone clasts, intraformational or intrabasinal
clasts, or clay chips.
层理(bedding)
层理是沉积岩最典型最重要的特征之 一。它是沉积物沉积时水动力条件的直接 反映，也是沉积环境的重要标志之一。
• Hummocky Cross-Bedding：Hummocky cross-bedding is a distinctive bedding pattern that is a sign of ancient storms, like hurricanes
• Hummocky cross-bedding is more formally known as
• 波痕在不同沉积环境中的分布
• 波痕的研究方法
测量波峰走向、陡坡倾向和倾角、波
长、波高，计算波痕指数、不对称度。
测量大量波峰走向、陡坡倾向，编制 玫瑰图。 波痕在平面上的分布。
• 问题1：波痕主要出现在砂质沉积物中
还是泥质沉积物中？ • 问题2：波痕的出现反映沉积环境的水 体是深还是浅？ • 深海调查一个引人注目的发现是：在世 界各大洋盆中广泛发育一种大型沉积物 波，包括泥波和沙波，特别是泥波更为
hummocky cross-stratification and often given the
abbreviation HCS • a sandy seafloor near the beach but not too near, roiled by a major storm with more sand pouring in from the beach. Piles of sand at least a meter high (hummocks) are built up and travel across the bottom, sand being eroded off the upstream side and dumped on the leading downstream side.
RSI≈1，RI=4～13（多为6～7）。
浪成波痕
• Wave Ripples： showing bi-directional cross laminae indicative of a wave origin
• 风成波浪 (aeolian ripple)
由定向风形成的，常见于沙漠、海或湖的滨岸
层面构造
• 介质流动或沉积物暴露形成 • 岩层顶面构造：波痕、剥离线理、 雨痕等 • 岩层底面构造：铸模（槽模、沟 模）
• 波痕(ripple mark)
• 风、水流、或波浪等介质的运动，在沉积 物表面形成的一种波状起伏的层面构造 • 层面上位波痕，层内为层理 • 一般采用波长、波高、波痕指数和不对称
• 粘附波痕和粘附瘤(adhesion ripple and adhesion warts)
• Scour-and-Fill Structures：Here flows of coarse sediment repeatedly eroded, then filled channels (scours) in the underlying sediment. The coarse fill was itself scoured and filled.
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。
• 修饰波痕和叠置波痕 由于水位、水流和波浪方向、浪基 面的变化，而导致早先形成的波痕被 修 饰 改 造 而 形 成 修 饰 波 痕 (modified ripple)
或在早先形成的大波痕的基础上重叠
conglomerate around it. Thus these particular rip-up
clasts have largely eroded out of the surrounding rock,
but enough of the shaly material is left to tell what
几十厘米。其上游端陡而深，向下游
变宽变浅，逐渐与沉积物表面齐平。
上覆砂质层底面上的槽痕铸型——槽
模
槽 模(flute casts）
Flute casts
槽模通常呈规则而不连续的舌状突起 突起稍高的一端呈浑圆状，向另一端变宽、变 平逐渐并入底面中 大小和形状可以成舌状，锥状，三角形等 形态上可对称或不对称 高从几毫米到到二十多厘米，长数厘米至数十 厘米 可以孤立或成群出现，顺着水流方向排列，浑 圆突起端迎着水流方向
• 横向冲刷痕(transverse scour mark):
垂直于水流方向排列的、一系列相 互平行的、浅而不对称的冲沟。 可能与水流在泥质沉积物表面流动 时所产生的剪切现象相结合的侵蚀 作用有关。
• 障碍冲刷痕 (obstacle-scour mark) :
水流在位于沉积物表面上的障碍物周围发生 侵蚀和沉积所形成的构造，也常称为水流新 月形构造 (current crescent)。
• As the gravel and sand coursed down slope, it
occasionally swept up chunks of the muddy sides of its
channel. A few of these clasts are preserved as
mudstone, which is much softer than the
其它表面痕迹
• 细流痕(rill mark)
• 冲淤构造(scour and fill structure)
• 冲蚀构造(washout structure)
• 冲流痕(swash mark)
• 剥离线理(parting lineation)
• 水位痕(water level mark)
• 皱痕(wrinkle mark)
随流动强度增大，波脊由平直变成波曲 形、链形、舌形、新月形、菱形 菱形波痕为两组不同方向的波脊相交似
菱形，是在高流速并有回流作用或极浅
水区有流水相互干扰的条件下形成，常
见于河流边滩、海滩、潮坪及浅水湖等
环节
• 浪成波痕（wave ripple）
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。 特点：波峰尖锐、波谷圆滑、形状对称，
小波痕，形成叠置波痕
有的波痕被切蚀使其波峰部分或全部
收到破坏，形成削顶波痕
干涉波痕
叠加波痕
• 波痕的研究意义
根据波痕类型可以了解岩石形成条件
不对称波痕指示介质的流动方向
浪成波痕可指示地层的顶底 海、湖波痕在平面上的分布有平行滨线的 趋势 因此，波痕的形态和分布，是识别沉积环 境的重要依据。
层系 (set): 由许多在成分、
结构、厚度和产状上近似的同 类型纹层组合而成。
它们形成于相同的沉积条件 下，是一段时间内水动力条件 相对稳定的产物。
层系组(coset)—由两个或两个 以上岩性（成分、结构）基本一 致的相似层系或性质不同但成因
上有联系的层系叠覆组成，其间
形成过程：泥质沉积物表面上凹凸不平，
导致水流的分离和涡流的产生。涡流在松 软的泥质沉积物面上冲刷出凹槽。其后， 凹槽被砂充填，成为砂岩层底面上的槽铸 型——槽模(flute casts)
• 纵向脊与沟 (longitudinal ridge and furrow):由一系列平行于水流方向延伸的 脊与沟紧密间互排列所组成的构造。
• 层理(bedding): 岩石性质沿垂向变化的一 种层状构造，它可以通过矿物成分、结构、 颜色的突变和渐变而显现出来。
• 岩石因层理的存在而显出岩石的非均质性。
层理的基本类型及有 关术语
纹层 (Lamina)— 组成层理的最基 本的最小的单位，纹层之内没有任
何肉眼可见的层, 亦称细层。
成因：在一定条件下同时沉 积的。 特征：厚度小，一般数 mm ～ 数cm。
The whole seafloor is built up with a permanent new coat of
sand, bearing the internal marks left by the hummocks as the currents moved them around
• Rip-Up Clasts：Rip-up clasts are created by vigorous flows of coarse sediment, like the seafloor avalanche that formed this turbidite bed
普遍。
Normark等总结了已报道的30个深 海大型沉积物波发育区的沉积物波特征：
• 波长范围为0.3~20km，以1~10km最为常 见。 • 波高范围为3~140m，以10~100m为主
高振中、Eriksson、何 幼斌等编著的《深水牵引 流沉积》一书对深水沉积 物波进行成因初探 （1998），用内波理论进 行了合理的解释
冲刷痕 (scour mark)
• 水流在泥质沉积物表面流动时冲刷出来的 痕迹称为冲刷痕。 • 形成于泥质沉积物表面上的冲刷痕，通常 以上覆砂质层底面上的铸型形式保在下来
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• 槽痕（flute marks) mark）
水流在泥质沉积物表面冲刷而形成的 不连续的长形小凹坑。
凹坑最深可达几厘米，长从几厘米到
小型波痕: L<0.6 m, 大型波痕: L=0.6~ 30 m, 巨型波痕: L>30 m
不同水深和流速下的流水波痕的波脊形态
• 舌状波痕(Linguloid Ripples): These muddraped ripples are linguloid in form, indicating shallow, rapid flow within the ripple stability field.
指数等对波痕进行定量描述
流向
L h
L1
L2
波痕指数(RI)=L / h 波痕不对称指数(RSL) = L1 / L2
• 流水波痕(current ripple)：
见于河流和存在有底流的海、湖地带 波峰、波谷叫圆滑，不对称，不对称指
数大于2或2.5,波痕指数大于5，大多为
8~15
陡坡倾向指示水流方向
• Channel Cast：A flow of coarse material cut into underlying mud, forming a channel, and eventually hardened into rock
Channelized bedding. Erosive scours that backfill with sand may give rise to isolated channelized sandbodies