1、 层面构造层面构造浪成波痕浪成波痕 风成波浪风成波浪(aeolian ripple)修饰波痕和叠置波痕修饰波痕和叠置波痕 干涉波痕干涉波痕叠加波痕叠加波痕 波痕的研究意义波痕的研究意义 波痕在不同沉积环境中的分布波痕在不同沉积环境中的分布 波痕的研究方法波痕的研究方法 Normark等总结了已报道的等总结了已报道的30个深个深海大型沉积物波发育区的沉积物波特海大型沉积物波发育区的沉积物波特征：征：高振中、高振中、Eriksson、何、何幼斌等编著的幼斌等编著的深水牵引深水牵引流沉积流沉积一书对深水沉积一书对深水沉积物波进行成因初探物波进行成因初探（1998），用内波理论进），用内波理论进行了合
2、理的解释行了合理的解释冲刷痕冲刷痕(scour mark)槽痕（槽痕（flute marks)mark）槽槽 模模(flute casts）Flute castsFlute casts由一系列平行于水流方向延伸的由一系列平行于水流方向延伸的脊与沟紧密间互排列所组成的构造。脊与沟紧密间互排列所组成的构造。横向冲刷痕横向冲刷痕(transverse scour mark):Channel CastChannel Cast：A flow of coarse material cut into underlying mud,forming a channel,and eventually harden
3、ed into rock压刻痕压刻痕e mark)其它表面痕迹其它表面痕迹：Here flows of coarse sediment repeatedly eroded,then filled channels(scours)in the underlying sediment.The coarse fill was itself scoured and filled.Hummocky Cross-BeddingHummocky Cross-Bedding：Hummocky cross-bedding is a distinctive bedding pattern that is a si
4、gn of ancient storms,like hurricanes Rip-Up ClastsRip-Up Clasts：Rip-up clasts are created by vigorous flows of coarse sediment,like the seafloor avalanche that formed this turbidite bed 层理层理(bedding)平行层理平行层理(parallel bedding)主要产于砂岩中，主要产于砂岩中，是在较强的水动力条件下，高流态中由平坦的是在较强的水动力条件下，高流态中由平坦的床沙迁移而成的。床沙迁移而成的。在波浪
5、影响下水流波痕的迁移形成波状交错层理在波浪影响下水流波痕的迁移形成波状交错层理 交错层理交错层理(cross bedding)最常见的一种层理。在层的内部边一组倾斜最常见的一种层理。在层的内部边一组倾斜的细层（前积层）与层面或层系界面相交。又的细层（前积层）与层面或层系界面相交。又称斜层理。称斜层理。cross bedding and ancient current cross bedding and ancient current directionancient directionancient:The cross-beds reflect the steep The cross-beds
6、 reflect the steep faces of ripples and dunes.These faces of ripples and dunes.These steep faces tilt down-current and steep faces tilt down-current and thus indicate current flow directionthus indicate current flow direction Cross-beds are commonly curved at the Cross-beds are commonly curved at th
7、e base;this gives a handy way of base;this gives a handy way of determining right-side up in determining right-side up in complexly deformed rockscomplexly deformed rocks 根据层系与上下界面的形状和性质，通根据层系与上下界面的形状和性质，通常可以将交错层理分为三种基本类型：常可以将交错层理分为三种基本类型：板板状、楔状、槽状交错层理状、楔状、槽状交错层理。板状交错层理（板状交错层理（tabular cross bedding）
8、层系之间的界面为平面而且彼此平行。大型板状交层系之间的界面为平面而且彼此平行。大型板状交错层理在河流沉积中最为典型。错层理在河流沉积中最为典型。直线形水流波痕的迁移形成板状交错层理的示意图直线形水流波痕的迁移形成板状交错层理的示意图 Tabular cross-bedding.Tabular cross-bedding.These steep foresets are typical of eolian deposition 楔状交错层理楔状交错层理(wedge-shaped cross bedding)层系之间的界面为平面，但不互相平行，层系厚度层系之间的界面为平面，但不互相平行，层系厚度变
9、化明显呈楔形。层系间常彼此切割，纹层的倾向及变化明显呈楔形。层系间常彼此切割，纹层的倾向及倾角变化不定。常见于海、湖浅水地带及三角洲地区。倾角变化不定。常见于海、湖浅水地带及三角洲地区。曲波形水流波痕的迁移形成槽状交错层理曲波形水流波痕的迁移形成槽状交错层理舌形水流波痕的迁移形成槽状交错层理舌形水流波痕的迁移形成槽状交错层理新月形水流波痕的迁移形成槽状交错层理新月形水流波痕的迁移形成槽状交错层理其它类型的交错层理其它类型的交错层理 Such disruption is termed convolute Such disruption is termed convolute lamination
10、.lamination.羽状交错层理羽状交错层理(Herrigbone cross-stratification)一种特殊类型的交错层理。其特点是纹层平直或一种特殊类型的交错层理。其特点是纹层平直或微向上弯曲，相邻斜层系的纹层倾向相反，延伸至微向上弯曲，相邻斜层系的纹层倾向相反，延伸至层系界面进彼此呈锐角相交，呈羽毛状。层系界面进彼此呈锐角相交，呈羽毛状。Herrigbone cross-stratification.Herrigbone cross-stratification.Bi-directional cross beds such as these are indicative of
11、 a tidal origin丘状交错层理丘状交错层理 由一些大型的宽缓波状层系组成，外形上由一些大型的宽缓波状层系组成，外形上象隆起的圆丘状，向四周缓倾斜。象隆起的圆丘状，向四周缓倾斜。压扁层理和透镜状层理压扁层理和透镜状层理 递变层理递变层理 韵律层理韵律层理(rhythmic bedding)在成分、结构在成分、结构和颜色方面的不同和颜色方面的不同的薄层作有规律地的薄层作有规律地重复出现而组成的。重复出现而组成的。流动体制、底床形态及其与层理形成的关系流动体制、底床形态及其与层理形成的关系：Foreset beds are laid down on the sloping surface
12、 of a delta or dune.Beds above and below the foreset beds mark the horizontal direction.Disk-shaped gravel clasts that are transported by rolling often shingle themselves to form a fabric termed imbrication.Individual clasts dip upflow.Current in this photo is from left to right Graded and imbricate
13、d bedGraded and imbricated bed层理的意义和研究方法层理的意义和研究方法 研究意义：研究意义：研究方法：研究方法：叠瓦状构造（叠瓦状构造（imbricated structures）砾石叠瓦状构造在不同环境中的发育情况砾石叠瓦状构造在不同环境中的发育情况 2.准同生变形构造准同生变形构造 负载构造负载构造球枕构造球枕构造 滑塌构造滑塌构造包卷层理（构造）包卷层理（构造）碟状构造碟状构造坑丘构造坑丘构造 负载构造负载构造(Load structure)形状很不规则，一般不对称，排列杂乱，大小不形状很不规则，一般不对称，排列杂乱，大小不一，几毫米几分米。负载构造多在浊积
14、岩中保存良一，几毫米几分米。负载构造多在浊积岩中保存良好。好。：Load casts are signs of vigorous activity in sediments before they turned to rock.Theyre a variety of sole marks,found on bedding bottomsFlame StructureFlame Structure.The flame structures underlying this thick sandstone bed are evidence for rapid sand depostion;these
15、 sandstone beds are in fact sublacustrine turbidites Pillar StructurePillar Structure：Pillar structure is formed as fluid escapes from sediments that are under pressure 砂球和砂枕构造砂球和砂枕构造 （ball-and pillow structure）主要出现在砂、泥互层并靠近砂岩底部主要出现在砂、泥互层并靠近砂岩底部的泥岩中，是被泥质包围了的紧密堆积的泥岩中，是被泥质包围了的紧密堆积的砂质椭球体或枕状体。的砂质椭球体或枕状体
16、。大小几厘米几米，一般不具内部构造。大小几厘米几米，一般不具内部构造。多数人认为，球枕构造是砂层断裂，然多数人认为，球枕构造是砂层断裂，然后陷入下伏泥质岩中形成的。后陷入下伏泥质岩中形成的。Ball-and-Pillow StructureBall-and-Pillow Structure：Ball-and-pillow structure is the result of dense sand slumping down into loose mud滑塌构造滑塌构造(slump structure)斜坡上未固结的沉积物在重力作用下发生滑动而斜坡上未固结的沉积物在重力作用下发生滑动而形成的变形
17、构造。形成的变形构造。这类构造常局限于一定层位中，与上、下岩层这类构造常局限于一定层位中，与上、下岩层呈突变接触。呈突变接触。一般伴随快速沉积而产生，一般伴随快速沉积而产生，它是水下滑坡的良好标志。它是水下滑坡的良好标志。多出现在三角洲的前缘、礁多出现在三角洲的前缘、礁前、大陆斜坡及海底峡谷前前、大陆斜坡及海底峡谷前缘。缘。江西萍乡江西萍乡T1d 包卷层理包卷层理(构造构造)(convolute bedding)或称包卷构造、旋卷层理、扭曲层理、或称包卷构造、旋卷层理、扭曲层理、揉皱层理、卷曲层理等。揉皱层理、卷曲层理等。是指在一个岩层内所发生的纹层盘回是指在一个岩层内所发生的纹层盘回和扭曲现
18、象。和扭曲现象。它常被限于它常被限于一个层内连续分一个层内连续分布，并显示出小布，并显示出小型开阔向斜和紧型开阔向斜和紧密背斜的复杂现密背斜的复杂现象。象。主要见于较主要见于较薄层粗粉砂层或薄层粗粉砂层或细粉砂层中，可细粉砂层中，可以是硅质的或碳以是硅质的或碳酸盐质的。酸盐质的。有多种成因解释：有多种成因解释：碟状构造碟状构造（dish structures）主要出现在迅速沉积并饱含孔隙水的砂岩中，主要出现在迅速沉积并饱含孔隙水的砂岩中，尤其是重力流沉积中。尤其是重力流沉积中。坑丘构造坑丘构造（pit and mound structures）3.暴露成因的构造暴露成因的构造 雨痕及冰雹痕雨痕
19、及冰雹痕泥裂（干裂）泥裂（干裂）流痕流痕 泡沫痕泡沫痕 沉积物露出水面（或在水面附近），处于沉积物露出水面（或在水面附近），处于大气中，表面逐渐干涸收缩，或者受到撞击而大气中，表面逐渐干涸收缩，或者受到撞击而形成的层面构造，如干裂、雨痕、泡沫痕等。形成的层面构造，如干裂、雨痕、泡沫痕等。这些沉积构造具有指示沉积环境及古气候这些沉积构造具有指示沉积环境及古气候的意义。的意义。雨痕及冰雹痕雨痕及冰雹痕（raindrop impression&hail print）雨痕、冰雹痕是雨滴或冰雹降落在泥质沉雨痕、冰雹痕是雨滴或冰雹降落在泥质沉积物的表面，撞击成的小坑。积物的表面，撞击成的小坑。：These
20、 round traces,often called raindrop impressions,are seen from underneath.在平面上呈多角形或网格状龟裂纹，断裂面在平面上呈多角形或网格状龟裂纹，断裂面形状呈形状呈“V”字形，也可呈字形，也可呈“U”字型。字型。泥裂泥裂(mud crack)流痕流痕（current mark）流痕是在水位降低，沉积物即将露出流痕是在水位降低，沉积物即将露出水面时，薄水层汇集在沉积物表面上流动水面时，薄水层汇集在沉积物表面上流动时形成的侵蚀痕。一般呈齿状、梳状、穗时形成的侵蚀痕。一般呈齿状、梳状、穗状、树枝状、蛇曲状等。状、树枝状、蛇曲状等。
21、泡沫痕泡沫痕（foam impressions）是沉积物近于出露水面时，水泡沫是沉积物近于出露水面时，水泡沫在沉积物表面暂停留所留下的半球形在沉积物表面暂停留所留下的半球形小坑，坑壁光滑，边缘凸起，很象小小坑，坑壁光滑，边缘凸起，很象小的痘疤，常成群出现，大小悬殊。的痘疤，常成群出现，大小悬殊。在沉积时期和沉积期后由结晶、溶解、在沉积时期和沉积期后由结晶、溶解、沉淀等化学作用在沉积面上或沉积物中沉淀等化学作用在沉积面上或沉积物中所形成的沉积构造。所形成的沉积构造。是沉淀和溶解二种作用的结果。如晶体是沉淀和溶解二种作用的结果。如晶体印痕、结核、缝合线、叠锥等。印痕、结核、缝合线、叠锥等。二、化学
22、成因的沉积构造二、化学成因的沉积构造1.结晶构造结晶构造 晶体印痕与假晶晶体印痕与假晶鸟眼与窗孔构造鸟眼与窗孔构造示顶底构造示顶底构造 晶体印痕与假晶晶体印痕与假晶(crystal imprints and crystal pseudomophos)在适宜条件下，在松软沉积物表面上形在适宜条件下，在松软沉积物表面上形成的盐类和冰等物质的结晶体后来由于溶成的盐类和冰等物质的结晶体后来由于溶融、溶解作用等而消失，而在层面上留下融、溶解作用等而消失，而在层面上留下特殊的晶体印痕。特殊的晶体印痕。晶 体 印晶 体 印痕一般在泥痕一般在泥质沉积物中质沉积物中容易保存。容易保存。常见的有石常见的有石盐晶体
23、印痕盐晶体印痕(石盐假晶石盐假晶)、石膏晶体印石膏晶体印痕痕(石膏假石膏假晶晶)、冰晶、冰晶印痕等。印痕等。鸟眼与窗孔构造鸟眼与窗孔构造（bird-eye,fenestral structures）主要出现在泥晶灰岩、微晶白云岩、主要出现在泥晶灰岩、微晶白云岩、球粒灰岩、粉屑、砂屑灰岩中的原生小球粒灰岩、粉屑、砂屑灰岩中的原生小孔洞，被亮晶方解石或硬石膏充填。孔洞，被亮晶方解石或硬石膏充填。主要出现在潮上带和潮间带上部的沉积主要出现在潮上带和潮间带上部的沉积物中。物中。成因：气泡成因、收缩成因、生物成因等成因：气泡成因、收缩成因、生物成因等。示顶底构造示顶底构造(geopetal struct
24、ure)在碳酸盐岩的原生孔洞中，有两种不同的在碳酸盐岩的原生孔洞中，有两种不同的充填物，在孔洞的充填物，在孔洞的底部或下部底部或下部，为，为泥屑、粉泥屑、粉屑屑等内碎屑充填，色较暗；孔洞的等内碎屑充填，色较暗；孔洞的顶部或上顶部或上部部为亮晶为亮晶方解石充填方解石充填，色较浅，两者之间界，色较浅，两者之间界面平直，能表示岩层的顶和底。面平直，能表示岩层的顶和底。2.压溶构造压溶构造 缝合线（缝合线（styolite）缝合线大小：缝合线大小：1mm几十厘米（起伏）几十厘米（起伏）产状：有的与层面平行，甚至与层面一致，产状：有的与层面平行，甚至与层面一致，有的则与层面交叉。有的则与层面交叉。叠锥构
25、造叠锥构造（cone-in-cone structures）叠 锥 常叠 锥 常见于泥灰岩、见于泥灰岩、钙质泥岩中，钙质泥岩中，也 可 见 于 石也 可 见 于 石灰 岩 和 方 解灰 岩 和 方 解石脉中。石脉中。由一连串漏斗状锥体由一连串漏斗状锥体套叠在一起所组成。锥套叠在一起所组成。锥体一般垂直于层面或脉体一般垂直于层面或脉壁，在层面上呈同心圆壁，在层面上呈同心圆状，纵切面上呈状，纵切面上呈“V”字字型套叠。锥高一般型套叠。锥高一般110cm，锥顶角，锥顶角3060。3.增生与交代构造增生与交代构造 结核（结核（concretion）葡萄状构造（葡萄状构造（cluster structu
26、re）结核（结核（concretion）结核是岩石中自生矿物的集合体。结核是岩石中自生矿物的集合体。这种矿物集合体表现为在成分、结构、这种矿物集合体表现为在成分、结构、颜色等方面与围岩有显著区别的不规颜色等方面与围岩有显著区别的不规则团块则团块石灰岩中的结核石灰岩中的结核 结核成因分类：结核成因分类：结核的研究意义：结核的研究意义：葡萄状构造葡萄状构造（cluster structures）葡萄状构造是指碳酸盐岩中一种由葡萄状构造是指碳酸盐岩中一种由许多具有碳酸盐包壳的似球状或不规则许多具有碳酸盐包壳的似球状或不规则状的大颗粒密集堆积而成的、表面看起状的大颗粒密集堆积而成的、表面看起来象成串葡
27、萄的沉积构造。来象成串葡萄的沉积构造。四、生物成因的沉积构造四、生物成因的沉积构造 塞拉克塞拉克(Seilacher,1964)根据习根据习性特征把痕迹性特征把痕迹化石划分为五化石划分为五个主要组合。个主要组合。1.生物遗迹构造生物遗迹构造 痕迹化石的基痕迹化石的基本类型及其在复本类型及其在复理石和磨拉式沉理石和磨拉式沉积中的产状积中的产状 痕迹化石是判断沉积环境的良好标志。痕迹化石是判断沉积环境的良好标志。生物钻孔生物钻孔2.生物扰动构造生物扰动构造 各种生物扰动构造及其演变各种生物扰动构造及其演变3.生物生长构造生物生长构造叠层构造叠层构造 具有叠层构造的岩石称叠层石（具有叠层构造的岩石称叠层石（stromatolite）叠层石的形态变化多样，明显地受环境因素叠层石的形态变化多样，明显地受环境因素的制约。基本形态有层状、波状、柱状及锥状。的制约。基本形态有层状、波状、柱状及锥状。山东汶南寒武系山东汶南寒武系安徽淮南寒武系安徽淮南寒武系叠层石的形态与水动力条件有关叠层石的形态与水动力条件有关
