1、沉沉 积积 学学 原原 理理（Principles of Sedimentary）沉沉 积积 构构 造造沉积岩的结构沉积岩的结构是指构成沉积岩的矿物及岩是指构成沉积岩的矿物及岩石碎屑的大小、形状以及空间组合方式。例石碎屑的大小、形状以及空间组合方式。例如碎屑岩的结构组分包括碎屑颗粒和填隙如碎屑岩的结构组分包括碎屑颗粒和填隙物物杂基及胶结物。杂基及胶结物。如何描述？如何描述？沉积岩的构造沉积岩的构造是指沉积岩各个组成部分的是指沉积岩各个组成部分的空间分布和排列方式。或者说，构造是指组空间分布和排列方式。或者说，构造是指组成岩石的颗粒彼此之间的相互排列关系。成岩石的颗粒彼此之间的相互排列关系。一、
2、沉积构造分类及主要沉积构造一、沉积构造分类及主要沉积构造 沉积岩的构造沉积岩的构造= =广义的沉积构造广义的沉积构造 狭义的沉积构造狭义的沉积构造= =原生构造原生构造 在沉积物沉积过程中及沉积物固结成岩之前形在沉积物沉积过程中及沉积物固结成岩之前形成的构造为成的构造为原生构造原生构造，固结成岩之后形成的叫，固结成岩之后形成的叫次生次生构造构造。 碎屑岩中有着丰富的沉积构造，据其成因和形碎屑岩中有着丰富的沉积构造，据其成因和形态可进行详细的划分，但分类方案有多种，冯增昭态可进行详细的划分，但分类方案有多种，冯增昭（19931993）的划分方案：）的划分方案： 本书按成因将沉积构造分为：流动成因
3、构造、同生变形构造、生物成因构造、化学成因构造、其它成因构造（主要是侵蚀成因、曝露成因） 层层(岩层岩层):是组成沉积地层的基本单位。由成是组成沉积地层的基本单位。由成分基本一致的岩石组成，它是在较大区域内，在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。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、层系或一个层可以包括一个或若干个纹层、层系或层系组。层系组。 层理层理是岩石性质沿垂向变化的一种层状构造，是岩石性质沿垂向变化的一种层状构造，它可以通过矿物成分、结构、颜色的突变或渐变它可以通过矿物成分、结构、颜色的突变或渐变而显现出来。碎屑岩因层理
4、的存在而显出岩石的而显现出来。碎屑岩因层理的存在而显出岩石的非均质性。或：岩石的成分、结构、颜色、形象非均质性。或：岩石的成分、结构、颜色、形象等在垂直层面的方向上有明显变化而显现的特征等在垂直层面的方向上有明显变化而显现的特征称沉积岩的称沉积岩的“层理构造层理构造”，简称，简称“层理层理”。 层理层理是碎屑岩及其它沉积岩重要的特征之一，是碎屑岩及其它沉积岩重要的特征之一，是沉积时水动力条件的直接反映，是沉积环境的是沉积时水动力条件的直接反映，是沉积环境的重要标志之一。重要标志之一。 平行层理平行层理水平层理水平层理1 1、水平层理和平行层理、水平层理和平行层理2 2、波状层理、波状层理 波状
5、层理的纹层成连续的波状，或薄的泥纹层和波状层理的纹层成连续的波状，或薄的泥纹层和砂纹层成波状的互层。纹层呈对称或不对称波状，砂纹层成波状的互层。纹层呈对称或不对称波状，但其总的方向平行于层面。但其总的方向平行于层面。 可由可由波浪振荡运动波浪振荡运动造成的，形成对称形态的波状造成的，形成对称形态的波状层理。层理。 在悬浮物丰富的条件下，也可由在悬浮物丰富的条件下，也可由单向水流单向水流的流的流动造成的，形成不对称波状层理，同时叠覆层的相动造成的，形成不对称波状层理，同时叠覆层的相位错开。位错开。 波状层理形成于水介质稍浅地区，如在海、湖波状层理形成于水介质稍浅地区，如在海、湖的浅水地带和河漫滩
6、等地区较常见，在海湾、泻湖的浅水地带和河漫滩等地区较常见，在海湾、泻湖等地区也可见。等地区也可见。 实质上：实质上：波状层理是介于脉状与透镜状层理之间波状层理是介于脉状与透镜状层理之间的过渡类型。它是在砂和泥的供应、沉积和保存的过渡类型。它是在砂和泥的供应、沉积和保存都较为有利，强、弱水动力条件交替的情况下形都较为有利，强、弱水动力条件交替的情况下形成的。在波状层理中，砂层与泥层呈交替的波状成的。在波状层理中，砂层与泥层呈交替的波状连续层。连续层。 在地层剖面上，脉状、波状和透镜状三种层在地层剖面上，脉状、波状和透镜状三种层理往往一起出现，而且可以呈连续过渡。它们主理往往一起出现，而且可以呈连
7、续过渡。它们主要发育于潮汐沉积中，但并不是潮汐环境所特有要发育于潮汐沉积中，但并不是潮汐环境所特有的产物。在湖滨、三角洲前缘、河流等环境中也的产物。在湖滨、三角洲前缘、河流等环境中也常见到。常见到。3 3、交错层理、交错层理交错层理交错层理板板状状交交错错层层理理板状交错层理板状交错层理槽状交错层理 4 4、压扁层理、透镜状层理和波状复合层理、压扁层理、透镜状层理和波状复合层理 1 1）压扁层理：）压扁层理：也称脉状层理，也称脉状层理， 是在波谷及部分波脊是在波谷及部分波脊上含有泥质条纹的沙纹层上含有泥质条纹的沙纹层理。在涨潮及退潮流的活理。在涨潮及退潮流的活动期，形成砂质纹层，而动期，形成砂
8、质纹层，而泥质保持悬浮状态；在憩泥质保持悬浮状态；在憩水期，悬浮泥质沉降覆盖水期，悬浮泥质沉降覆盖在沙纹上，当下一个潮汐在沙纹上，当下一个潮汐流和活动期开始时，波脊流和活动期开始时，波脊上的泥被削去，而波谷中上的泥被削去，而波谷中的泥被新的沙纹覆盖而保的泥被新的沙纹覆盖而保存，最终形成脉状层理。存，最终形成脉状层理。 2)2)透镜状层理：透镜状层理：泥基质中夹有砂质透镜泥基质中夹有砂质透镜体，其形成的条件与脉体，其形成的条件与脉状层理相反，它是在潮状层理相反，它是在潮汐水流或波浪作用较弱，汐水流或波浪作用较弱，并且砂的供应不足，泥并且砂的供应不足，泥质比砂质的沉积和保存质比砂质的沉积和保存均有
9、利的条件下形成的。均有利的条件下形成的。 3) 3)波状复合层理：波状复合层理：1 1）和）和2 2）两种层理之间两种层理之间的过渡类型。的过渡类型。 压扁层理、透镜状层理和波状层理压扁层理、透镜状层理和波状层理常相互伴常相互伴生，主要出现在粉砂岩和粉砂质泥岩中，在潮间生，主要出现在粉砂岩和粉砂质泥岩中，在潮间坪及潮上坪环境中常见。坪及潮上坪环境中常见。 在三角洲前缘，浅水陆棚及河流的洪泛沉积在三角洲前缘，浅水陆棚及河流的洪泛沉积中，当存在形成这些层理相似的水动力条件时，中，当存在形成这些层理相似的水动力条件时，也可出现。也可出现。5 5、递变层理、递变层理递变层理有递变层理有二二种类型：种类
10、型：一类是完一类是完全递变，是水流速全递变，是水流速度或强度逐渐减低度或强度逐渐减低的产物，为牵引流的产物，为牵引流成因；另一类递变成因；另一类递变不完全，多是流速不完全，多是流速突然降低，因重力突然降低，因重力分异而整体堆积的分异而整体堆积的结果，属于浊流成结果，属于浊流成因。因。6 6、韵律层理：、韵律层理：7 7、均质层理或块状层理、均质层理或块状层理: :二、原生沉积构造用于解释沉积环境二、原生沉积构造用于解释沉积环境 原生沉积构造序列原生沉积构造序列是指一系列相互有联是指一系列相互有联系的原生沉积构造在垂向上的规律性组合，这系的原生沉积构造在垂向上的规律性组合，这是由于沉积环境随时间
11、的变化而使它们在垂向是由于沉积环境随时间的变化而使它们在垂向上重叠起来的结果上重叠起来的结果。因此，这种序列实质上反因此，这种序列实质上反映了形成它们的环境条件在垂向上的规律性变映了形成它们的环境条件在垂向上的规律性变化。根据瓦尔特相律，它们也代表了横向上或化。根据瓦尔特相律，它们也代表了横向上或区域上环境条件的变化。因为。只有横向上相区域上环境条件的变化。因为。只有横向上相邻的相或相区才能在垂向上重叠起来，这就是邻的相或相区才能在垂向上重叠起来，这就是瓦尔特相律在环境解释中的应用。瓦尔特相律在环境解释中的应用。 对特定的沉积环境来说，沉积作用和对特定的沉积环境来说，沉积作用和沉积条件在空间上
12、的变化是有一定规律的。沉积条件在空间上的变化是有一定规律的。所以，我们有可能根据反映这种变化的原所以，我们有可能根据反映这种变化的原生沉积构造序列或组合来解释沉积环境。生沉积构造序列或组合来解释沉积环境。 前人在广泛研究现代与古代的各种碎前人在广泛研究现代与古代的各种碎屑沉积环境以及参考有关文献的基础上，屑沉积环境以及参考有关文献的基础上，综合了地质记录中常见的七种碎屑沉积环综合了地质记录中常见的七种碎屑沉积环境境冲积扇、河流、三角洲、潮坪、海岸冲积扇、河流、三角洲、潮坪、海岸- -陆架、浊流及水下扇环境陆架、浊流及水下扇环境所形成的原生沉所形成的原生沉积构造序列。积构造序列。二、原生沉积构造
13、用于解释沉积环境二、原生沉积构造用于解释沉积环境 在冲积扇的形成和发育过程中，如果沉在冲积扇的形成和发育过程中，如果沉积物的堆积速度小于盆地的沉降速度，冲积扇积物的堆积速度小于盆地的沉降速度，冲积扇就向物源区方向退积，或者向侧向转移，结果就向物源区方向退积，或者向侧向转移，结果形成形成下粗上细的正旋回沉积序列下粗上细的正旋回沉积序列。在这种情况。在这种情况下，冲积扇沉积的原生构造序列从下到上大致下，冲积扇沉积的原生构造序列从下到上大致可分为四个阶段（可分为四个阶段（下图下图）。）。1 1、冲积扇沉积的原生构造序列、冲积扇沉积的原生构造序列 在沉积物的堆积速度大于盆地的沉降速度的在沉积物的堆积速
14、度大于盆地的沉降速度的情况下，冲积扇不断向盆地方向推进，使扇根沉情况下，冲积扇不断向盆地方向推进，使扇根沉积覆于扇中沉积之上，而扇中沉积又置于扇端沉积覆于扇中沉积之上，而扇中沉积又置于扇端沉积之上，结果形成积之上，结果形成下细上粗的进积型反旋回沉积下细上粗的进积型反旋回沉积序列序列。在这种情况下，所出现的原生沉积构造序。在这种情况下，所出现的原生沉积构造序列刚好是上述序列的倒置。列刚好是上述序列的倒置。 冲积扇沉积大多形成于内陆盆地，特别是断冲积扇沉积大多形成于内陆盆地，特别是断陷盆地的边缘。例如，克拉玛依的二叠陷盆地的边缘。例如，克拉玛依的二叠三叠系三叠系) )、酒泉盆地白垩系、黄骅盆地第三
15、系以及中南地区酒泉盆地白垩系、黄骅盆地第三系以及中南地区白垩白垩第三系第三系) )都发育有冲积扇沉积。它们的序列都发育有冲积扇沉积。它们的序列与上述序列有许多相似之处。与上述序列有许多相似之处。2 2、河流沉积的原生构造序列、河流沉积的原生构造序列曲曲流流河河沉沉积积2 2、河流沉积的原生构造序列、河流沉积的原生构造序列辫辫状状河河沉沉积积3 3 、三角三角洲沉洲沉积的积的原生原生构造构造序列序列4 4、海、海岸岸- -陆陆架 沉架 沉积 的积 的原 生原 生构 造构 造序列序列5 5、潮潮坪坪沉沉积积的的原原生生构构造造序序列列6 6、浊浊流流沉沉积积的的原原生生构构造造序序列列7 7、近近岸岸水水下下扇扇的的原原生生构构造造序序列列参考文献：1.沉积构造与环境解释编著组沉积构造与环境解释北京：科学出版社，1984.2.冯增昭主编中国沉积学北京：石油工业出版社，1994：269301
