岩相古地理学 02 第二章沉积环境的判别标志.ppt

2 沉积环境的判别标志 2.1 沉积构造标志 2.1.1 概念及分类 原生沉积构造：沉积物沉积时或者沉积后不久，即在其固结以前所形成的构造。反映沉积时期介质性质和能量等信息。 次生沉积构造：在沉积物压实或成岩过程中形成的沉积构造。反映成岩环境。 可分为物理成因的沉积构造、化学成因的沉积构造、生物成因的沉积构造三种类型。 2.1.2 物理成因的沉积构造 沉积物在搬运、沉积过程中及沉积后不久，在流体流动、重力等物理因素作用下而产生的沉积构造。 包括流动构造、准同生变形构造和暴露构造。 2.1.2.1 流动构造：介质流动而产生 1. 层面构造：在沉积岩层面（顶面或底面）上的各种特征，主要有波痕、细流痕、剥离线理、冲刷痕、压刻痕。 (1)波痕：由水流、波浪或风的作用，在沉积物表面形成的波状起伏的痕迹。 波痕在剖面上为起伏相间的峰和谷，在平面上则是由一系列互相平行或分叉的波峰或波谷组成。 波痕的类型：因流动介质的不同，运动方式和强度的差异，可以形成各种类型和规模的波痕。主要类型为：流水波痕、浪成波痕、风成波痕、干涉波痕、改造波痕、孤立波痕等。 流水波痕：由单向水流作用于非粘性沉积物表面形成。特征是纵剖面上显示不对称性，具有平缓的迎流坡和相对陡峻的背流坡。据其不对称的形态可恢复水流运动的方向。 根据流水波痕其形态和大小，分为4类：小型流水波痕、大型流水波痕、巨型流水波痕、逆行沙丘。 小型流水波痕规模较小，波长4~60cm，一般不大于30cm，波高0.3-6cm，波痕指数大于5，多为8-15。按其波脊形态可分直线形、波曲形、链形、舌形、新月形和菱形。波脊形态主要与流速、水深有关。 流水波痕脊线的形态随水流的速度、水深的变化而改变。水深减少和流速加快，其脊线由简单平直到复杂弯曲及不连续形状。 大型流水波痕波长大于60cm，可达30m，波高6-1.5m，波痕指数大于15，主要产生于大于0.6mm的中、粗砂质床沙中。 巨型流水波痕波长大于30m，波高数米，波痕指数大于30，波脊以直线为主，分布于较深的浅海和大型河流中。 逆行沙丘（Gilber,1914)是在浅水急流条件下（Fr1)，由表面流在沉积物表面产生的一种与水面波同相位的波痕底形，与一般波痕形成作用相反，通常其背流面一侧遭受侵蚀，在向流一面进行堆积作用，实际上它是向上游方向移动，多见于海滩、潮坪、河流环境中。 浪成波痕：由波浪作用于床沙表面而产生的波痕。据其对称程度可分为对称波浪波痕和不对称波浪波痕。 ①对称浪成波痕：由水体振荡运动形成的，流体质点在表面呈圆形轨道，向下变为来回运动，其反复作用的结果形成了“人”字形内部构造和对称形态。脊尖谷圆可作为鉴别岩层顶、底的标志。 ②不对称浪成波痕：水体运动时往复速度不同所造成。在滨岸地区，由于水体运动受海底摩擦作用的影响，波浪向陆的速度大于向海的速度，故波痕形成方式和单向水流波痕的形成方式相似，内部只有一个方向的前积层。 不对称浪成波痕与水流波痕区别： （1）浪成波痕的波脊往往出现分叉与会和的特点，水流波痕的波脊则多中断并被别的脊代替； （2）波长小于4.5cm的不对称波痕一般是浪成，浪成波痕的RI15,而水流波痕RI15;浪成波痕的RSI3.8,水流波痕RSI3.8。 （3）浪成波痕的前积层往往表现为成束的分支装，并且通过波谷延伸到相邻波痕的翼部上。 水成波痕中粗碎屑集中在波谷内，其中一些粗颗粒因重力作用不能向波峰移动，另一些粗颗粒先以较高的速度向波峰移动，然后沿背流坡向下崩落，堆积在背流坡底部。 风成波痕发育于沙漠、海岸、干旱－半干旱气候下的河流等环境中。 风成波痕：风作用于碎屑沉积物表面而形成的波状起伏痕迹称为风成波痕。 风成波痕与流水波痕在外形上有相似之处，两者都是迎流坡缓、背流坡陡的不对称波痕，但是存在明显的差异： 风成波痕的碎屑组成分选性好，细粒碎屑集中在波谷内，呈薄层状富集在迎流坡下部，最粗的碎屑集中在波峰上。 原因：风作用的效果---波峰遭受风的吹扬作用比波谷更强，细粒碎屑被风携带离开原地，最粗粒碎屑则因不易发生跳跃和碰撞作用而残留在波峰处。 上述三种波痕是自然界存在的最基本类型，它们是单一地质营力作用下形成的。实际上由于地质作用的复杂多变，往往存在两种地质营力同时或先后作用于同一沙体表面，前者形成干涉波痕，后者出现改造波痕。 干涉波痕和改造波痕：一般出现在浅水区，由不同方向的波浪或不同方向的水流，同时或基本同时的联合作用下形成的。 干涉波痕和改造波痕常出现于前滨或潮间带，是很好的沉积环境和古水流标志。 孤立波痕，砂供应不充足时形成。其与正常波痕相似，但发育不全，波高较低。 （2）细流痕：由细小水流的刻蚀作用所形成的表面侵蚀痕迹。 （3）剥离线理：砂岩层面上存在的水流线理称剥