第三童沉积岩的构洁与色 节壁岩的均法 二节物理成因的沉起物 一、结品构造 二压密构造 三、搅生交代构透 第四节生物成因的沉积构造(Organk gentic siructures) 二,生物扰动构造(biotur电ationstructure) 三,生物生长均浩一一港层故浩 圆、桔物根痕迹很ootinprint) 第五节沉积岩的颜色(Colors of sedimenrcks》 一、沉积岩颜色的成因类型 ke) 汽口随色的用 色的义和挡述方法Simi 第三章沉积岩的构造与颜色 (Structures and colors of sedimentary rocks) 学时:6学时(其中理论教学4学时、实验2学时》 基本内陪 ①基本概之:沉积构造、层理、纹层、层序、层系组、水平层理、平行层理、斜层理、交错层理、板状交错层理、根状交错归 至、槽状交铅层理、爬升交错层理、羽状交铝层理。压向层理(体状层理)、波状层理、透镜状层理、送支层理、韵神层理、均质层 理、层面构造,波痕、泥爱、槽核、沟核、品体印痕、结核、生物遗迹构适、驱承色、白生色,次生色 ②基本原理:描述层理的的一些基本术语、层理的分类及主夏类型、层理的研究意文及研究方法、三种成因类型波痕的特征、不 同者利江型地法与湿职环墙的美展、碗圆岁萄角的皮因高义 重点与谁点①端述层理的的一些基本术语、层理的分类与落本类型、各交销层理的特征、各类层理的特征与其形成时的水 动力条件之的关系、一落见层面构陆的特征及其环境义 学。①本部分内容有相片和大量实物图片。在课教学中将充分利用。以增强学生的感性认识:②在介绍沉积构造分 的 生物成 在 岩的色 影考书 ①冯增主编《沉积岩石学)上第四章,石工业出版社,19 ②曾允早、夏文杰主编《沉积岩石学)第四章,地黄出版社,196, ③(沉积构造与环境解释》编著组编著《沉积构造与环境解释》,科学出版社,1991: ④何纺斌输《Sd1mtar7 Petrology》(英文插助教材)第四章,江汉石油学观,00四 复习思老股, ①州词层理?层理的基本类型有哪些?试述每种层理的形态物点、成因及坏境境又,并用图表示 ②试述流动体制、底床形志和层理类型之向的关系,并用厨表示, 窗试述流水型交错层理和浪成交语层理的形成机制和主要挖制因素 @试述层理的研究意文和研究方法. 窗有调层面构试述与机战因有关的主要层而构速类型的形态特点、成因机制及环境意义 试对比不成因类型(狼成的、流水的、风成的)该寂的带点及指数变化园
第三章 沉积岩的构造与颜色 第一节 碎屑岩的构造概述 第二节 物理成因的沉积构造 一、流动构造 二、准同生变形构造(penecontemporaneousdeformationstructures) 三、暴露成因的构造 第三节 化学成因的构造(Chemical genetic strucutres) 一、结晶构造 二、压溶构造 三、增生与交代构造 第四节 生物成因的沉积构造(Organic genetic structures) 二、生物扰动构造(bioturbationstructure) 三、生物生长构造——叠层构造 四、植物根痕迹(Rootimprint) 第五节 沉积岩的颜色(Colors of sedimentary rocks) 一、沉积岩颜色的成因类型(Genetictypesofcolorsofsedimentaryrocks) 二、引起沉积岩颜色的原因(Causesresultingincolorsofclasticrocks) 三、颜色的意义和描述方法(Significanceanddescriptionmethodsofcolors) 第三章 沉积岩的构造与颜色 (Structures and colors of sedimentary rocks) 学时:6学时(其中理论教学4学时、实验2学时) 基本内容: ①基本概念:沉积构造、层理、纹层、层序、层系组、水平层理、平行层理、斜层理、交错层理、板状交错层理、楔状交错层 理、槽状交错层理、爬升交错层理、羽状交错层理、压扁层理(脉状层理)、波状层理、透镜状层理、递变层理、韵律层理、均质层 理、层面构造、波痕、泥裂、槽模、沟模、晶体印痕、结核、生物遗迹构造、继承色、自生色、次生色 ②基本原理:描述层理的的一些基本术语、层理的分类及主要类型、层理的研究意义及研究方法、三种成因类型波痕的特征、不 同类型沉积构造与沉积环境的关系、碎屑岩颜色的成因意义 重点与难点:描述层理的的一些基本术语、‚层理的分类与基本类型、ƒ各交错层理的特征、„各类层理的特征与其形成时的水 动力条件之间的关系、…常见层面构造的特征及其环境意义 教学思路:①本部分内容备有录相片和大量实物图片,在课堂教学中将充分利用,以增强学生的感性认识;②在介绍沉积构造分 类的基础上,分别讲解机械成因、化学成因和生物成因的沉积构造,在机械成因的沉积构造中重点介绍波痕和层理;③简要介绍碎屑 岩的颜色及其成因意义。④引导同学们利课余时间观看《沉积构造与环境解录相片》和长江三峡标本长廊。 主要参考书: ①冯增昭主编《沉积岩石学》上册第四章,石油工业出版社,1993. ②曾允孚、夏文杰主编《沉积岩石学》第四章,地质出版社,1986. ③《沉积构造与环境解释》编著组编著《沉积构造与环境解释》,科学出版社,1991. ④何幼斌编《Sedimentary Petrology》(英文辅助教材)第四章,江汉石油学院,2003. 复习思考题: ①何谓层理?层理的基本类型有哪些?试述每种层理的形态特点、成因及环境意义,并用图表示。 ②试述流动体制、底床形态和层理类型之间的关系,并用图表示。 ③试述流水型交错层理和浪成交错层理的形成机制和主要控制因素。 ④试述层理的研究意义和研究方法。 ⑤何谓层面构造?试述与机械成因有关的主要层面构造类型的形态特点、成因机制及环境意义。 ⑥试对比不同成因类型(浪成的、流水的、风成的)波痕的特点及指数变化范围
⑦试举例说明波痕的研究意文。 ⑧有调月生变形构速它包括缚些类型试述每种类型的形态特点、成因及环境意义。 @试述品体印寂特点、成因及指相意义。 ①试述结依的成因类型及其形成机理以及研究结依的地质意文。图示同生、成岩、后生等结核与层理的关系. 0D何请生物成因构造?何谓痕迹化石?以塞拉克(Sa,1964)研究成果为例。指明复理式和磨拉式沉积中的主要痕迹化石类 的与实体化石比较,痕迹化石在期分析中有哪些优点 何白生色、承色、次生色?试以粘土岩为,说明白生色产生的坠因。并明白生色在岩相石地理研究中的露义 节码 岩的构造概 ,构适一岩石各组成部分的空间分布和排列方式(组成岩石的颗粒被此同的相互排列关系)。 —指的是沉积物在沉积时到石化之前由物理、化学、生物等作用在沉积物内部或者沿着沉积物与流体界围 所形成的构造 2.究意义 一可以确定沉积环境、蹄定地层的顶底和层序、分析族复水流系统以及指出衣水状志第 3.分英 波腹 流动成因的 尼雅 机械因构这 很速成因的 积构造 月生变形因的 盐和冰品体印菊 化学成因构过 结核 生物成因构适 第二节物理成因的沉积构站 一,流动枸 波是非粘性的质积物层面上特有的波状起伏的层面构 无面上的底沙形体,在厅 件发状起伏的层面构。 容之同的水平地 不 高(H 一被峰与波餐之的高差 破指数(R)用,表示痕 痕不对格指数(S) 走城水平电 表示波痕的不对修程度 波痕的形态大小差别根大,种类繁多,被成因可大数分 三种类型:浪成的。流水的和风成的
⑦试举例说明波痕的研究意义。 ⑧何谓同生变形构造?它包括哪些类型?试述每种类型的形态特点、成因及环境意义。 ⑨试述晶体印痕特点、成因及指相意义。 ⑩试述结核的成因类型及其形成机理以及研究结核的地质意义。图示同生、成岩、后生等结核与层理的关系。 ⑾何谓生物成因构造?何谓痕迹化石?以塞拉克(Seilacher,1964)研究成果为例,指明复理式和磨拉式沉积中的主要痕迹化石类 型。 ⑿与实体化石比较,痕迹化石在相分析中有哪些优点? ⒀何谓自生色、继承色、次生色?试以粘土岩为例,说明自生色产生的原因。并说明自生色在岩相石地理研究中的意义。 教学内容提要: 第一节 碎屑岩的构造概述 1.构造—岩石各组成部分的空间分布和排列方式(or组成岩石的颗粒彼此间的相互排列关系)。 “沉积构造”——指的是沉积物在沉积时到石化之前由物理、化学、生物等作用在沉积物内部或者沿着沉积物与流体界面 所形成的构造。 2.研究意义——可以确定沉积环境、确定地层的顶底和层序、分析恢复水流系统以及指出水流状态等。 3.分类 沉积构造 机械成因构造 流动成因的 波 痕 层 理 侵蚀成因的 同生变形成因的 暴露成因的 化学成因构造 盐和冰晶体印痕 结核 生物成因构造 第二节 物理成因的沉积构造 一、流动构造 (一)波痕(ripple mark)(重点) 波痕是非粘性的砂质沉积物层面上特有的波状起伏的层面构造。 波痕是保留在层面上的底沙形体痕迹,在层内的痕迹就是层理。 所以说,波痕是风、水流或波浪等介质的运动,在沉积物表面所形成的一种波状起伏的层面构造。 波痕要素包括波长(L)、波高(H)、波痕指数(RI)和波痕不对称指数(RSI)。 波长(L)—两个相邻波峰或波谷之间的水平距离。 波高(H)—波峰与波谷之间的高差。 波痕指数(RI)=L/H,表示波痕相对高度及起伏情况。 波痕不对称指数(RSI)= ,表示波痕的不对称程度。 波痕的形态大小差别很大,种类繁多,按成因可大致分为三种类型:浪成的、流水的和风成的
瑞影成。常见于海、湖浅水地蒂。 (2)特盖:波峰尖脱、波谷周滑、形状对称,RS1=1,RI4一13(多为6一7) 浪成波痕 2,流水该痕(curepe) ()成因:由定向流动的水淡形成。见于河流和和存在有成淡的海湖近岸地静。 (2)特点:被垫波谷均较圆酒,早不对称状,RS2(25),5(8一15),陡技指示水流方向。 小型的,L06m (3)分类(按大小及形态)大型的,L-0.6-30m 巨型的,L>30m 流水支痕 3.风成被浪(e) )成国:由定向风形成。常晃于沙滇,海、湖滨岸的沙丘沉积中。 (2)特点:显不对称状。不对称度比流水液痕更大,R10一0。硅拔颜向与风向一致。 4.修饰该痕(odifixsdrinple)和叠置波粮《compourxdripple》 由于水位。水流和波痕方白、流基面的变化。而导致早先形成的波按修饰改造而形成修悔波痕。或在早先形成 的大波痕的基酷上重叠小波察,形成叠置液痕。 。被拖研究意复 (1)根据粮类型可以了解岩石形成条 (2)不对称波指示介的动方向, ()浪成波有可指示地层的顶底 (4)海、波疯在平面上的分布有平行碳我的趋 (5)被的态和分,是航积环境的至据 6. 研究方 1)测量蜂走 、坡向和假角、波长。波高,不对称度 (2)被痕在平面上的分布
1.浪成波痕(wave ripple) (1)成因:由产生波浪的动荡水流形成,常见于海、湖浅水地带。 (2)特点:波峰尖锐、波谷圆滑、形状对称,RS1≈1,RI=4~13(多为6~7) 浪成波痕 2.流水波痕(current ripple) (1)成因:由定向流动的水流形成,见于河流和和存在有底流的海湖近岸地带。 (2)特点:波峰波谷均较圆滑,呈不对称状,RSI>2(2.5),RI>5(8~15),陡坡指示水流方向。 小型的,L<0 .6m (3)分类(按大小及形态) 大型的,L=0.6~30m 巨型的,L>30m 流水波痕 3.风成波浪(aeolianripple) (1)成因:由定向风形成,常见于沙漠、海、湖滨岸的沙丘沉积中。 (2)特点:呈不对称状,不对称度比流水波痕更大,RI=10~70,陡坡倾向与风向一致。 4.修饰波痕(modifiedripple)和叠置波痕(compoundripple) 由于水位,水流和波痕方向、浪基面的变化,而导致早先形成的波痕被修饰改造而形成修饰波痕,或在早先形成 的大波痕的基础上重叠小波痕,形成叠置波痕。 5.波痕研究意义 (1)根据波痕类型可以了解岩石形成条件。 (2)不对称波痕指示介质的流动方向。 (3)浪成波痕可指示地层的顶底。 (4)海、湖波痕在平面上的分布有平行滨线的趋势。 (5)波痕的形态和分布,是识别沉积环境的重要依据。 6.研究方法 (1)测量波峰走向、陡坡倾向和倾角、波长、波高,不对称度。 (2)波痕在平面上的分布
(3)测量大量放蜂走向。陡坡模角。编制玫瑰图。 (二)冲刷痕(scouarks) 水波在泥质沉积物表面流功时冲刷出来的有迹际为冲刷寂《0m出》。形成于泥质沉积物表面上的冲刷痕。 通常以上覆砂质层底面上的转登形式保在下来。 1铺宫《0ms) 2植模(ats) 3.叙向脊与海《onid) 【三》压刻拍《n装袋) 水流所药带的物体在松软的沉航物表面上运动时所划做或刻划出未的痕连称为压刻痕或工具痕(ame)。 与v形疗 (四)其它表面发 .细痕《rill marks】 2.冲漱构造(-ll tures】 3.神蚀构造(shu) 4冷流痕《swash rks) 5.利离线理(parting lineation) 这件构迹常出现在具有平行层理的薄层砂岩中,沿层面剥开,出现大政平行的牛常履弱的线状沟和脊。常代表水 流方向。 它是秒粒在平超床沙上作连续的滨动图下的痕迹。所以与平行层理共生。 6水位痕《water level mark】 (五)层理(bedding)
(3)测量大量波峰走向、陡坡倾角,编制玫瑰图。 (二)冲刷痕(scour marks) 水流在泥质沉积物表面流动时冲刷出来的痕迹称为冲刷痕(scourmarks)。形成于泥质沉积物表面上的冲刷痕, 通常以上覆砂质层底面上的铸型形式保在下来。 1.槽痕(flutemarks) 2.槽模(flutecasts) 3.纵向脊与沟(longitudinal ridges and furrows) (三)压刻痕(press marks) 水流所携带的物体在松软的沉积物表面上运动时所刻蚀或刻划出来的痕迹称为压刻痕或工具痕(tool marks)。 1.沟痕(groove marks) 2. V形痕(chevron marks) 3.戳痕(prod marks) 4.弹跳痕(bounce marks) 5.刷痕(brush marks) 6.跳跃痕(skip marks) 7.滚动痕(roll marks) 8.大型滑动痕(large-scale slide marks) (四)其它表面痕迹 1.细流痕(rill marks) 2.冲淤构造(scour-and-fill structures) 3.冲蚀构造(washout structures) 4.冲流痕(swash marks) 5.剥离线理(parting lineation) 这种构造常出现在具有平行层理的薄层砂岩中,沿层面剥开,出现大致平行的非常微弱的线状沟和脊,常代表水 流方向。 它是砂粒在平坦床沙上作连续的滚动留下的痕迹。所以与平行层理共生。 6.水位痕(water level marks) (五)层理(bedding) 1. 基本术语 (1)层理 (2)纹层 (3)层系 (4)层系组 (5)层
是沉积岩最典型最重数的特征之一,它是沉积物沉积时水动力条件的直接反陕,也是沉积环境的重要标志之 不性横沿垂向变化的一种层状(cm影)构适。它可以通过矿物成分、结构、额色的突变和渐变而是现 因层理的存在而是出岩石的非均质性。 文层,组成足理的最蒸本的小的单位。纹层之内没有任何肉可见的层,水称层 我因在一定条件下同时沉积的 许多在成分、 厚度和产状上近似的同类型纹层组合而成。它们形成于相同的沉积条件下,是一 上岩性《成分、结构)基本一致的相似层暖性质不用组因上有联系的层系叠覆组戏 其侧没有明显阿 也称层 层一姐成 沉机地尽的基本单位 (bed 由成分基本一致的岩石组成。它是在较大区城内,在基本稳定的自然条件下沉积面成的 个层可以包括一个或若干个纹层、层系或层系组。层没有限定的厚度,其厚度变化范围很大,可白数m血一数 十米,通常是几cm一几十cm.按厚度,可以划为: 尽的受型 单层厚度 地珠尼 《2lm3x22m 厚层 (1.0-0.5m)w200.5m 由 0.0 (0.0lm) 层理分类及主要类型 层理,至今还没有完全令人满意的暖公认的分类 首先,按照层内组分和始构性顿把层理划分为四种类型,专均质层理、均质层理、遥变层理、韵律层理。 其次,在非均质层理中,再披照几何无态进一少分为水平、平行、被状、交错、压肩、透镜状层理。 21水平层理及平行层理 (1)特点:纹层呈直线互状相平行,并且平行于层面 (2)水平层理(hw bedg)主要产于泥质岩、粉砂岩以及泥品灰岩中,是在比较购的水动力条件下,由 县望物沉知面成。出阀在低能环培中。如湿湖。泻湖。湿海统环墙, 《3)平行层理(rdmg)主装产于砂岩中,是在较强的水动力条件下,高流志中由平坦的依沙迁移而成 的。一般出现在急流或高能环设中,如问通、湖岸、再滩等环境。 2.2波状足理 质的 是单 克的前进运动造成的。一般要有大量浮物质 在木介质的地区。如、的成术地河漫的准等地区较见 交层 一种层理。在层的内边一组假的细服(积层)与层面或显系界面交。又称斜层理。 按其层系厚度可分为小型(<3m),中型(3~10cm)、大型(10~200m)和特大型(>200m)交错层理 这种层理是沉积介质(水流及风)的流动迹吸的。当介质具有一定流速时 底床上可以产生一系列的沙波,这种沙汝顺尽流动的站果,在徒坡一侧形成了由一系列纹层组成的斜层系。纹园 铜向表示介质流动方向。斜层系互和平行或被此切制构成不同形态的交错层理。 根据层系与上下界面的形状和性质。通常可以将交错层理分为三种基本类型,板状、根状、槽状交错层理
层理是沉积岩最典型最重要的特征之一。它是沉积物沉积时水动力条件的直接反映,也是沉积环境的重要标志之 一。 层理:岩石性质沿垂向变化的一种层状(bedding)构造,它可以通过矿物成分、结构、颜色的突变和渐变而显现 出来。岩石因层理的存在而显出岩石的非均质性。 纹层:组成层理的最基本的最小的单位,纹层之内没有任何肉眼可见的层,亦称细层Lamina。 成因:在一定条件下同时沉积的 厚度:小,一般数mm~数cm 层系—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。它们形成于相同的沉积条件下,是一段 时间内水动力条件相对稳定的产物。(set) 层系组—由两个或两个以上岩性(成分、结构)基本一致的相似层或性质不同组成因上有联系的层系叠覆组成, 其间没有明显间断。也称层组。(coset) 层—组成沉积地层的基本单位。(bed) 由成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。 一个层可以包括一个或若干个纹层、层系或层系组。层没有限定的厚度,其厚度变化范围很大,可自数mm~数 十米,通常是几cm~几十cm。按厚度,可以划为: 层的类型 单层厚度 块状层 (>1m)(or >2m) 厚层 (1.0~0.5m)(or 2.0~0.5m) 中层 (0.5~0.10m) 薄层 (0.10~0.01m) 微细层或页状层 (<0 .01m) 2.层理分类及主要类型 层理,至今还没有完全令人满意的或公认的分类。 首先,按照层内组分和结构性质把层理划分为四种类型:非均质层理、均质层理、递变层理、韵律层理。 其次,在非均质层理中,再按照几何形态进一步分为水平、平行、波状、交错、压扁、透镜状层理。 2.1水平层理及平行层理 (1)特点:纹层呈直线互状相平行,并且平行于层面。 (2)水平层理(horizontalbedding)主要产于泥质岩、粉砂岩以及泥晶灰岩中,是在比较弱的水动力条件下,由 悬浮物沉积而成。出现在低能环境中,如深湖、泻湖、深海等环境。 (3)平行层理(parallelbedding)主要产于砂岩中,是在较强的水动力条件下,高流态中由平坦的床沙迁移而成 的。一般出现在急流或高能环境中,如河道、湖岸、海滩等环境。 2.2波状层理 (1)特点:纹层呈对称或不对称的波状,但总的方向平行于层面。 (2)成因:主要是沉积介质的波浪振荡造成的,其次是单向水流的前进运动造成的。一般要有大量悬浮物质沉 积,当沉积速率>流水的侵蚀速率时,可保存连续的波状层理。 在水介质稍浅的地区,如海、湖的浅水地带和河漫的滩等地区较常见。 2.3交错层理 最常见的一种层理。在层的内部边一组倾斜的细层(前积层)与层面或层系界面相交。又称斜层理。 按其层系厚度可分为小型(<3cm )、中型(3~10cm)、大型(10~200cm)和特大型(>200cm)交错层理。 这种层理是沉积介质(水流及风)的流动造成的。当介质具有一定流速时, 底床上可以产生一系列的沙波,这种沙波顺层流动的结果,在陡坡一侧形成了由一系列纹层组成的斜层系,纹层 倾向表示介质流动方向。斜层系互相平行或彼此切割构成不同形态的交错层理。 根据层系与上下界面的形状和性质,通常可以将交错层理分为三种基本类型:板状、楔状、槽状交错层理