第三章 陆源碎屑岩的特征-构造和颜色
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讲陆源碎屑岩(岩类)

砾石成分复杂,常见岩浆岩、沉积岩和变质岩的砾石混杂,稳 定和不稳定砾石比例不定,但不稳定砾石常常较多;砾石圆度中等, 分选中等到差。 泥基支撑、砂基支撑或颗粒支撑混合基充填。化学胶结物较少。 为近源沉积或泥石流沉积。
特殊成因的砾岩
. 底砾岩: 位于某个地层组合底部的侵蚀面上,代表长期沉积间断以后,一 个新的沉积时期开始的产物,故在不整合面或假整合面上时有所见。 . 副砾岩:
3。砂岩的粒度分类( 50%以上碎屑粒度)
粗砂岩:2-0.5 mm
中砂岩:0.5-0.25 mm
细砂岩: 0.25-0.10 mm
极细砂岩: 0.10-0.05 mm
三、 粉砂岩
粉砂岩:粒度为0.05-0.005 mm的颗粒含量占碎屑颗粒 的50%以上。由牵引流的底悬浮物(较粗的悬浮物)在弱 水动力条件下沉积的沉积物再经成岩作用改造而形成的。
湘 西 武 陵 石 英 砂 岩
岩屑砂岩 狭义的岩屑砂岩是在碎屑颗粒中,石英端元的含量小 于75%,长石含量/岩屑含量 < 1/3,是低成分成熟度砂岩。
。 广义的岩屑砂岩包括长石岩屑砂岩。
长石砂岩 狭义的长石砂岩是在碎屑颗粒中,石英端元的含量小于 75%,长石含量/岩屑含量大于3,是低成分成熟度砂岩。 广义的长石砂岩还包括岩屑长石砂岩。
(1) 成分-成因分类原则
两个基本点
第一个基本点: 以基质含量的百分比划分出结构成熟 度相对高的净砂岩和成熟度相对低的杂砂岩。
净砂岩: 四种组分中,基质含量<5%;在其填隙物中,胶结 物含量较高;结构成熟相对较高,是成熟-极成熟的砂岩;牵引 流(风)沉积成因。
杂砂岩:四种组分中,基质含量>5%;在填隙物中,基质含
4.长石杂砂岩: Q<75%, F:R>3
特殊成因的砾岩
. 底砾岩: 位于某个地层组合底部的侵蚀面上,代表长期沉积间断以后,一 个新的沉积时期开始的产物,故在不整合面或假整合面上时有所见。 . 副砾岩:
3。砂岩的粒度分类( 50%以上碎屑粒度)
粗砂岩:2-0.5 mm
中砂岩:0.5-0.25 mm
细砂岩: 0.25-0.10 mm
极细砂岩: 0.10-0.05 mm
三、 粉砂岩
粉砂岩:粒度为0.05-0.005 mm的颗粒含量占碎屑颗粒 的50%以上。由牵引流的底悬浮物(较粗的悬浮物)在弱 水动力条件下沉积的沉积物再经成岩作用改造而形成的。
湘 西 武 陵 石 英 砂 岩
岩屑砂岩 狭义的岩屑砂岩是在碎屑颗粒中,石英端元的含量小 于75%,长石含量/岩屑含量 < 1/3,是低成分成熟度砂岩。
。 广义的岩屑砂岩包括长石岩屑砂岩。
长石砂岩 狭义的长石砂岩是在碎屑颗粒中,石英端元的含量小于 75%,长石含量/岩屑含量大于3,是低成分成熟度砂岩。 广义的长石砂岩还包括岩屑长石砂岩。
(1) 成分-成因分类原则
两个基本点
第一个基本点: 以基质含量的百分比划分出结构成熟 度相对高的净砂岩和成熟度相对低的杂砂岩。
净砂岩: 四种组分中,基质含量<5%;在其填隙物中,胶结 物含量较高;结构成熟相对较高,是成熟-极成熟的砂岩;牵引 流(风)沉积成因。
杂砂岩:四种组分中,基质含量>5%;在填隙物中,基质含
4.长石杂砂岩: Q<75%, F:R>3
《沉积岩石学》第三章 碎屑岩的成分

表3—8 化学成分与粒度的关系(引自裴蒂庄,1975)
组成 SiO2 TiO2
AL2O3 氧化铁 MgO
CaO Na2O K2O
细砂 71.15 0.50 10.16 3.72 1.66 3.65 0.86 2.20
粉砂 61.24 0.85 13.30 3.94 3.31 5.11 1.32 2.33
镇川1井,h8,黑云母受压变形 100倍
3、重矿物
指碎屑岩中比重大于2.86的矿物。
在岩石中含量很少,一般<1%,主要分布在在0.25~ 0.05mm的粒级范围内(细砂—粗粉砂岩) 根据风化稳定性
稳定重矿物
电气石、锆英石、金红石、石榴石、榍石、磁 铁矿 等
不稳定重矿物
重晶石、磷灰石、绿帘石、黄铁矿等
长石砂岩中,砾岩、粉砂岩中含量较少。
(2)来源:主要来自花岗岩、花岗片麻岩 (3)长石大量出现的有利因素:
地壳运动比较剧烈,地形高差大,气候干燥, 物理风化作用为主,搬运距离近,快速堆积。
(4)稳定性:钾长石>钠长石>钙长石;正长石>微 斜长石。
长石
斜长石,白云石胶结,细砂岩,东濮,100(+)
锆石,石榴石,角闪石
各类岩石的轻重矿物组合
母岩 花岗岩 花岗闪长岩 安山岩和玄武
岩 橄榄岩和辉长
岩 变质岩
沉积岩
重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物
重矿物
轻矿物
矿物组合(包括部分岩屑) 锆石 金红石 榍石 磷灰石 黑云母 石英 正长石 微斜长石 酸性斜长石
辉石 角闪石 安山岩或玄武岩岩屑 中性和基性斜长石
碎屑岩的成分可以用其所含的矿物成分表示,也可用化学成 分表示。
陆源碎屑岩

陆 源 碎 屑 岩类
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
为什么研究陆源碎屑岩
1、蕴藏丰富的矿产
2、用途广泛
硅砖和玻璃原料:纯净的石英砂岩 农业肥料:海绿石砂岩 建筑材料和研磨材料:砂岩 石油及地下水的良好运移通道 旅游胜地
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
主要内容
一、什么是陆源碎屑岩? 二、陆源碎屑岩的一般特征 三、陆源碎屑岩类型
自生矿物:从溶液中沉淀的化学物质, 不起胶结作用
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——填隙物质
形成阶段——成岩阶段,由颗粒之间的溶液经化学 作用沉淀出来
含量:<50 %
常见胶结物: 硅质矿物———Q,蛋白石,玉髓 碳酸盐——方解石,白云石,菱铁矿 硫酸盐——石膏、重晶石(Ba), 天青石(Sr) 磷酸盐——胶磷矿(非晶态磷灰石) 铁氧化物、氢氧化物——
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——碎屑物质
重矿物碎屑:相对密度大于2.86的矿物
含量很少,一般不超过1% 粒度大小多介于0.25—0.05mm 之间 反映母岩特征
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——碎屑物质
(2) 岩石碎屑: (又称岩屑) 母岩破坏后的岩石碎块,反映母岩性质
(3)胶结类型
胶结类型:也称之为支撑类型。 填隙物与碎屑颗粒的关系 。
碎屑颗粒与填隙物的相对数量 碎屑颗粒之间的接触关系
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
基底胶结 填隙物含量较多,碎屑颗粒在其中互不接触呈 漂浮状,填隙物主要为杂基。一般代表着高密度 流快速堆积的特征。它形成于沉积同生期。
二、内源沉积岩(自生沉积岩 )
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
为什么研究陆源碎屑岩
1、蕴藏丰富的矿产
2、用途广泛
硅砖和玻璃原料:纯净的石英砂岩 农业肥料:海绿石砂岩 建筑材料和研磨材料:砂岩 石油及地下水的良好运移通道 旅游胜地
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
主要内容
一、什么是陆源碎屑岩? 二、陆源碎屑岩的一般特征 三、陆源碎屑岩类型
自生矿物:从溶液中沉淀的化学物质, 不起胶结作用
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——填隙物质
形成阶段——成岩阶段,由颗粒之间的溶液经化学 作用沉淀出来
含量:<50 %
常见胶结物: 硅质矿物———Q,蛋白石,玉髓 碳酸盐——方解石,白云石,菱铁矿 硫酸盐——石膏、重晶石(Ba), 天青石(Sr) 磷酸盐——胶磷矿(非晶态磷灰石) 铁氧化物、氢氧化物——
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——碎屑物质
重矿物碎屑:相对密度大于2.86的矿物
含量很少,一般不超过1% 粒度大小多介于0.25—0.05mm 之间 反映母岩特征
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
1. 陆源碎屑岩的物质组成——碎屑物质
(2) 岩石碎屑: (又称岩屑) 母岩破坏后的岩石碎块,反映母岩性质
(3)胶结类型
胶结类型:也称之为支撑类型。 填隙物与碎屑颗粒的关系 。
碎屑颗粒与填隙物的相对数量 碎屑颗粒之间的接触关系
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
沉积岩各论部分——陆源碎屑岩类
基底胶结 填隙物含量较多,碎屑颗粒在其中互不接触呈 漂浮状,填隙物主要为杂基。一般代表着高密度 流快速堆积的特征。它形成于沉积同生期。
二、内源沉积岩(自生沉积岩 )
讲陆源碎屑岩岩类

石英砾岩(粗)
石英砾岩(中)
. 复成份砾岩:
砾石成分复杂,常见岩浆岩、沉积岩和变质岩的砾石混杂,稳定 和不稳定砾石比例不定,但不稳定砾石常常较多;砾石圆度中等,分 选中等到差。
泥基支撑、砂基支撑或颗粒支撑混合基充填。化学胶结物较少。
为近源沉积或泥石流沉积。
特殊成因的砾岩
. 底砾岩: 位于某个地层组合底部的侵蚀面上,代表长期沉积间断以后,一
黄土:与粉砂岩有关的一种半固结的粘土质粉砂岩, 风力或水力均可使其沉积,但其形成环境,总是在干燥 或半干燥的气候区内。
在我国的北方及西北地区,第四纪地层中的黄土或黄 土类岩石分布极其广泛.
黄土高原-粘土质粉砂岩
黄土高原-粘土质粉砂岩
四、 泥质岩
泥质岩:泥级质点(主要指粘土矿物)含量超过 50%的沉积岩.
个新的沉积时期开始的产物,故在不整合面或假整合面上时有所见。
. 副砾岩: 在特殊条件下(如冰积岩),砾石含量仅占20-30%,为了强调粗
粒的沉积条件,也称砾岩,有人专门命名为副砾岩。
. 岩溶角砾岩: 碳酸盐岩地层中,古溶洞垮塌形成的角砾岩称岩溶角砾岩。
. 盐溶角砾岩 白云岩与石膏共生时,在表层成岩条件下石膏被溶蚀掉,白云岩垮
湘 西 武 陵 石 英 砂 岩
岩屑砂岩 狭义的岩屑砂岩是在碎屑颗粒中,石英端元的含量小于
75%广,义长的石岩含屑量砂/岩岩包屑括含长量石。岩< 屑1/3砂,岩是。低成分成熟度砂岩。
长石砂岩 狭义的长石砂岩是在碎屑颗粒中,石英端元的含量小于
75%,长石含量/岩屑含量大于3,是低成分成熟度砂岩。 广义的长石砂岩还包括岩屑长石砂岩。
第四讲
它生沉积岩中的陆源碎屑岩类
第三节 陆源碎屑岩的各类岩石特征
3 陆源碎屑岩总论(成分结构)

锆石、电气石、金红石、 重晶石、磷灰石、绿帘石、 锆石、电气石、金红石、石榴 重晶石、磷灰石、绿帘石、黝 刚玉、锡石、白钛矿、 帘石、阳起石、符山石、 石、刚玉、锡石、白钛矿、板 帘石、阳起石、符山石、红柱 钛矿、磁铁矿、榍石、十字石、 钛矿、磁铁矿、榍石、十字石、 、硅线石、黄铁矿、普通角 石 硅线石、黄铁矿、 蓝晶石、 蓝晶石、独居石 闪石、透辉石、普通辉石、 闪石、透辉石、普通辉石、斜 方辉石、橄榄石 方辉石、
1
第一节
碎屑岩的物质成分
碎屑岩包含四种基本组成部分:碎屑颗粒、 碎屑岩包含四种基本组成部分:碎屑颗粒、杂 胶结物和孔隙。 基、胶结物和孔隙。
碎屑颗粒简称颗粒: 碎屑颗粒简称颗粒 : 是碎屑岩最主要 的组成部分, 占整个岩石的50 以上, 50% 的组成部分 , 占整个岩石的 50 % 以上 , 并决定了碎屑岩的基本特征。 并决定了碎屑岩的基本特征。 填隙物包括杂基和胶结物。 填隙物包括杂基和胶结物。 孔隙:岩石中未被充填部分, 孔隙:岩石中未被充填部分,储集油气 的空间。 的空间。
2
砂岩的红色铸体薄片
3
砂岩的红色铸体薄片
粉砂岩的扫描电镜照片
4
一、碎屑颗粒
碎屑颗粒主要是由母岩物理风化作用过程 中机械破碎而成的矿物碎屑和岩石碎屑组成。
(一)矿物碎屑
目前已经发现的碎屑矿物约有160种 目前已经发现的碎屑矿物约有160种,最常 160 见的约20 20种 但在一种碎屑岩中, 见的约20种。但在一种碎屑岩中,其主要碎 屑矿物通常不过3 屑矿物通常不过3至5种。
5.半晶质的酸性喷出岩岩屑,6.千枚岩岩屑和白云母片,7. 半晶质的酸性喷出岩岩屑, 千枚岩岩屑和白云母片 千枚岩岩屑和白云母片, 半晶质的酸性喷出岩岩屑 26 板岩岩屑, 浅变质粉砂岩 浅变质粉砂岩。 板岩岩屑 8.浅变质粉砂岩。
14第三节 陆源碎屑岩

四、粉砂岩
• 粉砂岩:
碎屑中粒度0.1~0.01毫米的颗粒占50%以上 的碎屑岩。
• 特征:
碎屑成分单一,以石英为主,其次为长石, 岩屑极少;分选好,磨圆度差;胶结物常为粘土、 钙质和铁质。
• 成因:
形成于水动力条件弱、沉积速度缓慢的环境 中,多见于河漫滩、三角洲和海、湖中水体较深 区。
五、粘土岩
(三)砂岩的主要类型
2、长石砂岩类 碎屑中长石的含量多于25%,岩屑的含量少 于25%的砂岩。 • 典型为长石砂岩: 特点: 颜色一般为红色、浅红色、浅黄色,风化后 呈浅灰色、灰白色;碎屑成分主要为石英和长石; 重矿物含量可达1%以上;胶结物多为钙质,铁质 和硅质较少;一般以中至粗粒较常见;分选性和 圆度变化大。 成因: 一般形成于富含长石的花岗岩母岩区及快速 堆积而成,多见于山间坳陷和坳陷边缘的河、湖 沉积。
2、河成砾岩 (1)形成环境: 多位于河床底部 (2)特点: 以石英为主,成分复杂;分选较差; 砾石扁平的平面向河流的上游方向倾斜。 3、冰川砾岩 成分复杂;分选极差,大的砾石和泥 沙混杂;砾石多为棱角状;砾石表面常见 冰川擦痕。
三、砂岩
(一)砂岩的一般特征 • 砂岩:粒度为1~0.1毫米的碎屑颗粒占碎屑总量 的50%以上的碎屑岩。 • 碎屑成分: 石英、长石、岩屑,少量云母和重矿物。 • 胶结物和杂基(基质): 基质一般较少,胶结物常见的为硅质、钙质、 铁质。 (二)砂岩的分类 三大类:石英砂岩类、长石砂岩类、岩屑砂岩类
2、碎屑的粒度分级:
(1)常用的粒度分级为: 粒径(mm) 粒 级 >1000 巨砾 1000~100 粗砾 砾 100~10 中砾 10~1 细砾 1~0.5 粗砂 0.5~0.25 中砂 砂 0.25~0.1 细砂 0.1~0.05 粗粉砂 粉砂 0.05~0.01 细粉砂 <0.01 泥(粘土)
第3讲陆源碎屑岩岩石类型

பைடு நூலகம்
粗碎屑岩—砾岩和角砾岩
二、成分特征
1、颗粒成分特征:以岩屑为主,少量的矿物碎屑。 成分明显受母岩性质控制。不含重矿物,粗碎屑的 成分复杂多样。化学成分少见。 2、填隙物成分:以细碎屑杂基为主,颗粒粒径 <2mm,岩屑或矿物碎屑都有,化学胶结物少见。
粗碎屑岩—砾岩和角砾岩
三、结构、构造特征
1、颗粒结构 碎屑颗粒粗大,分选不好,磨圆可好可差,砾石表面 常有一些特殊的痕迹,如冰川擦痕,沙漠漆等 2、填隙物结构
铸体薄片的石英 砂岩—孔隙、次 生加大边
中碎屑岩—砂岩
2、长石砂岩和长石杂砂岩: 1)颜色:淡黄色、灰绿色、肉红色等 2)碎屑颗粒成分:主要为石英和长石,石英含量下于75%,长石大 于18.6%, 还有少量的岩屑。 3)碎屑颗粒结构:粒度为中粒和中粗粒,分选性和磨圆度变化较 大;一般分选中等,次圆到次棱角状。 4)填隙物成分和结构:杂基:主要为各种粘土矿物,重结晶形成 长石的次生加大边;胶结物:主要为钙质和铁质。 5)长石砂岩的形成条件 母岩石含长石丰富的花岗岩和花岗片麻岩类,在形成过程中以物理 风化为主,须有强烈的侵蚀与快速堆积的条件,埋藏后的蚀变作用 要弱。
2、按砾石的大小
巨砾>256mm 粗砾 256-64mm 中砾 64-4mm 细砾 4-2mm
粗碎屑岩—砾岩和角砾岩
四、粗碎屑岩的分类 3、按成分:单成分砾岩:单一成分大于75%
复成分砾岩:每种成分小于50% 4、按砾岩在剖面中的位置:
层间砾岩:整合地产于岩层中间 底砾岩:分布于侵蚀面上 5、按成因: 河成砾岩、海成砾岩、冰川角砾岩、崩积角砾岩、 岩溶角砾岩、构造角砾岩等
有细碎屑杂基,也有化学胶结物,但量少 3、胶结类型:多为基底式胶结,也有孔隙胶结 4、构造:砾石有定向排列,可推断与水流向。常发 育大型交错层理和粒序层理。
粗碎屑岩—砾岩和角砾岩
二、成分特征
1、颗粒成分特征:以岩屑为主,少量的矿物碎屑。 成分明显受母岩性质控制。不含重矿物,粗碎屑的 成分复杂多样。化学成分少见。 2、填隙物成分:以细碎屑杂基为主,颗粒粒径 <2mm,岩屑或矿物碎屑都有,化学胶结物少见。
粗碎屑岩—砾岩和角砾岩
三、结构、构造特征
1、颗粒结构 碎屑颗粒粗大,分选不好,磨圆可好可差,砾石表面 常有一些特殊的痕迹,如冰川擦痕,沙漠漆等 2、填隙物结构
铸体薄片的石英 砂岩—孔隙、次 生加大边
中碎屑岩—砂岩
2、长石砂岩和长石杂砂岩: 1)颜色:淡黄色、灰绿色、肉红色等 2)碎屑颗粒成分:主要为石英和长石,石英含量下于75%,长石大 于18.6%, 还有少量的岩屑。 3)碎屑颗粒结构:粒度为中粒和中粗粒,分选性和磨圆度变化较 大;一般分选中等,次圆到次棱角状。 4)填隙物成分和结构:杂基:主要为各种粘土矿物,重结晶形成 长石的次生加大边;胶结物:主要为钙质和铁质。 5)长石砂岩的形成条件 母岩石含长石丰富的花岗岩和花岗片麻岩类,在形成过程中以物理 风化为主,须有强烈的侵蚀与快速堆积的条件,埋藏后的蚀变作用 要弱。
2、按砾石的大小
巨砾>256mm 粗砾 256-64mm 中砾 64-4mm 细砾 4-2mm
粗碎屑岩—砾岩和角砾岩
四、粗碎屑岩的分类 3、按成分:单成分砾岩:单一成分大于75%
复成分砾岩:每种成分小于50% 4、按砾岩在剖面中的位置:
层间砾岩:整合地产于岩层中间 底砾岩:分布于侵蚀面上 5、按成因: 河成砾岩、海成砾岩、冰川角砾岩、崩积角砾岩、 岩溶角砾岩、构造角砾岩等
有细碎屑杂基,也有化学胶结物,但量少 3、胶结类型:多为基底式胶结,也有孔隙胶结 4、构造:砾石有定向排列,可推断与水流向。常发 育大型交错层理和粒序层理。
陆源碎屑岩

1.石英(Quartz)
石英抗风化能力强,既抗磨又难分解,同 时在大部分岩浆岩和变质岩中石英含量又高。 所以石英是碎屑岩中分布最广的一种碎屑矿物。 石英主要出现在砂岩及粉砂岩中(平均含 量66.8%),在砾岩中含量较少,在粘土岩中则 更少。
2.长石(Feldspar) 在碎屑岩中,长石的含量少于石英。砂岩 中长石的平均含量为10~15%,长石主要分布于 巨、粗砂岩中,有时见于中粒砂岩中,在砾岩 和粉砂岩中长石矿物碎屑含量较少。 在碎屑岩中,钾长石(正长石>微斜长石) >斜长石(钠长石>>钙长石)。 3.云母(Mica) 在碎屑岩中,白云母>黑云母。
(2)地质意义:杂基的含量和性质可以反映 搬运介质的流动特性,反映碎屑组分的分选性, 也是水动力强度的重要标志,是碎屑岩结构成 熟度的重要标志。
(二)胶结物 胶结物:由化学结晶作用形成充填在碎屑 颗粒孔隙中的化学物质。 胶结物的结构,按胶结物的结晶程度和晶 体的排列组合关系分为: 非晶质结构:蛋白石、磷酸盐、铁质等 隐晶质结构:粒度极细,只有在显微镜下 才能分出光性,如玉燧、隐晶质的磷酸盐 显晶质结构:明显的晶粒结构
第三章 陆源碎屑岩
第一节 碎屑岩的成分 Composition of clasticrocks 一、陆源碎屑岩的定义及基本组成
1.定义
陆源碎屑岩是指由母岩经物理风化作用所 形成的碎屑颗粒物质,经过机械的搬运和沉积, 并进一步压实和胶结而形成的沉积岩类。
2、陆源碎屑岩的基本组成:
(1)碎屑颗粒是碎屑岩的主要组成部分,占整 个岩石的50%以上,并决定岩石的基本性质。 (2)填隙物: 杂基由机械沉积作用形成的细粒物质,充 填在碎屑颗粒间。 胶结物是对颗粒起胶结作用的化学沉淀物。 (3)孔隙是指岩石中未被固体物质所占据的部 分,孔隙可以是原生的,也可以是后期形成的。
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出现环境
河流、滨湖、滨海、三角洲沉积。 大型板状交错层理在河流沉积中最为典型。
急流型
缓流型
C.楔状交错层理 特点 层系界面为平面,但不平行,
层系厚度变化明显呈楔形。
层系间常彼此切割,纹层倾角和倾向变化不定。 出现环境
海、湖浅水地带和三角洲地区。
D. 槽状交错层理
层序底界为槽形冲刷面,纹层在顶部被切割。
有几个砂粒的直径那么高。
成因 Fr>1的高流态,与平行层理相同。
3.底层面构造
定义: 发育在岩层底面上的构造,是由水流或其携带的“工具”
(如砾石、介壳等)对底床(泥或粉砂)侵蚀或刻蚀成 槽、坑等,后来被(砂)充填而成。
类型 槽模 沟模 渠模
1)槽模
是由定向水流(突发性水流、 涡流)在尚未固结的软泥表 面侵蚀冲刷出许多凹槽,后 被砂质充填而在砂岩底面上 铸成的印模。
重力流沉积物:浊流沉积。
生物扰动 滨浅海和三角洲相,原生层理被生物扰动完全破坏。
6)韵律层理
韵律层理(rhythmic bedding)
成分、结构或颜色方面不同的薄层有规律重复出现。
纹层厚度从数mm到数十cm,层与层平行或近于平行。
成因 物质搬运或产生方式有规律地交替变化
潮汐流的周期变化形成砂质纹层与泥质纹层重复交替
C.风成波痕
①峰谷均圆,谷宽峰窄 ②极不对称 ③波痕指数30-70或更大 ④波脊形态平直
Question: 沉积物谷粗, 还是峰粗?
D.干涉波痕
多个水流、波浪等同时作用
波浪—波浪 干涉波痕
波浪——流水干涉波痕
E.改造波痕
早期形成的波痕被后期水流、波浪作用的改造
双脊波痕
削顶波痕
波浪—波浪干涉波痕
潮汐韵律层理,也称砂泥互层层理;
气候的季节性变化
形成浅色层与深色层互层的季节性韵律层理。 冰川纹泥。
3. 层理的研究意义
1) 确定地层顶底,正确划分对比底层,恢复地层正常产状;
A. 交错层理纹层向下收敛
B. 大型纹层下部常富集粗碎屑物质 2) 交错层理可确定古水流方向、强度和水深等,是最有价值 的指向构造; A. 前积纹层 B. 凹槽轴向 3) 推断古水深。 层系厚度与层理形成时的沙波高度大体相当,一般不超 过河流水深的1/6。
潮间期,水流停滞
悬浮的泥发生沉积 层理类型:
压扁层理
透镜状层理
波状复合层理
(4)风成交错层理
在风的吹扬作用下形成 特点
无泥质物
砂粒磨圆和分选较好。 常呈板状、槽状交错层理。
层系厚度大,几十cm到数 m,
前积纹层倾角高达25~ 34°。 出现环境 沙漠及海滩风成沙丘带。
4)粒序层理
又称递变层理(graded bedding) 颗粒的粒度垂向递变,层面基本平行。 单层厚度从数mm到1m或数m。 单层内,由底到顶,粒度由粗变细者为正粒序;★★
上攀
悬移=推移
波状层理、上攀/爬升层理、 砂纹交错层理
砂纹 悬移<推移 悬移<推移
H’<H
H迎=H’—H<0,
迎水面出现侵蚀,仅保存背风面的前积纹层→砂纹层理。
3)交错层理(Cross bedding)
交错层理:也叫斜层理,由一系列与层系界面斜交的纹层 (前积层)组成,层系可以彼此平行、交错、切割,组成 不同形态的交错层理。 交错层理是沉积介质(流水与风等)的流动造成的。 当介质有一定流速时,底床上可以产生一系列的砂波, 砂波移动时就在自身陡坡一侧形成了由一系列纹层组成 的斜层系,纹层倾向代表了介质流动方向。
第三节 沉积构造和颜色
一、概述 (一)概念 碎屑岩构造:指岩石各组成部分的空间分布和排列方式。 沉积构造:沉积物沉积时或沉积之后,由于物理作用、化学作用及生 物作用形成的各种构造。 (二)分类 按构造的形成时间 原生构造:在沉积物沉积过程中和沉积物固结成岩之前形成的构造, 如层理、波痕、滑塌构造等; 次生构造:在沉积物固结成岩之后形成的构造,如成岩结核。 按成因 机械成因/物理成因构造 流动成因构造 同沉积变形构造 暴露成因构造 生物成因构造——沉积物沉积过程中由生物形成的。 化学成因构造——多为成岩作用的产物。
2.原生流水线理/剥离线理构造
原 生 流 水 线 理 ( primary current lineation ) 或 剥 离 线 理
(parting lineation)构造
形态 出现在平行层理砂岩层的剥开面上,由微细的脊与沟交 替排列组成(因为在剥开面上比较清楚,故称为剥离线理) 构造)。 产状 线状脊平行于水流方向延伸
横切面,层系界面和纹层都是槽形; 纵剖面,层系界面呈弧形,纹层与之斜交。 顶面俯视,层系界面和纹层为重叠的花瓣状。 大型槽状交错层理层系底界冲刷面明显,底部常有泥砾。 出现环境 多见于河流。 判断古流向。
(2)波浪成因的交错层理 a. 浪成砂纹交错层理(wave-ripple bedding) 出现环境:海湖滨岸、陆棚和泻湖等浅水环境。
3)波痕类型
按波脊形态
直线状
直线状 弯曲状 舌状 弯曲状
新月状 舌状
链状
按对称性 对称波痕
不对称波痕
按成因,将波痕大致分为 浪成波痕 流水波痕 风成波痕 修饰波痕(叠加波痕) 干涉波痕
A.浪成波痕
①峰尖谷圆 ②对称、不对称
③波痕指数4-13(6-7)
④波脊多平直,可出现分叉
B.流水波痕
①峰谷均圆 ②不对称 ③波痕指数>5(8-15) ④波脊形态多样
二)层面构造
出现在沉积物或岩层表面、底面上的各种沉积构造 1. 波痕(ripples or ripple marks) 1)概念:由于风、水流或波浪等介质的运动,在非粘性沉 积物(主要是松散砂)表面形成的一种波状起伏的层面 构造,也称为波纹或沙纹。
2)波痕要素
a. 波长(L):垂直于两个相邻波峰之间的水平距离。
出现环境
后滨—前滨带及沿岸砂坝沉积
冲洗交错层理
c. 丘状交错层理和洼状交错层理 丘状:宽缓波状层系组成,外形呈圆丘状,向四周倾斜。 洼状:下洼波状层系,纹层与浅洼坑底界面平行。
丘状和洼状常伴生,高20~50cm,层系上部被侵蚀, 纹层与层系底界近平行。纹层倾角<15°。
出现环境:
在正常浪底和风暴浪底之间由风暴浪形成。
特点 规则而不连续的舌状突起
确定古流向。
层系内成分和结构可以 一致或均匀,也可呈 现韵律变化或有规律 变化。单层厚度一般 从数毫米~数米。
3) 层系组(也称层组) 由两个或两个以上
岩性相似或成因有 联系的层系组成
在同一环境、不同 时间、相似水动力 条件下形成
内部没有明显的沉 积间断。
例如,由厚度不等 的板状、楔状层系 组成的层系组。
4) 层
组成沉积地层的基本单位、有清晰的顶底界面(层 面)
层面代表了无沉积或沉积作用突然变化的间断面。
一个层可以包括一个或若干个纹层、层系或层系组 层按厚度划分 块状 厚层 中层 薄层 页状层 >1m 1~0.5m 0.5 ~0.1m 0.1~0.01m <0.01m 层理按层系的厚度划分 大型 中型 小型 >10cm 10~3cm <3cm
背水坡沉积厚度
H背=H’+H2=H’+H
波状层理、上攀/爬升层理、 砂纹交错层理
波状 悬移>推移 悬移>推移 H’>H1=H2 ΔH=H’—H>0,迎水面仍有沉积; 若当H’>>H1=H2 ΔH≈H’
对称波状或不对称波状层理
波状层理、上攀/爬升层理、 砂纹交错层理
悬浮=推移 H’=H H迎=H’—H=0,H背=H’+H=2H 形成上攀层理
浪成波痕
菱形沙纹
波浪—波浪干涉波痕
波浪—水流干涉波痕
双脊波痕
削顶波痕
风成撞击波痕
风成沙丘
对称波痕(东柴山剖面,N1)
浪成波痕(红三旱一号剖面,N1)
波痕(东柴山剖面,N1)
削顶波痕和双峰波痕(东柴山剖面,N1)
4)波痕的研究意义 ①了解岩石的形成条件; ②指示介质的流动方向; ③能指示地层的顶底; ④海、湖波痕在平面上的分布有平行于滨 岸线的趋势,具有古地理意义。 ⑤波痕的形态、分布和相对丰度,为识别 沉积环境的重要依据。
层理要素 纹层、层系、层系组 1) 纹层(细层,laminae) 组成层理的最小宏 观单位 厚度极小 同一纹层在相同水 动力条件下同时形 成
2)层系(单层,a single bed)
多个成分、结构、厚度 和产状近似的纹层组成 一段时间内同一环境中 水动力条件基本稳定 相邻层系由层系界面分 开
由细变粗者为逆粒序。
底部常有冲刷面 内部除粒度递变外,不具任何纹层。 成因——浊积岩的特征性层理 流动强度减小,流水携带能力减弱,悬浮搬运的沉积 物按粒度大小依次先后沉降。
4)粒序层理
5)块状层理
块状层理(homogeneous bedding)——均质层理 层内成分、结构、颜色均匀,不具任何显纹层构造。 粗、细粒沉积中均可出现。 成因 快速沉积 细粒悬浮物质:洪水沉积;
2.主要的层理类型及其特征
按层内组分和结构的性质划分
非均质层理(按几何形态划分)
水平层理 平行层理 波状层理 交错层理
均质层理
韵律层理 粒序层理
1)水平、平行层理
水平、平行层理的异同点
水平层理 平行层理
(horizontal lamintion) 共同特点水动力条件 岩性 环境
(parallel bedding)
形成介质的水动力能量小, Fr<<1; 层面呈波状起伏 水介质较浅,海湖浅水地
带、河漫滩、海湾、泻湖 等。
沉积介质中悬浮载荷和推 移载荷丰度不同 →呈现出不同的形态 特征