沉积构造(new).ppt

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1、沉沉 积积 学学 原原 理理（Principles of Sedimentary）沉沉 积积 构构 造造沉沉积积岩岩的的结结构构是是指指构构成成沉沉积积岩岩的的矿矿物物及及岩岩石石碎碎屑屑的的大大小小、形形状状以以及及空空间间组组合合方方式式。例例如如碎碎屑屑岩岩的的结结构构组组分分包包括括碎碎屑屑颗颗粒粒和和填填隙隙物物杂基及胶结物。杂基及胶结物。如何描述？如何描述？沉沉积积岩岩的的构构造造是是指指沉沉积积岩岩各各个个组组成成部部分分的的空空间间分分布布和和排排列列方方式式。或或者者说说，构构造造是是指指组组成岩石的颗粒彼此之间的相互排列关系。成岩石的颗粒彼此之间的相互排列关系。一、沉积构造

2、分类及主要沉积构造一、沉积构造分类及主要沉积构造 沉积岩的构造沉积岩的构造=广义的沉积构造广义的沉积构造 狭义的沉积构造狭义的沉积构造=原生构造原生构造 在在沉沉积积物物沉沉积积过过程程中中及及沉沉积积物物固固结结成成岩岩之之前前形形成成的的构构造造为为原原生生构构造造，固固结结成成岩岩之之后后形形成成的的叫叫次次生生构造构造。碎碎屑屑岩岩中中有有着着丰丰富富的的沉沉积积构构造造，据据其其成成因因和和形形态态可可进进行行详详细细的的划划分分，但但分分类类方方案案有有多多种种，冯冯增增昭昭（19931993）的划分方案：）的划分方案：本书按成因将沉积构造分为：流动成因构造、同生变形构造、生物成因

3、构造、化学成因构造、其它成因构造（主要是侵蚀成因、曝露成因）层层(岩层岩层):是组成沉积地层的基本单位。由成是组成沉积地层的基本单位。由成分基本一致的岩石组成，它是在较大区域内，在分基本一致的岩石组成，它是在较大区域内，在基本稳定的自然条件下沉积而成的。基本稳定的自然条件下沉积而成的。一一个个层层可可以以包包括括一一个个或或若若干干个个纹纹层层、层层系系或或层系组。层系组。注意：注意：注意：注意：层没有限定的厚度，其厚度变化范围很大，可自层没有限定的厚度，其厚度变化范围很大，可自层没有限定的厚度，其厚度变化范围很大，可自层没有限定的厚度，其厚度变化范围很大，可自数毫米至数十米，但通常是数厘米至

4、数十厘米。按厚数毫米至数十米，但通常是数厘米至数十厘米。按厚数毫米至数十米，但通常是数厘米至数十厘米。按厚数毫米至数十米，但通常是数厘米至数十厘米。按厚度可划分为：度可划分为：度可划分为：度可划分为：(1)(1)(1)(1)块状层（块状层（块状层（块状层（lmlmlmlm）(2)(2)(2)(2)厚层厚层厚层厚层(1.0(1.0(1.0(1.00.5m0.5m0.5m0.5m）(3)(3)(3)(3)中层（中层（中层（中层（0.50.50.50.50.1m0.1m0.1m0.1m）(4)(4)(4)(4)薄层（薄层（薄层（薄层（0.10.10.10.10.01m0.01m0.01m0.01m）

5、(5)(5)(5)(5)微细层或页状层（微细层或页状层（微细层或页状层（微细层或页状层（0.01m0.01m0.01m0.01m）说明：说明：说明：说明：(1)(1)(1)(1)层可以根据它在成分和结构上的不连续性与上层可以根据它在成分和结构上的不连续性与上层可以根据它在成分和结构上的不连续性与上层可以根据它在成分和结构上的不连续性与上下邻层区分开；下邻层区分开；下邻层区分开；下邻层区分开；(2)(2)(2)(2)层可包括一个或若干个纹层、层系或层系组。层可包括一个或若干个纹层、层系或层系组。层可包括一个或若干个纹层、层系或层系组。层可包括一个或若干个纹层、层系或层系组。层层理理是是岩岩石石性

6、性质质沿沿垂垂向向变变化化的的一一种种层层状状构构造造，它它可可以以通通过过矿矿物物成成分分、结结构构、颜颜色色的的突突变变或或渐渐变变而而显显现现出出来来。碎碎屑屑岩岩因因层层理理的的存存在在而而显显出出岩岩石石的的非非均均质质性性。或或：岩岩石石的的成成分分、结结构构、颜颜色色、形形象象等等在在垂垂直直层层面面的的方方向向上上有有明明显显变变化化而而显显现现的的特特征征称沉积岩的称沉积岩的“层理构造层理构造”，简称，简称“层理层理”。层层理理是是碎碎屑屑岩岩及及其其它它沉沉积积岩岩重重要要的的特特征征之之一一，是是沉沉积积时时水水动动力力条条件件的的直直接接反反映映，是是沉沉积积环环境境的

7、的重要标志之一。重要标志之一。平行层理平行层理水平层理水平层理水平层理水平层理水平层理水平层理平行层理平行层理平行层理平行层理共同特性共同特性共同特性共同特性 是纹层呈直线状互相平行，并且平行于层面是纹层呈直线状互相平行，并且平行于层面是纹层呈直线状互相平行，并且平行于层面是纹层呈直线状互相平行，并且平行于层面 水动力特水动力特水动力特水动力特点点点点Fr=0,Fr=0,稳定的弱水动力稳定的弱水动力稳定的弱水动力稳定的弱水动力Fr1Fr1，强水动力强水动力强水动力强水动力分布特点分布特点分布特点分布特点从悬浮物或溶液中沉从悬浮物或溶液中沉从悬浮物或溶液中沉从悬浮物或溶液中沉淀而成。淀而成。淀而

8、成。淀而成。粉砂和泥质粉砂和泥质粉砂和泥质粉砂和泥质物物物物、常见于海、湖深、常见于海、湖深、常见于海、湖深、常见于海、湖深水地带、闭塞海湾、水地带、闭塞海湾、水地带、闭塞海湾、水地带、闭塞海湾、泻湖、沼泽以及牛轭泻湖、沼泽以及牛轭泻湖、沼泽以及牛轭泻湖、沼泽以及牛轭湖等环境中。湖等环境中。湖等环境中。湖等环境中。在海滩，河流等易受波浪在海滩，河流等易受波浪在海滩，河流等易受波浪在海滩，河流等易受波浪作用的作用的作用的作用的砂质砂质砂质砂质地区分布最多，地区分布最多，地区分布最多，地区分布最多，在深水浊积岩中也较常见。在深水浊积岩中也较常见。在深水浊积岩中也较常见。在深水浊积岩中也较常见。中砂

9、、细砂岩中多见。中砂、细砂岩中多见。中砂、细砂岩中多见。中砂、细砂岩中多见。层理组合层理组合层理组合层理组合特点特点特点特点与水动力弱的小型砂与水动力弱的小型砂与水动力弱的小型砂与水动力弱的小型砂纹层理共生。纹层理共生。纹层理共生。纹层理共生。层层层层系系系系间间间间通通通通常常常常被被被被极极极极低低低低角角角角度度度度的的的的侵侵侵侵蚀蚀蚀蚀面面面面分分分分开开开开，它它它它常常常常与与与与大大大大型型型型交错层理共生。交错层理共生。交错层理共生。交错层理共生。1 1、水平层理和平行层理、水平层理和平行层理2 2、波状层理、波状层理 波波状状层层理理的的纹纹层层成成连连续续的的波波状状，或

10、或薄薄的的泥泥纹纹层层和和砂砂纹纹层层成成波波状状的的互互层层。纹纹层层呈呈对对称称或或不不对对称称波波状状，但其总的方向平行于层面。但其总的方向平行于层面。可可由由波波浪浪振振荡荡运运动动造造成成的的，形形成成对对称称形形态态的的波波状状层理。层理。在在悬悬浮浮物物丰丰富富的的条条件件下下，也也可可由由单单向向水水流流的的流流动动造造成成的的，形形成成不不对对称称波波状状层层理理，同同时时叠叠覆覆层层的的相相位错开。位错开。波波状状层层理理形形成成于于水水介介质质稍稍浅浅地地区区，如如在在海海、湖湖的的浅浅水水地地带带和和河河漫漫滩滩等等地地区区较较常常见见，在在海海湾湾、泻泻湖湖等地区也可

11、见。等地区也可见。实实质质上上：波波状状层层理理是是介介于于脉脉状状与与透透镜镜状状层层理理之之间间的的过过渡渡类类型型。它它是是在在砂砂和和泥泥的的供供应应、沉沉积积和和保保存存都都较较为为有有利利，强强、弱弱水水动动力力条条件件交交替替的的情情况况下下形形成成的的。在在波波状状层层理理中中，砂砂层层与与泥泥层层呈呈交交替替的的波波状状连续层。连续层。在在地地层层剖剖面面上上，脉脉状状、波波状状和和透透镜镜状状三三种种层层理理往往往往一一起起出出现现，而而且且可可以以呈呈连连续续过过渡渡。它它们们主主要要发发育育于于潮潮汐汐沉沉积积中中，但但并并不不是是潮潮汐汐环环境境所所特特有有的的产产物

12、物。在在湖湖滨滨、三三角角洲洲前前缘缘、河河流流等等环环境境中中也也常见到。常见到。3 3、交错层理、交错层理交交错错层层理理通通通通常常常常也也也也称称称称斜斜斜斜层层层层理理理理，它它它它是是是是由由由由一一一一系系系系列列列列斜斜斜斜交交交交于于于于层层层层系系系系界界界界面面面面的的的的纹层组成。纹层组成。纹层组成。纹层组成。斜斜斜斜层层层层系系系系可可可可以以以以彼彼彼彼此此此此重重重重叠叠叠叠、交交交交错错错错、切切切切割割割割的的的的方方方方式组合式组合式组合式组合 。是是是是类类类类型型型型最最最最多多多多，成成成成因因因因多多多多样样样样，意意意意义义义义最最最最重重重重要要

13、要要的的的的层理类型。层理类型。层理类型。层理类型。板板状状交交错错层层理理板状交错层理板状交错层理槽状交错层理 4 4、压扁层理、透镜状层理和波状复合层理、压扁层理、透镜状层理和波状复合层理 1 1）压扁层理：）压扁层理：也称脉状层理，也称脉状层理，是是在在波波谷谷及及部部分分波波脊脊上上含含有有泥泥质质条条纹纹的的沙沙纹纹层层理理。在在涨涨潮潮及及退退潮潮流流的的活活动动期期，形形成成砂砂质质纹纹层层，而而泥泥质质保保持持悬悬浮浮状状态态；在在憩憩水水期期，悬悬浮浮泥泥质质沉沉降降覆覆盖盖在在沙沙纹纹上上，当当下下一一个个潮潮汐汐流流和和活活动动期期开开始始时时，波波脊脊上上的的泥泥被被削

14、削去去，而而波波谷谷中中的的泥泥被被新新的的沙沙纹纹覆覆盖盖而而保保存，最终形成脉状层理。存，最终形成脉状层理。2)2)透透镜镜状状层层理理：泥泥基基质质中中夹夹有有砂砂质质透透镜镜体体，其其形形成成的的条条件件与与脉脉状状层层理理相相反反，它它是是在在潮潮汐汐水水流流或或波波浪浪作作用用较较弱弱，并并且且砂砂的的供供应应不不足足，泥泥质质比比砂砂质质的的沉沉积积和和保保存存均均有有利利的的条条件件下形成的。下形成的。3)3)波波状状复复合合层层理理：1 1）和和2 2）两两种种层层理理之之间间的的过渡类型。过渡类型。压压扁扁层层理理、透透镜镜状状层层理理和和波波状状层层理理常常相相互互伴伴生

15、生，主主要要出出现现在在粉粉砂砂岩岩和和粉粉砂砂质质泥泥岩岩中中，在在潮潮间间坪及潮上坪环境中常见。坪及潮上坪环境中常见。在在三三角角洲洲前前缘缘，浅浅水水陆陆棚棚及及河河流流的的洪洪泛泛沉沉积积中中，当当存存在在形形成成这这些些层层理理相相似似的的水水动动力力条条件件时时，也可出现。也可出现。具具具具有有有有粒粒粒粒度度度度递递递递变变变变的的的的一一一一种种种种特特特特殊殊殊殊的的的的层层层层理理理理，又又又又称称称称为为为为粒粒粒粒序序序序层层层层理理理理。特特特特点点点点是是是是由由由由底底底底部部部部向向向向上上上上至至至至顶顶顶顶部部部部颗颗颗颗粒粒粒粒逐逐逐逐渐渐渐渐由由由由粗粗

16、粗粗变变变变细细细细或或或或由由由由细细细细变变变变粗粗粗粗，内内内内部部部部没没没没有有有有纹纹纹纹层层层层。自自自自下下下下而而而而上上上上由由由由粗粗粗粗变变变变细细细细的的的的叫叫叫叫正正正正（向向向向）递递递递变变变变层层层层理理理理；反反反反之之之之，叫叫叫叫反（向）递变层理反（向）递变层理反（向）递变层理反（向）递变层理；中部颗粒粗，上下部细的叫；中部颗粒粗，上下部细的叫；中部颗粒粗，上下部细的叫；中部颗粒粗，上下部细的叫双向递变层理双向递变层理双向递变层理双向递变层理。5 5、递变层理、递变层理递递变变层层理理有有二二种种类类型型：一一类类是是完完全全递递变变，是是水水流流速速

17、度度或或强强度度逐逐渐渐减减低低的的产产物物，为为牵牵引引流流成成因因；另另一一类类递递变变不不完完全全，多多是是流流速速突突然然降降低低，因因重重力力分分异异而而整整体体堆堆积积的的结结果果，属属于于浊浊流流成成因。因。6 6、韵律层理：、韵律层理：这种层理是在成分、结这种层理是在成分、结这种层理是在成分、结这种层理是在成分、结构与颜色方面不同的薄层作构与颜色方面不同的薄层作构与颜色方面不同的薄层作构与颜色方面不同的薄层作有规律地重复出现而显现的有规律地重复出现而显现的有规律地重复出现而显现的有规律地重复出现而显现的层理构造。层理构造。层理构造。层理构造。这种韵律性重复的原因这种韵律性重复的

18、原因这种韵律性重复的原因这种韵律性重复的原因是物质搬运或产生方式有规是物质搬运或产生方式有规是物质搬运或产生方式有规是物质搬运或产生方式有规律地发生交替变化造成的。律地发生交替变化造成的。律地发生交替变化造成的。律地发生交替变化造成的。如：短期的，潮汐韵律；或如：短期的，潮汐韵律；或如：短期的，潮汐韵律；或如：短期的，潮汐韵律；或者是长期的，季节性韵律纹者是长期的，季节性韵律纹者是长期的，季节性韵律纹者是长期的，季节性韵律纹层。层。层。层。湖相泥岩中的季节性韵律纹层湖相泥岩中的季节性韵律纹层湖相泥岩中的季节性韵律纹层湖相泥岩中的季节性韵律纹层 7 7、均质层理或块状层理、均质层理或块状层理:通

19、通通通常常常常称称称称为为为为块块块块状状状状层层层层理理理理，呈呈呈呈现现现现大大大大致致致致均均均均质质质质的的的的外外外外貌貌貌貌，不不不不具具具具任任任任何何何何纹纹纹纹层层层层构构构构造造造造的的的的层层层层理理理理。特特特特点点点点是是是是内内内内部部部部物物物物质质质质较较较较均均均均匀匀匀匀，无无无无论论论论组组组组分分分分和和和和结结结结构构构构都都都都没没没没有有有有分分分分异异异异现现现现象象象象，故故故故不不不不显显显显层层层层理理理理。在在在在细细细细粒粒粒粒与与与与粗粗粗粗粒粒粒粒沉沉沉沉积积积积中中中中都都都都有有有有块块块块状状状状层层层层理理理理出出出出现现现

20、现。非非非非常快速地沉积而成或生物的强烈搅动作用形成。常快速地沉积而成或生物的强烈搅动作用形成。常快速地沉积而成或生物的强烈搅动作用形成。常快速地沉积而成或生物的强烈搅动作用形成。块状层理、块状层理、块状层理、块状层理、平行层理、平行层理、平行层理、平行层理、递变层理、递变层理、递变层理、递变层理、韵律层理韵律层理韵律层理韵律层理二、原生沉积构造用于解释沉积环境二、原生沉积构造用于解释沉积环境 原原生生沉沉积积构构造造序序列列是是指指一一系系列列相相互互有有联联系系的的原原生生沉沉积积构构造造在在垂垂向向上上的的规规律律性性组组合合，这这是是由由于于沉沉积积环环境境随随时时间间的的变变化化而而

21、使使它它们们在在垂垂向向上上重重叠叠起起来来的的结结果果。因因此此，这这种种序序列列实实质质上上反反映映了了形形成成它它们们的的环环境境条条件件在在垂垂向向上上的的规规律律性性变变化化。根根据据瓦瓦尔尔特特相相律律，它它们们也也代代表表了了横横向向上上或或区区域域上上环环境境条条件件的的变变化化。因因为为。只只有有横横向向上上相相邻邻的的相相或或相相区区才才能能在在垂垂向向上上重重叠叠起起来来，这这就就是是瓦尔特相律在环境解释中的应用。瓦尔特相律在环境解释中的应用。对对特特定定的的沉沉积积环环境境来来说说，沉沉积积作作用用和和沉沉积积条条件件在在空空间间上上的的变变化化是是有有一一定定规规律律

22、的的。所所以以，我我们们有有可可能能根根据据反反映映这这种种变变化化的的原原生生沉积构造序列或组合来解释沉积环境。沉积构造序列或组合来解释沉积环境。前前人人在在广广泛泛研研究究现现代代与与古古代代的的各各种种碎碎屑屑沉沉积积环环境境以以及及参参考考有有关关文文献献的的基基础础上上，综综合合了了地地质质记记录录中中常常见见的的七七种种碎碎屑屑沉沉积积环环境境冲冲积积扇扇、河河流流、三三角角洲洲、潮潮坪坪、海海岸岸-陆陆架架、浊浊流流及及水水下下扇扇环环境境所所形形成成的的原原生生沉沉积积构构造造序序列。列。二、原生沉积构造用于解释沉积环境二、原生沉积构造用于解释沉积环境 在在冲冲积积扇扇的的形形

23、成成和和发发育育过过程程中中，如如果果沉沉积积物物的的堆堆积积速速度度小小于于盆盆地地的的沉沉降降速速度度，冲冲积积扇扇就就向向物物源源区区方方向向退退积积，或或者者向向侧侧向向转转移移，结结果果形形成成下下粗粗上上细细的的正正旋旋回回沉沉积积序序列列。在在这这种种情情况况下下，冲冲积积扇扇沉沉积积的的原原生生构构造造序序列列从从下下到到上上大大致致可可分分为四个阶段（为四个阶段（下图下图）。）。1 1、冲积扇沉积的原生构造序列、冲积扇沉积的原生构造序列 在在沉沉积积物物的的堆堆积积速速度度大大于于盆盆地地的的沉沉降降速速度度的的情情况况下下，冲冲积积扇扇不不断断向向盆盆地地方方向向推推进进，

24、使使扇扇根根沉沉积积覆覆于于扇扇中中沉沉积积之之上上，而而扇扇中中沉沉积积又又置置于于扇扇端端沉沉积积之之上上，结结果果形形成成下下细细上上粗粗的的进进积积型型反反旋旋回回沉沉积积序序列列。在在这这种种情情况况下下，所所出出现现的的原原生生沉沉积积构构造造序序列刚好是上述序列的倒置。列刚好是上述序列的倒置。冲冲积积扇扇沉沉积积大大多多形形成成于于内内陆陆盆盆地地，特特别别是是断断陷陷盆盆地地的的边边缘缘。例例如如，克克拉拉玛玛依依的的二二叠叠三三叠叠系系)、酒酒泉泉盆盆地地白白垩垩系系、黄黄骅骅盆盆地地第第三三系系以以及及中中南南地地区区白白垩垩第第三三系系)都都发发育育有有冲冲积积扇扇沉沉积

25、积。它它们们的的序序列列与上述序列有许多相似之处。与上述序列有许多相似之处。2 2、河流沉积的原生构造序列、河流沉积的原生构造序列曲曲流流河河沉沉积积2 2、河流沉积的原生构造序列、河流沉积的原生构造序列辫辫状状河河沉沉积积3 3、三三角角洲洲沉沉积积的的原原生生构构造造序列序列4 4、海海岸岸-陆陆架架 沉沉积积 的的原原 生生构构 造造序列序列5 5、潮潮坪坪沉沉积积的的原原生生构构造造序序列列6 6、浊浊流流沉沉积积的的原原生生构构造造序序列列7 7、近近岸岸水水下下扇扇的的原原生生构构造造序序列列参考文献：1.沉积构造与环境解释编著组沉积构造与环境解释北京：科学出版社，1984.2.冯增昭主编中国沉积学北京：石油工业出版社，1994：269301