1、第五章 碎屑巖的構造和顏色第一節 沉積構造的分類第二節 層理第三節 層面構造第四節 變形構造第五節 化學成因構造第六節 生物成因構造第七節 碎屑巖的顏色第一節 沉積構造的分類1概念： 指沉積巖的各個組成部分之間的空間分布和排列方式，或指組成巖石的顆粒彼此間的相互排列關系。第一節 沉積構造的分類2分類 按成因加形態來分： 碎屑巖構造機械成因生物成因化學成因層理變形構造層面鹽及冰晶印痕痕跡化石結核植物印痕和小根生物攪動構造平行層理交錯層理波痕泥裂負載構造滑塌構造成因第二節 層理一、基本術語1. 基本概念:層理：是巖石性質沿垂向變化的一種層狀構造。 可以通過礦物成分、結構、顏色的突變或漸 變而顯現出

2、來。2. 基本術語: (1) 紋層（細層） (2)層系 (3)層系組（層組） (4)層 (5)層理和層的規模 第二節第二節 層理層理第五章第五章 碎屑巖的構造和顏色碎屑巖的構造和顏色圖圖5-1 層理類型及有關術語層理類型及有關術語圖圖5-2 交錯層理的基本類型交錯層理的基本類型（1）紋層（細層，laminae）厚度極小同一紋層在相同水動力條件下同時形成組成層理的最小宏觀單位 （2）層系（單層，a single bed） 多個成分、結構、厚度和產狀近似的紋層組成 相鄰層系由層系界面分開 （3）層系組 由兩個或兩個以上巖性相似或成因有聯系的層系組成 在同一環境、不同時間、相似水動力條件下形成 （4

3、）層組成沉積地層的基本單位巖石成分基本一致，有清晰的頂底界面（層面）層面代表了無沉積或沉積作用突然變化的間斷面。一個層可以包括一個或若干個紋層、層系或層系組 （5）、層理和層的規模 層按厚度劃分 塊狀 1m 厚層 10.5m 中層 0.5 0.1m 薄層 0.10.01m 頁狀層 10cm 中型 103cm 小型 3cm 第二節 層理二、層理分類及主要類型層理分類：主要類型：1、水平層理2、過渡型層理：波狀層理、透鏡狀層理、壓扁層理3、交錯層理：板狀、楔狀、槽狀 、羽狀 4、遞變層理5、韻律層理6、均質層理非均質層理均質層理遞變層理韻律層理水平層理波狀層理交錯層理壓扁、透鏡狀層理層 理據組分、

4、結構的性質幾何形態水平層理（horizontal lamination）平行層理（parallel bedding） 共同特點紋層呈直線狀互相平行，并且平行于層面水動力條件低能靜水，Fr1巖性細粒（粉砂巖、泥巖、灰巖）較粗粒（中、細砂巖）環境深水或沼澤、瀉湖等淺水濱淺水：湖岸、海灘濁積巖其它層理通過粒度變化、重礦物富集或有機質含量不同等顯現 紋層厚12mm，常與大型交錯層理共生1、水平層理和平行層理平行層理 主要由平行而又幾乎水平的紋層狀砂和粉砂組成，紋層厚1-2mm至12mm，是在較強水動力條件下流動水作用的產物。平行層理,灤河,爪村中原油田，下第三系，平行層理砂巖塔里木油田志留系平行層理不

5、均一含油塔里木油田志留系平行層理不均一含油中原油田下第三系平行層理水平層理 由相互平行，并且平行于層面的紋層組成，是在比較穩定的水動力條件下，由懸浮搬運物質沉積而成，多在細粒的粉砂和泥質物中出現。塔里木油田志留系泥巖水平層理二連油田，白堊系，水平層理2、 波狀層理水動力能量小，Fr推移 懸移推移 砂紋懸移推移下部平行層理,中上部波狀交錯層理,爪村黃河,天然堤灤河階地:上攀層理,粉砂;遷安蘭若院, 1990.53、交錯層理 交錯層理（Cross bedding） 斜層理，由一系列與層系界面斜交的紋層（前積層）組成，層系可以彼此平行、交錯、切割，組成不同形態的交錯層理。（1） 板狀交錯層理層系界面

6、為平面而且彼此平行，層系呈板狀。 （2）楔狀交錯層理特點層系界面為平面，但不平行，層系厚度變化明顯呈楔形。出現環境海、湖淺水地帶和三角洲地區。 （3） 槽狀交錯層理層序底界為槽形沖刷面。橫切面，層系界面和紋層都是槽形；縱剖面，層系界面呈弧形，紋層與之斜交。頂面俯視，層系界面和紋層為重疊的花瓣狀。出現環境多見于河流。 板狀交錯層理,灤河,爪村上部平行層理下部板狀交錯層理灤河,爪村平行層理及逆行砂丘交錯層理,灤河,爪村大型槽狀交錯層理,灤河,爪村槽狀交錯層理,灤河,爪村大型槽狀交錯層理,灤河,爪村灤河階地:大型槽狀交錯層理,粉細砂;遷安蘭若院, 1990.5槽狀交錯層理,灤河,三沖塔里木盆地志留系

7、交錯層理塔里木盆地哈1井志留系不均一含油塔里木盆地塔中401井石炭系交錯層理塔里木油田志留系低角度交錯層理渤海油田螺灰巖斜層理（4）羽狀交錯層理羽狀交錯層理形態呈羽毛狀或魚骨狀。相鄰斜層系紋層傾向相反，在層系界面處銳角相交漲潮流形成的前積層與退潮流形成的前積層交互而成常見于河流入湖、海的三角洲地帶 （5）浪成砂紋交錯層理（wave-ripple bedding） 出現環境海湖濱岸、陸棚和瀉湖等淺水環境。特點 在平行波浪傳播方向上上部層系傾向相反，呈人字形。底部層系界面不規則，波狀起伏。有時前積紋層單向傾斜，層系界面呈緩波狀，其上有泥質紋層覆蓋。在垂直于波浪傳播方向上，紋層界面大致平行。 （6）

8、沖洗交錯層理 是波浪向濱岸傳播時，在坡面上產生往復沖洗作用形成的。也稱低角度交錯層理。 特點 紋層和層系界面平直，以低角度相交，210，細層多向海傾斜； 層系頂部被切蝕而底部完整； 出現環境 后濱前濱帶及沿岸砂壩沉積 山東日照現代海岸沉積,沖洗層理山東日照現代海岸沉積,平行層理沖洗層理不均一含油哈1井（7）丘狀交錯層理和洼狀交錯層理 丘狀：寬緩波狀層系組成，外形呈圓丘狀，向四周傾斜。 洼狀：紋層與淺洼坑底界面平行。層系上部被侵蝕，紋層傾角15。 出現環境：在正常浪底和風暴浪底之間由風暴浪形成。 （8） 風成交錯層理無泥質物砂粒磨圓和分選較好。常呈板狀、槽狀交錯層理。層系厚度大，幾十cm到數m，

9、前積紋層傾角高達2534。 出現環境沙漠及海灘風成沙丘帶。 4、壓扁層理和透鏡狀層理 由壓扁層理（脈狀層理）、透鏡狀層理、波狀層理組合而成，也稱潮汐層理。（1） 壓扁層理 又叫脈狀層理（flaser bedding），是在波谷及部分波脊上含有泥質條帶（脈狀體）的沙紋層理。 砂多泥少 水動力較強 （2） 透鏡狀層理（lenticular bedding）在泥基質中夾有砂質透鏡體 砂少泥多 潮汐水流或波浪作用較弱 透鏡狀層理塔河1井志留系（3） 波狀層理 砂泥均等 較強或較弱的水動力條件交替； 壓扁層理和透鏡狀層理的過渡類型。 o 波狀層理出現環境潮間坪及潮上坪；三角洲前緣、淺水陸棚以及河流的洪泛

10、沉積。 5、遞變層理 又稱粒序層理（graded bedding） 顆粒的粒度垂向遞變，不具任何紋層。由底到頂，由粗變細者為正粒序； 由細變粗者為逆粒序。 底部常有沖刷面 成因濁積巖 流動強度減小，懸浮物按粒度大小依次先后沉降。遞變層理的兩種基本類型(據HE賴內克等,1973)遞變構造礫巖二連盆地白堊系6、韻律層理 韻律層理（rhythmic bedding） 成分、結構或顏色方面不同的薄層有規律重復出現。 紋層厚度從數mm到數十cm。 成因 物質沉積有規律地交替變化潮汐韻律層理；氣候的季節性變化冰川紋泥。 7、均質層理 層內成分、結構、顏色均勻，不具任何顯紋層構造。 成因 快速沉積，洪水與濁

11、流 生物擾動 原生層理被生物擾動完全破壞。第二節 層理三、流動體制、底床形態及其與層理形成的關系（一）基本概念 、底床形態（bedform） ：床積物形態、床沙形態。定義：指具有不同形態的床沙幾何形體，如：波紋、沙丘、沖槽、沖坑。它們的出現有一定的規律性；它們的類型、大小、分布跟水流速度、水流強度、水流深度、顆粒大小等因素有關。 、流動體制（流動強度）：主要反映水流速度與底形關系。根據Fr的大小分：上部水流體制：Fr1，水淺流急，底床形態受底部水流控制上部水流體制：Fr1，水深流緩，底床形態受自由表面控制第二節 層理三、流動體制、底床形態及其與層理形成的關系（一）基本概念 、河流功率：V0V：

12、平均流速0：底床上的剪應力河流功率在很大程度上取決于水深和流速。 、沙紋、沙丘沙紋：波高0.5-3cm，波長1）同向同向急急沖槽、沖坑（沖槽、沖坑（Fr1.3）沖刷面沖刷面緩緩逆行砂丘逆行砂丘(Fr=1.3-1.5)逆行砂丘交錯層理逆行砂丘交錯層理與平行層理共生與平行層理共生過渡流動過渡流動體制體制（Fr=1）平坦底床（平坦底床（Fr=1-1.5）（其沉積物移動）（其沉積物移動）平行層理平行層理剝離線理剝離線理下部流動下部流動體制體制（Fr1）異向異向緩緩砂丘（大型沙波，砂丘（大型沙波，Fr=0.3-0.4）大型槽、板狀交錯大型槽、板狀交錯層理（單向、雙向）層理（單向、雙向）急急沙紋（小型沙波

13、，沙紋（小型沙波，Fr=0.15-0.3）小型槽、板狀交錯小型槽、板狀交錯層理（單向、雙向）層理（單向、雙向）平坦底床平坦底床水平層理水平層理第二節 層理三、流動體制、底床形態及其與層理形成的關系（三）底床形態與河流功率與粒度的關1 、底床形態的發育順序與層理的關系：沙紋沙丘平坦底床逆行沙丘沖槽、沖坑 小型交錯大中型交錯平行層理、剝離線理逆行砂丘交錯沖刷面、沖槽、沖坑 河流功率增大2 、隨著粒度的增粗，則形成同種底床形態要求河流功率增大。三、流動體制、底床形態及其與層理形成的關系三、流動體制、底床形態及其與層理形成的關系圖圖5-18 隨流動強度變化形成底床形態變化隨流動強度變化形成底床形態變化

14、（據裴蒂莊，（據裴蒂莊，1972）圖圖5-19 底床形態及其與河流功率和粒度的關系（據賴內克等，底床形態及其與河流功率和粒度的關系（據賴內克等，1973）第二節 層理三、流動體制、底床形態及其與層理形成的關系（四）底床形態與水深和流速的關系Fr1，上部流動體制（受自由表面控制）：水深增加，要求水流速度也相應增加，才能形成相同的底床形態。三、流動體制、底床形態及其與層理形成的關系三、流動體制、底床形態及其與層理形成的關系圖圖5-20 底床形態底床形態與流速和水深的與流速和水深的關系關系（據賴內克等，（據賴內克等，1973）小型交錯層理與水流條件、粒度大小和加積速率的關系小型交錯層理與水流條件、粒

15、度大小和加積速率的關系三、流動體制、底床形態及其與層理形成的關系三、流動體制、底床形態及其與層理形成的關系第二節 層理三、流動體制、底床形態及其與層理形成的關系（五）交錯層理的影響因素1、最重要、最直接的因素：砂波的大小、形態2 、砂波的形成與水流條件、粒度大小、沉積物的供給密切相關（六）層理的意義及其研究方法1、意義： 劃分、對比地層，恢復地層正常產狀； 指向構造，確定古水流系統（水流大小、方向、水深）； 恢復、推斷沉積環境。2 、研究方法：確定層理類型及其在剖面中的組合關系； 查明層理顯現的原因； 詳細描述層理的內部特征； 對交錯層理的定向測量。第三節 層面構造定義：在巖層表面呈現出的各種

16、不平坦的沉積構造 的痕跡。一、波痕1、波痕：是由風、水流或波浪等介質的運動，在沉積物表面所形成的一種波狀起伏的層面構造。是非粘性的砂粒所特有的沉積構造。常見于砂巖、粉砂巖和某些碳酸鹽巖的層面上。2 、波痕要素：波長（）、波高（） 、波痕指數L/H；3 、波痕種類：按成因分類 浪成波痕 流水波痕 風成波痕 干涉波痕 第三節第三節 層面構造層面構造圖圖5-22 組成波痕要素及流動方式示意圖組成波痕要素及流動方式示意圖A，B波峰；波峰；a，b 波谷；波谷；H波高；波高；L波長；波長；L1,L2分別為緩坡和徒坡的水平投影距離分別為緩坡和徒坡的水平投影距離第三節第三節 層面構造層面構造圖圖5-23 不同

17、類型波痕示意圖不同類型波痕示意圖L波長；波長；H波高波高流痕,山東日照干涉波痕,山東日照干涉波痕,山東日照波痕,山東日照黃金海岸直脊波痕,打網崗曲脊波痕,打網崗第三節 層面構造二、泥裂（干裂）定義：是沉積物露出水面時因曝曬干涸所發生的收縮裂縫。常見于粘土巖和碳酸鹽巖中，非粘性的砂則不會形成泥裂。形狀、大小：“V”字形，23cm寬，幾毫米到幾十厘米深。在極其干燥的情況下，泥質層碎裂成小片，經搬運磨蝕即成扁餅狀泥礫。常見于海、湖濱岸、干涸池塘、廢棄河道、泛濫平原以及潮間帶。沉積面間斷暴露于地表的最好標志，通常和雨痕、冰雹痕等伴生。第三節 層面構造三、雨痕和冰雹痕雨痕：是指雨滴降落在松軟沉積物表面時

18、所形成 的小型撞擊凹穴。冰雹痕：形似雨痕，但較大、較深和不規則。形成于干燥與半干燥氣候條件下的大陸沉積，偶有降雨的地方，雨痕易于保存。第三節 層面構造四、底層面構造底模1、槽模：是分布在底面上的一種半圓錐形突起構造。是定向的濁流在未固結的軟泥表面侵蝕沖刷的凹槽被砂質充填而成。2、溝模：是砂質巖層底面上一些稍微突起的直線形的平行脊狀構造。是由下伏泥質巖層面上的細溝被砂質物充填而成。3、梭模、刷模、錐模梭模：砂質層底面上以較規則的間距分布的呈近似棱形的短小脊狀體。由跳動搬運的物體沿流向前進過程中，間斷地撞擊底床所造成刷模：砂質層底面上微呈新月形的短小脊狀體。成因類似梭模。錐模：砂質底面上呈扁長的半

19、圓錐形或三角形的短小脊狀體。槽模,東濮凹陷,下第三系底模構造溝模第四節 變形構造定義：是指在沉積作用的同時或在沉積物固結成巖之前處于塑性狀態時發生變形所形成的各種構造。一、負載構造（負荷構造、載荷構造、重荷構造）： 是指覆蓋泥質巖之上的砂層底面上的瘤狀突起。 二、球枕構造（假結核）： 砂巖層斷開并陷入泥巖中形成的許多緊密或稀疏排列的橢球狀或枕狀塊體。三、包卷層理（卷曲層理、旋圈層理、揉皺層理）： 是指在一個巖層內所發生的紋層盤回和扭曲現象。四、滑塌構造： 指斜坡上未固結的軟沉積物在重力作用下發生滑動而形成的變形構造。火焰構造重荷構造東濮凹陷下第三系同生變形構造第五節 化學成因構造 定義：是指在成巖作用過程中和其以后由化學作用 所形成的構造。大多是沉淀和溶解二種作用的結果。 一、晶體印痕 常見類型： 石鹽晶體：鹽度高，干燥炎熱環境，海、非海相均可。 冰晶印痕：針狀，氣候溫和與寒冷地帶的湖岸、河漫灘及潮間