沉积构造理论

沉积作用、构造环境、构造变形 软沉积物变形的研究意义

（1）揭示出构造现象并不全是成岩后的构造作用引起的，有利于更好地理解构造形成和发展的复杂历程；

（2）帮助理解和正确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； （3）有助于分析古沉积和古地理环境。

原生构造

岩石或岩层在形成过程中产生的原始位态或面貌，如沉积岩的层理和火山岩的流动构造等。 变形构造

原生构造在地质应力作用下发生位态或面貌的改变形成的构造，如褶皱、断层等。 （构造地质学的主要研究内容）

沉积岩构造概述

1.概念

沉积岩的构造是指沉积物沉积时，或沉积之后，由于物理作用、化学作用及生物作用在沉积岩层内部或表面形成的各种形迹特征。 （1）沉积岩的构造总称为沉积构造

（2）在沉积物沉积过程中及沉积物固结成岩之前形成的构造称原生沉积构造。 （3）固结成岩之后形成的构造称次生沉积构造。 2.研究沉积岩原生构造的意义：

（1）可以确定沉积介质的营力及流动状态；（2）有助于分析沉积环境；（3）有的还可确定地层的顶

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底层序等。

颜色是沉积岩最醒目的标志之一，它取决于岩石的成分、形成时的物理化学条件，因而也是鉴别岩石，划分和对比地层，分析古地理的重要依据之一。

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。 岩层(rock formation)：上、下层面限制的岩性大致相同的岩体。

层理（beding)：沉积岩最常见的一种原生构造，是岩石性质沿垂向变化的一种层状构造，通过岩石成分、粒度、结构和颜色等特征的突变或渐变而显现出来。碎屑岩因层理的存在而表现出岩石的非均质性。 一．基本术语:

1.纹层：又称细层。组成层理的最小的宏观单位，纹层之内没有任何肉眼可见的层。是在一定条件下，具有相同岩石性质的沉积物同时沉积（在相同的水动力条件下）的结果。纹层的形态可以是平直的、波状的、弯曲的。（1）纹层可以是连续的、不连续的；（2）纹层之间可以是平行的、不平行的；（3）纹层与岩层层面可以是平行的、不平行的。

2.层系：是组成层理的基本单位，由许多在成分、结构、厚度和产状上近似的同类型纹层组合而成。 大型层理层系厚度>10cm,中型层理3-10cm,小型层理<3cm

3.层系组：由两个或两个以上岩性（成分、结构）基本一致的相似层系或性质不同但成因上有联系的层系叠覆组成，其间没有明显的间断。

4.层：是组成沉积地层的基本单位，由成分基本一致的岩石组成。一个层可以包括一个或若干个纹层、层系或层系组。层与层之间有层面分开，层面代表了短暂的沉积间断或沉积作用的突然变化。 微细层或页状层（<0.01m） 薄层（0.01-0.1m）中层（0.1-0.5m）厚层（0.5-1.0m）块状层（>1m） 二．层理的分类及主要类型 1.水平层理

特点：纹层呈直线状互相平行，并且平行于层面。

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形成环境：在低能或静水环境下，如深水(海或湖的深水地带）、浅水（泻湖、沼泽等）由悬浮物质沉积而成，故水平层理多在细粒的粉砂和泥质沉积中出现。 2.平行层理

特点：主要由平行而又几乎水平的纹层状砂和粉砂组成，外貌特征和水平层理相似，但沉积粗，发育在粒度较粗的细砂和中砂岩中，而且沿纹层面易于剥开，剥开面上可显示出剥离线理构造。 形成环境：在急流、底床平坦时形成（不是静水）如河流、海滩等，纹层平行、颗粒粗、伴生剥离线理，与大型交错层理共生 。 3.交错层理

在确定交错层理类型时，最好有三度空间或至少有两个断面的露头。因为在不同的断面上，层系或纹交错层理(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。交错层理确定岩层面向的判别特征：弧形斜纹层向圆心方向为顶面；斜纹层顶部被截切，与层面呈高角度相交，下部逐渐收敛、变缓与底面小角度相交，层可以有不同的形态。 特点：由一系列与层系斜交的纹层组成的沉积单元，各层系之间可以是彼此重叠、交错、切割的方式组合。主要见于碎屑岩和颗粒碳酸盐岩中，是高能的产物。 ①板状交错层理：层系之间的界面为平面而且彼此平行。

②楔状交错层理：层系之间的界面为平面，但不互相平行，层系厚度变化明显呈楔形。

③槽状交错层理：层系界面呈弧状，纹层向下倾方向收敛并与之斜交。在横切面上，层系界面及纹层是槽状。

其他流水型交错层理可分为： ①爬升波纹交错层理， ②羽状交错层理，

③丘状交错层理：由一些大型的宽缓波状层系组成，外形上象隆起的圆丘状，向四周缓倾斜。层系上

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部被侵蚀；纹层与层系底界近于平行，而中部呈发散-收敛状，纹层倾角小(一般＜5°)而变化大。丘状交错层理主要出现于粉砂岩和细砂岩中，常有大量云母和碳屑。 或风暴交错层理，

④风成交错层理等：风的吹扬作用可以形成风砂流，风砂流的流动造成床沙形体迁移，从而形成风成交错层理。层系厚度较大（巨大），几十厘米～几米。前积纹层多高角度倾斜，25°～34°。

⑤压扁层理和透镜状层理

这是在砂、泥沉积中的一种复合层理。它是由压扁层理（又称脉状层理）、波状层理和透镜状层理组合而成。

一个完整的鲍马序列表了浊流的流动强度和悬浮物沉积速度逐渐减弱的沉积过程，表现为由粗变细的正韵律特征。 ⑥韵律层理：

由层与层间平行或近于平行的从数毫米至数十厘米的等厚或不等厚的两种或两种以上的岩层的互层重复出现所组成，常见砂质层与泥质层的韵律互层，称为砂泥互层层理。

韵律层理的成因很多，可以由潮汐环境中潮汐流的周期变化形成潮汐韵律层理；也可以由气候的季节性变化形成浅色层与深色层的成对互层，即季节性韵律层理；还可以由浊流沉积形成复理石韵律层理等。

⑦递变（粒序）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。层理的顶面与其上一层的底面是突变的。

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注意：少数情况下，也会出现反递变层理

有时会出现反向递变层理，即在一个单层内，由底到顶粒度逐渐变粗，这是由于水流逐渐加强或粗碎屑物质相互碰撞、悬浮，细碎屑先沉积（动力筛作用）等原因所造成的。 与正向递变层理的区别在于它的顶界是渐变过渡的。

均质层理（块状层理）

层内物质均匀，组分和结构上无差异，不显细层构造的层理，称为块状层理。

它是一种以沉积物质的快速堆积为特征，由沉积物垂向加积作用形成的产物。砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、甚至灰岩中都可出现块状层理；常见于浊流和洪流沉积物及冰碛物中；有时块状层理是由强烈的生物扰动、重结晶或交代作用破坏原生层理而形成。

底床形态：河道底床上松散的沉积物在流水的作用下形成的各种形态，也叫床沙形体。 床沙形体保存在层面上的痕迹就成为波痕，床沙形体迁移过程在层内留下的痕迹就是层理。

床沙形体的形态和规模取决于水动力条件。Simons和Richardson根据水槽实验建立起来了流动条件与床沙形体的关系。

冲积河道中的砂体可以划分为下部流动体制和上部流动体制两个强度范围。下部流动体制指底床形态主要受底部水流控制，上部流动体制指底床形态主要受水体自由表面控制。

当流动强度很小时，沙粒不能移动，悬浮物质沉积形成物运动的平坦的床沙

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