原生构造
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3. 非 整 合 ( nonconformity , 国内也称为角度不整合) 层状沉积岩覆盖于侵入 岩和深变质岩形成的剥蚀面 上而形成的不整合关系。代 表较深或时间较长的剥蚀期。
二、不整合的判别标志:
1.地层标志:时代、岩性、古生物 2.地层产状的不同 3.古风化面(古土壤、古铁帽等表生地质现象) 3.变形特征 4.变质和岩浆岩特征 5.底砾岩(分选、磨圆好呈大规模面状分布,成分上源
5.枕状构造 枕状构造是水下基性熔岩具有的一种原生构造。
是水下喷发快速冷凝所致。单个岩枕的底面较平坦,顶面呈圆 形或椭圆形凸形曲面,表面浑圆。因其状如枕头,故称枕状构 造。枕状构造可分为外壳和内核两部分,外壳多为玻璃质,内 核则为显晶质。枕状构造中可见放射状节理。
b.熔岩流:一种成带状展布 的熔岩体。常局限在一个宽阔 的河谷或低洼地带。一般由中 心式喷发形成,规模较小呈舌 状分布,沿流动方向长度比宽、 厚度大得多,底面随下伏基底 地形变化起伏不平,顶面则比 较平整。
c.火山锥:火山喷发物围绕火山通道堆积成的一种锥状体
第三节、 岩浆岩的原生构造
岩浆岩原生构造:岩浆向上运移,侵入围岩或喷溢地面并逐 渐冷凝固结形成岩石的过程中所产生的构造。 岩浆岩成岩过程一般经历两个阶段: 1)液态岩浆流动阶段,形成原生流动构造; 2)岩浆冷凝固化阶段,形成原生破裂构造。 在这两个阶段之间,可划分出“岩浆塑性阶段”,这时形 成“原生塑变构造”。
Oscillatory ripple marks
Current ripple marks
确定岩层顶、底面的主要标志是: 尖脊指向顶面,圆弧状波谷则指向底面。
4.层面暴露标志:当未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。
1) 泥裂(干裂, Mud Cracks):常见于粘土岩、粉砂岩及 细砂岩层面。未固结沉积物露出水面,曝晒干固时收缩形 成与层面大致垂直的楔状裂缝。在平面上构成网状、放射 状或不规则分叉状的裂缝,在剖面上则呈“V”形。泥裂被 上覆沉积物填充,使填充层的底面形成底面脊状印模。 泥裂和脊状印模的尖端均指向岩层底面。
一、岩浆岩的产状分类:
产状:地质体及构造的空间产出状态,包括形态和 方位。 岩浆岩产状:指岩浆岩体的形态、大小及其与围岩 的关系。 主要取决于两方面的因素: 1)岩浆的组成、挥发组分含量和温度,决定岩浆 的流动性。 2)岩浆岩形成的区域构造环境、形成的深度和围 岩的性质。
(一)侵入岩体产状分类
根据侵人岩体与围岩接触关系,可大致划分为协调 侵人岩体和不协调侵入岩体两大类。 1、协调侵入岩体:又称整合侵入岩体,侵人岩体 的边界面与围岩层理、面理平行或大致平行。
三、侵入岩体的原生破裂构造 参考第八章第三节
四、火山岩的原生构造
(一)火山岩的流动构造 1.流纹构造:熔岩流动使不同颜色的矿物或火山玻璃形 成的层状色带。常见于流纹岩或其它粘度较大的酸性、碱性 熔岩中。 2.流面和流线:由板状、片状矿物斑晶及火山灰流晶屑 的定向排列组成的构造。
3.绳状构造: 熔岩表面呈绳索状扭曲的构造。常见于玄武 岩流层面。 是处于炽热塑性状态熔岩的上部表壳受下部熔浆流动的影响 而发生拖拉和卷扭的结果。绳状构造所在的表面就代表一次 喷出的熔岩的顶面。一般呈弧形,弧顶指向流动方向。
岩层: (Bed, Layer) 上、下层面限制 的岩性大致相同 的岩体。 岩层厚度:上、 下层面的垂直距 离。
层理的判别:
1.成分变化:沉积物成分的变化是显示层 理的重要标志,如灰岩与泥灰岩互层。在 成分较均一的巨厚岩层中,有时可能存在 成分特殊的薄夹层,如白云岩中的燧石条 带,藉助 于这类夹 层可以识 别巨厚岩 层的层理。
d.岩鞍:一种侵入于褶皱转折端虚脱处的鞍状侵入 岩体。平、剖面上表现为新月形或马鞍形,故称岩 鞍。岩鞍是褶皱区有代表性的侵入岩体,其规模不 大,厚度从几厘米至数十米。这类岩体大致是与褶 皱构造同时或稍晚形成的。
2、不协调侵入岩体 边界面与围岩层理、面理截交。根据规模、形态等, 可将其产状划分为岩基、岩株和岩墙三种主要类型。
第二章: 原生构造
沉积岩和岩浆岩 在形成过程中产生的原始构造
第一节 沉积岩层的原生构造
主要包括层理及层面构造
一、层 理 (Bedding)
层理:沉积岩最常见的一 种原生构造,通过岩石成 分、结构和颜色在剖面上 的变化所显现出来一种成 层构造。 层面(Bedding surface):沉 积过程中形成的小的间断 面,经常发育层面构造。
(二)面状流动构造:又称流面,由片状、板状、柱状等矿物 及扁平的析离体、捕虏体,在岩浆流动过程中顺流动方向平 行排列形成的面状构造。发育在侵入岩体的边缘和顶部。 带状流动构造(假层理):不同成分的岩石相互成层,或由 于矿物分层集中形成的淡色与暗色岩石条带的互层,常见于 基性、超基性侵人岩中。
二、侵入岩体的原生塑性变形构造 也可称为同侵位变形构造,是岩浆侵位冷却过程中受构造应 力影响形成的构造,其特征介于流动构造与韧性剪切带变形 构造之间。
(二)、火山岩的产状
据喷出方式、熔岩性质和构造形态,分为熔岩被、熔岩流和 火山锥三类。
a.熔岩被:又称熔岩盖,喷发规模大、分布面积广、厚度大 且较稳定的面状熔岩体。其覆盖面积从数百平方公里至上万 平方公里,厚度数百米至数千米。多数由基性的玄武岩浆构 成。以裂隙式喷发为主形成的熔岩被规模较大,由中心式喷 发形成的规模较小。 厚度很大、分布面积很广的基性熔岩可构成高原玄武岩熔岩 被。如我国张家口北部汉诺坝。
6.冲刷槽和冲刷印模:水流的冲刷或水流携带物 (如介 壳碎片、岩屑、树枝等 ) 的刻划在松软细粒(泥质) 沉积物表面留的凹坑和沟槽称为冲刷槽(Sole or Scour Marks) 。冲刷槽被砂质沉积物充填,成岩后在泥质 岩层之上的砂岩底面形成的凸起印迹称作底面印模 ( mold,flute cast) 。
于下套地层)
三、不整合时代的确定: 形成时代指不整合面上下地层间缺失地 层的时代,即下伏最年轻地层到上覆最老 地层的时代。
四、不整合的意义: 反映地壳变动时期,同时反映古地理特征。
第三节
岩 浆 岩 原生构 造
岩浆岩:岩浆在地下或喷出地表冷凝形成的岩石。 在地下形成的称为侵入岩体或简称岩体,喷出地表 形成的称为火山岩或熔岩。
a.岩基:指出露面积大于100km2的规模巨大的不协调侵入岩 体。主要是花岗岩岩基。通常岩基顶部与围岩的接触面倾角较 小,四周与围岩接触面产状向围岩方向倾斜,但局部也有向岩 体方向倾斜的。
b.岩株:出露面积小于100km2的近浑圆状或圆 柱状的中、小型不协调侵入岩体。 岩株与围岩接触面一般较陡,有时呈复杂形 态,如蘑菇状。规模很小的岩株称为岩枝。 岩株可以是岩基的 分枝,也可是单独 的侵入岩体。岩株 多沿大断裂侵入或 两组断裂交汇处贯 入,形成断续、串 珠状分布的岩株群。
a.岩床:平行于 层面、面理侵入形 成的小规模层状侵 人岩体。厚度一般 自数十厘米至数十 米,有的甚至可达 数百米。
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b.岩盘:又称岩盖,为上凸下平的似透镜状侵入 岩体。规模不大,直径从数十米至数百米不等;以 酸性岩、碱性岩居多。当岩浆粘度较大不易流动而 展布不广时,则形成岩盘,反之则形成岩床。
c.岩盆:与构造盆地有关的盆状侵入岩体,其顶底 面均向中心倾斜。一般规模较大,直径从几十公里 到上百公里,厚几百米到数千米,面积可达数万平 方公里。岩盆常由基性岩、超基性岩或碱性岩构成。
不整合面上、下两套地层间不 仅有地层缺失,而且产状不同,上 覆地层的底面切过下伏构造并与不 同时代地层的界面接触。上、下地 层间存在变形样式与强度、变质程 度和岩浆活动的明显差异。 褶皱型式、断裂构造发育。 形成过程:沉降-沉积-变形 与隆升-剥蚀-沉降-沉积。
在地质图和剖面图上,角度 不整合表现为上覆地层底面 的地质界线截切下伏不同时 代地层的地质界线。
一、侵入岩体的原生流动构造
在岩浆流动过程中,岩浆内先期结晶的矿物颗粒、析离 体或围岩捕虏体等,受岩浆流动的影响而发生定向排列, 形成原生流动构造。 侵入岩体的 原生流动构造可分为线状流动构造和面状流 动构造两种。 (一)线状流动构造: 又称流线,柱状、针状、板状等矿 物因岩浆流动而平行定向排列形成的线状定向构造。也 可以由纺锤状析离体和长条状捕虏体等顺长轴定向平行 排列而构成。多发育于侵入岩体的边缘和顶部。
2) 雨雹痕(Rain Imprints):是当雨点或 冰雹落在湿润而又柔软的 泥质或粉砂质沉积物表面 时,冲打出的圆形凹坑及 其凸起的边缘。雨痕被上 覆沉积物填充掩埋并成岩 后,岩层面上会留下凹坑, 在上覆岩层底面形成凸起 印模。
5.生物标志 (Fossils) 植物根系、贝壳类化石、叠层石等
2.粒序(递变)层理(Graded bedding): 沉积岩中常由沉积碎屑粒度变化形成粒序 层理。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 上一层的底面常为突变界面。
3.波痕(Ripple Marks):波痕是沉积物表面由于 水和空气流动而形成的一种波状起伏不平的层面 构造。主要发育在粉砂岩、砂岩及碳酸盐岩的表 面。 波痕类型很多,振荡式浪成波痕一般为对称 型,而流水作用形成的一般为不对称型。
4.气孔构造和杏仁构造: 当岩浆自火山通道向外流出时, 由于压力和温度降低,其中所含气体便向外逃逸,冷却后就 在岩石中留下许多孔洞,这些孔洞称气孔构造。气孔常呈圆 形、椭圆形、蝌蚪状、管状、云朵状、倒水滴状、串珠状和 不规则状等。当气孔被 次生矿物,如沸石、方 解石、冰洲石、玉髓等 充填时,则称为杏仁构 造。气孔向顶面增多增 大。
一、不整合的类型:
1. 平行不整合(假整合, Discomformity ) :由两 套平行的沉积岩形成的不 整合。不整合面上、下两 套地层产状平行,但因时 代间断而地层缺失。平行 不整合的形成过程为:下 降、沉积一上升、沉积间 断、遭受剥蚀一下降、再 沉积。
2. 角度不整合(不整合, Angular uncomformity) 年轻沉积岩层覆盖于褶皱或 掀斜的早期地层之上而形成的 不整合。
7.火山岩原生构造
枕状熔岩的形状
气孔的变化
冷凝边
三、古流向判别
第二节 岩层间的原生接触关系
整合接触:上、下地层在沉积层序上没有间断, 产状基本一致,岩性或所含化石一致或递变。 它们是在地壳相对稳定情况下缓慢下降接受连 续沉积形成的。 不整合接触:上、下地层间的层序发生间断, 即先后沉积的地层之间存在地层缺失。 不整合面:上、下地层之间的沉积间断面。代 表无沉积作用的沉积间断时期,也可能代表以 前沉积的岩石被 侵蚀的时期。
岩株的两种特殊产状: 1)底劈构造,即倒水滴状岩株。 2)花岗岩穹隆,紧邻岩体边界围岩的面理及岩体 内面理平行于岩体边界,岩体边界一般较缓。
c.岩墙:一种截切围岩层理、面理等,呈板状或似板状的侵 人岩体。其长、深度远远超过厚度。岩墙长度由数公里至数十 公里,个别长达数百公里,宽度从数十米至数百米,个别在数 公里以上。多数岩墙是岩浆充填断裂构造形成的。组成岩墙群 的成分以基性、超基性岩为主,最常见的是辉绿岩墙。 岩墙往 往成群出现形成岩墙群。(参考第十二章)。
2.结构变化:碎屑沉积岩层一般由不同 粒度、不同形状的颗粒分层堆积而成, 形成粒序层理,根据碎屑粒度和形状 的变化可以识别层理。
3.颜色变化:在层理隐蔽、成分均一、颗粒 较细的岩层中,如有颜色不同的夹层或条带, 可以指示层理。
4.层面原生构造 : 波痕、底面印模、暴露标 志等层面原生构造也可以作为确定和识别层 理的标志。
二、沉积岩层顶底面的判别
1.斜层理(交错层理,Cross bedding) : 风及流水等动力介质沉积环境形成的, 由一组或多组与主层面斜交的细层组成 的原生构造。
斜层理确定岩层顶、底面的判别特征是: 每组细层理与层系顶部主层面成截交 关系,而与层系底部主层面呈收敛变缓而 相切的关系,弧形层理凹向顶面。