沉积环境与沉积相2

第四节
原生沉积构造的成因标志
流态与层理的形成——在单项水流下形成的床沙形体类型
流 动 强 度 增 大
Hale Waihona Puke Baidu
低 流 态 过 渡 流 态 高 流 态
在 背 水 坡 上 的 流 动 型 式 及 沉 积 作 用
层 面 构 造
组成波痕要素及流动方式示意图
L h L1 L2
波长：小于0.6m 小型；0.6—30m 大型；大于30m 巨型
一、砾石的定向
砾石的定向性研究是最常见的一种。在露头可以见到四种类型定向：
①砾石最大扁平面（ ab 面 ) 的 倾向上游，紧密堆积成叠瓦 状，是典型的牵引流产物。 ②砾石最大扁平面（ ab 面 ) 平 队排列，形成于水浅流急的 流态下，类似砂岩中的平行 层理。 ⑶砾石最大扁平面（ ab 面 ) 向 下游倾斜与砂岩的前积层一 致，是沙丘或沙浪前积层崩 落面堆积物。
六、砾石群定向
砾石群是很粗的、分选差的沉积物的特征构造，它们是砾石在搬 运时受巨砾或漂砾等障碍物阻挡停积形成粗的物质以尾迹的形式沉 积在巨砾或漂砾等障碍物的后面的沉积现象。它的长轴平行水流方 向，并且尾迹靠近水流的上游一端，漂砾靠近水流的下游一端
N
七 、 恢 复 原 始 产 状
第 六 节 判 别 环 境 的 生 物 标 志
潮 汐 层 理
（1）脉状层理（2）波状复合层理（3 ）透镜状层理
包 卷 层 理
包 卷 层 理
剥 离 线 理 构 造
舌 状 槽 模
沟
模
第 5节
沉积岩定向性标志（沉积组构）及与沉积环境的关系
研究岩石中的定向结构构造或矿物定向排列的规律和成因的科 学叫岩组学。沉积组构分析就是研究沉积岩（物）的定向结构和构 造的科学。研究沉积岩中的定向性对于鉴别沉积环境及再建古地理 有重要意义。 沉积岩中常见到各种定向构造和组构，它们是古水流搬运沉积 物的遗迹，包括①层理、②砾石的定向排列、③波痕、④印模（槽 模、沟模）⑤生物的定向排列及⑥砂粒的定向排列等。
注意：交错层 理在空间上是 三维性的，因 此在现场进行 测量时，至少 要观察两个面， 以确定其真正 的倾向方向。
四、生物定向（流向）
生物定向主要是指那些长形化石或生物碎屑而言的，如某些头足类 （直角石、箭石）纺锤虫、植物的茎和干的定向性可确定流向。
①某些头足类的排列常常是其长的方向平行海岸，但尖端方向不一 致，这反映了滨海地带水介质往复运动的特点，在海底单向水流中 尖端方向一致，其尖端方向指示水流的上游方向。
1、 波痕：不对称波痕才具指示意义。
浪成波痕：向海岸（湖岸）侧的坡比较陡，向海（湖）侧的坡比 较缓，波脊线平行海岸或湖岸
流水波痕（河流、洋流、湖流）波脊线垂直流水方向，向上游的 一端平缓，向下游一端平陡。
2、剥离 线理构造， 与流水方向 平行；
3、槽模： 是强烈底流 的标志。长 轴平行流水 方向，尖端 指向上游
④砾石最大扁平面（ab面) 垂直于层面排列，为密度流搬运沉积物。
对于沉积岩中砾石的定向性研究结果发现
①滨海、滨湖沉积的砾石：其中 70% 的 扁平砾石的 A 轴平行于海岸方向，最大 扁平面以 8-100左右平缓的角度向海一方 倾斜。 ②河流中砾石定向大致有二种方式： 1 ）砾石 A 轴垂直水流分布，最大扁平 面（AB面）倾斜方向与水流方向相反， 形成叠互状构造，为稳定河流沉积特点。 2 ）在湍急的山间河流中，砾石不是呈 牵引推移或滚动方式搬运，而呈成悬浮 状态搬运，A轴平行水流方向，砾石最 大扁平面倾斜方向与水流方向相反。但也有例外的情况，当水流底 部形成垅岗时，砾石顺垅岗的陡坡滑下，而顺流倾斜，在砾石坡两 侧的砾石方向就相反。 上述两种砾石最大扁平面以逆流倾斜为特征，而且倾角较大，一 般在150-300之间，流速急剧的河流条件下，AB面的倾角在300以上
沉积相在时间上和空间上发展变化的有序性。 相序连续性原理(相序递变规律) (Walther, 1894)— —只有那些没有间断的，现在能看到的相互邻接的相 和相区，才能重叠在一起。 只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相，才 能在垂向上依次叠覆出现而没有间断。
相律： 唯有那 些相邻 发育的 相才能 相互重 叠地产 出-“瓦 尔特定 律”
化石完整 未经搬运 生物组合
化石完整 未经搬运 生物组合
遗 迹 化 石
第 七 节
其 它 标 志
1， 砂 体 几 何 形 态
2、剖面结构：特定的岩性、结构、 构造、生物等的组合顺序，单个岩 层只能提供沉积时的个别条件，而 剖面结构则可提供整个沉积环境以 及它们随时间的发展和演化
3、相序(相律)(沉积相分析中必须遵循法则)
②生物贝壳、在静水环境中生物贝壳凸面向上向下都无一定的规律， 在有水流流动的地方，贝壳的排列一般是凸面向上，故研究生物贝 壳的分布与排列有助于判断当时的水介质状况，确定地层顶底面等。 ③植物的茎和干、硅化木等，一般植物茎干的延伸方向平行于河流 水流方向。
五、层面定向构造
常见构造层面有波痕、干裂、擦痕、 剥离线理构造及各种印痕印模等。
②海砂定向性（振荡运动，主要为波浪，能量较大，砂粒以悬 浮运动为主）砂粒的A轴垂直于海岸线方向，AB面倾向海方向。 ③湖砂定向性（波浪为主，但能量较弱，砂粒以床砂滚动搬运 为主）砂粒A轴平行于湖岸线方向，AB面倾向湖方向。
三、交错层理的定向性
具单斜的交错层理是在流动介质（水、风、波）的作用下形成， 其前积纹层的倾向与流动方向一致，故交错层理具有明显的指向意 义。 交错层理的斜层倾向的变化，即方位角的分散性，对于判别环境也 很有意义，如平直河流沉积中，斜层的倾斜方位比较集中，海洋沉 积中交错层倾向比较分散，方位角可能是双众数，而潮汐带的沉积 物基本可出现三众或四众数的倾斜方位角。
根据研究发现（只适用于粗、中粒的砂粒，＜0.25细-粉砂不适用） ①河流环境砂粒定向（单向运动，水动力能量较大，砂粒以悬浮 搬运为主），砂粒A轴平行与水流方向，AB面逆流倾斜，泪珠形中 粒的长轴平行水流，其宽端指向上游。在一个区内砂粒的最大平均 排列方向能反映出总的水流的主要方向（砂粒的排列方位局部地区 可能有很大的变化）
四、厚度的意义：
1 、相分析单位厚度：指统或系、组、段（它 可包括许多层），它的厚度取决于物质供给的 丰度、沉积速率和沉积区拗陷强度。如三角洲 和洪积扇常位于构造上升与下降的接触带，沉 积厚度大；物质供给少、沉积区拗陷不强烈的 则形成薄层沉积，如深海泥质沉积。 2 、层厚：一个岩层上下层面的距离。说明单 位地质时间内沉积的速度。块状层、厚层、中 厚层、薄层、微层。 3 、层理厚度：指层系的厚度。反映成因和水 动力强度
菱 形 小 波 痕
对 称 型 浪 成 波 痕
不 对 称 型 浪 成 波 痕
床 沙 形 体 脊 的 类 型
韵 律 层 理
水 平 层 理
平 行 层 理
沙
纹
交
错
层
理
大 型 板 状 交 错 层 理
沙 纹 交 错 层 理
浪 成 沙 纹 层 理
形 成 冲 洗 交 错 层 理 的 块 状 图 解
波痕指数：RI= L/H，指示相对起伏 对称指数：RSI = L1/L2 ，不对称程度
波痕分类：流水波痕、浪成波痕、风成波痕。
A、流水波痕：单向水流在床沙表面形成的痕迹。形状通常不对称。 波痕垂直于水流方向。向流面缓，背流面较陡。波痕与水流及深度 有关。 RI<15; RSI>2.5 B、浪成波痕：对称波痕：RSI = 1。不对称波痕：RSI大于1;RI一 般为1—3.8。 C、风成波痕：具有平直的波脊，形状通常不对称。颗粒分布：波 峰粗粒，波谷细粒。 RI >15; RSI=2-4
1、只有顺序发展的相才有可能上下重叠
2、一定的相在水平方向必与有关的相相邻
相序递变有两种基本类型： 由于海平面上升（或海进）所形成的退积型相层序，相 剖面自下而上由陆相—海陆过渡过相—海相叠覆组成。 由于海平面下降(或海退)所形成的进积型相层序，相剖 面自下而上由海相—海陆过渡过相—陆相叠覆组成。
③高密度流体沉积砾石特征为砾石AB面直立排列。
因此在露头上进行测量之前，必须观察它们属于哪一种性质的 排列方式之后，再判断其古流向。
二、砂粒定向（形组分析）
研究砂粒定向的方法又叫形组分析，主要研究砂岩中的非圆形 颗粒的排列方向，砂粒的排列规律与砾石的排列规律不完全相同， 形组分析对于推断砂岩的沉积环境、水动力方向以及与砂岩有关的 沉积矿产的找矿都有很重要的意义。