沉積巖的結構
沉積巖的整體結構可分為 5 種基本類型:
1)碎屑結構:主要由礫、砂等較粗的陸源碎屑(或它生礦物顆粒)機械堆積形成。這些碎屑顆粒之間的物質稱為填隙物。
2)泥狀結構:主要由極細小(泥級)的固態質點機械堆積形成。
3)自生顆粒結構:常被簡稱為顆粒結構,主要由一些特殊的顆粒,如生物碎屑,鮞粒等等機械堆積形成。
4)生物骨架結構:主要由造礁生物原地生長繁殖形成,在生物骨架之間的空隙中常有自生顆粒,泥級質點或膠結物充填。
5)結晶結構:也稱化學結構,主要由原地化學沉澱的礦物晶體形成,所謂「原地」是指晶體的大小、形態和相對位置都是在礦物沉澱時形成的。
沉積巖的構造
層狀構造是沉積巖最典型的特徵,是沉積巖最主要的構造特徵,也是區別於巖漿巖、變質巖的主要標誌之一。
巖層:沉積巖的最基本單位,同一巖層具有基本均一的成分、結構、構造和顏色。巖層之間的界面稱為巖層面。巖層按照厚度劃分:
塊狀層 :巖層厚度 >1m厚層 : 0.5~1m 中厚層: 0.1 ~0.5m薄層:<0.1m
沉積構造的分類
據形態並結合成因,我們將沉積構造分為三大類:
1、物理成因的構造
①層理構造
層理是沉積巖中最普遍的原生構造,由巖層內部的成分、粒度、結構、膠結物和顏色等特徵在剖面上的突變或漸變所顯現出來的一種成層性。
層理可根據巖石的成分、結構、色調變化去識別。
成分 沉積物成分的變化是顯示層理的重要標誌,即使是成分比較均一的巖層,認真地觀察也會發現細微的成分變化。在成分較均一的巨厚巖層中,有時可能存在成分特殊的薄夾層,藉助於這類夾層可以識別巨厚巖層的層理。 結構 絕大多數碎屑沉積巖層都是由不同粒度、不同形狀的顆粒分層堆積的,根據碎屑粒度和形狀的變化可以識別出層理。 顏色 在層理隱蔽、成分均一、顆粒較細的巖層中,如有顏色不同的夾層或條帶,可以指示層理。但要注意區分次生變化引起的色調變化。 層面原生構造 波痕、底面印膜、暴露標誌可以作為確定和識別層理的標誌。與層理相關的術語:
紋層:是層理的最小單位,厚度小,成分常均一,是在一定條件下同時沉積的。層系:由許多成分、結構、厚度和產狀都相似的同類紋層組成。是在相同條件下同時沉積的。
根據層理的形態:層理的基本類型:
水平層理:水平層理——存在於泥質巖或泥晶灰巖中,紋層平行於層面,是在水動力較弱的條件下由懸浮物質沉積形成的。例:深湖、瀉湖、深海沉積
交錯層理 :層內紋層與層面斜交。按形態可分為:
板狀交錯層——層系各界面為平面且與層面平行。
楔狀交錯層——層系頂底界面呈楔狀
波狀交錯層——紋層層系底面、頂面呈波狀
槽狀交錯層——紋層底界面呈槽狀,層系界面為下凹形曲面。
平行層理:與水平層理形態相似,但成因不同。常在粗砂巖中出現,頂面往往出現剝離線理,反映了水體較淺、急流水流的環境。故特稱之為平行層理。
脈狀層理 :壓扁層理(flaser bedding)俗稱「砂包泥」,是指具沙紋層理的砂巖薄脈狀層理層呈波狀起伏,波谷與部分波脊中有不連續的泥質脈,又稱脈狀層理。主要發育於潮汐環境中,在湖濱、三角洲前緣、河流等環境中也可見到。
粒序層理 :粒序層理——巖層中,碎屑粒度從下而上有規律地發生變化形成。
正粒序——自下而上碎屑由粗變細。
反粒序——自下而上碎屑由細變粗。
塊狀層理:當整個巖層或巖層內的某個層狀部分的成分、結構或顏色都是均一的,或雖很雜亂,但卻具有某種宏觀的均一性,既沒有紋層或紋理顯示,也不是其它層理的構成部分,該巖層或層狀部分就具有塊狀層理,或稱為均勻層理。
塊狀層理可以是沉積形成的,也可以是其它層理經成巖作用改造形成。
②層面構造:指沉積物表面上由於流水、風、生物活動、陽光曝曬等作用所留下來的痕跡。
頂面構造—波痕
底面構造—侵蝕模;刻蝕模衝刷模——發育在不同粒度巖層分界面上的凹凸狀的構造,是由較高流速的流體在下伏沉積物頂面衝刷出的一些下凹的坑槽,而後又被上覆沉積物覆蓋形成並保存下來的。
衝刷成的坑槽稱衝坑或衝槽,合稱為衝刷痕。它們被覆蓋後,在覆蓋層底面會形成與衝刷痕的大小和形態完全一致的凸起,被稱為鑄模、印模或簡稱為模。
固結和半固結的沉積層的頂面,會因水流衝刷而成為凹凸不平的衝刷面。衝刷面之上,再沉積時,被衝刷下來的下伏巖層的碎塊和礫石,又往往堆積在衝刷出的溝、槽中。根據衝刷面和上覆巖層的碎屑,可以判別巖層的相對層序。
槽模 常出現於泥質層被衝刷後的砂質覆蓋層的底面上,由一系列平行排列的舌狀凸起構成。由凸起端到低平端的方向代表了衝刷流體的流向。多見於濁流沉積的底面。
泥裂、雨痕、冰雹痕等乾裂—泥質沉積物暴露乾涸收縮產生的「V」字型裂紋。
2、化學成因的構造
指在化學溶解、沉澱過程中形成的各種構造。
①結核——次生礦物的團塊集合體。常見矽質、鈣質、磷質、鐵質結核。
結核:一種成分、結構或顏色與圍巖截然不同的礦物集合體。
②縫合線——在壓力作用下巖石發生溶解形成,在垂向切面上呈鋸齒狀,在立體上呈參差不齊的小柱狀。常見於碳酸鹽、石英砂巖、矽質巖、蒸發巖中。
③晶體印痕、假晶——晶體結晶-溶解後在巖層面之間留下的空洞。鳥眼構造
3、生物成因的構造
常見有生物擾動構造;
①生物生長構造——疊層構造
具有疊層構造的巖石叫疊層石,由藻類細胞分泌粘液粘結質點形成,由富藻紋層(暗層)和富屑紋層(亮層)疊置出現形成。
例:潮汐環境
②生物擾動構造——生物活動的遺蹟在沉積物中包留下來之後形成。
沉積巖的分類
(一)分類原則
1、簡明扼要,便於應用。
2、分類明確,清晰,有系統性,反映沉積巖本身的內在聯繫。
(二)分類
據成因分為:
①他生沉積巖
火山碎屑巖 陸源碎屑巖
②自生沉積巖
碳酸鹽巖矽質巖鐵質巖等