Question

沉积构造

Answer 1

沉积岩的原生沉积构造是鉴别沉积环境的重要标志，如层理、波痕、生物遗迹、干裂、结核等。这些构造是沉积物成分、结构、颜色等不均一性而显示出来的岩石宏观特征，能很好地提供搬运介质（水、风、冰等）性质及其动力状况的信息。由于在露头上和钻孔岩心中易于直接地观察和测量，因而常被广泛用作判别环境的重要标志。

1.层理

层理是两个层面之间由于岩石的性质在垂直层面方向上，由成分、颜色、结构的变化所显示的层状构造。常见的层理有水平纹理（层理）、交错层理、平行层理、递变层理和块状层理等（图4-1）。

图4-1 层理的基本类型

（据赵澄林等，2001）

水平纹理 在浪基面以下的低能环境或静水中，由细粒的悬浮物质缓慢沉积而成，由彼此平行的极细的水平纹层组成，纹层厚度通常为小于1～2mm，常见于湖泊中心、牛轭湖、潟湖、潮坪至次深海、深海环境中。

平行层理 在急流的条件下，细砂、中砂、粗砂甚至细砾也可以形成互相平行的层理，它是由于高速水流形成的平坦床沙造成的，常见于河流边滩、海滩等环境中，在深海浊流沉积的特定部位也可出现。

交错层理 交错层理是最常见的层理类型之一。它们由一系列与层理面斜交的内部纹层所组成，反映介质能量较强的环境，主要出现在碎屑岩中，碳酸盐岩内也可见到。可由水或风形成，常见于滨岸浅水地带、河流、三角洲或沙漠环境中，但在不同的环境中常具不同的形态特征。如河流环境，因水定向流动而形成单向板状或槽状交错层理，海滨地区沙浪的迁移造成大型板状和槽状交错层理。滨岸带由于潮汐作用，海水往复流动，形成特有的鱼骨状交错层理。海滩环境的冲洗层理则以低倾角（＜10°）的板状、楔状交错层理为特征，水流流向不稳定情况下可形成槽状交错层理。风成交错层理则厚度大、倾角大（＞30°）、砂粒分选好、磨圆度高。

递变层理 由重力流形成。以突发性高速流动的浊流为例，首先沉积的浊流头部富集大而重的颗粒，流速也大，然后浊流的本体部和尾部相继依次沉积，导致形成一个自下而上沉积物颗粒由粗变细的单一岩层，也称粒序层。粒序层是鲍马层序（Bouma sequence）的重要组成部分，其下界常是突变的，有时具冲刷构造。

块状层理 这种层理可有不同成因，也可产生在各种不同粒级的沉积物中。有时沉积物迅速沉积，来不及分选，导致在相当厚的沉积岩层中不显示任何层状构造。在平静的水体中，悬浮物迅速堆积，可形成块状泥岩。有时由于大量底栖生物的扰动，原生层理遭到破坏，也可形成具有块状层理的泥灰岩、粉砂岩等。

2.层面构造及暴露标志

层面构造指出现在沉积岩层面上的构造，有的与沉积物同时形成，如波痕。波痕可分水流波痕和浪成波痕，前者形成于河流、潮道等流水环境，一般不对称，其陡坡指向水流方向；浪成波痕可呈对称或不对称形态，一般形成于波基面之上。近年来在深水中也发现了波痕，表明深海也有具牵引流性质的洋流运动。

有些层面构造如动物的爬痕、足迹、泥裂、雨痕等，都形成于沉积作用停止之后，并且多数能指示沉积物曾暴露于地表，故称暴露标志。更明显的区域性暴露标志是古风化壳，在不同气候带具有明显不同的识别标志。钙质风化壳（caliche or calcrete）是一种干旱气候条件下形成的浅色固结—半固结钙质—白云质古土壤层，多呈浅蓝灰、浅黄灰色或灰褐色等，其外貌多呈角砾状、瘤状、结核状、渣状、纹层状或块状。重要的显微特征为基质中的显微豆粒、微松藻状方解石结晶、生物屑上孔洞、裂隙中成分多样的泥皮等。在潮湿气候条件下，准平原剥蚀区形成了显著的铁、铝质红色风化壳，在古地形低洼区以低镁方解石豆粒灰岩、玛瑙状方解石栉壳构造和古溶洞崩塌角砾广泛发育为特征。

帐篷构造（tepee structure）是弱固结或半固结的碳酸盐岩，由于在陆上暴露、蒸发、干缩而使其原始沉积层发生弯曲、破裂，并向上突起，在藻纹层发育时由于藻类对碳酸盐沉积起粘结作用，使成层的碳酸盐沉积形成较大弧度的隆起，形成一种像印第安人帐篷（tepee）样外貌的变形构造。在帐篷的中部可由较强的干缩而破碎，形成破裂的砾块，有时由于强烈破碎而形成渣状层。

渗流豆粒层 低镁方解石豆粒灰岩中的豆粒，具群集、紧密堆积和具成层特点，豆粒自下而上有由小变大的趋势，其外形多呈球形和长形，并具有层数不等的圈层包壳，包壳的厚度不均，其下侧总是较厚，反映了重力作用的影响。渗流豆粒层的顶面代表一个古暴露面，渗流豆粒层、渣状层、碎裂砾块等常组成有规律的分带现象。

3.滑塌构造

滑塌构造（slump structure）是一种准同生变形构造，指沉积物处于塑性状态时，在地震、风暴因素触发下通过重力作用沿斜坡发生移动而产生的变形构造。多见于大陆斜坡较深水沉积物中，可作为识别浊积岩或深水碳酸盐岩和确定古坡向的重要标志。

在介绍了上述各类沉积标志及其形成沉积环境意义后，需要强调沉积环境是复杂多变的，如果仅就某一个沉积标志进行分析，可能有多解性。任何一种标志只能提供某一方面的参数，只有尽可能全面地综合分析全部标志，才能正确判断沉积环境。