2-构造地质学沉积岩的原生构造及产状

滑塌构造是指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)而形成的各种滑塌褶皱、滑塌断层及滑 塌角砾岩等一系列相互有成因联系的构造。
风暴、海啸、地震等因素常诱发滑塌构造的产生。滑塌构造往 往涉及到一个以上的沉积层，褶皱变形纹理极复杂且不连续。滑 塌构造的规模和厚度变化很大，小到厘米尺度，大到几十公里的 范围。大的滑塌构造被卷进的地层可达数十米至数百米厚，且往 往有很大的位移。但不论其规模大小，滑塌构造均仅局限于与斜 坡有联系的局部地带。
➢在与岩层走向斜交的直立剖面或在
与岩层面不垂直的任何方向的非直立 剖面上测得的岩层顶、底界线之间的 垂直距离，都是视厚度；
➢铅直厚度是指岩层顶、底面之间沿
铅直方向的距离。
➢地质工作中，经常要测量和使用的
是岩层真厚度。得知岩层的真厚度和 真、视倾角，铅直厚度和视厚度即可 用三角公式求出。
四 沉积岩产状 岩层的原始产状、地质界线
软沉积变形涉及面很广，包括形成软沉积变形的构造环境、动 力或促成因素、形态类型等。
从局部沉积区来说，软沉积变形的形成作用主要包括负荷作用、 重力滑塌和滑移作用、液化作用、孔隙压力效应以及水体拢动作 用等。以下着重对一些常见的软沉积变形作一实例分析。
三利用原生构造确定岩层顶底面 8压模与火焰构造
压模是一种底面印模， 又称重荷模或负荷铸型，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．其排列杂乱，大 小不一，突起高度从几毫米 到十几厘米，但在同一层面 上，压模的形状和大小较近 似。有时砂岩中的原生层理 因这种构造存在而变形，但 向上层面逐渐恢复正常。
三用原生构造确定岩层顶底面 10滑塌构造与卷曲层理
卷曲层理是具有强烈卷曲或复杂褶皱的变形纹层(图1-20)。变 形纹层仅局限在一个特定的厚度稳定的沉积层内，其上下相邻岩 层均未变形，多数具卷曲变形的岩层厚度在2.5-25cm之间。卷 曲层理不同于滑塌褶皱，其中的纹层即使褶皱极为强烈，但仍非 常连续，不伴有断层和角砾岩化现象。
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Fra Baidu bibliotek 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。
压模是当砂层沉积处在塑 性状态的泥质层之上时由于 超负载或差异负载作用使沉 积物发生垂向流动而成。
三利用原生构造确定岩层顶底面 8压模与火焰构造
火焰状构造是与压模密切 相关的一种现象，即下伏的 泥质层向上尖灭形成一排尖 舌(图1-17)，这些尖舌有时 弯曲并向一个方向倾斜。这 是由于上覆砂岩的不均匀负 载压力使砂岩之下呈塑性状 态的泥质沉积物挤入负载瘤 状突起之间形成的．
卷曲层理主要产于细砂岩和粉砂岩中，在复理式地层，尤其是 浊积岩中最为发育。卷曲层理有的是由于沉积物发生差异液化、 侧向流动而成；有的则是因水流的拖曳作用引起层理变形所致。
三用原生构造确定顶底面 11砂岩墙（床）、叠状构造
砂岩墙是斜切岩层的板状砂岩体，形 态不规则者可称为砂岩脉（图1-21)。 砂岩床是与围岩产状一致的砂岩体。砂 岩墙和砂岩床的成因相当复杂，但主要 是未固结碎屑物质液化后贯入到裂隙中 形成的。它们的形态和规模差别极大， 内部常具有流动构造，反映了液态的液 化碎屑物质的贯入-变形作用，为构造作 用和孔隙压力引起砂岩或砂层液化，其 形成机制仍在探索之中。
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
(1)方位角表示法 一般只测记倾向和倾角。如SW2050∠250(也可书写为2050∠250)， 前面是倾向方位角，后面指倾角，即倾向为南西2050，倾角250。
(2)象限角表示法 以北和南的方向作为00，一般测记走向、倾角和倾向象限。如 N650W／250SW，即走向为北偏西650，倾角为250，向南西倾斜。
四 沉积岩产状 水平岩层在地质图上的特点
➢在地形地质图上，岩层面的出露界线与地形等高线平行或重合。在山顶或孤
立山丘上的地质界线呈封闭的曲线；沟谷中呈尖齿状条带，其尖端指向上游。
➢岩层出露宽度是其上层面与下层面出露界线间的水平距。同一厚度的岩层，
其出露宽度取决于地面的坡度：坡度愈缓出露宽度愈大；当地面坡度一致时， 厚度大的岩层出露宽度大，厚度小的岩层出露宽度小。
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。
视倾角：层面上与走向不垂直的线（视 倾斜线）与其在水平面上的投影线的夹 角（β）；
四 沉积岩产状
直线的产状要素
倾伏向与倾伏角：
倾伏向：空间倾斜直线在水平面的投影线指向直线下倾的方向； 倾伏角：空间的倾斜直线与其在水平面的投影线的夹角； 侧伏向与侧伏角：
当线状构造包含在某一倾斜平面内时，此线与该平面走向线间所 夹的锐角即为此线在那个面上的侧伏角。 侧伏方向或侧伏向就是构成上述锐夹角的走向线的那一端的大致 方向。
➢岩层的原生层面构造 这些构造包括波痕、
泥裂、雨痕、生物遗迹及其印模等。
➢特殊的标志层。
原生构造及产状 三利用原生构造确定岩层顶底面
确定岩层的新老层序是野外观察地质构造的重要问题。 因为岩层形成并经受构造变动，虽然有的还保持其正常层 序，即岩层的顶面在上，底面在下，沿着岩层倾向，按由 老到新的层序排列；但也有些岩层在强烈的构造变动后， 产状变为直立甚至发生倒转，造成岩层底面在上，顶面反 而在下，使岩层沿着倾斜方向，出现由新到老的层序倒置 的现象。确定岩层的地质时代和层序，主要是依据化石。 但是在某些情况下，尤其在缺乏化石的“哑地层”中，也 可以根据岩层的原生构造或某些次生构造，通过判别岩层 的顶、底面去确定其相对新老层序。
四 沉积岩产状
产状的测定及表示方法
岩层产状要素通常是用地质罗盘直接在层面上测量。也可用经纬仪测量。 在难以准确测定时，可根据钻孔资料、地形地质图上的表现等求出岩层的产状要素。
岩层的产状要素可用文字和符号两种方法表示。由于地质罗盘上方位标记有的用 象限角表示，也有的用3600的圆周角表示，因此文字表示也有两种：
沉积岩原生构造及产状 二层理类型及识别
➢岩石成分的变化 在成分比较单一的巨厚
层岩石中，要注童寻找成分特殊的夹层。如 块状砂岩中的砂砾层、粗砂岩夹层或透镜体； 巨厚层石灰岩或白云岩中的薄层泥灰岩、页 岩夹层或硅质条带等，这些夹层是识别巨厚 岩层层理的比较可靠的标志。
➢岩石结构的变化 如砾岩中大小不同的砾石分
三利用原生构造确定岩层顶底面 软沉积变形构造
软沉积变形是指沉积物尚未固结成岩时发生的变形。构造研 究确认，软沉积变形是比较常见的，有些还具有一定的规模。斯 宾塞(E.W.Spencer,1977)指出，褶皱造山带中坚硬岩石内见到 的一些构造，可能是在沉积物尚未固结或半固结时形成的。他甚 至提出，巨大的逆冲断层、褶皱系，甚至某些板状劈理，都可能 是岩石处于半固结状态时发生的。我们提出软沉积变形的目的： 一方面是要指出构造现象并不全是成岩后构造作用引起的，以便 更好地理解构造形成和发展的复杂历程，另一方面是为了正确分 析和区分成岩前与成岩后的变形和其叠加关系，避免构造分析的 简单化。
走向：岩层与水平面的交线所指的方向 （AB或BA，0-360）； 倾向：层面上与走向垂直的线（倾斜线） 在水平面上的投影线指向岩层倾斜下方 的方向（0D’）；
倾角：层面上与走向垂直的线与其在水 平面上的投影线的夹角（a）；
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视倾向：层面上与走向不垂直的线（倾 斜线）在水平面上的投影线指向岩层倾 斜下方的方向（0D’）；
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。
➢岩层的原始产状：在广阔而平坦的沉积盆地(如海洋和大湖泊)中所形
成的沉积岩层，其原始产状大都是水平的或近于水平的。只有在沉积盆 地边缘、岛屿、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。因此，将岩层的原始产状理解为水平 的，以水平面作为参考面，是认识和分析地质构造的一个基本前提。
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。
➢在岩层层序正常的情况下，地质时代较新的岩层叠置在较老的岩层之上。若
在地质图上，岩层产状要素是用符号来表示。常用符号如下： 长线表示走向，短线表示倾向，数字表示倾角。长短线按实际
方位标绘；
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，即指向老岩层，数字是倾
角度数。
四 沉积岩产状
岩层的厚度
➢厚度(一般指岩层的真厚度)是指岩
层的两个平行界面之间的垂直距离；
➢原始产状呈水平的岩层，在地壳运动影响下发生构造变形，形成倾斜
岩层、直立岩层、倒转岩层和各种褶曲形态，但也有一些岩层仍保持其 水平状态。
各种地质界面在地表的出露线就是地质界线。地质界线的形态取决于地 质界面的形态、产状和地面起伏状态。
➢当地面接近于水平面或可近似地视其为水平面时，地质界线就是地质
界面与水平面的交迹线，其形态只取决于地质界面的形态和产状。当地 形是一个波状起伏的曲面时，它与各种产状、形态的地质界面相交的迹 线，即地质界线的出露形态是不同。
三利用原生构造确定岩层顶底面 6冲刷痕（面）
固结和半固结的沉 积层的顶面，会因水 流冲刷而成为凹凸不 平的冲刷面。而在这 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 和砾石又往往堆积在 冲刷出的沟、槽中。 根据冲刷面和上覆岩 层的碎屑可以判别岩 层的相对层序。
三利用原生构造确定岩层顶底面 7 生物标志
叠状构造系指砂岩或粉砂岩中凹面向 上、形似盘碟的纹理<图1-22)。直径一 般在1-50cm之间，边缘上翘，在横向 上呈断续分布，在垂向上互相叠置。它 们的形成与沉积物中的水分向上流动有 关。这种碟状纹层的凹面指向岩层顶面
三用原生构造确定岩层顶底面，并恢复褶皱剖面形态
四 沉积岩产状
平面的产状要素
2-构造地质学沉积岩的原生构造及产状
沉积岩原生构造及产状 一基本概念
岩层: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； 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 面上的渐变或突变所显示的层状特征。