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文檔簡(jiǎn)介
1、沉積巖的野外識(shí)別1簡(jiǎn)介 這本書旨在對(duì)沉積巖的野外識(shí)別提供一個(gè)指導(dǎo)方向。介紹了怎樣識(shí)別常見的巖性,結(jié)構(gòu)以及沉積構(gòu)造,以及怎樣記錄和測(cè)量這些特征。有一章專門講了怎么對(duì)野外化石進(jìn)行研究,因?yàn)槠湓谝巴獬练e巖中很常見并且對(duì)于指示古地理環(huán)境很有利。在最后一章簡(jiǎn)要的介紹了沉積層序的內(nèi)容,包括相,相續(xù)遞變,沉積旋回和沉積層序。 這部分主要講了在野外勘探所需的工具,如錘子,鑿子,放大鏡,多盤,量尺,儲(chǔ)酸瓶,樣品袋和記號(hào)筆以及GPS接收器。還介紹了在野外所需的地圖,相關(guān)文獻(xiàn),以及在野外的要注意安全防護(hù)的問題,比如在懸崖等危險(xiǎn)地帶要有安全帽,或者鑿錘的時(shí)候要有防護(hù)鏡。并對(duì)各種工具的特點(diǎn)、作用、怎樣用能達(dá)到最好的效果
2、和重要性做了詳細(xì)的說明。如稀鹽酸對(duì)判定是否是碳酸鹽巖沉積物具有十分重要的作用,還有羅盤有指示古水流方向的作用,以及在使用的時(shí)候要注意調(diào)整角度,等等。 另外還介紹了一些用于特別細(xì)致研究工作中的工具如磁導(dǎo)計(jì),磁化率測(cè)定儀,伽馬射線分光儀等等。比如伽馬射線分光儀是用于測(cè)量巖石發(fā)出的伽馬射線,這樣就可以判斷出沉積序列中粘土巖的含量,進(jìn)而判定出該泥巖的種類以及泥質(zhì)砂巖或者石灰?guī)r中粘土巖的含量。 此外還重點(diǎn)介紹了GPS在野外沉積巖研究中的重要作用。它不僅是用于辨別方位,還用于對(duì)沉積剖面的研究。它還有記憶功能,可以精確記錄所有的地方,即使是沒有什么特點(diǎn)的位置范圍。并且用它測(cè)量中到大型的沉積結(jié)構(gòu)如礫巖、礁體等
3、,比一般的量尺要精確得多。 最后再次強(qiáng)調(diào)了在野外需要注意的安全問題,并且提出了具體的注意事項(xiàng)。如避免在松散石頭的斜坡上,不要單獨(dú)攀爬懸崖峭壁,等等。2野外研究的技巧 介紹了在野外對(duì)沉積巖進(jìn)行哪些方面的研究,包括有巖性、結(jié)構(gòu)、沉積構(gòu)造、顏色、層理、橫向或縱向的變化以及巖石所包含的化石。在這些野外數(shù)據(jù)收集之后,就要對(duì)沉積相進(jìn)行研究,沉積相是反映一定自然環(huán)境特征的沉積體。 看到露頭時(shí),最好的辦法就是先從遠(yuǎn)處勘測(cè)巖石,并注意其上的褶皺和斷層。在看到一些大型的構(gòu)造如地槽或者侵蝕面,就應(yīng)該近距離的觀察其層理厚度變化,沉積旋回,沉積體系等等。 要注意巖石被風(fēng)化或者被植被包裹的形式,這些可能會(huì)反映巖性特征,如
4、泥巖通常不會(huì)被植被覆蓋。仔細(xì)觀察巖性和巖相也很重要,比如觀察褶皺或者剖面的巖石時(shí),運(yùn)用沉積構(gòu)造來觀察層,比如看其是否交錯(cuò)層理,粒序?qū)永恚镜讟?gòu)造,這樣可以知道巖石的新老關(guān)系。 詳細(xì)的講了在野外如何做好研究筆記,需要真實(shí)真確的記錄下你所看到的,可以采用照片,畫圖等形式,如為了更充分的表現(xiàn)層理特征,可以用畫圖的方法。同時(shí)還說明了野外研究筆記應(yīng)該包含的主要內(nèi)容,如所在地的細(xì)節(jié)特點(diǎn)包括方位,天氣等、巖性、古水流特征、所含化石、沉積構(gòu)造等等。畫圖記錄也是搜集野外沉積巖數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)方法。具體講述了巖性、層或沉積體系厚度、沉積構(gòu)造,結(jié)構(gòu)、化石、顏色以及其他的收集和記錄方法,如沉積構(gòu)造一般是用專有符號(hào)來表示,層
5、厚度是用量尺測(cè)量,巖性用巖性代碼表示,如G代表礫,S代表砂,F代表泥。 對(duì)于采集標(biāo)本也有一些標(biāo)準(zhǔn),如新的,沒有被風(fēng)化剝蝕的,并且具有其巖性代表的樣本是最好的,同時(shí)還要用防水的記號(hào)筆對(duì)標(biāo)本進(jìn)行標(biāo)識(shí),樣本本身的數(shù)據(jù)如方向等也應(yīng)該標(biāo)識(shí)。 采集完所有的數(shù)據(jù)之后就是總結(jié)圖標(biāo)記錄,總結(jié)表格的內(nèi)容包含沉積巖粒度大小,主要的沉積構(gòu)造,巖性特征。這個(gè)表格可以對(duì)巖石的沉積提供一個(gè)直觀的顯示,反映出粒度和巖性由下往上的變化。3沉積巖的分類3.1主要的巖性分類描述了在野外對(duì)沉積巖進(jìn)行識(shí)別的時(shí)候,最主要的是要注意其組成即礦物成分和顆粒大小。根據(jù)成因可以把沉積巖分為4種類型陸源碎屑巖,有生物遺體組成的沉積巖,有火山碎屑物
6、質(zhì)組成的沉積巖和化學(xué)巖,碎屑巖根據(jù)其主要的結(jié)構(gòu)特征即粒度,再進(jìn)一步劃分為礫巖、砂巖、粉砂巖和粘土巖;化學(xué)巖根據(jù)其主要成分特征,再進(jìn)一步劃分為蒸發(fā)巖和鐵質(zhì)巖等,火山碎屑巖根據(jù)其巖性特征劃分為凝灰?guī)r等;生物巖根據(jù)其成分特征分為石灰?guī)r、白云巖、煤、磷灰石和燧石。然后分別具體介紹了各類巖石的概念以及特征。如砂巖主要由1/16到2mm之間的碎屑顆粒組成。層理明顯,通常層內(nèi)外均可見沉積構(gòu)造。礫巖和角礫巖主要由粗大的碎屑顆粒組成,礫巖主要是圓狀和次圓狀礫石組成;角礫巖由棱角狀和次棱角狀礫石組成。3.2砂巖 這部分詳細(xì)的講了砂巖的組成,分類和命名。砂巖主要由巖屑、石英、長(zhǎng)石顆粒、基質(zhì)和膠結(jié)物組成。基質(zhì)由粘土礦
7、物和粉砂級(jí)的石英組成,基質(zhì)和膠結(jié)物對(duì)砂巖都起膠結(jié)作用,但成因不同,基質(zhì)是細(xì)粒的機(jī)械組分,粒度上限一般為0.03mm.基質(zhì)含量的多少反映巖石分選的好壞,是介質(zhì)流體性質(zhì)(密度和粘度)的一種標(biāo)志。 砂巖的組成能反映源區(qū)的地質(zhì)和氣候情況。因?yàn)闄C(jī)械沉積作用,不穩(wěn)定組分如長(zhǎng)石和巖屑已被大量破壞淘汰,而穩(wěn)定組分石英卻相對(duì)富集,按不容易被風(fēng)化的礦物程度排列依次是石英長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、白云母、黑云母、角閃石、輝石、橄欖石。在砂巖中成熟度是一個(gè)很有用的概念,它是指砂巖中碎屑組分在風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積作用的改造下接近最穩(wěn)定的終極產(chǎn)物的程度。不成熟的砂巖是靠近物源區(qū)堆積的,含有很多不穩(wěn)定碎屑,如巖屑、長(zhǎng)石和鐵鎂礦物;
8、高度成熟的砂巖是經(jīng)過長(zhǎng)距離搬運(yùn),遭受改造的產(chǎn)物,幾乎全由石英組成。因此,砂巖中存在的巖屑和碎屑礦物的種類和相對(duì)豐度,亦即成分成熟度,是物源區(qū)地質(zhì)條件、風(fēng)化程度和搬遠(yuǎn)距離遠(yuǎn)近的反映。 砂巖的分類是以巖石中石英、長(zhǎng)石、巖屑和基質(zhì)的含量為劃分依據(jù)。砂巖中也可能含有一些非碎屑巖的物質(zhì),如鮞粒,生物碎屑等等。在野外就通過錘子等工具確定砂巖的成分并根據(jù)它們來給砂巖命名。首先按基質(zhì)含量將砂巖分為砂巖和雜砂巖兩大類:前者為基質(zhì)含量15的、分選性好的純凈砂巖;后者為基質(zhì)含量>15的、分選性差的混雜砂巖。在砂巖和雜砂巖中,按照三角圖解中三個(gè)端元組分石英(Q)、長(zhǎng)石(F)、及巖屑(R)的相對(duì)含量劃分類型如長(zhǎng)石
9、25%、長(zhǎng)石>巖屑的為長(zhǎng)石砂巖(雜砂巖)類;如巖屑25、巖屑>長(zhǎng)石的為巖屑砂巖(雜砂巖)類,如長(zhǎng)石和巖屑含量都25的為石英砂巖(雜砂巖)類。 這部分還介紹了各種類型的砂巖。包括長(zhǎng)石砂巖、巖屑砂巖和雜砂巖。長(zhǎng)石砂巖可通過其含有大量的長(zhǎng)石顆粒來辨別,雖然這些在露頭上可能會(huì)有些變化,特別是會(huì)轉(zhuǎn)變成高嶺土(一個(gè)白色的粘土礦物)。許多長(zhǎng)石呈紅色或粉紅色,一部分是由于粉色長(zhǎng)石的存在,但是也可以通過赤鐵礦色素沉著形成。如果不細(xì)看層理構(gòu)造,一些紋理粗糙的長(zhǎng)石砂巖看起來像花崗巖。長(zhǎng)石砂巖分選性、磨圓度變化很大,由分選差的棱角狀到分選好的原狀均可出現(xiàn)。在半干旱氣候條件以及相對(duì)快速侵蝕與沉積作用下容易形
10、成大量的長(zhǎng)石砂巖。河流相沉積體系(沖積扇,辮狀河)是長(zhǎng)石砂巖發(fā)育的典型沉積環(huán)境,尤其是在有花崗巖和花崗片麻巖出露的源區(qū)。 巖屑砂巖在組成和外觀上具有多樣性,主要取決于巖屑的類型?;鹕綆r巖屑顆粒與變質(zhì)成因的巖屑顆粒在一些巖屑砂巖中很常見,一般用這種方法就能足以證明其是否是巖屑砂巖。大多巖屑砂巖形成于三角洲和河流沉積環(huán)境,但也可以形成于其他的沉積環(huán)境。 雜砂巖包含了一個(gè)或多個(gè)不是巖屑的組成部分,比如自生礦物海綠石或者方解石顆粒。 為進(jìn)一步研究砂巖的組成和礦物成分,就必須收集樣品以及研究它們的薄片。巖相是各種砂巖區(qū)別巖相學(xué)上的基礎(chǔ),對(duì)于探索沉積源區(qū)以及古地理有尤為重要。廣義來說,砂巖的組成和沉積盆地
11、的構(gòu)造環(huán)境相關(guān)。3.3礫巖和角礫巖 這部分講了在描述礫巖和角礫巖時(shí),重要的是巖屑的類型和巖石的結(jié)構(gòu)。 對(duì)于分析多礫石的沉積機(jī)制的沉積巖,結(jié)構(gòu)是很重要的。顆粒支撐的礫巖必須與雜基支撐的礫巖區(qū)別開來,后者也可稱作是復(fù)成分巖。形狀、大小和礫石排列的方向都應(yīng)該測(cè)量,以及厚度,層的幾何形態(tài),沉積結(jié)構(gòu)都要進(jìn)行觀察和記錄。 礫巖與角礫巖是沉積于一定的環(huán)境中的,尤其是冰川,沖積扇、辮狀河沉積環(huán)境。在冰川沉積中的碎屑巖,通常是混積巖,可能有擦痕和刮痕。河流中的礫巖可能是紅色的,后者是與泥巖互層。在海濱或者淺海環(huán)境的礫巖可能含有海相化石或者有鈣質(zhì)生物的鉆孔或者包殼。礫巖也可以沉積于深水環(huán)境,碎屑通過層流,高密度流
12、沉積,在這種情況下,它們通常沉積有包含深水生物化石的泥巖。一些特殊類型的角礫巖,包括滑塌角礫巖,通過溶解石灰?guī)r形成的巖溶角礫巖或者蒸發(fā)巖,隕石撞擊角礫巖、火山角礫巖,和構(gòu)造角礫巖。3.4泥巖 泥巖是沉積巖中分布最廣的,但由于其細(xì)粒狀在野外通常很難描述。一般說來,泥巖主要由粉砂巖(4 62m)和粘土(< 4m)組成。粉砂巖和粘土巖主要分別由粉砂和粘土物質(zhì)組成。粘土巖可以通過其極細(xì)顆粒和均勻的特征來判斷。頁(yè)巖的特點(diǎn)是可裂變性強(qiáng),一般裂變成平行于層理的的頁(yè)片。大多頁(yè)巖都是層狀的。泥巖一般不具有裂變性,并且通常以塊狀層理為主。厚層泥巖一般是指固結(jié)的泥巖。泥巖之后是砂巖,如圖3.1,有泥-粉砂-砂
13、的混合物和泥-砂-礫的混合物。 泥巖主要由粘土礦物和粉砂級(jí)的石英顆粒組成,也可能存在有其他礦物。有機(jī)質(zhì)含量可以很高,并且有機(jī)質(zhì)即碳含量越高泥巖的顏色就越黑。用錘子敲打有機(jī)質(zhì)含量高的巖石還會(huì)在錘子上留下特殊的氣味。 泥巖中一般還發(fā)育有結(jié)核,通常是方解石、白云石,或黃鐵礦菱鐵礦(見5.5.6)。很多你泥巖還存在有化石。包括微體化石,它需在實(shí)驗(yàn)室中抽提。然而微體化石常常會(huì)在泥巖的壓實(shí)過程中發(fā)生破碎或者壓縮。 泥巖幾乎可以沉積于任何環(huán)境,尤其是河水泛濫平原、湖泊、低能的海岸,瀉湖、三角洲、海外大陸架和深海盆地。泥巖的沉積背景,以及所含的化石,是解釋其環(huán)境的重要依據(jù)。在野外,一旦泥巖的類型已經(jīng)確定,就可
14、以用一到兩個(gè)有關(guān)其最顯著特征的形容詞來描述。要注意顏色,可裂變的程度、沉積結(jié)構(gòu)和礦物質(zhì),有機(jī)質(zhì)或化石的含量。3.5石灰?guī)r 這部分介紹了石灰?guī)r特點(diǎn),組成和分類。 石灰?guī)r和砂巖一樣,在野外描述的時(shí)候有限制性,因?yàn)樗募?xì)節(jié)要通過薄片實(shí)驗(yàn)來揭示。石灰?guī)r主要由三大部分組成:碳酸鹽巖顆粒,灰泥或微晶方解石泥和膠結(jié)物。主要的顆粒是生物顆粒,鮞粒,球粒和內(nèi)碎屑。許多石灰?guī)r類似于砂巖,組成砂巖的砂質(zhì)級(jí)別的顆粒相當(dāng)于邊緣海移動(dòng)的碳酸鹽巖顆粒,其他的可以與泥巖相對(duì)比,如細(xì)小的泥質(zhì)沉積和灰泥組成的沉積(如微晶灰?guī)r和灰泥巖)。有些石灰?guī)r隨著碳酸鈣骨架的生長(zhǎng)形成于礁灰?guī)r中,或者是在疊層石或微生物的紋層石中通過微生物吸收和
15、粘連沉積物質(zhì)形成的。 骨架顆粒是很多顯生宙石灰?guī)r的的主要成分,存在的骨架顆粒的類型取決于沉積過程中的環(huán)境因素(如水溫,水深,含鹽度),也跟當(dāng)時(shí)無脊椎生物演化狀態(tài)和差異性有關(guān)。 在野外,應(yīng)該先試著識(shí)別石灰?guī)r中碳酸鹽巖的骨架的主要類型,如果其中存在有大型的化石,然后再拿回實(shí)驗(yàn)室鑒定它的類型。碳酸鹽巖的骨架可以得到充分完好的保存,或者足以做出有用的反映古生態(tài)的觀察結(jié)果,一個(gè)特征是檢查骨骼物質(zhì)是否在原地生長(zhǎng)的,如果是,就要看是否為石灰?guī)r提供了框架或者起著一個(gè)擋板的作用來圈閉沉積物質(zhì),再或者是結(jié)層和粘連沉積物質(zhì)。 本章還介紹了鮞粒,球粒,內(nèi)碎屑等概念。 鮞粒是球狀的顆粒,一般尺寸在0.2至0.5毫米之間
16、,但有一些直徑可達(dá)到幾毫米。結(jié)構(gòu)超過來毫米的像豆粒。鮞粒由核心和圍繞核心的包殼組成,一般是一個(gè)碳酸鹽顆?;蛘咭粋€(gè)石英顆粒。 大多數(shù)現(xiàn)代海洋鮞粒由文石組成,但是古代的鮞粒一般是由中古生代和侏羅紀(jì)-白堊紀(jì)時(shí)代的方解石組成。 球粒是球形到長(zhǎng)形的微晶灰泥顆粒,一般不到1毫米的長(zhǎng)度。它們是原始的糞便或者是蝕變了的生物碎屑。 內(nèi)碎屑是碳酸鹽巖沉積物經(jīng)改造后再沉積的碎片,是固結(jié)或者半固結(jié)的碳酸鹽巖沉積物經(jīng)潮汐尤其是波浪等水流作用沖刷、磨蝕、而形成的呈幾厘米長(zhǎng)的片狀顆粒。 微晶灰?guī)r的主要成分是許多細(xì)小的生物碎屑石灰?guī)r,主要由4m的微晶方解石組成?,F(xiàn)代沉積的碳酸鹽泥一般有微晶的存在為代表,它一般是生物成因的,是
17、碳酸鹽巖格架例如含鈣的藻類發(fā)生崩解形成的。古代碳酸鹽巖中微晶的成因一般很難確定,而且不論只直接或者間接的無機(jī)沉淀都很難除去。 亮晶方解石膠結(jié)物一般是在較大的空洞結(jié)構(gòu)中,孔隙空間中顆粒與顆粒之間純凈的白色粗晶的膠結(jié)物。雖然他沉淀于淡水的近地表,但是一般都是被埋藏起來。纖維狀的方解石也是膠結(jié)物,把化石和顆粒都包裹起來,隔斷了粒間孔隙。一般來說它是海洋成因的產(chǎn)物,多發(fā)育于礁巖中,常見泥痕和孔洞構(gòu)造。 盡管鄧哈姆的石灰?guī)r分類方案使用得最廣泛,但是目前石灰?guī)r一般有三種分類方案。一般的福克的分類方案即生物亮晶灰?guī)r,生物微晶灰?guī)r,鮞粒亮晶灰?guī)r,球粒亮晶灰?guī)r,球粒微晶灰?guī)r。生物巖是經(jīng)碳酸鹽巖生物體如礁的生長(zhǎng),
18、或者微生物經(jīng)過吸收和粘連沉積物轉(zhuǎn)化成疊層石而形成的(見5.4.5節(jié))。一般的鄧哈姆的的分類方案即顆粒巖、泥質(zhì)顆粒巖、顆粒質(zhì)泥巖、泥巖,生物粘連灰?guī)r這個(gè)術(shù)語(yǔ)就相當(dāng)于生物巖,另外幾個(gè)術(shù)語(yǔ)在介紹礁灰?guī)r的時(shí)候介紹過了,如多種生物粘連灰?guī)r包括有:骨架灰?guī)r、障積巖和粘結(jié)灰?guī)r。 骨架灰?guī)r是指石灰?guī)r中碳酸鹽巖骨架形成的框架,一般堅(jiān)固多支的珊瑚可以 形成骨架灰?guī)r,障積巖是石灰?guī)r中的生物體作為一個(gè)障壁來粘連沉積物質(zhì)兒形成,很多具有敏感肢體的生物骨架如苔蘚蟲,單生或者垂直生長(zhǎng)的生物如雙殼類,珊瑚類一般都能形成障積巖。片狀珊瑚群,頁(yè)狀的含鈣藻類以及微生物能形成粘結(jié)灰?guī)r。 對(duì)于粗糙的含化石的生物內(nèi)碎屑石灰?guī)r,有礫屑巖,
19、其直徑大于兩毫米的,還有浮蛋白石,它由分選良好的生物碎屑顆粒支撐。 最后一種類型的礁灰?guī)r主要是有海洋膠結(jié)物組成,即。 在野外石灰?guī)r的表面一般都會(huì)受到風(fēng)化,尤其是由于苔蘚的發(fā)育,使得巖石的特點(diǎn)很難識(shí)別出來,因此整理沖洗出干凈的表面,并使用錘子錘開巖石,才能更清楚的看到巖石的顆粒。石灰?guī)r通常受雨水和地下水的溶解作用形成小孔洞乃至發(fā)育成打的空穴。 鐘乳石和石筍可能出現(xiàn)于這些空穴中,并且石灰?guī)r的表面還常覆蓋著層狀或者纖維狀的方解石,不要將這些特征誤認(rèn)為是古代沉積的產(chǎn)物,他代表著典型的潮濕地區(qū)形成的產(chǎn)物,如喀什特地貌。 同樣,膠結(jié)的石灰?guī)r礫巖和鈣結(jié)礫巖,形成于現(xiàn)代時(shí)期,通常形成于干旱的地區(qū),不要誤認(rèn)為這
20、些是古代沉積的產(chǎn)物。描述石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)要記住描述碳大小,形狀,圓度,分選,它們能反映酸鹽巖原始骨架的大小形狀,還能指示當(dāng)時(shí)的環(huán)境。 雖然硅質(zhì)碎屑的幾乎沉積構(gòu)造都可以出現(xiàn)于石灰?guī)r,但在碳酸鹽巖沉積中還是有些限制。 介紹了礁灰?guī)r,它具有兩個(gè)鮮明的特點(diǎn):具有不成層的塊狀層理和主要由原地生長(zhǎng)的群居生物體的碳酸鹽巖骨架構(gòu)成。一些骨架可能為另一些生物體提供了生長(zhǎng)框架。較為常見的是空穴結(jié)構(gòu)被內(nèi)部的沉積物和膠結(jié)物充填,如果膠結(jié)物是纖維狀的方解石那么它可能是源自海洋的。 礁灰?guī)r具有多種幾何形態(tài),但兩種常見的形態(tài)是斑礁、和小而離分散的結(jié)構(gòu)形態(tài)(圖3.12),平面上呈環(huán)形延展開,障壁礁則是比較大的。生物礁是原地生長(zhǎng)的
21、碳酸鹽巖生物格架形成的大范圍分布的一種構(gòu)造。 介紹了白云巖和交代型石灰?guī)r。白云巖的成分主要是白云石,與石灰?guī)r不同,白云巖不僅有沉積成因的,更多的是次生交代成因的。因此白云巖的分類命名與石灰?guī)r有同也有異。對(duì)于沉積成因的白云巖,其結(jié)構(gòu)分類系統(tǒng)和命名原則與石灰?guī)r的基本相同,因?yàn)檫@些白云巖也主要由顆粒、泥、膠結(jié)物等結(jié)構(gòu)組分組成的,如內(nèi)碎屑白云巖就是指其顆粒是由盆地內(nèi)較早形成的白云巖層破碎、搬運(yùn)、再沉積形成的。次生白云巖中,常見交代結(jié)構(gòu), 交代型石灰?guī)r通常發(fā)育于地表,主要是風(fēng)化作用的產(chǎn)物。也可以是白云巖中的蒸發(fā)巖溶解形成的。3.6蒸發(fā)巖 這部分講的是蒸發(fā)巖的形成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造。孔隙中的鹵水蒸發(fā)結(jié)晶方式發(fā)生在
22、潮上坪和干鹽湖的滲透帶及上潛水帶中。這種環(huán)境又稱鹽沼地,這種方式又稱“薩布哈”模式。這里早先形成的沉積物可以是碳酸鹽質(zhì)、砂質(zhì)、泥質(zhì)或者其它;可以是固結(jié)的也可以是未固結(jié)的??紫吨械柠u水可以是由特大潮水或風(fēng)暴帶來的海水(海岸帶的潮上坪常是這樣)或者其它來源的鹵水自地表附近滲入的;也可以是深部的鹵水沿毛細(xì)管上升而來的(干鹽湖可能如此)。由于蒸發(fā)作用使孔隙中的鹵水變濃某些鹽類礦物得以結(jié)晶,同時(shí)變濃的鹵水因此比重增大這部分鹵水就開始向下滲透,代之而來的是來自上部地表或其下部濃度較低的鹵水。始而復(fù)之由蒸發(fā)再結(jié)晶使新礦物不斷長(zhǎng)大或者晶出。一般的說這是個(gè)連續(xù)的過程。形成的蒸發(fā)巖主休是石育、硬石膏、石鹽和鉀鹽。
23、 蒸發(fā)巖的構(gòu)造常見的有:均勻塊狀構(gòu)造、層理構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、變形構(gòu)造。此外還常見不均勻構(gòu)造,其中種類繁多,反映了蒸發(fā)巖在成巖后生階段復(fù)雜的變化。蒸發(fā)巖中,塊狀層理構(gòu)造、薄層的及紋層的層理構(gòu)造很常見,有時(shí)延續(xù)很遠(yuǎn),且很穩(wěn)定。蒸發(fā)巖的層理常是白云巖、石膏(硬石膏)巖及石鹽巖間互而成的。3.7鐵沉積巖 根據(jù)沉積鐵礦的形成時(shí)代及沉積環(huán)境,可分為前震旦紀(jì)沉積變質(zhì)鐵礦、后震旦紀(jì)海洋沉積鐵礦、后震旦紀(jì)湖泊沉積鐵礦。前震旦紀(jì)沉積變質(zhì)鐵礦主要為磁鐵礦石英巖類型。其成困是復(fù)雜的,有的屬海洋環(huán)境沉積,有的可能為河口或淡水環(huán)境沉積。后震旦紀(jì)海洋沉積鐵礦是僅次于前震旦紀(jì)沉積變質(zhì)鐵礦的重要鐵礦類型。 鐵沉積巖
24、的主要類型根據(jù)沉積鐵礦的礦石成分,可分: 氧化鐵類型:主要由赤鐵礦及褐鐵礦(常為針鐵礦)組成,常呈鮞粒結(jié)構(gòu)或豆粒結(jié)構(gòu),色紅或褐紅。 碳酸鐵類型:主要由菱鐵礦組成,常與燧石共生,從而成隧石碳酸鐵礦。另外,菱鐵礦也可在石灰?guī)r中呈鮞粒或其他形式產(chǎn)出,也可呈結(jié)核在陸源巖中產(chǎn)出,也可以基質(zhì)形式出現(xiàn)并還常交代其周圍的顆粒如鮞?;蛏锼樾嫉?。 硅酸鐵類型:主要由鮞粒泥石組成,常有赤鐵礦或菱鐵礦混入物;常呈鮞粒結(jié)構(gòu);色暗灰或灰綠。硫化鐵類型:主要由黃鐵礦及白鐵礦組成。通常情況下,這些硫化鐵礦物只是巖石中的少量組分;但有時(shí),也為量甚大,如黑色頁(yè)巖、黑色板巖、黑色石灰?guī)r類型。黃鐵礦一般常呈顆粒、鮞粒、結(jié)核產(chǎn)出。多
25、呈黑色。此外,檢驗(yàn)鐵沉積巖中所含的化石也是十分重要的,通過檢驗(yàn)來確定其是否是海相化石或者鹽水生物,有的鐵質(zhì)沉積形成于貧瘠的地帶,有的則形成于深水地帶,通過觀察鐵質(zhì)沉積巖的表面可以推算當(dāng)時(shí)的最大水深。3.9沉積磷酸鹽巖及沉積磷礦 磷礦多是鳥糞層和生物介殼磷酸鹽巖,也可以是被碳酸鹽泥,顆粒,硅質(zhì)微生物等交代形成。還有一種洋流成磷學(xué)說,也就是說磷酸鹽的存在反映了洋流的上升,即深部海水的向上流動(dòng)。沉積磷礦床是造海運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。礦床均形成于海侵巖系的下部或底部,多出現(xiàn)于海侵的前沿地帶,多與海水脈動(dòng)過程中的海面振蕩關(guān)系密切,一些磷礦沉積里還存在有海綠石。3.10生物巖 這個(gè)部分講了以煤和油頁(yè)巖為主的生物巖。
26、根據(jù)成因類型,煤可以分為腐殖型和腐泥型,腐殖型的煤主要形成于沼澤,以高等植物、木質(zhì)素和纖維素為主,腐泥型的煤主要形成于較深水沼澤,湖泊,淺海以低等植物、懸浮生物為主。 按變質(zhì)程度可劃分為褐煤、煙煤和無煙煤。長(zhǎng)焰煤和沼塊煤就屬于腐泥型的低變質(zhì)煤。 油頁(yè)巖含有三分之一的無機(jī)成分,無機(jī)成分一般為粘土和粉砂,有時(shí)也出現(xiàn)碳酸鹽礦物。油頁(yè)巖的頁(yè)狀層理發(fā)育,甚至可呈極薄的紙狀層理,用小刀刮起的薄片可發(fā)生卷曲。油頁(yè)巖的生成環(huán)境主要為水流閉塞的湖泊環(huán)境。內(nèi)陸淡水湖泊、濱海的時(shí)有海水注入的半咸水湖泊、瀉湖、甚至海灣,都是形成汕頁(yè)巖的良好環(huán)境。3.11火山碎屑巖 這部分講了火山碎屑巖的形成、成分、顏色、結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及
27、分類?;鹕剿樾嘉镔|(zhì)按其組成及結(jié)晶狀況分為巖屑(巖石碎屑)、晶屑(晶體碎屑)和玻屑(玻璃碎屑)三種,按火山碎屑的粒級(jí)劃分為:集塊(>l00mm)、火山角礫(l002mm)、火山灰(20.01 mm )、火山塵(<0.0lmm)。按照火山碎屑物的主要搬運(yùn)和沉積方式,可劃分為三種成因類型:重力流型火山碎屑沉積、降落型火山碎屑沉積、水?dāng)y型火山碎屑沉積。重力流型火山碎屑沉積按其沉積環(huán)境又可分陸上和水下兩種沉積類型,這種有高空噴出的碎屑沉積一般厚度和顆粒都比較大, 水下火山碎屑流沉積指的是主耍由火山噴發(fā)碎屑物組成的高密度底流,當(dāng)在水下流動(dòng)時(shí),由于流速降低后而形成沉積,可表現(xiàn)明顯的水?dāng)y沉積特點(diǎn),
28、如可見交錯(cuò)層理、波痕。降落型火山碎屑沉積主要指的是火山噴發(fā)物在大氣中,經(jīng)風(fēng)力分異而形成的產(chǎn)物典型的降落灰沉積以好至極好的分選性為標(biāo)志,并有發(fā)育的水平層理。水?dāng)y型火山碎屑沉積是指火山噴發(fā)形成物經(jīng)過流水搬運(yùn)可沉積在海岸平原、海灘或淺海陸棚上,甚至被重力帶到深水盆地中去,分布也相當(dāng)廣泛,常具正常碎屑沉積巖的各種構(gòu)造,如大型斜層理、波痕,區(qū)分標(biāo)志是水?dāng)y成因火山碎屑巖的成分是受同期火山作用控制的,碎屑的成熟度很低、分選、磨圓度都很差。 最后對(duì)比了研究現(xiàn)代火山沉積層序與古代火山沉積層序的區(qū)別和方法,對(duì)于現(xiàn)在火山碎屑沉積研究,相對(duì)要簡(jiǎn)單些因?yàn)榛鹕剿樾汲练e的原始特征如內(nèi)部結(jié)構(gòu),層的幾何形態(tài)等保存下來了,而古代
29、火山層序沉積之后可能發(fā)生風(fēng)化侵蝕等變化,使得其主要特征消失,加大研究難度。比如區(qū)分古代火山碎屑沉積中的凝灰?guī)r和熔巖就比較難區(qū)分,熔巖它是以熔結(jié)方式而形成的一類火山碎屑巖,其中較粗粒的熔結(jié)集塊巖和熔結(jié)角礫巖分布與頂部或者其他部分,具有塊狀層理,中心部分有圓柱形的熔結(jié)點(diǎn),被風(fēng)化呈紅色。4沉積巖的結(jié)構(gòu) 4.1這部分主要講沉積巖的結(jié)構(gòu),顏色以及風(fēng)化作用。沉積巖的結(jié)構(gòu)是沉積巖描述的一個(gè)重要部分,他不僅能反映沉積環(huán)境,還是沉積巖孔隙度和滲透率的主要控制因素。沉積巖的結(jié)構(gòu)研究可以是實(shí)驗(yàn)室的切片研究,也可以是在野外對(duì)砂巖或者泥巖的大小、磨圓、分選進(jìn)行研究,還可以是對(duì)礫巖和角礫巖形狀、大小及排列方向的研究。 4
30、.2沉積巖的粒度和分選 這里主要講的是碎屑巖中碎屑顆粒的粒度,因?yàn)橄裾舭l(fā)巖、白云巖等化學(xué)巖中所涉及到的粒度一般是晶粒的大小。碎屑顆粒的粒度(即大?。撬樾碱w粒最主要的結(jié)構(gòu)特征,關(guān)于碎屑的粒度分級(jí),目前有著各種不同的劃分方案,而且存在著爭(zhēng)議。在國(guó)際上應(yīng)用較廣的是伍登溫特華斯(Udden-Wentworth)的方案,可以稱之為2的幾何級(jí)數(shù)制,它是以lmm為中心,乘以2或除以2來進(jìn)行分級(jí)。 一般來說顆粒大小變化在層里可以顯示出粗的在最底部,由下到上是由粗到細(xì)的形態(tài),也有特殊的情形,是呈相反的形態(tài)出現(xiàn),還有的層內(nèi)沒有粒度大小變化的顯示。硅質(zhì)碎屑沉積的粒度大小能反映水動(dòng)力條件的強(qiáng)弱,越粗的顆粒沉積代表
31、著越強(qiáng)的水動(dòng)力條件;砂巖的分選指示其沉積過程,它的分選隨擾動(dòng)等二次作用變得越來越好;類似的,碳酸鹽巖顆粒的大小,則反映了造礁生物格架的大小,因此顆粒大小和分選對(duì)于碳酸鹽巖來說,指示沉積環(huán)境的作用不大。4.3顆粒的形態(tài)碎屑顆粒的形態(tài)主要包括形狀,球度和圓度。由于顆粒的形狀是由顆粒中長(zhǎng)中短三個(gè)軸的相對(duì)大小決定的,根據(jù)顆粒的長(zhǎng)中短三個(gè)軸的長(zhǎng)度比例,將顆粒分為四種形狀為圓球體橢球體、扁球體、長(zhǎng)扁球體。形狀研究在礫石中具特殊作用,因?yàn)榈[石形狀常與其成因環(huán)境有著密切聯(lián)系,所以可根據(jù)礫石形狀去分析沉積環(huán)境。;在搬運(yùn)過程中,不同球度的顆粒表現(xiàn)不同,如在懸浮搬運(yùn)組分中,球度小的片狀顆粒最容易被漂走,厚的砂巖、粗
32、粒的玄武巖可以隨搬運(yùn)球度變高,而片狀巖則可能變成球度低的扁平狀;圓度總是隨著其搬運(yùn)距離和搬運(yùn)時(shí)間的增長(zhǎng)而增高,這是碎屑顆粒圓度變化的總趨勢(shì)。4.4碎屑結(jié)構(gòu)碎屑結(jié)構(gòu)的支撐類型可劃分為兩類,即雜基支撐結(jié)構(gòu)和顆粒支撐結(jié)構(gòu)。在雜基支撐結(jié)構(gòu)中,雜基含量高,顆粒在雜基中呈漂浮狀。在顆粒支撐結(jié)構(gòu)中,顆粒之間可有不同的接觸性質(zhì),包括點(diǎn)接觸、線接觸、凹凸接觸和縫合接觸。4.5結(jié)構(gòu)成熟度 結(jié)構(gòu)成熟度是指碎屑沉積物在其風(fēng)化,搬運(yùn)和沉積作用的改造下接近終極結(jié)構(gòu)特征的程度。砂巖中分選性、磨圓度及粘土(雜基)含量都影響其結(jié)構(gòu)成熟度,結(jié)構(gòu)成熟度低的砂巖分選就查,磨圓度低雜基含量也高,結(jié)構(gòu)成熟度一般隨再搬運(yùn)次數(shù)和搬運(yùn)激勵(lì)的增
33、加而增加,而且它一般同成分成熟度一起提及,是指砂巖中碎屑組分在風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積作用的改造下接近最穩(wěn)定的終極產(chǎn)物的程度。在野外可以通過放大鏡等工具進(jìn)行仔細(xì)的觀察來判別結(jié)構(gòu)成熟度。4.8沉積巖的顏色碎屑巖的顏色是碎屑巖最醒目的標(biāo)志,是鑒別巖石、劃分和對(duì)比地層、分析判斷古地理的重要依據(jù)之一。由于每個(gè)人對(duì)顏色的主觀識(shí)別不同,美國(guó)地理科學(xué)的孟塞爾顏色系統(tǒng)是運(yùn)用廣泛的公共色彩系統(tǒng)之一。碎屑巖的顏色,按成因可分為三類,即繼承色、自生色和次生色。繼承色和自生色都是原生色。次生色:是在后生作用階段或風(fēng)化過程中,原生組分發(fā)生次生變化,由新生成的次生礦物所造成的顏色,比如在有些情況下含黃鐵礦巖層的露頭呈現(xiàn)紅褐色,這
34、是由于黃鐵礦分解形成紅色的褐鐵礦所致;而在另一種情況下,同樣是這樣露頭,由于低價(jià)鐵和高價(jià)鐵硫酸鹽的滲出而呈現(xiàn)淺綠-黃色。紅、棕、黃色這些顏色通常是由于巖石中含有鐵的氧化物或氫氧化物(赤鐵礦、褐鐵礦等染色的結(jié)果,若系自生色,則表示沉積時(shí)為氧化或強(qiáng)氧化環(huán)境。大陸沉積物多為紅黃色,然而,海洋沉積物有時(shí)也呈紅色,這多半是由于海底火山噴發(fā)物質(zhì)的影響或海底沉積物氧化所致;也有的紅色巖層是由于大陸形成的紅色沉積物被搬運(yùn)入海,處于近岸氧化環(huán)境或是迅速埋藏造成的。故通常所謂的紅層不一定都是陸相沉積。大多數(shù)巖石由暗灰色變?yōu)楹谏?,是因?yàn)榇嬖谟袡C(jī)質(zhì)(炭質(zhì)、瀝青質(zhì))或分散狀硫化鐵(黃鐵礦、白鐵礦)造成的。巖石的綠色多數(shù)
35、是由于其中含有低價(jià)鐵的礦物,如海綠石、鮞綠泥石等所致;少數(shù)是由于含銅的化合物所致,如含孔雀石而呈鮮艷的綠色。若系自生色,綠色一般反映弱氧化或弱還原環(huán)境。5沉積構(gòu)造5.1沉積巖的構(gòu)造是指沉積巖的各個(gè)組成部分之間的空間分布和排列方式。它是沉積物在沉積期或沉積后通過物理作用、化學(xué)作用和生物作用形成的??梢允浅练e期形成的、沉積后形成的、沉積物固結(jié)成巖之前形成的、也可以是在沉積物固結(jié)成巖以后產(chǎn)生的。沉積巖的構(gòu)造主要在露頭研究,其次是巖心觀察、鏡下可以觀察到構(gòu)造的微觀特征。構(gòu)造特征直接反映沉積時(shí)占優(yōu)勢(shì)的沉積介質(zhì)和能量條件。因而,它是碎屑巖最重要的成因標(biāo)志之一。5.2侵蝕構(gòu)造 它是流動(dòng)成因的沉積構(gòu)造,它包括
36、槽模、溝模、刻蝕、沖刷充填構(gòu)造、疊覆遞變構(gòu)造。 槽模是分布在底面上的一種半圓錐形突起構(gòu)造,槽模的形狀是有變化的,但在同一群中則多少有些相似。有些縱長(zhǎng)而狹窄,而另一些則呈較寬的似三角形狀;有些兩側(cè)對(duì)稱,另一些則形狀較不規(guī)則,槽模的出現(xiàn)說明當(dāng)時(shí)的古沉積環(huán)境中有強(qiáng)烈的底流及其沖刷作用。槽模長(zhǎng)軸平行于濁流方向,突起一端指向上游,故其形狀是確定古流向的可靠標(biāo)志。 溝模是砂質(zhì)巖層底面上一些稍微突起的直線形的平行脊?fàn)顦?gòu)造(圖5-29)。脊的起伏通常只有12mm,極少超過1cm,但可延長(zhǎng)較遠(yuǎn),且較平直。它是由下伏泥質(zhì)巖層面上的細(xì)溝被砂質(zhì)物充填而成。溝模在濁流砂巖的底部最多,由于溝模出現(xiàn)的相當(dāng)多,所以,它是指示
37、古水流方向的可靠標(biāo)志之一??虊侯愋偷牡啄?gòu)造,如梭模、刷模、錐模,它們的共同特點(diǎn)是由間斷性接觸底板的物體所形成。這些以底模形式存在的壓刻痕,與槽模和溝模一樣,都屬于侵蝕成因構(gòu)造。它們?cè)跐崃鳝h(huán)境中出現(xiàn)得最多。5.3沉積作用的構(gòu)造這部分主要是層、紋層、交錯(cuò)層、波痕和泥裂,它們都是形成于巖石層面的構(gòu)造。層是組成沉積地層的基本單位,由成分基本一致的巖石組成,按厚度可劃分為:塊狀層(1m)、厚層(1.0-0.5m)、中層(0.5-0.1m)、薄層(0.1-0.01m)、微細(xì)層或頁(yè)狀層(0.01m)。紋層是組成層理的最基本的最小的單位,紋層之內(nèi)沒有任何肉眼可見的層。它是在一定條件下同時(shí)沉積的結(jié)果。其厚度甚
38、小,一般為數(shù)毫米至1厘米。層理是巖石性質(zhì)沿垂向變化的一種層狀構(gòu)造。它可以通過礦物成分、結(jié)構(gòu)、顏色的突變或漸變而顯現(xiàn)出來。層系界面可以是尖銳的,不光滑的、不規(guī)律的或者是漸變的,也可以是光滑的、波狀的或者是縫合線狀的。 這里著重講了水平層理和平行層理的相同點(diǎn)和區(qū)別,它們共同的特點(diǎn)是紋層呈直線狀互相平行,并且平行于層面一般認(rèn)為這種層理是在比較穩(wěn)定的水動(dòng)力條件下,物質(zhì)從懸浮物或溶液中沉淀而成。層理的顯現(xiàn)是由于進(jìn)入沉積物中的物質(zhì)發(fā)中變更所致,如粒度變化、不透明礦物的分布,云母片和碳質(zhì)碎片的順層排列等。水平層理分布廣泛,多在細(xì)粒的粉砂和泥質(zhì)物中出現(xiàn),常見于海、湖深水地帶、閉塞海灣、瀉湖、沼澤以及牛軛湖等環(huán)
39、境中。與水平層理相似的是平行層理,它們的外貌雖極相似。但在實(shí)際工作中,正確區(qū)分這兩種層理具重要科學(xué)意義和實(shí)際意義。平行層理主要是由平行而又幾乎水平的紋層狀砂和粉砂組成的,紋層厚由12mm至12mm,它是在較強(qiáng)水動(dòng)力條件下流動(dòng)水作用的產(chǎn)物,而非靜水沉積。這種層理的一般特點(diǎn)是由顆粒大小不同的紋層疊覆,或是含有不同重礦物的紋層疊覆,或二者兼?zhèn)洹6嘣诩?xì)砂和中砂中發(fā)育良好,由于它是在平坦底床上連續(xù)滾動(dòng)的砂粒產(chǎn)生粗細(xì)分離而顯現(xiàn)的平行紋層。沿紋層面易于剝開。在適當(dāng)光線下觀察,這種剝開面上可顯出一種低脊組構(gòu),脊高只有幾個(gè)砂級(jí)顆粒,通稱剝離線理構(gòu)造。剝離線理構(gòu)造中的長(zhǎng)形顆粒面平行水流方向分布,可指出古水流的方向
40、。平行層理一般出現(xiàn)在急流及高能量環(huán)境中,如河道、海(湖)岸和海灘等沉積環(huán)境中,常與大型交錯(cuò)層理或沖洗層理共生。 波痕是由風(fēng)、水流或波浪等介質(zhì)的運(yùn)動(dòng),在沉積物表面所形成的一種波狀起伏的層面構(gòu)造,根據(jù)不同的介質(zhì)可以將波痕分為流水波痕、浪成波痕、和風(fēng)成波痕。浪成波痕一般由產(chǎn)生波浪的動(dòng)蕩水流形成,常見于海湖淺水地帶(圖5-24)。其特點(diǎn)是波峰尖銳,波谷圓滑,形狀對(duì)稱,不對(duì)稱指數(shù)近于1,波痕指數(shù)一般為413,多數(shù)為6-7而拍岸浪的波痕指數(shù)可達(dá)20,并可呈不對(duì)稱狀,其陡坡朝向岸的一方。流水波痕由定向流動(dòng)的水流形成,見于河流和存在有底流的海湖近岸地帶。其特點(diǎn)是波峰波谷均較圓滑,呈不對(duì)稱狀,不對(duì)稱指數(shù)大于2(
41、或2.5),波痕指數(shù)大于5,大都為8-15,對(duì)于波長(zhǎng)大于60cm的大型流水波浪一般大于15,陡坡傾向指示水流方向。在海、湖濱岸,波峰走向大致平行岸的延伸方向,陡坡朝向陸地。風(fēng)成波痕由定向風(fēng)形成,常見于沙漠及海、湖濱岸的沙丘沉積中。其特點(diǎn)呈極不對(duì)稱狀,不對(duì)稱度比流水波浪更大,波痕指數(shù)也高,變化范圍10-70,一般在15-20以上,個(gè)別可達(dá)50,甚至更大。波峰波谷都較圓滑開闊,但常常谷寬峰窄,陡坡傾向與風(fēng)向一致,應(yīng)當(dāng)指出的是,風(fēng)成波浪成石化狀態(tài)的極為罕見。 交錯(cuò)層理是沉積巖的內(nèi)部構(gòu)造,由主要層理方向成一定角度的層理組成。它包括板狀交錯(cuò)層理、槽狀交錯(cuò)層理、爬升沙波交錯(cuò)層理、浪成交錯(cuò)層理、羽狀交錯(cuò)層理
42、、再作用面、風(fēng)成交錯(cuò)層理、山字形交錯(cuò)層理、小型三角洲交錯(cuò)層理、逆沙丘交錯(cuò)層理、海灘交錯(cuò)層理。 粒序?qū)印K狀層、泥裂和雨痕。粒序?qū)诱宫F(xiàn)從底到頂?shù)牧6茸兓?,最常見的是正粒序?qū)永?,其中底部顆粒最粗嗎,往上組建變細(xì);逆粒序?qū)邮橇6认蛏显龃蟮牧P驅(qū)?,較為少見。正粒序通常由減弱的水流形成,逆粒序?qū)邮浅练e時(shí)期水流強(qiáng)度增強(qiáng)和其他因素引起的。 塊狀層沒有明顯的內(nèi)部構(gòu)造。在野外采集的時(shí)候首先要通過室內(nèi)切削、磨光等看清其是否是真的沒有內(nèi)部構(gòu)造,而不是風(fēng)化的作用,如果確實(shí)誒有構(gòu)造,就要推斷為什么。有兩個(gè)答案,即沉積時(shí)沒有任何構(gòu)造或者由于如生物擾動(dòng)、重結(jié)晶等破壞了沉積構(gòu)造。還有一個(gè)就是真正的塊狀層的形成條件是快速沉積作
43、用,當(dāng)時(shí)沒有足夠的時(shí)間發(fā)育沉積構(gòu)造,塊狀層理是濁流、泥石流沉積的特征。 泥裂雨痕都是暴露成因的沉積構(gòu)造。5.5沉積后作用的構(gòu)造 許多構(gòu)造形成于沉寂之后,有的起因是沉積物的整體搬運(yùn),有的則由于脫水和負(fù)荷重引起的內(nèi)部的調(diào)整。沉積后的物理化學(xué)作用和化學(xué)作業(yè)產(chǎn)生縫合線、溶解層和結(jié)核。 滑塌和滑動(dòng)是原來沉積在斜坡或靠近斜坡的沉積體,順著斜坡向下移動(dòng),若沉積體內(nèi)部沒有變形,稱為滑動(dòng),反之稱為滑塌。滑塌體一般會(huì)出現(xiàn)褶皺。 變形層理以及如包卷層理等術(shù)語(yǔ)都可以用于起初是沉積時(shí)形成的層理后來發(fā)生變形但沉積物沒有發(fā)生大規(guī)模橫向運(yùn)動(dòng)的。 碟狀構(gòu)造系由模糊的形如蝶狀的上凹紋層組成、直徑一般為幾厘米,它們?cè)跈M向上斷續(xù)分布
44、,垂向上互相重疊,其下部可見泄水通道或泄水管構(gòu)造。 負(fù)荷構(gòu)造是是指覆蓋泥質(zhì)巖之上的砂層底面上的球狀的圓形構(gòu)造,一般不具有任何優(yōu)選延長(zhǎng)方向。應(yīng)密切注意砂巖與泥質(zhì)巖的分界處,因?yàn)槟抢锍3S兄亓ω?fù)荷作用。 壓溶和壓實(shí)作用,在上覆地層的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用下,沉積巖內(nèi)部沿一定界面會(huì)發(fā)生溶解作用。在石灰?guī)r層結(jié)合處及內(nèi)部,常見的壓溶現(xiàn)象是縫合線構(gòu)造。 結(jié)核常常形成于沉積后的沉積物種,構(gòu)成結(jié)核的礦物一般是細(xì)粒的方解石、白云山、菱鐵礦、黃鐵礦等。結(jié)核的形狀變化很大,從球形到扁平再到極不規(guī)則的形狀。成巖過程中,結(jié)核可以在不同時(shí)期形成。 5.6生物成因的沉積構(gòu)造 包括生物擾動(dòng)、痕跡化石。生物擾動(dòng)是生物的活動(dòng)使沉積物遭到
45、破壞,產(chǎn)生新的沉積構(gòu)造。生物擾動(dòng)層可以是呈結(jié)核狀結(jié)構(gòu),也可形成較粗及較細(xì)沉積物的分離。 痕跡化石分為停息痕跡、爬行痕跡、覓食痕跡、攝食構(gòu)造、穴居構(gòu)造。 停息跡構(gòu)造,是生物活動(dòng)過程中在停息時(shí),留在沉積物表面的軀體印痕。形態(tài)和生物腹面形態(tài)一致。 爬行跡構(gòu)造,是生物在沉積物表面移動(dòng)時(shí)的軌跡。形態(tài)呈直線型或曲線型簡(jiǎn)單花紋。常見的爬行跡是甲殼動(dòng)物、三葉蟲和環(huán)節(jié)動(dòng)物形成的。脊椎動(dòng)物如恐龍留下的腳印也是痕跡化石。 覓食跡構(gòu)造。是指在較深水平靜環(huán)境中,生物為了覓食在沉積物表面吞食沉積物時(shí)造成的痕跡。形態(tài)通常有方向性,不分枝,呈規(guī)則的旋卷彎曲排列。 攝食跡構(gòu)造,在淺水中生物為了攝食在沉積物內(nèi)部挖掘的通道。通常呈
46、分枝狀及輻射狀排列,方向變化規(guī)則。 穴居跡構(gòu)造,在濱岸地帶生物為了食懸浮和避免水浪沖擊而挖掘的管狀潛穴。通常呈直管形、分岔形和“U”字形等。U字管穴中,在U字形之間和其下方,常有上凹紋層。稱為橫蹼。這是動(dòng)物適應(yīng)沉積作用和侵蝕作用而向上、向下運(yùn)動(dòng)形成的。當(dāng)某些造穴動(dòng)物被迅速掩埋時(shí),為了重新回到沉積物與水界面的相對(duì)位置上,它們要向上移動(dòng),這樣,便形成逃逸構(gòu)造。其特征是,管狀潛穴無分枝,幾乎成垂直狀,周圍紋層向下彎,呈特殊的“V”字形條紋痕跡。 痕跡化石可以作為沉積速度的標(biāo)志,攝食痕跡和覓食痕跡反映沉積緩慢,穴居構(gòu)造則反映沉積迅速,。痕跡化石也是沉積物堅(jiān)硬程度的標(biāo)志。如果沉積物是軟的,在一紋層上形成
47、的足跡可以傳給下面的紋層,當(dāng)潛穴被較粗的沉積物填充,周圍的沉積物常常受到壓實(shí)。痕跡化石還可以顯示擇優(yōu)方向,這翻譯當(dāng)時(shí)的水流方向。5.7沉積體幾何形態(tài)和側(cè)向相變6野外化石的識(shí)別 6.1 這部分主要講野外化石識(shí)別的重要性以及識(shí)別方法。化石是沉積巖的重要組成部分,首先化石可以用來解決地層問題,確定序列年齡和別處巖石序列的對(duì)比關(guān)系。把化石鑒定到種的程度是不容易的,一般有待專家來做。話是可以指示水深、擾動(dòng)程度、鹽都和沉積速度,還提供古水流方向和古氣候的資料。有時(shí)沉積序列的全部環(huán)境解釋可能取決于幾種化石,也有時(shí)一種解釋會(huì)被新發(fā)現(xiàn)的化石推翻,在野外觀察化石應(yīng)注意其分布、保存、與沉積物的關(guān)系、化石組合及多樣性
48、和化石的成巖作用。6.2化石的分布和保存 在研究或者描述一個(gè)沉積序列時(shí),應(yīng)該注意化石的分布,只有在沉積物均一時(shí)才會(huì)出現(xiàn)巖石單位的化石可以均勻分布而不聚集在某一層位?;谔囟ǚ秶鷥?nèi)聚集,可能是水流活動(dòng)或在有利環(huán)境中形成的。 該書把化石在沉積物中的分布分為在原地生長(zhǎng)的和不在原地生長(zhǎng)的兩部分。包括原地聚集的化石和經(jīng)水流聚集的化石。通常在原地產(chǎn)出的化石有腕足類,雙殼類、珊瑚蟲、苔蘚蟲和層孔蟲。它們大多是群體生長(zhǎng),具有不成層的塊狀特征。孔洞在礁灰?guī)r中是常見的,大小孔洞都可以被內(nèi)部充填物和方解石膠結(jié)物充填。經(jīng)水流聚集的化石又分為經(jīng)風(fēng)暴水流搬運(yùn)的和經(jīng)微弱的水流的顛簸作用的,經(jīng)風(fēng)暴水流搬運(yùn)的有明顯的沖刷基底。經(jīng)微弱水流顛簸作用,清除掉較細(xì)的的泥沙可以使化石聚集起來,這種化石堆積一般稱延伸不好的透鏡體。 化石的擇優(yōu)取向是指長(zhǎng)形的貝殼或者骨屑瘦水流影響,其長(zhǎng)軸往往具有擇優(yōu)取向的特點(diǎn),海百合莖、筆石、長(zhǎng)形雙殼類、單體珊瑚、植物碎屑等常作為擇優(yōu)取向的特點(diǎn)。有些防偽可以代表生物生活期間的水流方向。6.3化石組合和多樣性 現(xiàn)存的化石及相互關(guān)系為環(huán)境分析提供有用的資料。化石組合也是死亡組合,是由生活在不同地區(qū)的動(dòng)物遺體組成的。他們?cè)谠乜僧a(chǎn)出化石,骨骸遷移很少,比如礁和巖隆?;芏嗖荒鼙4嫦聛?,
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