沉积岩、火成岩、变质岩.pdf

沉 积 岩 一、地层是研究地质学的基础 地质学是研究地球的科学，就目前的科学水平而论，主要是研究地壳部分。 而地壳则由各种岩石组成。所以，研究地质学的第一个对象，就必须跟岩石打交 道。比如我们在研究各种矿产资源跟某些地质情况发生哪些关系时，先得把赋存 矿产的岩石进行分门别类的整理，而且还需要进一步说明这许多岩石的形成过程 及其历史，建立它们的纵剖面；同时，还要将与此相关而出露各地的岩层作同类 同期的对比和归纳，即建立横剖面。由此看来，如果把组成地壳的各种岩石能在 空间和时间上的分布关系确立起来，那么，研究地质学的基础也可以说奠定了。 比如要阐明某地地质构造的变动情况，研究某种矿产的形成年代及其展布情况， 某地的沧海桑田的变迁等等，都有依据。 何谓地层？就广义的概念来说，地层不仅包括沉积岩层，而且应该包括由火 成岩、变质岩所组成的岩层。不过，作为赋有相对年代次序的地层来说，沉积岩 是主要的。火成岩与变质岩的年代的确定还得依靠与其相邻的沉积岩层的年代作 间接的推断。由此可见，沉积岩层在地层领域内的重要性不言而喻了。正因为如 此，我们在地质旅行时对沉积岩层的注意，特别重要。作为基础地质的调查或研 究，首先就得选择在沉积岩发育的地区开始，这是十分自然的事。具体地说，任 何地质图、地质柱状图、地质剖面图的编制以及任何野外地质研究都是首先在查 明当地沉积岩层的地质年代、性质、成因和产状的基础上而进行的。至于沉积矿 产的普查，诸如石油、煤炭、水泥原料、陶瓷原料、建筑材料等等，更离不开 沉积岩。因此，明确沉积岩区的地质旅行任务，是极为重要的。 二、研究沉积岩的基本要求 （1 ）沉积岩系的岩层层序：沉积岩既然是成层的，各层形成的次序必然有 先后关系，因此先得清理其层序。层序的先后关系，在岩层没有发生剧烈变动的 情形下，凡位于下面的先形成，位于上面的后形成，即服从“下早上晚” 的地层层 序律。按照这条定律，水平岩层，倾角不大的单向倾斜岩层，很容易划分出上下 层序。但是，当地层直立、或者因构造剧烈变动使岩层上下关系发生倒转的情况 下，又怎样判别其层序呢？这里，就需要运用一些沉积学的原理和方法了。大致 1 有以下常用的几项： ①序粒层理：又称粒级层理，或递变层。每一单层的沉 积岩层，由底到顶，沉积过程中的颗粒大小，总是由粗逐渐变细，例如由粗砂质 递变为细砂质，甚至到泥质。而相邻的两粒级层之间，由于下层的顶面常受到冲 刷，因而在粒度上或成分上，显示出截然突变。根据粒级层的这种下粗上细的递 变特征，可以识别其顶底关系，恢复地层的原先面貌。 ②交错层理：它是在一 个单层中出现与主层理呈斜交的层纹构造，此层纹在顶部与主层理呈大角度斜 交；其底部的层纹则收敛变缓，与主层理以小角度相切。因此，根据其“顶部角 大，底部角小” 的原则辨识地层之顶底。 ③波痕：我们在海滩、湖滨、江边的 沙滩或泥质沙滩上经常看到水波涤荡留下的起伏痕迹。当其埋藏成岩以后，在岩 层的顶面上也能留存此种特征，一旦暴露地面，即见尖棱突起的波峰和圆弧下凹 的波谷间换组成的图案。如其尖棱朝上，即指示岩层顶部所在。波痕常见于砂岩、 粉砂岩、泥岩中。 ④泥裂：又称干裂。我们在一些干旱的水田表面曾经看到过， 就是那些不规则的多边形裂块，尤其可注意的是这些裂缝与地面垂直，裂隙作楔 状，上宽下窄。地层中的某些岩层也有这种干裂现象保存，它们成为岩层时，缝 隙则被泥沙充填，充填物的形态也作楔形，据这些特征，可以辨认其顶底关系。 ⑤雨痕与冰雹痕：当沉积物半干而尚未固结时，如遇暴雨或冰雹的猛烈打击，即 在柔软的泥质或粉砂质沉积物表面留下圆形或椭圆形的凹坑，待沉积物固结为岩 层后，此类凹坑即留下痕迹，借此可以辨认地层的顶底。 ⑥冲刷面：当岩层沉 积后，有时露出水面，或在水下被水流冲刷，使其层面上造成凹凸不平的不规则 面，其上再沉积的岩层往往显示出序粒层理。据此可辨认地层的顶底。 ⑦化石 的生长和保存状况：若干固着生长的动植物，如树木、珊瑚之类，向上生长，主 干与地层层面垂直，顶底位置也与岩层的顶底一致。大部分叠层石的生长方向也 与层面垂直，其层纹的凸起部分总是朝向层面的顶部。软体动物的贝壳，往往以 其凸面朝上是最稳定的埋藏状态，借此也可识别地层的顶底关系。 （2 ）各地层的相对地质年代： 在确定沉积岩系各地层层序的同时，还应确定其相对地质年代，可为本区建 立系统的地层表作