1沉积岩中的软沉积变形构造.pdf

沉积岩中的软沉积变形构造沉积岩中的软沉积变形构造 软沉积变形是指沉积物尚未充分固结成岩时发生的变 形，变形机制有4种： 负荷作用：砂岩沉积在塑性的泥质层之上，差异压实 使沉积物发生垂向流动而形成软沉积变形构造。 滑塌作用、滑移作用：在陆地上，尤其是水下隆起的 斜坡上，由于重力、水流和震动等原因引起松软沉积 物顺坡下滑或顺层流动的过程。 地震作用：沉积物在未固结成岩时受到地震扰动而变 形，可以形成液化砂岩脉、泄水构造、重荷模、火焰 构造、砂球构造、阶梯状微断层、地裂缝、串珠状构 造、震褶层、混合层及地震角砾状构造等，这是识别 古地震的重要证据之一。 震积岩 软沉积构造举例软沉积构造举例 新疆阿克陶县谌库鲁河新疆阿克陶县谌库鲁河 J1k砂岩中的软沉积构造砂岩中的软沉积构造 由滑移作用形成的由滑移作用形成的“砾砾 石石”使岩石似砾岩使岩石似砾岩 新疆乌恰县恰克马新疆乌恰县恰克马 克达里亚克达里亚P1复理石复理石 砂岩层面上的软滑砂岩层面上的软滑 动构造动构造 沉积岩中的软沉积变形构造沉积岩中的软沉积变形构造 安徽省舒城县晓天镇K1 砂泥岩中滑塌构造 陕西省洛南县上张湾新元古界罗圈组冰碛岩中的坠石造成冰碛纹层弯曲变形陕西省洛南县上张湾新元古界罗圈组冰碛岩中的坠石造成冰碛纹层弯曲变形 河北省抚宁县潮水峪上寒武河北省抚宁县潮水峪上寒武 统凤山组风暴沉积统凤山组风暴沉积 沉积岩中的软沉积变形构造沉积岩中的软沉积变形构造 沉积岩中的软沉积变形构造沉积岩中的软沉积变形构造 震积岩中可能的软沉积变形构造震积岩中可能的软沉积变形构造 连续地震作用下混合层形成过程图（据Rodiguez-Pascua等，2000） 1. 未震层；2. 褶皱纹层；3. 褶皱破碎层；4. 液化层；5. 湖水 重荷模的成因模式图 （据Alfaro等，1997） (a) 12情况下形成的宽缓重 荷模； (b) (b) 12情况下的重荷模， 内部层理通常轻微变形并 且与火焰构造伴生 地震 （ ）a 12 （ ）b 12 5 4 3 2 1 a bc 水面 沉积物顶面 地震持续进行 d 沉积岩中的软沉积变形构造沉积岩中的软沉积变形构造 震积岩中可能的软沉积变形构造震积岩中可能的软沉积变形构造 枕状层的成因模式图（据Roep & Events，1992） 枕状层一般出现在砂质沉积物中，为砂层中形成的枕状体。原始砂质沉积物（a） 在地震结束后脱水导致体积收缩（b），在振动和重力的双重作用下，细砂、粉砂 层发生断裂、解体，形成大小不一的砂块向下部沉陷、变形而成的不规则枕状、球 状层（c） 震动塌落形成环状层理（球-枕构造）过程示意图（据袁静等，2006） 环状层理的其他成因还包括：地震波传播方式的影响、地球自转产生的涡旋的影响、 “滚雪球”效应、间歇胶结作用以及生物成因等 砂质 沉积物 泥质 沉积物 液化层 A B CD 地震持续进行 沉积岩中的软沉积变形构造沉积岩中的软沉积变形构造 震积岩中可能的软沉积变形构造震积岩中可能的软沉积变形构造 震动流体化作 用形成喉道状 砂岩脉过程 （据袁静等， 2008） 震动液化挤压作用形成脉络状砂岩脉过程（据袁静等，2008） 砂岩 泥岩 砂岩 泥岩 流体流动 砂岩 泥岩 流体流动 砂岩 泥岩 （ ）地震前a（ ）震动过程中b （ ）具异常压力的 液化均一层继续上挤 c （ ）形成脉络状砂岩脉d 沉积岩中的软沉积变形构造沉积岩中的软沉积变形构造 震积岩中可能的软沉积变形构造震积岩中可能的软沉积变形构造 济阳坳陷 N110井， 3008.4m岩 心古近系中 的脉络状砂 岩脉（据袁静 等，2008） 滑塌变形形成过程示意图 （据张斌等，2011 修改） 滑塌变形与震积变形的主要区别有两点：滑塌 变形有明确的滑动面；滑塌变形的褶皱轴面向 一方向倾斜 碎屑震积岩垂向序列综合模式图 （据赵卫卫等，2006） 滑 塌 体 滑 动 面 层内变形角砾岩 滑塌体剥蚀面 逆断层 滑塌褶皱轴面倾向与坡向相反 时期垂向序列 单元构 造 地震停 止时期 G上覆未震层段 液化均一层段F E 重荷模及 伴生构造层段 地震衰 减时期 D C 软沉积物振动 液化卷曲变形 阶段 震裂岩和震塌岩层段 B A 阶梯状微断层层段 下伏未震层段 强烈地 震时期 正常沉 积时期 沉积岩中的软沉积变形构造沉积岩中的软沉积变形构造 滑塌构造滑塌构造 南天山下二叠统硅质岩中的滑塌构造南天山下二叠统硅质岩中的滑塌构造 滑动面 沉积岩中的软沉积变形构造沉积岩中的软沉积变形构造 震积岩中可能的软沉积变形构造震积岩中可能的软沉积变形构造 南天山下二叠统硅质岩中由地震引起的阶梯状断层南天山下二叠统硅质岩中由地震引起的阶梯状断层 S0 S0 微断面 微断面 S0