第五章沉积构造

成的构造。

流动构造是最重要和最常见的沉积构造。

(1)层面构造在沉积岩的顶面或底面上形成的构造。

如：波痕、细流痕、剥离线理、冲刷痕、压刻痕。

1. 波痕由水流、波浪或风的作用，在沉积物表面形成的波状起伏痕迹。

波痕的内部构造及形成机理及实例前积纹层形态及其控制因素随介质能量的减弱和悬浮载荷的增加，前积纹层形态：直线型→切线型→凹型→S型波痕的大小、形态、对称性、介质类型各有不同。

按介质类型分为：A.水流波痕;B.波浪波痕;C.干涉波痕和改造波痕;D.弧立波痕;E.风成波痕按波脊形态，分为5－6类：随水深减小和流速增大，直线形→波曲形→链形→舌形→新月形→菱形。

水流波痕按大小分为：大型水流波痕：波长60～30cm,波高为6～，波痕指数大于15。

主要产生于中、粗粒床沙中。

巨型水流波痕：波长大于30m，波高可达数米，波痕指数大于30。

波脊以直线形为主，多分布在较深的浅海和大型河流中。

逆行砂丘：浅水急流(Fr>1)，其水面波形与底形波痕一致（属同相波），与一般波痕形成作用相反，背流面一侧侵蚀，向流面一侧进行堆积。

所以实际上它是向上游方向移动的，故称为逆行沙丘。

它多见于海滩、潮坪、河流环境。

B、波浪波痕是由波浪作用于床沙表面而产生的波痕，据其对称程度可分为：对称波浪波痕和不对称波浪波痕。

对称波浪波痕：是由水体振荡运动形成、流体质点在表面呈园形轨道，向下变为来回运动，反复作用结果形成“人”字形内部构造和对称形态。

不对称波浪波痕：是由水体运动时往复速度不同而造成的。

在滨岸地区，由于水体运动受海底摩擦作用的影响，波浪向陆的速度大于向海运动的速度，故波痕形成方式和单向水流的波痕相似，内部只有一个方向的前积层。

可以按直线形流水波痕的描述方法进行。

不对称浪成波痕和水流波痕的区别：①浪成波痕的波脊多出现分叉与会合的特点,水流波痕波脊则多中断并被别的脊代替；②浪成波痕的波长多小于, 波痕指数（RI） <15, 而水流波痕的RI>15,浪成波痕的对称指数RSI <, 而水流波痕的RSI >；③浪成波痕的前积纹层往往表现为成束的分枝状, 并且通过波谷延伸到相邻波痕的翼部上。

红色字体：沉积岩石学黑色字体：岩相古地理蓝色字体：普通地质学棕色字体：构造地质学绿色字体：古生物3 沉积环境的判别标志成因标志是指具有成因意义、能反映其形成条件的各种特征。

一般都是沉积岩的原始特征，其中包括沉积岩的颜色，类型，结构和构造，新生矿物和岩石，沉积地球化学和同位素地球化学，生物化石和古生态，接触关系，沉积序列以及沉积岩体的形态分布等。

沉积岩的原始特征：物理的、化学的和生物的三方面标志。

物理标志：指沉积物在其搬运、沉积过程中或者沉积后不久，由于沉积介质的运动或重力等作用而形成并保存于沉积物中的成因标志，包括沉积物的结构、粒度分布、沉积构造等方面的特征；化学标志：指沉积物在其搬运、沉积过程中由于化学作用而形成的特征，包括同生和准同生期形成的矿物和岩石、化学成因的沉积构造、元素地球化学和同位素地球化学特征；生物标志：指由生物活动或生长等作用形成的各种特征，包括生物类型和生物形成的沉积构造等。

3.1 沉积构造标志概念：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。

沉积岩的构造总称为沉积构造。

分类：⑴原生沉积构造：沉积物沉积时或者沉积后不久，即在其固结以前所形成的构造，反映沉积时期介质性质和能量等信息。

（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。

）⑵次生沉积构造：在沉积物压实或成岩过程中形成的沉积构造，反映成岩环境。

（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））沉积岩的构造分类按形态：层理构造层面构造结核按沉积岩形成阶段：沉积构造成岩构造后生构造3.1.2 物理成因的沉积构造沉积物在搬运、沉积过程中及沉积后不久，在流体流动、重力等物理因素作用下而产生的沉积构造。

包括流动构造、准同生变形构造和暴露构造。

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。

沉积构造的观察与描述沉积构造是沉积岩的重要特征，是由沉积物的成分、结构、颜色等因素的变化而显示的岩石宏观特征。

其中原生沉积构造在确定沉积环境方面具有重要的意义，是研究和判别沉积环境的重要标志之一。

一、实习内容和要求识别常见的沉积构造类型和沉积标志性标本，并选择实验室的部分标本进行描述,初步掌握沉积构造的基本观察描述的内容和方法，分析其形成的水动力条件。

二、具体观察内容有关沉积构造的分类和基本特征，可参阅教材第五章。

下面对最常见的层理和波痕的观察描述方法进行简要介绍。

1、层理观察描述的方法及内容（1）根据层理的内部构造特征确定层理的形态特征仔细观察标本或露头岩石，确定岩石类型和层理类型。

在确定层理类型时，应注意层理在不同的断面的形态可能不同。

例如，板状交错层理在平行水流方向上则表现为平行层理。

因此，对层理的特征应尽量在不同的断面进行观察。

其次要测量纹层、单层和层组的厚度大小，尤其是单层厚度的大小。

(2)描述层理的内部特征①描述纹层的形状、倾角、延伸和连续性、纹层间的相互关系以及纹层面的清晰程度等。

②描述层理面的形状、单层间的相互关系、相邻层中纹层方向以及纹层面的清晰度。

③描述与岩石物质有关的一些特征，查明层理显示原因，包括岩石成分、颜色、结构在垂向上的变化，以及生物化石、片状矿物的存在与否。

有关层理内部特征描述内容详见表1。

表1 层理内部特征描述的具体内容（3）研究和描述层理类型、厚度及其内部特征在垂向层序上的变化特点，分析层理的组合规律，确定其成因（或形成条件）。

（4）在工作需要和条件许可的情况下，进行交错层理前积纹层的产状和地层产状的测量，以便恢复古流向。

2. 波痕观察描述的方法及内容（1）波痕的形态要素或参数的测量：主要测量波痕的波高、波长、迎流面长度、背流面长度，计算波痕的波痕指数和对称指数，并根据波痕的对称指数确定属于对称波痕或不对称波痕。

（2）波痕的形态和内部构造描述：波痕的形态按波脊的形态特征进行描述，主要包括波脊的连续性、分叉情况和延伸特征等。

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。

沉积构造及现象：一、板劈理：板岩所特有的连续劈理。

它发育在细粒的低级变质岩中，肉眼极难区别出劈理域或微劈石；在显微尺度上，劈理域由平行面状或交织状排列的云母或绿泥石等层状硅酸盐矿物富集成薄膜或薄层，宽约0.005毫米；微劈石由石英、长石等浅色矿物的集合组成，呈薄板状或透镜状，宽约1～0.01毫米或以下。

板劈理使板岩具有良好的可劈性，将岩石劈成十分平整的薄板。

二、劈理折射：强弱相间的岩层中,强硬层中的劈理和软弱层中的劈理以不同角度与层理相交，强硬层中为间隔劈理，与层理交角较大；软弱层中为连续劈理，与层理交角较小。

三、矩形石香肠：白云岩中的硅质条带拉断形成矩形石香肠，反映硅质能干层（强硬层）与白云岩软弱层之间的高粘性差。

（石香肠构造，各位可还记得～）不同力学性质互层的岩系受到垂直或近垂直岩层的挤压而形成。

软弱岩层被压向两侧塑性流动，夹在其中强硬岩层不易塑性变形而被拉断，构成平面上呈平行排列的长条状块段，即石香肠。

在被拉断的强硬岩层的间隔中，或由软弱层呈褶皱楔入，或由变形过程中分泌出的物质所充填。

四、透镜状石香肠：灰岩中相对强硬的白云岩形成的透镜状石香肠构造。

香肠体的两端有分泌的方解石充填，示压溶作用的存在。

五、挠曲：在水平或平缓的岩层中，由一般岩层突然变陡而表现出的膝状弯曲，或是由于岩层翘曲或其他和缓变形所形成的弯曲。

六、膝状褶皱：以早期板劈理为变形面发生褶皱，由左到右褶皱形式发生变化，既由膝状-箱状-圆弧状渐变过渡。

七、膝折：由一系列互相平行的膝折带组成的尖棱褶皱，称为膝折褶皱；两翼平直，转折端尖棱。

八、平缓褶皱：平缓褶皱是指翼间角小于180°、大于120°的褶皱。

九、开阔褶皱：翼间角为120°～70°的褶皱。

十、 W型对称褶皱：为石英岩中的W型对称褶皱。

中部褶皱较紧闭，向两侧逐渐开阔，褶皱转折端加厚，翼部减薄。

十二、不对称Ｎ型褶皱：不同褶皱层的褶皱形态的变化，强硬的硅质层（石英岩）具典型的相似褶皱的特点，较软弱的铁质层（富磁铁矿层）为顶厚褶皱。

一、实验目的1. 了解沉积构造的基本概念和分类；2. 掌握观察和描述沉积构造的方法；3. 熟悉常见沉积构造的特征和成因；4. 培养学生独立观察、分析和解决问题的能力。

二、实验原理沉积构造是指沉积岩中各组分在空间上的分布和排列方式所表现出的总体特征。

沉积构造的形成与沉积环境、沉积物来源、沉积速度等因素密切相关。

通过对沉积构造的观察和分析，可以推断出古沉积环境、古水流方向、沉积物来源等信息。

三、实验内容1. 观察和描述沉积构造（1）层理：观察沉积岩的层理特征，如层厚、层序、层间接触关系等，描述层理的形状、大小、倾角等。

（2）波痕：观察沉积岩中的波痕，描述波痕的形状、大小、倾角等。

（3）泥裂：观察沉积岩中的泥裂，描述泥裂的形状、大小、分布规律等。

（4）晶体印模：观察沉积岩中的晶体印模，描述晶体印模的形状、大小、分布规律等。

（5）槽模：观察沉积岩中的槽模，描述槽模的形状、大小、分布规律等。

（6）结核：观察沉积岩中的结核，描述结核的形状、大小、分布规律等。

（7）迭锥：观察沉积岩中的迭锥，描述迭锥的形状、大小、分布规律等。

（8）圆度、分选性、球度：观察沉积岩中的碎屑颗粒，描述颗粒的圆度、分选性、球度等。

2. 分析沉积构造（1）分析沉积构造的成因，如层理、波痕、泥裂等；（2）推断古沉积环境，如河流、湖泊、海洋等；（3）推测沉积物来源，如陆源、海源等。

四、实验结果与分析1. 观察结果（1）层理：沉积岩中的层理明显，层厚不一，层序清晰，层间接触关系多为平行或交错；（2）波痕：沉积岩中的波痕形状多样，大小不一，倾角变化较大；（3）泥裂：沉积岩中的泥裂分布不均，形状各异，大小不一；（4）晶体印模：沉积岩中的晶体印模清晰，形状规则，大小不一；（5）槽模：沉积岩中的槽模形状规则，大小不一，分布不均；（6）结核：沉积岩中的结核形状各异，大小不一，分布不均；（7）迭锥：沉积岩中的迭锥形状规则，大小不一，分布不均；（8）圆度、分选性、球度：沉积岩中的碎屑颗粒圆度、分选性、球度较好。

沉积构造的原理
沉积构造是指地球表面上由沉积物积累形成的构造。

其原理是沉积作用将来自陆地的岩屑、溶解物和有机物质等沉积物沉积在地表或水下，然后经过压实、胶结等作用逐渐形成沉积岩，最后逐步堆积积累形成沉积构造。

沉积构造的形成往往与沉积环境有关。

沉积环境包括陆地、海洋、湖泊、河流等，每种环境都会有不同的沉积物来源和沉积过程。

例如，在陆地沉积环境中，岩屑物质通常由风力、水流等运动力将其带到一个较低的地点沉积，而海洋环境中则主要是由水中的悬浮物沉积。

沉积物的堆积和沉积速度也会受到环境因素的影响，如地形、气候、水体深度等。

通过长时间的积累和叠加，沉积构造逐渐形成。

利用沉积构造可以对地质历史和环境变化进行研究。

因为沉积物是记录地球历史的有力证据，通过对沉积层的剖析和分析，可以了解地球过去的环境条件和地质事件。

同时，对沉积物的矿物组成、粒度、构造等特征进行研究，还可以揭示出不同沉积环境之间的差异和联系，对研究地壳运动、古地理、气候变化等具有重要意义。

总的来说，沉积构造是地球表面上沉积岩堆积形成的构造，其形成原理与沉积物的来源、环境和堆积过程密切相关。

通过对沉积构造的研究，可以更好地了解地球历史和环境变化。