第二讲 沉积岩层的原生构造及产状
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2)火焰状构造
下伏的泥质层中向上呈尖 舌状的有时弯曲并向一个方向 倾斜。 塑性状态的泥质沉积物挤 入负载瘤状突起之间。
火焰状构造的泥质舌 尖指向岩层顶面。
顶面
2、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。
地震、水体扰动和局部负重使 砂层破裂、下沉形成的。
砂岩球和砂岩枕的凹 面指向岩层顶面。
倾斜岩层的露头宽度与坡度的关系 1.岩层的倾向与地面坡向相反
地面坡度角越缓,露头宽度 越大,反之,则越小。
陡崖处, 岩层的顶、底界线在 平面上的投影重合成一条线, 造成在平面图上岩层“尖灭” 的假象。
2.岩层的倾向与地面坡向相同时
岩层面与地面之间的交角由大变小, 岩层露头的宽度由窄变 宽
3.岩层面与倾斜地面直交
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
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
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 线弯曲度大 ——相反大相同
倾斜岩层的露头宽度与厚度和倾角
倾斜岩层的露头宽度取决于岩层的厚度和倾向、倾角, 还受地面坡角、坡向之间的关系的影响。(四种情况)
•倾角不变,露头宽度与岩层 厚度成正比 •厚度不变,露头宽度与岩层 倾角成反比
1.斜层理
大型风成斜层理及其形成过程
斜层理的形成过程
2.槽状交错层理
细层凸面向下
3. 递变层理(粒序层理)
碎屑物质在沉积过程中 由于流体动能逐渐衰减而形 成的一种沉积结构。
特点:
1) 从底到顶颗粒由粗逐渐变 细(下粗上细) 2) 顶面与其上一层的底面是 突变的,有明显的冲刷面。
粒序层理(Graded bedding)
软沉积变形:沉积物尚未固结成岩时发生的变形。
研究目的:
1) 构造现象并不全是成岩后构 造作用引起的; 2) 正确分析和区分成岩前与成 岩后的变形及其叠加关系, 避免构造分析的简单化。
软沉积变形的主要类型
1、压模与火焰状构造
1)压模(重荷模或负荷铸型)
泥质岩上覆砂岩的底面印模。一般发育在泥质物之上的砂层底面。 呈圆丘状或不规则的瘤状突起。具压模的层面为岩层的底面。
一、 沉积岩层的原生构造
研究意义
1.研究和判断岩层形成时的古地理和地壳运动特征。
2.鉴别岩层顶、底面及确定岩层相对层序。是分析构 造环境和构造几何形态的基础。
(一)层理及其识别
1.层理 :层面以及由岩层内部的成分、粒度、结构、 胶结物和颜色等特征在剖面上的突变或渐变所显现出来 的一种成层性。
2.层理的基本术语和主要类型 1)细层是层理的最基本、最小的 组成单位,成分很均一。在一定 条件下同时沉积的。厚度与水动 力强度和物质供应丰度有关。 层系上下界面之间的垂直距离为层系厚度。按层系厚 度把层理分为: A)小型层理:层系厚度<3cm; B)中型层理:层系厚度3—10cm ; C)大型层理:层系厚度10一100cm; 2)层系是由一组在成分、结构、 D)巨型层理(或称块状层理):层系厚度>100cm。 厚度和产状上都相似的同类型的 细层组成的。它是在相同沉积条 件下形成的。
构造地质学
主讲人:唐民安
思考题
1.层理有哪几种主要类型?如何识别? 2.判断沉积岩层的顶、底面的沉积岩层原生构造有哪 些?如何判断? 3. 软沉积物变形的主要类型与形成机理? 4.走向、倾向、倾角、倾伏向、倾伏角、侧伏向、侧 伏角的基本概念与测量方法? 5.V字型法则的主要内容? 6.地层接触关系的类型?
滑塌构造
如何鉴别软沉积变形 ?
1. 软沉积物变形常局限于一定层位或单层中,与整套岩
系的变形很不协调。
2. 软沉积物变形常局限于一定的地段,如沉积盆地边缘、 大隆起边缘等。
二、 岩层的产状及露头界线
一)岩层的产状 岩层在空间产出的状态。(水平、倾斜、直立、倒转)。
水平
倾斜
直立 倒转
第二节 岩层的产状及露头界线
B.卷曲层理:具有强烈卷曲或复杂褶皱的变形纹层。是由于 未固结沉积物发生差异液化、侧向流动、或因水流的拖曳作 用引起层理变形所致。 主要产于细砂岩和粉砂岩中。常见于浊积岩、复理石地 层。
卷曲层理的变形纹层仅局限在一 个特定的厚度稳定的沉积层内, 且纹层保持连续。不伴有断层和 角砾岩化现象。
卷曲层理
铅直厚度>视厚度>真厚度
2.倾斜岩层的露头形态
倾斜岩层的露头界线表现为与地形等高பைடு நூலகம்成交切关系, 并有一
定规律, 当界线横过山脊和沟谷时, 均呈“V”字型态, 这种规律 叫“V”字型法则。 根据岩层产状、地面坡向、坡度的不同, “V”字型形态有所不 同。 记忆口诀: 相反小相同 相同相反 相同大相同
三)倾斜岩层的出露特征及厚度
1.倾斜岩层的厚度
视厚度: 在与岩层走向斜交的直 真厚度 立剖面上或在与岩层面不垂直的任何 方向的非直立剖面上所测得的岩层顶 真厚度 : 是指岩层的两个平行界面 铅直厚度 面与底面之间的垂直距离。 之间的垂直距离。
视厚度
铅直厚度: 是指岩层顶面和底面之 间沿铅直方向的距离。
纹层的凸出方向指示岩层 的顶面
2)古植物的根系:向上 变粗并收敛,向下变细且分叉。
3)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。 凹面均指示岩层的顶面。
4)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,凸面方向往往指示岩 层的顶面。
三)软沉积变形
4.波痕(ripple
mark)
波痕:沉积物表面由于波浪、水流或风的流动而形成的波 状起伏的堆积形态。主要发育在粉砂岩、砂岩的表面。
波峰指向岩层的顶面,波谷的圆弧则凹向底面。峰尖(窄) 谷宽(圆)
波痕(ripple
mark)
浪成波痕,对称,波谷圆滑
流水波痕,不对称,陡坡方向为流水方向
流水波痕,不对称,陡坡方向为流水方向
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。
三、地层的接触关系 (一) 地层的接触关系类型 1. 整合接触 上、下地层在沉积层序上没有间断, 产状平行一致, 连续沉 上、下两套地层的岩层产状平行一致 , 但上、下两套地层之 2. 平行不整合接触 积形成的。 上、下两套地层之间有沉积间断 , 缺失部分地层,且 上、下 间发生过沉积间断 , 缺失了部分时代的地层。 上、下地层之间的沉积间断接触面叫不整合面。 两套地层的岩层产状不一致。 3. 角度不整合面
波痕、泥裂、雨痕、
(二)利用原生沉积构造确定岩层的顶底面(面向)
面向: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。
• 粒序层理 • 斜层理 • 槽状交错层理 • 生物遗迹 • 泥 裂
• 枕状熔岩
1.斜层理
由一系列斜交于层系界面的纹层组成 , 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。
2.层理的基本术语和主要类型
3.层理的识别
(1)岩石成分的变化 在成分比较单一的巨厚岩 层中,注意成分特殊的夹层。
(2)岩石结构的变化 不同粒度或不同形状的颗 粒总是分层堆积的,从而显示出层理。 (3)岩石颜色的变化 在成分单一,颗粒较细, 层理隐蔽的岩石中,注意颜色不同的夹层或条带。
(4)岩层的原生层面构造 生物遗迹及其印模等。
地形等高线 新
地层露头界线
老 水平岩层 岩层界线与等高 线平行一致或重 合
• 2、水平岩层的厚度和露头宽度
•
•
1)水平岩层的厚度 指岩层顶面到底面之间的垂直距离。
2)水平岩层的露头宽度
坡度不变时,岩层厚度越大 •陡崖处,露头宽度为零,顶、 露头越宽,厚度越小露头越 水平岩层的露头宽度: 指地 水平岩层的厚度:指岩层顶 底面界线重合。 面到底面之间的垂直距离。 窄。 面上岩层顶、底界线之间的 水平距离,它随岩层的厚度 和地面坡度的变化而变化。
1、岩层产状要素 走向、倾向和倾角。
走向 走向线
走向 倾角 倾斜线
倾向
观察剖面与岩层走向斜交时,岩层与该剖面的交迹线叫视倾 斜线(HC),视倾斜线与其在水平面上投影线间的夹角(β)称 视倾角。视倾角的值小于倾角的值。 tgβ=tgα · cosω。
视倾斜线(HC)
视倾角(β)
2、岩层产状的测定和表示方法
1)测定方法 A.用罗盘测定; B.根据钻孔资料用几何学的方法求出; C.根据地质界线与地形的关系求出。
北极
2)岩层产状要素的 表示方法 ★ 方位角表示方法:
一般只测量和记录岩层的 倾向和倾角。 例如:
W 270
N0 NW NE
E 90 SW SE
205 ° ∠27°
S 180 倾向 倾角 南极
b 符号表示方法:
5.泥裂
裂缝被上覆沉积物填充时, 填充层的底面常形成尖脊 剖面上一般呈“V”型裂口 状印模层底面。
6.雨痕和冰雹痕
雨痕或冰雹痕被上覆沉 积物填充、掩埋、成岩后, 岩层的顶面留下凹坑,上覆 岩层底面形成瘤状突起的印 模。边缘凸起向上
上覆岩层底面形 成瘤状突起
顶面上留下凹坑
7.冲刷面
固结和半固结的沉积 层的顶面,因水流冲刷成 为凹凸不平的冲刷面。
“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。
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。
在地质图上, 岩层产状要素是用符号来表示的。
倾斜岩层产状的测定与表示
1.倾向方位角∠倾角 125 ∠45
倾角 走向
2.走向象限角∠倾角倾向象限 N50W ∠45NE 1.倾向方位角∠倾角 125 ∠45 岩层倒转后的倾 或 角 2.走向象限角∠倾角倾向象限 N50W ∠ 45NE 箭头指向岩层变 倾向 走向象限角倾向象限∠倾角 N50W NE∠45 新方向 或 25 66 走向象限角倾向象限∠倾角 N50W NE∠45
岩层面与倾斜地面直交, 露头宽度小于岩层厚度
4.当岩层倾角达到90 度时(直立岩层)
当岩层倾角达到90 度时(直立岩层), 岩层露头宽度等于岩 层厚度, 且不受地形影响。
四)直立岩层的露头形态及厚度 1、直立岩层的露头形态
2、直立岩层的厚度
直立岩层的厚度:露头宽度等于岩层厚度。 厚度越大,露头宽度越大。顶底之间的垂直 距离。
倾斜岩层
倾斜岩层产状的测定与表示
25
直立岩层 水平岩层
倒转岩层
箭头指向岩层倒 转后的倾向 倒转岩层
66
倾斜岩层
直立岩层 水平岩层 仅用于地质平面图
仅用于地质平面图
二)水平岩层的出露形态及厚度
层面呈水平或近于水平产状的岩层为水平岩层。(倾角≤5°) 1、水平岩层的露头形态 1)新岩层出露于高处,老岩层出露于低处。 2)在地形地质图上,岩层界线与等高线平行一致或重合, 岩层界线一般不相交,只有在陡崖处才相交。
在不平整的冲刷面之上再 沉积时,被冲刷下来的下 伏岩层的碎块和砾石常堆 积在冲刷出的沟、槽中。
8.古生物的埋藏标志
根据某些化石在岩层内的埋藏保存状态。 1)叠层石,前寒武纪未变质的碳酸盐沉积中最常见的 一种“准化石”。由于蓝藻等低等微生物的生命活动所引起 的周期性矿物沉淀、沉积物的捕获和胶结作用,从而形成 了叠层状的生物沉积构造。因纵剖面呈向上凸起的弧形或 锥形叠层状,如扣放的一叠碗。
3、滑塌构造与卷曲层理
A.滑塌构造:松散沉积物在未固结成岩之前,在重力的 作用下沿斜坡向下滑塌(或滑动)而形成滑塌褶皱、滑塌断 层及滑塌角砾岩等一系列构造及其伴生产物的现象。 常因风暴、海啸、地震等因素诱发产生。仅局限于与斜 坡有关的局部地带。
滑塌构造
常涉及到一个以上的沉积层,褶皱变形纹理极复杂且不连续, 并伴有断层和角砾岩化现象。