巖心描述和取樣

1、講課提綱巖心編錄、描述和取樣為年輕的海洋地質(zhì)學(xué)家準(zhǔn)備二零零七年九月青島巖心編錄描述和取樣（講課提綱）引言長(zhǎng)期以來，淺海地區(qū)都是利用表層取樣和柱狀取樣進(jìn)行海洋地質(zhì)調(diào)查和研究，研究深度有限。20世紀(jì)80年代，我國(guó)開始在近海海域進(jìn)行鉆探取樣，使海域第四紀(jì)研究深度大大增加。到目前為止，研究陸架區(qū)海洋第四紀(jì)沉積和地層的最深鉆孔是渤海BC1孔（孔深240.5m）,時(shí)間跨度最長(zhǎng)的鉆孔是南黃海 QC2孔，達(dá)到古地磁 Olduvai亞時(shí)頂界以下（約）。海域超過100 個(gè)全取心的淺鉆為研究我國(guó)陸架海域中更新世以來的沉積和地層奠定了基礎(chǔ)。不容諱言，海區(qū)的多數(shù)鉆孔還不能在整個(gè)鉆孔中采取未經(jīng)擾動(dòng)的巖心，加上巖心保管及地

2、質(zhì)編錄和取樣中仍然存在著不少問題，從而大大地降低了原始地質(zhì)資料的可靠性。作為課題人員，尚無力改變鉆探取心的落后狀態(tài)，但通過地質(zhì)編錄確認(rèn)巖心的可靠度則是責(zé)無旁貸的。地質(zhì)觀察是基礎(chǔ)這是地質(zhì)工作的至理名言。是以探索發(fā)現(xiàn)、解釋自然為目標(biāo)的地質(zhì)科學(xué)的性質(zhì)所決定的。它曾經(jīng)是20世紀(jì)60年代，地質(zhì)部門在“設(shè)計(jì)革命化”中提出的最重要的要求之一。它針對(duì)了當(dāng)時(shí)出現(xiàn)的地質(zhì)觀察薄弱，原始資料質(zhì)量降低而提出來的。對(duì)于海洋 地質(zhì)工作而言，“地質(zhì)觀察是基礎(chǔ)”也是顛撲不破的真理。海洋地質(zhì)學(xué)的發(fā)展歷史說明，它 的任何進(jìn)展都是由于技術(shù)進(jìn)步一一人的手和眼的延長(zhǎng)，使觀察能夠更加深入細(xì)致。發(fā)展新技 術(shù)，謀求長(zhǎng)柱狀樣和合格的鉆孔巖心一直

3、是近年來我國(guó)海洋科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)項(xiàng)目?？上?至今未取得突破性進(jìn)展。大多數(shù)海洋地質(zhì)調(diào)查仍然襲用著陳舊的取樣設(shè)備。目前為止，海洋地質(zhì)調(diào)查中最常規(guī)的可以直接觀察到地質(zhì)現(xiàn)象的只有各種取樣器采取的樣品一一表層取樣、柱狀巖心、鉆孔巖心。淺海鉆孔巖心，按現(xiàn)行的工程承包價(jià)，每進(jìn)尺一米，獲得的巖心靠港彳格大概是元 /米（意 味著用100元的人民幣來裱糊巖心切面，可以裱糊1530層）。國(guó)家每年耗費(fèi)大量資金在淺海打鉆，所獲得的有限巖心是彌足珍貴的。1巖心地質(zhì)編錄巖心地質(zhì)編錄的目的：巖心的地質(zhì)編錄，是將巖心所固有的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的、客觀的記錄和編排；使用規(guī)范化的地質(zhì)術(shù)語描述巖心的觀察結(jié)果；登記所有的樣品編號(hào)、采取

4、位置、分析目的。這應(yīng)該是一份巖心處理過程最完整的原始科學(xué)記錄和數(shù)據(jù)，具體要求如下：核對(duì)鉆探施工及現(xiàn)場(chǎng)描述記錄；在核對(duì)鉆探記錄與巖心保存狀況無虞的情況下才能剖開巖心，核對(duì)鉆探過程的重要原始數(shù)據(jù)，如掃孔記錄及殘留巖心。提取巖心次數(shù)，目的在于確認(rèn)該回次巖心在鉆孔中的位置。并評(píng)價(jià)巖心可能丟失部位。當(dāng)巖心剖開以后，必須重新丈量每個(gè)回次，每管巖心的實(shí)際長(zhǎng)度，并記錄在案。認(rèn)真查 看每回次巖心頭尾是否是真巖心，以便決定取舍。確認(rèn)一個(gè)回次多個(gè)巖心管中巖心是否連接。確認(rèn)巖心的擾動(dòng)程度，以評(píng)價(jià)取樣的可靠性對(duì)巖心進(jìn)行地質(zhì)編錄，首先是鑒別巖心的擾動(dòng)程度。當(dāng)巖心修平之后，第一件事是確認(rèn)巖心的擾動(dòng)程度，我們將巖心擾動(dòng)分為3

5、級(jí)：第一級(jí)一一輕微擾動(dòng)的，沉積構(gòu)造基本未遭破壞，巖心的邊緣受鉆具壓力，呈現(xiàn)輕微的上凸彎曲，但巖心的中心部分保持了原狀，未變形（完全未擾動(dòng)的巖心，在當(dāng)前鉆探技術(shù)條件下，幾乎不存在。）；第二級(jí)一一嚴(yán)重?cái)_動(dòng)的，沉積構(gòu)造已遭受破壞，但層理構(gòu)造中的細(xì)層還清晰可見，然而沿層理已產(chǎn)生拉伸和流動(dòng)變形，但是尚未遭受穿越層理面的碎屑的混合。表示沉積物尚未混雜；第三級(jí)一一混雜的，混雜巖心比較容易鑒定，它呈現(xiàn)出不同的土塊，顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造混雜，非正常狀態(tài)沉積；或有泥漿混入；或下部軟弱層液化，沿壓力薄弱處穿刺灌入，它常常處于巖心的中心位置，類似變形構(gòu)造的“火焰構(gòu)造”。巖心混雜可能由于孔壁坍塌或清孔不干凈，或套管跟進(jìn)不及

6、時(shí)，或 鉆進(jìn)壓力過大等原因造成的。從鉆孔巖心獲取資料，主要取自擾動(dòng)程度為第一級(jí)的巖心；擾動(dòng)程度第二級(jí)巖心只能作 為參考，它僅允許應(yīng)用于在有限的較薄層位中的混合樣品采集；擾動(dòng)程度第三級(jí)巖心一一混 雜巖心，絕對(duì)不能使用，禁止在其中采取任何樣品。哪怕是稍做參考，也只會(huì)帶來混亂和假 象為巖心描述和取樣做好準(zhǔn)備修平巖心是一項(xiàng)必要的，然而是目前最被忽視的步驟。以自然斷面或僅僅是鋼絲拉平的 表面作為巖心描述和照相的基面，都不足以全面細(xì)致地展現(xiàn)沉積構(gòu)造和沉積物的變化，因此 看似簡(jiǎn)單的修平巖心，是不可忽略的重要步驟（圖1）。修平使用的工具是刀刃鋒利平整，極薄的優(yōu)質(zhì)鋼刀，我們?cè)囼?yàn)過多種刀具，最后采用了修鞋廠手工削

7、皮子用的刀。巖芯剖開后，在巖芯管上巖芯起始位置刻一個(gè)零點(diǎn)標(biāo)志，以便成為今后觀測(cè)巖芯的標(biāo)志點(diǎn)。做好固定標(biāo)尺。在丈量巖芯、描述素描巖芯和取樣都要使用同一標(biāo)尺，因此每剖開一管 巖芯都必須安放固定標(biāo)尺，從一開始到這管巖芯封存，都要避免移動(dòng)標(biāo)尺。另外還需要準(zhǔn)備多種帶有各種顏色標(biāo)記的牙簽，以備取樣時(shí)使用。圖1修平的QC2孔巖芯表面，展現(xiàn)了沉積層的細(xì)微特征按規(guī)定格式記錄巖芯描述的全過程和觀察結(jié)果；記錄全部樣品 的位置、數(shù)量、分析目的和要求；記錄樣品的現(xiàn)場(chǎng)觀察描述。我們?cè)趲r心的地質(zhì)編錄過程中自定了幾種記錄格式來規(guī)范自己的編錄過程。曾經(jīng)使用過以下兩種編錄表格（圖 2、3）:巖芯描述卡片 鉆孔巖芯描述卡片，是為了

8、記錄最原始的巖芯地質(zhì)資料而設(shè)計(jì)的。它 除了記錄巖芯保存狀況，地質(zhì)描述和素描之外，只記錄與觀察巖芯直接相關(guān)的位置和涂片編 號(hào)等數(shù)據(jù)，不記錄其它取樣數(shù)據(jù)（圖2）X X鉆孔巖芯描述卡片標(biāo)尺1020304050孔號(hào)巖芯管號(hào)AB管回次cm巖心描述：圖2巖心描述卡片 為分層編號(hào)巖心地質(zhì)綜合編錄表以下是鉆孔巖芯地質(zhì)綜合編錄表的格式（圖3）。由主要鉆探參數(shù)，地質(zhì)描述記錄和取樣記錄三部分組成。X X鉆孔巖芯地質(zhì)綜合編錄表孔號(hào)位置孔深開孔日期終孔日期地層單元孔深m分層深度m分層序號(hào)回次編號(hào)回次 深度m回 次 采 取 率分 層 采取 率巖 芯 管 編 號(hào)巖性柱狀圖巖 芯 擾 動(dòng) 狀 態(tài)譏積構(gòu)造巖芯描述（此列寬度按實(shí)

9、際需要加寬）（接下表）（接上表）涂揭X取樣記錄透射樣品古 地 磁 樣 品14C測(cè) 年 樣 品E S R測(cè) 年 樣 品其 它 測(cè) 年 樣 品譏 積 物 粒 度 分 析碎屑礦物黍自土礦物結(jié)核和礫石化 學(xué) 分 析 樣 品微 體 古 生 物抱 粉 分 析 樣 品軟 體 動(dòng) 物 化 石其它備注圖3巖心地質(zhì)綜合編錄表取樣記錄的格式：劃一橫線，橫線上為樣品編號(hào)橫線下為取樣位置。式樣如下：樣品編號(hào)取樣位置(xx m- x x n)我們記錄的樣品位置是該樣品在巖芯管中實(shí)際測(cè)到的位置，而不是換算后的深度。這樣做避免了在取樣過程中花時(shí)間做換算工作。多種樣品在取樣現(xiàn)場(chǎng)由不同的取樣人員各自換算既耽誤時(shí)間又容易出錯(cuò)，而在

10、以后統(tǒng)一換算可以減少錯(cuò)誤。對(duì)于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)樣品特征確定的某些樣品分析的特殊要求或目的，應(yīng)在備注欄予以注明， 例如作為濁積層或韻律層的一組粒度分析樣品，氧化間斷面、古土壤、淋溶層、淀積層等要 求做某些鹽類分析的樣品等等。以備在送樣單上注明，并作為后期整理資料的依據(jù)。1.2 巖心編錄、觀察、描述和取樣流程巖心編錄、觀察、描述和取樣流程圖處理巖心是最重要的地質(zhì)觀察和研究過程，是整個(gè)研究工作的基礎(chǔ)。它包括剖樣、地質(zhì) 編錄、取樣及封存等幾個(gè)大步驟。制定一個(gè)科學(xué)的工作流程，是組織好一個(gè)協(xié)調(diào)的團(tuán)隊(duì)的重1985年以來我們?cè)?jīng)采用過巖芯A巖芯 B磁化率與分配樣品取X光透射抽真空、封存取 樣要步驟，每個(gè)項(xiàng)目科學(xué)技術(shù)負(fù)

11、責(zé)人必須親自完成這個(gè)步驟?，F(xiàn)將 的巖心編錄、觀察、描述和取樣流程略加修改（圖 4）,介紹如下，以供參考:抽真空、封存圖4巖芯編錄、觀察、描述和取樣流程圖（據(jù)楊子廖：淺海及平原區(qū)第四紀(jì)地質(zhì)鉆孔原始資料可靠性的評(píng)價(jià)海洋地質(zhì)動(dòng)態(tài),1985年7期,3-6頁修改。）在這個(gè)流程中，還應(yīng)該制定出詳細(xì)的操作規(guī)程，以保證巖心處理的質(zhì)量。其中有些關(guān)鍵性的步驟，對(duì)提高整個(gè)鉆孔原始資料的質(zhì)量至關(guān)重要。這些步驟是（見 1 2 2）:對(duì)流程圖關(guān)鍵步驟的解釋摘出流程圖中若干關(guān)鍵步驟進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼f明：修平 在（1 1 3）節(jié)中已經(jīng)強(qiáng)調(diào)了修平巖芯的必要性和重要性?，F(xiàn)在，提供幾點(diǎn)我們?nèi)绾翁幚碓?jīng)遇到過的問題供大家參考。i ）保持刀

12、刃的鋒利和刀的正、背面清潔光滑，以免帶起表面的泥；ii ）對(duì)于流塑狀態(tài)的巖芯，應(yīng)當(dāng)自然風(fēng)干至軟塑狀態(tài)時(shí)再予修平，iii ）遇到貝殼、礫石、結(jié)核等大顆粒物質(zhì)時(shí)，必須避開，必要時(shí)先將表面大顆粒物取出，待巖芯修平后再置放于原位。iv ）修平巖芯應(yīng)該沿層理方向修整，保持修整面清潔，禁止用粗毛刷清 掃表面，不可在表面“抹稀泥”。涂片及現(xiàn)場(chǎng)鑒定這是一種可以快速、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)地獲得很多地質(zhì)信息的手段。只需要取微量樣品（一小挖耳勺）制成涂片（在載玻片上用蒸儲(chǔ)水化開，攤開，在酒精燈下烤干形成薄膜）。在偏光顯微鏡下鑒定。涂片鑒定可以獲得如下信息：i ）顆粒與基質(zhì)組分；ii ）顆粒組分的比例關(guān)系；iii ）顆粒結(jié)構(gòu)參

13、數(shù)（可進(jìn)一步區(qū)分不同礦物組分中的礦物結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括顆粒大小、顆粒形態(tài)、顆粒表面特征等）；iv）顆粒的礦物組分及其目估含量。不僅有常見礦物，還應(yīng)確定常見重礦物；碳酸鹽礦物中的自形晶體、碎屑狀及泥晶狀等；確定自生礦物及有指相意義礦物的種類；v）生物組分。涂片法可以在處理巖心過程中廣泛應(yīng)用，并可以及時(shí)將所獲得成果反饋到巖芯描述的內(nèi)容中去。涂片法獲得的成果和數(shù)據(jù)，還可以用統(tǒng)計(jì)法和作圖法加以歸納。涂片鑒定的記錄格式，原來我們是每個(gè)樣品一張卡片，記錄比較自由，后來根據(jù)整理資料和統(tǒng)計(jì)要求，認(rèn)為做個(gè)表格規(guī)范一下要求還是必要的。推薦一個(gè)參考表格如下（圖5）：涂片鑒定的最后步驟是封片保存。將已鑒定的涂片加上蓋玻片

14、，用加拿大樹脂封片，用 玻璃刀刻上編號(hào)，保存在玻片盒中。X X鉆孔巖芯涂片鑒定記錄卡片鉆孔編號(hào)深度涂片編號(hào)顆粒與基質(zhì)組分的比例關(guān)系項(xiàng)目顆 粒結(jié) 構(gòu) 參數(shù)礦物組分目估含量常見輕礦物顆粒：常見重礦物顆粒：顆碳酸鹽礦物：粒自生礦物：與有指相意義礦物：基巖屑質(zhì)生物組分組黏土礦物分基膠體鐵氧化物質(zhì)泥晶碳酸鹽其它注項(xiàng)目中前5項(xiàng)應(yīng)按礦物種類進(jìn)一步劃分。鑒定人：年 月日?qǐng)D5巖芯涂片鑒定記錄卡片素描與描述 描述巖芯并進(jìn)行素描是對(duì)巖芯進(jìn)行宏觀研究的最重要步驟，其質(zhì)量好壞取 決于研究者的地質(zhì)素養(yǎng)和觀察能力。在描述中應(yīng)正確地使用地質(zhì)術(shù)語。由于素描是一個(gè)對(duì)巖芯細(xì)致觀察的過程，建議先素描，后描述。如實(shí)地作巖芯素描并與 照

15、片對(duì)照。素描圖首先要求真實(shí)可靠，并應(yīng)反映出觀察者對(duì)地質(zhì)體的認(rèn)識(shí)水平。在素描時(shí)， 容易出現(xiàn)兩種傾向，一種是雖然真實(shí)，但缺乏對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象的明確認(rèn)識(shí)；另一種傾向是只有對(duì) 地質(zhì)現(xiàn)象的主觀概念化認(rèn)識(shí)，而缺乏真實(shí)的形象。兩者都是不可取的（圖6）。圖6巖芯素描圖舉例QC2孔第40層巖芯素描圖素描之后進(jìn)行巖芯描述。描述過程是綜合應(yīng)用現(xiàn)代沉積學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)、及第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)知識(shí)觀察、認(rèn)識(shí)地質(zhì)體并進(jìn)行科學(xué)判斷的過程。任何一種忽視直接觀察描述片面依賴實(shí)驗(yàn) 分析結(jié)果的做法都是錯(cuò)誤的。描述沉積物巖芯的基本要求是用準(zhǔn)確的地質(zhì)語言記錄巖石學(xué)的基本屬性，根據(jù)其屬性的不同，劃分自然層。不同觀察者對(duì)巖芯的描述常常是隨意性較大，簡(jiǎn)繁不

16、一，為了規(guī)范描述內(nèi)容，現(xiàn)在重申對(duì)沉積物描述的一般要求。對(duì)于每個(gè)“層 （bed）應(yīng)描述的內(nèi)容是：沉積物的顏色及其分布目前描述沉積物的顏色全憑個(gè)人感覺，差別很大；甚至同一人對(duì)同一標(biāo)本在不同時(shí)間，可能描述為不同顏色。因此急待規(guī)范。20世紀(jì)60年代土壤研究所曾經(jīng)制定了一套色標(biāo)，采用不同顏色土壤粉末標(biāo)定后裝瓶作為對(duì)比色標(biāo)，其優(yōu)點(diǎn)是與天然 沉積物顏色一致，但攜帶使用都不方便，而且要不斷更新。未能在地學(xué)界推廣。我們?cè)?jīng)使 用過一套美國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)制定的色標(biāo)，每個(gè)顏色都有代碼，方便適應(yīng)。許多國(guó)家都使用這個(gè)色標(biāo)，也便于對(duì)比。建議我們也使用這個(gè)色標(biāo)。20世紀(jì)50年代末丁國(guó)瑜曾經(jīng)用反射光譜光度計(jì)研究華北第四紀(jì)沉積物的顏

17、色，獲得了不同沉積物對(duì)不同波長(zhǎng)的可見光光譜反射率、色調(diào)、亮度和飽和度等顏色參數(shù)。為數(shù)學(xué)處理沉積物的顏色變化進(jìn)行了有益的嘗試。這是一個(gè)在淺海沉積物研究中值得深入的方向。沉積物的灰度也是沉積物顏色的重要屬性，在大洋中應(yīng)用是很成功的，在淺海中還處于 試驗(yàn)階段。注意并描述沉積物的顏色變化，在一個(gè)層中，沉積物的顏色可以是均一的，陸架區(qū)的沉 積物大多數(shù)顏色是不均一的，如斑雜色、條帶狀、漸變的等，它常常代表了沉積環(huán)境多變， 顏色的突變也常代表沉積環(huán)境的突變。沉積物巖性，定名及其變化建議采用Fork、Andrews和Lewis (1970)提出的碎屑沉積物分類方案，由于該分類毋需三組分的精確含量，只要泥/砂和

18、粉砂/黏土的比率即可定名，這最適合目測(cè)定名，應(yīng)用十分方便。對(duì)于沉積物在縱橫兩個(gè)方向上的變化，在鉆孔和柱 狀巖芯中只能描述縱向上的變化。要十分重視對(duì)韻律層、互層和夾層的描述，和對(duì)于沉積物 粒序，細(xì)層的接觸關(guān)系的描述。碎屑沉積物顆粒組分及其結(jié)構(gòu)參數(shù)肉眼觀察(借助于x 10的放大鏡)可以大致確定碎屑顆粒的常見礦物組分，及其結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括顆粒形態(tài)、顆粒大小、分選性和顆粒表面特 征。至于雜基和膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)一般情況下肉眼觀察比較難于確定。需要借助于涂片及松散沉 積物膠結(jié)片的顯微鏡下觀察。沉積構(gòu)造 包括層理構(gòu)造、層面構(gòu)造、變形構(gòu)造。正確鑒別沉積構(gòu)造對(duì)于認(rèn)識(shí)沉積環(huán) 境和沉積相的劃分，至關(guān)重要。將在第2節(jié)巖心描

19、述的基礎(chǔ)知識(shí)中簡(jiǎn)述之。 化石、生物遺跡、有機(jī)組分及有機(jī)質(zhì)脈化石指肉眼能見的大化石， 在可能情況下盡量鑒定出化石種類，必要時(shí)送交古生物人員鑒定。但在描述時(shí)要注意生物遺跡，包括生物潛 穴和植物根孔及根管。有機(jī)組分主要是泥炭、碳化植物碎屑、含碳質(zhì)沉積物，以及生物潛穴 周壁的碳質(zhì)薄膜等。有機(jī)質(zhì)脈是切穿層理的碳質(zhì)細(xì)脈，是沿細(xì)小裂隙含碳泥質(zhì)沉積物擠入， 也可能也是生物活動(dòng)的遺跡。含碳的泥質(zhì)層呈壓扁層理或脈狀層理，屬于沉積構(gòu)造，與有機(jī) 質(zhì)脈成因不同，不應(yīng)混同。碳質(zhì)沉積不僅具有指相意義，而且一定量的碳質(zhì)沉積，是極佳的 14C測(cè)試材料。礫石、結(jié)核、泥礫 、碎屑巖脈這是概念完全不同的幾種沉積體或沉積構(gòu)造，獨(dú)立的礫

20、石孤立地存在于細(xì)粒沉積物之中，尾部常伴有拖曳的痕跡。它見于潮間帶或三角洲前緣 高能環(huán)境。結(jié)核是常見的化學(xué)成因的構(gòu)造，它有同生結(jié)核、成巖結(jié)核和后生結(jié)核之分，但在海洋沉積物中它常成為礫石搬運(yùn)，特別是多孔的鈣質(zhì)結(jié)核，容重較輕，更易于搬運(yùn)。結(jié)核也 可構(gòu)成滯留沉積的組成部分。因此要認(rèn)真鑒別它的沉積狀態(tài)是結(jié)核還是礫石。泥礫是泥裂的 進(jìn)一步演變的產(chǎn)物，未固結(jié)的沉積物露出水面，在烈日暴曬下形成泥裂，泥裂進(jìn)一步發(fā)展， 干裂片邊緣翹起，呈片狀剝離，再經(jīng)水浸泡，棱角圓化，形成扁平礫石，其表面常見一圈氧 化暈，在原地或經(jīng)過短距離搬運(yùn)再沉積。常見于海濱、潟湖、湖沼濱岸，這是沉積物露出水面，并遭受短期侵蝕的標(biāo)志（圖 7）

21、。碎屑巖脈：飽和水的細(xì)砂和粉砂具有很大的活動(dòng)性，在 差異壓力作用下沿上覆沉積層的裂隙穿刺灌入，形成碎屑巖脈。一般規(guī)模為數(shù)厘米。它是一 種特殊的變形構(gòu)造。它是下部層位的沉積物，在這個(gè)部位取樣，不代表該層沉積物，應(yīng)該避免。圖7南黃海84站位抓泥斗樣品中的礫石（A）和QC1孔一105.52m巖芯中泥礫沉積木造及礫石（B）。 間斷面 間斷面普遍存在于沉積層中，一套“連續(xù)”的沉積層中“連續(xù)”只是相對(duì) 的，而不連續(xù)（即間斷）則是絕對(duì)的。在描述巖芯時(shí)需要特別關(guān)注的是指層序或體系域的缺 失；沉積環(huán)境改變?cè)斐蔁o沉積及相序的中斷；或上部強(qiáng)動(dòng)力條件對(duì)下部沉積層的侵蝕切割。 這些間斷面是區(qū)域性的，具有地層學(xué)或沉積環(huán)境

22、劃分意義，常常是層序地層的層序邊界、體 系域邊界、或準(zhǔn)層序邊界；或者是沉積環(huán)境在垂向序列上的突變。鉆孔中描述間斷面舉例：侵蝕切割，沉積相序不連續(xù)，氧化及銹染（圖8）圖8鉆孔中的沉積間斷面舉例： A氧化及銹染，B侵蝕切割。9）。 層位錯(cuò)動(dòng)鉆孔中較難遇到沉積層的錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象，但有時(shí)也能發(fā)現(xiàn)，它們產(chǎn)生于泥質(zhì)層 中，大多數(shù)與斷裂構(gòu)造無關(guān)，可能是沉積物差異壓實(shí)的產(chǎn)物（圖圖9巖芯中發(fā)現(xiàn)的沉積層中的層位錯(cuò)動(dòng)揭片揭片又稱漆膜揭片是 20世紀(jì)80年初代由荷蘭傳入的一種保存原狀樣品的有效方法，至今仍在荷蘭使用。傳入我國(guó)后在廣州、上海、青島的海洋地質(zhì)單位曾廣泛應(yīng)用。并將硝酸纖維原漆改變成聚醋酸乙烯乳液（白乳膠），效果相

23、同，不僅降低了成本，而且避免了硝酸纖維原漆對(duì)人體的毒害和運(yùn)輸儲(chǔ)存過程中的易燃易爆問題，只是制作完成之后需要一定時(shí)間（約24小時(shí)）使其徹底風(fēng)干。做好的揭片，順序保存在專門定做的木箱中（圖10）。照相使用數(shù)碼相機(jī)拍攜做好標(biāo)尺，不要圖省白色無光油漆為底色,做好標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)，色標(biāo)作為顏色標(biāo)準(zhǔn);固定拍攝距離，相機(jī) 固定光源，采用色溫圖10鉆孔揭片及揭片箱巖芯，比之以往，方便很多。但是有些步驟仍然是不可忽略的：事而用鋼卷尺。鋼尺反光，而且刻度太細(xì)，建議自制木尺，用b使之與巖芯表面取平；采用紅、黃、綠三原色，照相時(shí)置于巖芯側(cè)，以便后期制作時(shí)垂直對(duì)準(zhǔn)所拍巖芯段的中心點(diǎn)；接近日光的光源，固定亮度和照明距離，事先用測(cè)

24、光計(jì)測(cè)量所排范圍內(nèi)亮度是否均勻（不要在陽光下拍攝，一則日光多變，二則巖芯不宜暴曬）。 巖芯照片兩端需各保留 1/4的重疊部分，以備接圖。所有這些都可以設(shè)計(jì)在一個(gè)固定架上完成，保持光源和相機(jī)不動(dòng)，巖心芯水平滑動(dòng)。海洋地質(zhì)研究所巖芯庫(kù)購(gòu)置了一臺(tái)巖芯圖片高分辨率采取儀，其功能就是進(jìn)行巖芯掃描照相。其優(yōu)點(diǎn)是采用線陣 CCD300dpi;圖象數(shù)字錄入；使用一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，使線陣采集圖象數(shù) 據(jù)與巖芯滑動(dòng)同步，。保證圖象不會(huì)產(chǎn)生邊緣變形。X光透射照相X光透射照相光透射照相是研究沉積構(gòu)造的有效手段它能發(fā)現(xiàn)肉眼不易察覺的沉積構(gòu)造。至今仍是沉積學(xué)研究的主要手段。建議恢復(fù)這項(xiàng)技術(shù)。傳統(tǒng)的方法是用透明矩形塑料盒取樣。取

25、樣盒規(guī)格60m訴8mrh（ 200mm 口邊為刀刃狀，四角有排氣小眼，便于壓入巖芯。原來我們采用一種規(guī)格較小的取樣盒，現(xiàn)在的規(guī)格是1995年在韓國(guó)處理巖芯時(shí)所采用，X光照片便于印刷成冊(cè)，比較實(shí)用。將取樣盒連續(xù)壓入巖芯表面取樣，加蓋后用透明膠帶封閉并用記號(hào)筆編號(hào)。箭頭標(biāo)明向上方向。貼好鉛字后就可以進(jìn)行X光透射照相了。 X光發(fā)射管的能量選擇需通過試驗(yàn)確定。照相后樣品可長(zhǎng)期保存，也可以用于今后的微量取樣。近年國(guó)外有采用比較先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行X光透射照相，即采用 X光斷層掃描透射照相技術(shù)（CT技術(shù)），可以不取樣直接將整管巖芯進(jìn)行掃描照相。2巖心描述的基礎(chǔ)知識(shí)沉積學(xué)基礎(chǔ)關(guān)于描述巖芯的沉積學(xué)基礎(chǔ)， 建議參考何

26、起祥研究員等編著的 中國(guó)海洋沉積地質(zhì)學(xué)中國(guó)海洋地質(zhì)叢書之二第一篇一總論。雖然在此書前言中作者自謙地寫道：“本書的第一篇主要的對(duì)象是年輕的海洋沉積學(xué)家和攻讀海洋沉積學(xué)的學(xué)生們。”我認(rèn)為即使是工作本節(jié)內(nèi)容多多年的沉積地質(zhì)學(xué)者，在描述巖芯之前，重溫本書的相關(guān)內(nèi)容，也會(huì)大有裨益。摘自何起祥等的中國(guó)海洋沉積地質(zhì)學(xué)（2006）并參考劉寶理何曾允孚的巖相古地理基礎(chǔ)和工作方法（1985）在陸架淺海，我們更多接觸到的是陸源碎屑沉積物，在前述 1.2.2 對(duì)流程圖關(guān)鍵步驟的解釋” 一節(jié)的“素描與描述”中對(duì)沉積物的顏色及其分布等8個(gè)問題做了初步闡述，現(xiàn)根據(jù)需要就碎屑沉積物的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造兩項(xiàng)內(nèi)容擷其要者簡(jiǎn)述之：陸源碎屑

27、沉積物的結(jié)構(gòu)沉積物的結(jié)構(gòu)是非常重要的成因標(biāo)志。描述陸源碎屑沉積物的結(jié)構(gòu)，主要內(nèi)容是：顆粒大小、顆粒形態(tài)、顆粒表面特征、雜基和膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)。顆粒大小 肉眼鑒定碎屑沉積物的顆粒大小和分布，依靠手感，并借助于1020倍的放大鏡。熟練的地質(zhì)人員可以成功地分辨出砂中的粗砂、中砂、細(xì)砂，砂質(zhì)沉積物和泥及泥質(zhì)沉積物，但憑肉眼鑒別出粉砂質(zhì)或黏土質(zhì)的可靠度甚低。只有黏土（按Folk）塑性極強(qiáng)，在潮濕狀態(tài)時(shí)可搓成 1mm直徑的細(xì)條，并饒手指一圈而不出現(xiàn)裂紋?，F(xiàn)場(chǎng)的涂片鑒定可以彌補(bǔ)肉眼鑒定之不足。至于沉積物的粒度參數(shù)，有賴于粒度分析。建議在整理資料時(shí)應(yīng)用概率累計(jì)曲線。并再次提醒大家小于46的顆粒大多屬于懸浮組分，有

28、些甚至呈膠體狀態(tài)搬運(yùn)，它的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)機(jī)制絕對(duì)不同于粗粉砂以上粒級(jí)的推移搬運(yùn)機(jī)制；顆粒在水體中的沉降也遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于粗于 46的顆粒。水愈深這個(gè)現(xiàn)象就愈明顯。因此一個(gè)樣品中粗、細(xì)組分常常是不同時(shí)期的。將粗于46的顆粒的分析解釋方法簡(jiǎn)單地用于細(xì)顆粒的動(dòng)力學(xué)分析是非常危險(xiǎn)的。將粒度曲線中細(xì)顆粒的的峰值，與粗組分的峰質(zhì)一并稱為“雙峰”或“多峰”也 是錯(cuò)誤的。顆粒形態(tài) 通常觀察描述碎屑顆粒形態(tài)是指顆粒的圓度、球度、和形狀。肉眼觀察描述時(shí)球度只在細(xì)礫以上級(jí)別的顆粒和片狀礦物中描述。圓度應(yīng)用Ressel和Taylor的碎屑顆粒標(biāo)準(zhǔn)圓度分級(jí)，分為 5級(jí)，即：棱角狀、次棱角狀、次圓狀、圓狀和極圓狀5級(jí)，可以根據(jù)

29、顆粒角、棱、面的磨蝕程度肉眼判斷顆粒的圓度（圖 11）圓度分級(jí)圓度特征投影肉眼判斷顆粒的圓度的標(biāo)準(zhǔn)角棱面棱角狀顆粒無磨蝕，形態(tài)明顯無磨蝕，形態(tài)明顯無磨蝕，形態(tài)明顯次棱角狀顆粒開始磨蝕無磨蝕，形態(tài)明顯無磨蝕，形態(tài)明顯次圓狀顆粒消失圓化開始磨蝕無磨蝕，形態(tài)明顯圓狀顆粒消失圓化消失圓化開始磨蝕極圓狀顆粒消失圓化消失圓化消失圓化圖11Ress el 和Tayl or的碎屑顆粒標(biāo)準(zhǔn)圓度分級(jí)顆粒的表面特征是指一些在肉眼或顯微鏡下，甚至掃描電子顯微鏡下才能看到的沉積 物顆粒表面微細(xì)結(jié)構(gòu)。主要的觀察對(duì)象是石英砂顆粒，石英顆粒在于透明無解理，硬度較大各向均一，不易產(chǎn)生礦物表面自身特征造成的形態(tài)干擾，又是碎屑沉積

30、顆粒的主要成分。其表面特征最能反映顆粒表面經(jīng)歷的動(dòng)力狀態(tài)，是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的研究沉積動(dòng)力環(huán)境的新方法。石英砂顆粒表面形態(tài)主要包括顆粒的磨光度，顯微刻痕或蝕痕，機(jī)械撞擊的坑槽、斷口，化學(xué)溶蝕、化學(xué)沉淀和再結(jié)晶。1968年，Krinsley 和Donahue總結(jié)了石英砂表面結(jié)構(gòu)及其成因意義（圖12）。雖然石英砂顆粒表面結(jié)構(gòu)特征的掃描電子顯微鏡研究是一項(xiàng)專門的研究，但它仍然是由沉積學(xué)家來完成。因此在描述巖芯時(shí)，就要選擇適當(dāng)?shù)牟蓸訉游?。濱海風(fēng)成冰川成巖高能帶中低能熱帶沙漠海岸砂冰川冰水波型紋溶蝕（破波帶）海灘1.方向不1.梯形、V1.蛇曲脊；1.蛇曲脊；1.各種貝殼狀斷冰JI 1發(fā)育程相對(duì)較

31、規(guī)則的V形坑，隨著2.遞變??；2.遞變弧。口； 2.極高的8的度不同平的無形坑，平均能量的增3.在化學(xué)突起（與濱岸和風(fēng)圓化。的彎曲特征表深度M,密加，梯形坑和機(jī)械作成環(huán)境比較）；的分枝面。度2條被雜亂排用下，上述3.近乎平行的階狀細(xì)紋。/ 2./世,列的V形特征多被梯；4.弧形階2.直線型坑取代；規(guī)則的坑梯；5. 各種長(zhǎng)或彎曲的2.高能帶狀表面或度的擦痕；6.刻槽；與低能帶“霜面”疊瓦狀塊狀斷口，3.塊狀或之間，存在所取代。貌似陡峭的拱脊；貝殼狀斷著連續(xù)的7.不規(guī)則的凹坑，口。過渡帶。與貝殼狀斷口伴生；8.棱狀面紋，由一系列平行棱組成,并具極細(xì)粒背景。圖12石英砂顆粒表面結(jié)構(gòu)特征及其成因意義（

32、 Krinsley和Donahue,參照何起祥等2006和劉寶培等，1985修改）在南黃海的QC2孔和若干柱狀樣中曾應(yīng)用掃描電子顯微鏡進(jìn)行石英砂的表面特征研（圖 13、14、15）,并取得對(duì)沉積環(huán)境解釋的有效成果。圖13南黃海QC2孔若干石英砂顆粒表面結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖像（之一）A、B、C D、E、F、G 一組潮流砂的石英顆粒掃描電鏡相片：A QC2-11 ,次圓狀，具階梯狀解理，有撞擊坑，凹處有次生硅沉淀。B QC2-14,次圓狀，具貝殼狀斷口，較老的凹面密布溶蝕網(wǎng)紋，撞擊面上有 V形坑、貝殼狀斷口、階梯狀斷痕，可見顆粒脊溶蝕圓化，表面有零星硅質(zhì)沉淀。C QC2-15,圖QC2-14局部放大，

33、可見顆粒脊溶蝕圓化。D QC2-16 ,次圓狀，具階梯狀斷口，有大量V形撞擊坑和少量刻痕，粒脊、邊角溶蝕圓化。 E QC2-37,極圓狀，表面具 V形撞擊坑和少量刻痕，具階梯狀斷口，粒脊、邊角和刻痕均溶蝕圓化，有小的溶蝕坑。F QC2-39次棱角狀，具階梯狀斷口和貝殼狀斷口，左下角有一明顯的撞擊坑，及放射狀粒脊，粒脊和邊角均已溶蝕圓化。右側(cè)較老的表面具網(wǎng)狀溶蝕紋。圖14南黃海QC2孔若干石英砂顆粒表面結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖像（之二）G接前圖潮流砂的石英顆粒掃描電鏡相片。G QC2-43 ,次圓狀，具階梯狀斷口， V形撞擊坑和圓形撞擊坑。粒脊和邊角均已溶蝕圓化，表面附著次生石英晶體。H QC2-73,

34、次棱角狀，方形，具鱗剝現(xiàn)象,H I、J、K L 一組潮間帶石英砂顆粒的掃描電鏡相片:表面布滿瘤狀溶蝕網(wǎng)紋和溶蝕坑I QC2-75,碟形坑局部，碟形坑內(nèi)外疊加了大量小型 V形和圓形撞擊坑,顆粒粒脊和邊角溶蝕圓化，左下側(cè)具溶蝕圓化的階梯狀斷口。J QC2-81 ,碟形坑局部，碟形坑內(nèi)外疊加了大量小型V形和圓形撞擊坑，顆粒粒脊和邊角溶蝕圓化，左下側(cè)具溶蝕圓化的階梯狀斷口。K QC2-88,次圓狀，具階梯狀斷口和貝殼狀斷口，平坦表面及邊緣上發(fā)育V形撞擊坑。粒脊輕微圓化，有少量次生硅質(zhì)結(jié)晶。L QC2-90極圓狀，磨圓度高，表面具有大量V形和圓形撞擊坑。圖15南黃海QC2孔若干石英砂顆粒表面結(jié)構(gòu)的掃描電

35、鏡圖像（之三）N, O, P, Q, R, S 一組河流相石英砂的掃描電鏡相片；T三角洲前緣沉積：M QC2-47次圓狀，表面布滿溶蝕坑、溶蝕槽、溶痕和溶蝕網(wǎng)紋（河漫灘風(fēng)化石英砂顆粒）。O, P河床相石英砂顆粒：N QC2-67次棱角狀，具碟形和 V形撞擊坑、貝殼狀斷口和階梯狀斷口，粒脊輕微圓化，表面附著少量次生硅質(zhì)結(jié)晶，底面殘留圓滑的顆粒表面。O QC2-96次棱角狀，具碟形坑和清晰的貝殼狀斷口和階梯狀斷口，顆粒邊角磨圓，粒脊清晰，稍圓化，極少附著次生硅。P QC2-97圖QC2-96的局部放大。Q, R, S感潮段河流河床相沉積石英砂顆粒：Q QC2-98次棱角狀，立方體形，表面布滿溶蝕溝

36、，瘤狀溶蝕網(wǎng)紋，具明顯的鱗剝現(xiàn)象。R QC2-119次圓狀，具V形撞擊坑和碟形坑，表面溶蝕強(qiáng)烈，布滿溶蝕網(wǎng)紋，粒脊和邊角均圓化，具鱗剝現(xiàn)象，有次生石英結(jié)晶附著。S QC2-120圖119的局部放大。T三角洲前緣沉積的石英砂顆粒：T QC2-112次圓狀，具碟形坑和少量 V形坑，表面溶蝕強(qiáng)烈，布滿蜂窩狀及瘤狀溶蝕網(wǎng)紋、溶蝕坑，具鱗剝現(xiàn)象，粒脊和邊角均圓化，有次生硅結(jié)晶。雜基和膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)沉積物的雜基（又稱基質(zhì)）是指顆粒組分在粒度分布上不連續(xù)的細(xì)粒組分，在砂屑沉積中是指小于5細(xì)粉砂一黏土的懸浮組分。雜基在沉積物中起著支撐主碎屑顆粒的作用。雜基分為原生的和次生兩種，前者與主顆粒同時(shí)沉積形成，是沉積動(dòng)

37、力 環(huán)境的重要標(biāo)志，代表沉積物形成時(shí)介質(zhì)的渾濁度，亦反映沉積介質(zhì)的物理化學(xué)條件。后者 是沉積后形成的雜基，有孔隙水沉淀形成的和外來物質(zhì)加入形成的，還有沉積物壓實(shí)固結(jié)過程中泥化形成的假雜基，都是次生雜基。當(dāng)利用雜基進(jìn)行沉積粒度分析時(shí)，應(yīng)區(qū)別雜基性質(zhì)，排除次生雜基。膠結(jié)物是指化學(xué)或膠體沉淀的產(chǎn)物，它也有原生和次生之分。前者產(chǎn)生于同生階段，后者產(chǎn)生于成巖后生階段。支撐類型分為雜基支撐和顆粒支撐兩大類，雜基支撐的基質(zhì)含量一般大于15%顆粒孤立分散在雜基中，雜基是原生的，說明沉積介質(zhì)渾濁度很高。顆粒支撐是指沉積顆粒緊密接觸，基質(zhì)僅存于孔隙中，大部分是成巖或后生階段形成的次生膠結(jié)物。膠結(jié)物結(jié)構(gòu)需通過顯微鏡

38、觀察確定。海洋陸源碎屑沉積物的構(gòu)造沉積構(gòu)造是重要的沉積成因標(biāo)志。分為層理構(gòu)造、層面構(gòu)造和變形構(gòu)造三類。描述層理構(gòu)造的術(shù)語： 層理是層的內(nèi)部構(gòu)造。它通過沉積物的成分、結(jié)構(gòu)、和顏色的突變或漸變顯示沉積層的內(nèi)部特征。組成層理的最基本單元是細(xì)層，是某種水流流動(dòng)形式在穩(wěn)定條件下形成的最小沉積單元，其厚度由不足1mm到數(shù)厘米。層系是由多個(gè)結(jié)構(gòu)、成分、厚度和形態(tài)相近的細(xì)層組成，其上下都有層面限制。當(dāng)同一水流形式在一段時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定，若干個(gè)相似的層系疊置稱為 層系組（圖16）。圖16層理的組成單元和相關(guān)術(shù)語（引自何起祥等，2006）A.細(xì)層）B-層系）C-層系組層理構(gòu)造 層理構(gòu)造包括如下基本類型：水平層理、平

39、行層理、波狀層理、壓扁層理、 交錯(cuò)層理、丘狀層理、遞變層理、塊狀層理。水平層理 指細(xì)層呈直線狀相互平行且與層面一致，由細(xì)粒沉積物組成。常常是不同顏色的泥質(zhì)細(xì)層互層，亦可由礦物成分不同的細(xì)層或粒度不同的細(xì)層組成，有時(shí)則是片狀礦 物水平排列引起的。水平層理是細(xì)粒沉積物是在靜水環(huán)境中垂向加積作用所致，它不與粗粒 碎屑沉積物的交錯(cuò)層理共生。常發(fā)現(xiàn)于潟湖、海灣中，在淺海中出現(xiàn)在風(fēng)暴浪基面以下（圖 17）。圖17南黃海鉆孔巖芯泥質(zhì)沉積中的水平層理A, QC2孔孔深-47.93m的淺海相泥質(zhì)沉積物中的水平層理；B , QC2孔孔深-64.76m濱岸鹽沼相下部銹黃色粉砂質(zhì)黏土和黏土層沉積中的水平層理，處于氧化

40、環(huán)境；C , QC2孔孔深-64.50m濱岸鹽沼相上部灰色粉砂質(zhì)黏土和黏土層沉積中的水平層理及根孔，處于 還原環(huán)境。平行層理與水平層理形態(tài)相似，但是由粗粒的碎屑沉積物組成。常與大型交錯(cuò)層理共生。平行層理是高速水流的產(chǎn)物，屬于上部流態(tài)范疇。絕不可與水平層理混同（見圖24）。波狀層理（浪成沙紋）細(xì)層呈相互平行的波狀，層系界面也呈與細(xì)層平行的或交切的波狀。它形成于浪基面以上淺海震蕩環(huán)境，是牽引流的產(chǎn)物，稱浪成波狀層理（浪成沙紋）。但高速單向水流亦能形成不對(duì)稱的波狀層理，它屬于上部流態(tài)的同向波（ wave in phase ）, 是淺海高能環(huán)境的標(biāo)志。從沉積序列和共生沉積構(gòu)造，可以區(qū)別浪成波狀層理和同

41、向波波狀層理。壓扁層理（fasher bedding ）（圖18、19）壓扁層理（脈狀層理）屬于潮汐層理，是砂、泥質(zhì)沉積層中常見的層理類型。層系界面呈波狀起伏，在砂質(zhì)沉積物形成的沙波的波 谷內(nèi)有壓扁的泥質(zhì)沉積物透鏡體。向上泥質(zhì)增多，變成以泥質(zhì)為主的沉積細(xì)層夾互不連接的 砂質(zhì)沉積透鏡體，則稱為透鏡狀層理。它們的過渡類型是砂質(zhì)透鏡體連接成波狀起伏的細(xì)層O但它以含泥質(zhì)細(xì)層為特征與波狀起伏的泥質(zhì)細(xì)層相間，形成波狀層理（也稱潮汐波狀層理） 而不同于浪成波狀層理和同向波波狀層理。壓扁層理-潮汐波狀層理-透鏡狀層理均以泥、砂間歇性出現(xiàn)說明水流強(qiáng)度發(fā)生了間歇性變化。因此，此類層理是潮汐環(huán)境、潮汐三角洲環(huán) 境和

42、潮間帶沙坪環(huán)境的指相標(biāo)志。（a）壓扁層理（b）潮汐波狀層理（c）透鏡狀層理圖18壓扁層理（a）,潮汐波狀層理（b）,透鏡狀層理（c）示意圖（Reineck ,轉(zhuǎn)引自劉寶培等，1985）圖19南黃海鉆孔巖芯中的幾種潮汐層理梁瑞仁（1981）提出識(shí)別潮坪沉積的標(biāo)志性構(gòu)造：雙黏土層（ double mud drapes ）和束 狀體（bundles ）（圖20）。漲潮落潮形成砂質(zhì)沉積物，憩潮形成泥質(zhì)沉積物，一個(gè)潮周期的兩 個(gè)憩潮期形成兩個(gè)泥質(zhì)層稱為雙黏土層；一對(duì)黏土層之間的細(xì)砂稱為束狀體。小潮期間形成 的束狀體較薄，粒度分選差，大潮期間形成的束狀體較厚，粒度分選好。雙黏土層的泥質(zhì)沉 積物保存情況很不

43、一致，有的底部黏土層被侵蝕，有的黏土層未被完全侵蝕而殘留下泥條， 有的上部黏土層被侵蝕。圖20雙黏土層與束狀體（梁瑞仁，轉(zhuǎn)引自劉寶培等，1985）上圖：雙黏土層與束狀體，A,B,C,D是雙黏土層與束狀體的多種形態(tài)；下圖：雙黏土層與束狀體形成機(jī)制。傾斜面代表加積的前積層崩落面；A,B,C,D示雙黏土層與束狀體形成過程。交錯(cuò)層理（斜層理）交錯(cuò)層理形成于流動(dòng)介質(zhì)中，由一系列與層系界面斜交的的細(xì)層組成。層系互相重疊、交錯(cuò)、切割。由于其形態(tài)復(fù)雜多變，分類簡(jiǎn)繁雜存，名詞冗繁。1953年Mckee和Weir的分類比較經(jīng)典，他們將交錯(cuò)層理分為簡(jiǎn)單交錯(cuò)層理、板狀交錯(cuò)層理和槽狀交錯(cuò)層理三類:簡(jiǎn)單交錯(cuò)層理代表水流強(qiáng)

44、度相對(duì)較弱的沉積環(huán)境。規(guī)模不大（v30cm）,層系界面一般不是侵蝕面，界面下凹，層系軸前傾，層系呈較對(duì)稱的透鏡狀，層系傾角較大（20。）。板狀交錯(cuò)層理由平直脊線的沙波沿底床移動(dòng)，前積加積形成。規(guī)模中等，一般為30 cm-6m, 1m形成小型板狀交錯(cuò)層理，波高 2m,水深5m形成大型扳狀交錯(cuò)層理。層系底界面是平直的板狀侵蝕面，層系呈扳狀，細(xì)層平直（圖 21, 22）。圖21由平直脊線的沙波沿底床移動(dòng)形成的大型板狀交錯(cuò)層理（Harms轉(zhuǎn)引自劉寶培等，1985）圖22 QC2孔中河床相粗砂沉積的板狀交錯(cuò)層理槽狀交錯(cuò)層理由彎曲脊線的沙城沿底床移動(dòng)，前積加積形成。規(guī)模最大（6 m）。層系底界面是下凹形侵

45、蝕面，橫切面上層系呈舟狀，細(xì)層為平行于界面的下凹槽狀；縱切面上層系呈楔狀，層系傾角V 20。，細(xì)層單向傾斜（圖 23、24）。圖23由彎曲脊線的沙城沿底床移動(dòng)形成的大型槽狀交錯(cuò)層理（Harms轉(zhuǎn)引自劉寶培等，1985）圖24南黃海鉆孔巖芯中槽狀交錯(cuò)層理和平行層理丘狀層理（humocky cross stratification ）是一種大型的低角度波狀層理。一般高1050cm,寬1 5s層系底面為低角度侵t面，傾角不超過 15 （一般v 10 ）,（圖25 ）。如果層系底面覆蓋在泥質(zhì)沉積層上，則常有底面印模。細(xì)層與層系底界面近乎平行，傾角小而變化大，中部為發(fā)散一收斂狀。在含云母和碳質(zhì)碎片的粗砂

46、層中，間或見到泥質(zhì)及生物碎屑。Harms等認(rèn)為這種丘狀構(gòu)造是由一種具有強(qiáng)烈振蕩分量的高能流形成的。其軌道速度應(yīng)在0. 5 m/s 以上。是近濱帶和浪基面以下風(fēng)暴（風(fēng)暴浪、風(fēng)暴潮）沉積作用的重要標(biāo)志。圖25（Harms等，轉(zhuǎn)引自何起祥等，2006）遞變層理（粒序?qū)永恚┯上露狭６扔纱肿兗?xì)（由下而上粒度由細(xì)變粗則稱為“反遞變層理”或“反粒序?qū)永怼保螌雍?0cm或2050cm,甚至可達(dá)1s無其它內(nèi)部構(gòu)造, 層面上常見底面印模。單層在剖面上重復(fù)出現(xiàn)，可形成巨厚的韻律層。遞變層理有兩種基本類型：一種呈顆粒支撐，所有顆粒都顯示出從下而上的逐漸變細(xì)的粒度遞變，不含或只含少量的細(xì)粒雜基分選系數(shù)自下而上基本

47、穩(wěn)定，屬清水沉積，每個(gè)遞變 單層都代表一次水流強(qiáng)度減弱過程；另一種僅碎屑組分顯示粒度遞變，全層上下均含未分異 的細(xì)?；|(zhì)，一般為雜基支撐，是渾濁水流沉積的產(chǎn)物（圖 26）。AB圖26遞變層理的兩種類型A.不含細(xì)粒雜基的遞變層理；B .普遍含細(xì)粒雜基的遞變層理遞變層理的主體屬濁積成因的，已勿容質(zhì)疑。然而淺海地區(qū)濁積層遠(yuǎn)不如深海發(fā)育，不可能造就深海扇那樣巨厚的濁積層。但是在一些淺水地區(qū)還可以見到一些其它非濁流成因形成具遞變層理的沉積層。如潮間帶水流的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，陣發(fā)性裂流（常與風(fēng)暴相關(guān)），颶風(fēng)（臺(tái)風(fēng)）和生物擾動(dòng)作用等，都能造成粒度遞變（參見圖6）。顆粒流則能造成反遞變層理（反粒序?qū)永恚?塊狀層理

48、肉眼看不見任何內(nèi)部構(gòu)造的致密沉積物具塊狀層理。層理構(gòu)造是沉積作用的基本屬性之一。原則上除泥石流、冰川、滑塌、濁積黏土等特殊沉積之外，都應(yīng)該具有層理構(gòu)造。但是，生物擾動(dòng)作用，尤其是海底食泥動(dòng)物的擾動(dòng)作用，會(huì)使沉積物內(nèi)部構(gòu)造喪失殆盡而形成塊狀層理。因此，塊狀層理具有特殊的指相意義。許多沉積物肉眼觀察不到層理 構(gòu)造，但是在 X光下可以見到層理構(gòu)造或在自然干裂的情況下出現(xiàn)層理，都不應(yīng)列為塊狀層 理。層面構(gòu)造 常見的層面構(gòu)造有：波痕、泥裂、雨痕、雹痕、晶痕、沖跡、流痕和層面印 模。巖芯中所能觀察到的層面構(gòu)造是它的任意方向的縱切面。不大可能剝離出層面進(jìn)行觀察。在縱切面上觀察波痕，其波高比較準(zhǔn)確，波長(zhǎng)則是拉

49、長(zhǎng)了的，所以波形只是近似的。可 以定性地判斷波痕的成因。流水波痕常常是不對(duì)稱的，粗顆粒和重組分集中在波谷。浪成波 痕對(duì)稱或基本對(duì)稱，波峰尖銳，波谷圓滑。風(fēng)成波痕不對(duì)稱，波峰和波谷均較圓滑，粗顆粒 和重組分集中在波峰。泥裂在縱切面上呈 V形或U形。寬度數(shù)毫米至數(shù)厘米。大多數(shù)只切穿表層。裂縫中被上 覆沉積物充填。表層泥質(zhì)沉積物干涸，干裂片邊緣翹起剝離，經(jīng)搬運(yùn)磨圓，形成扁平泥礫， 沉積于上覆沉積層底部。這是沉積物露出水面并遭受短期侵蝕的標(biāo)志。雨痕、雹痕、形成于雨量較少的干旱地區(qū)，也只有干旱地區(qū)才能保存。晶痕主要是松散沉積物中的鹽類（石鹽、石膏）析出結(jié)晶后晶體又溶解，留下充填于結(jié) 晶空洞中的泥質(zhì)假晶。

50、這也代表留下假晶的沉積層曾處于干旱或高鹽的環(huán)境。沖跡和流痕都是水流沖刷作用在沉積層表面留下的印跡。沖刷面是最常見的一種沖跡， 是沉積基準(zhǔn)面低于沉積表面，由沉積區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)榍治g區(qū)的一種標(biāo)志。沖刷面大多凹凸不平，切 入下伏地層，上覆沉積層底部常含下伏地層的礫石或泥礫。雨痕、雹痕、沖跡和流痕，在上覆沉積層的底面上留下印模，稱為底面印模。變形構(gòu)造 當(dāng)沉積物處于塑性狀態(tài)時(shí)，受外力作用而形成的非正常沉積構(gòu)造。它們局限 在一定層位內(nèi)，上下均為正常沉積層所限定，并局限于一定的分布范圍。引起沉積物同生和 非同生變形的主要作用有重力作用引起的水下滑坡，上覆沉積物不均勻負(fù)荷引起的物質(zhì)流動(dòng),介質(zhì)運(yùn)動(dòng)對(duì)沉積物的摩擦拖曳作用

51、等。常見的變形構(gòu)造有負(fù)荷印模、球-枕構(gòu)造、變形層理 與包卷層理，滑坡構(gòu)造和碎屑巖脈等。負(fù)荷印模 最常見的底面印痕，形成于泥砂互層的砂質(zhì)沉積底面。上覆砂質(zhì)沉積物的負(fù) 荷差促使飽和水的下伏泥質(zhì)沉積物（粉砂）排水流動(dòng)變形，變形騰出的空間被上覆砂質(zhì)沉積 物取代，形成橢圓、半圓、倒水滴狀的瘤狀突起。下伏液化的泥質(zhì)物呈舌狀或火焰狀穿入砂 質(zhì)層中，稱為泥舌或火焰狀構(gòu)造。負(fù)荷印?？梢娪跍\海、潮坪、河流等泥砂互層的沉積環(huán)境。然而在巖芯中辨別卻有困難。鉆探工藝不當(dāng)，壓力過大，或振動(dòng)活塞取樣都會(huì)形成與火焰狀 構(gòu)造形態(tài)相似的巖芯擾動(dòng)。不過這種“泥舌或火焰狀構(gòu)造”必然是從巖芯的中心穿刺。而沉 積構(gòu)造的鉆遇部位則是隨機(jī)的

52、。球-枕構(gòu)造 常見于覆蓋于泥質(zhì)層上的砂層底部，由于震動(dòng)，砂層斷裂成數(shù)厘米至數(shù)米 的球狀或枕樁塊體。陷入泥層形成球-枕構(gòu)造。球-枕構(gòu)造可見于淺海和濁積環(huán)境。變形層理和包卷層理水下滑坡等地質(zhì)事件使原生沉積的層理發(fā)生揉皺、變形，形成變形層理。包卷層理是變形層理之一，其層厚穩(wěn)定上下層面平整，變形形成的層理內(nèi)部褶皺連 續(xù)，峰尖谷圓，單向同斜傾臥。包卷層理的成因說法很多，有的認(rèn)為是底流的側(cè)向應(yīng)力的拖 曳作用形成的；有的認(rèn)為是沉積層液化層間流動(dòng)形成的。還有人認(rèn)為包卷層理是差異負(fù)荷引 起的變形構(gòu)造。需結(jié)合具體地質(zhì)條件綜合分析做出判斷。包卷層理常見于濁積層中，在潮坪、 邊灘沉積中也可見及（圖 27）。圖27 Q

53、C5孔巖芯中湖沼相沉積的小型變形構(gòu)造，枕狀砂和包卷層理。水下滑坡構(gòu)造水下斜坡在很低的角度下就有可能產(chǎn)生滑動(dòng)，滑動(dòng)面往往是容易液化變形的沉積層，其上下界面平整，變形層經(jīng)強(qiáng)烈揉皺，形成平臥褶皺、剪切錯(cuò)動(dòng)面和角礫化現(xiàn) 象。水下滑坡易發(fā)生于三角洲前緣細(xì)砂-粉砂層，大陸坡的深切峽谷、海底扇的濁積層中。碎屑巖脈是一種沿地層壓力薄弱地方的穿刺現(xiàn)象（圖28）,值得注意的是要防止鉆探施工不當(dāng)巖芯擾動(dòng)造成誤判。圖28碎屑巖脈，沿沉積層錯(cuò)斷的裂隙，底部砂質(zhì)沉積物穿刺貫入2.2層序地層學(xué)基礎(chǔ)一個(gè)綜合性的海洋地質(zhì)調(diào)查或研究項(xiàng)目，淺地層剖面測(cè)量總應(yīng)該安排在鉆探之前進(jìn)行。因此在觀察描述巖芯之前，就應(yīng)該通過淺剖解釋建立了研究

54、區(qū)域的層序地層基本概念。這一點(diǎn)很重要，通過淺剖建立的層序地層概念是宏觀的，全面的；而通過鉆孔了解層序地層，雖然只是一個(gè)局部，但卻是直觀的，詳細(xì)的。兩者相輔相成，互為補(bǔ)充，相互驗(yàn)證。因此，描 述巖芯之前，最好先熟悉淺剖解釋情況，了解層序地層的各個(gè)重要界面，詳細(xì)了解鉆孔經(jīng)過 剖面的解釋結(jié)果。關(guān)于陸架及其邊緣地區(qū)層序地層學(xué)的理論和方法問題，我在2004年有一個(gè)為研究生講課的提綱，2007年修改之后提供給我所與我共同解釋淺剖的年輕學(xué)者做參考。這個(gè)提綱取名近海沉積作用對(duì)全球變化的響應(yīng)一一現(xiàn)代近海沉積學(xué)研究的理論、方法與實(shí)踐。相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)在我主編的海洋地質(zhì)學(xué) (2004)有個(gè)概述，有興趣的同志可以翻閱。

55、簡(jiǎn)言之，陸架區(qū)第四紀(jì)沉積層的層序劃分就是找出三個(gè)重要界面和若干代表海平面波動(dòng)的次級(jí)界面。層序劃分中最重要的三個(gè)界面是底部海進(jìn)侵蝕面，最大海泛面和頂部海進(jìn)侵蝕面。底部海進(jìn)侵蝕面是層序底界面，自然就是前一個(gè)層序的頂界面；最大海泛面是從海進(jìn)過程轉(zhuǎn)化為海退過程的轉(zhuǎn)換面，是海進(jìn)體系域與高位體系域的分界；頂部海進(jìn)侵蝕面是層序頂界面，自然也是后一個(gè)層序的底界面。陸架區(qū)的層序地層框架包括三個(gè)界面和兩個(gè)體系域。即下海進(jìn)侵蝕面，海進(jìn)體系域，最大海泛面，高位體系域，上海進(jìn)侵蝕面。陸架坡折線以上，不存在低位體系域。這個(gè)框架， 在沉積特征上有明顯的反映。進(jìn)一步更高等級(jí)的劃分有賴于準(zhǔn)層序和準(zhǔn)層序組的研究。海進(jìn)侵蝕面(tr

56、ansgrassive surface, TS )是一個(gè)切割下部層序的區(qū)域侵蝕界面，它是一個(gè)侵蝕間斷不整合面或無沉積不整合間斷 面。是陸架波折線以上海進(jìn)體系域上超(超復(fù))在海進(jìn)侵蝕面之上。這個(gè)界面就是下層序界 面，也是前一個(gè)層序的頂界面。海進(jìn)體系域(transgrassive system tract, TST )是層序地層的中間體系域，是海平面上升，向最大值增加階段的產(chǎn)物。隨著海平面快速 上升，盆地可容空間增加率大大超過了沉積速率，海水沿斜坡面及溝谷上超并淹沒陸架，沉積物沉積在經(jīng)海進(jìn)侵蝕改造了的老的陸架表面上；以一個(gè)或多個(gè)階狀后退和退積準(zhǔn)層序組為 特征。在陸架坡折線向陸方向海進(jìn)體系域的準(zhǔn)層序

57、上超在層序界面（海進(jìn)侵蝕面）上。海進(jìn)體系域的頂面是下超面，下超面也是海泛面，上覆高位體系域。海進(jìn)體系域包括以下水深不斷加大的沉積體系及沉積相： 海侵邊界層（marine transgrassive bandy bed） 。 海侵邊界層是覆蓋在前一個(gè)層序或侵蝕面上的薄層粗碎屑沉積物，是海侵體系域的最底部層位，其厚度從數(shù)厘米到數(shù)十厘米。包括滯留沉積、海侵初期的海侵砂和侵蝕面上遭受海洋動(dòng)力改造的沉積物混合的碎屑沉積物，也有部分是砂質(zhì)沉積物；濱岸帶的生物殼體及生物殼體碎片和正常淺海生物化石混雜存在，甚至混入少量陸地生物化石（圖29）。A.B.玷孔水鼻板1潮間帶粉砂質(zhì)粘土58.7貝殼粗砂夾粉砂質(zhì)砂59.

58、4質(zhì)粘土層60.460.6風(fēng)化基巖中、細(xì)砂含貝殼碎片 夾脈狀及透鏡狀粉砂滯留沉積粗砂一 礫石、角礫鉆孔水深49,05孔深(in)17.57湖坪沉積 施粘上鈿砂火椅 質(zhì)粘匕旭 部火脈狀 炭圖29南黃海兩個(gè)鉆孔中的海進(jìn)邊界層舉例A-YSDP102孔；B-QC2 孔下部濱岸沉積。指位于海侵層下部的濱岸帶沉積體系。當(dāng)海平面均勻急速上升時(shí)，下部濱岸沉積很薄，常常被改造成海侵邊界層，或保留極薄層的貝殼砂。只有當(dāng)海平面上升相對(duì)停滯階段才形成較完整的濱岸沉積體系。包括障壁體系，以具交錯(cuò)層理的貝殼砂和砂細(xì)層組成的沙堤、海灘、沙丘復(fù)合體（貝殼堤） ；潟湖體系，包括潮汐鹽沼、海灣潟湖和牡蠣灘（礁）沉積；潮汐通道及漲

59、潮、落潮三角洲沉積（圖 30）。誠(chéng)然貝殼堤和牡蠣礁是鑒別這類沉積的常用標(biāo)志，然而還是應(yīng)該對(duì)沉積特征進(jìn)行全面的描述分析，以求對(duì)沉積環(huán)境做出可靠的 判斷，一味依靠上述標(biāo)志而忽視沉積分析是不可取的。圖30障壁島和漲落潮三角洲序列（Boothroyd ,轉(zhuǎn)引自何起祥等，2006） 潮汐沉積體系。包括潮坪沉積和潮道充填沉積。典型的潮坪沉積可分為高潮坪中潮坪和低潮坪三帶（Klein ）。然而在快速海侵進(jìn)程中海進(jìn)侵蝕作用可能將早期的潮坪沉積侵蝕殆盡，或僅殘留部分薄層的沉積層，因此海進(jìn)體系域 的潮坪沉積層經(jīng)常是不完整的。有限的局部的潮坪沉積層還被多個(gè)侵蝕面分隔。海進(jìn)潮汐沉積體系中有一種值得重視的類型，是沿陸架

60、谷充填的潮汐沉積物，稱為“潮流充填谷沉積”。在冰期時(shí)期海平回急劇下降，在陸架斜坡上形成大型深切侵蝕谷系。海進(jìn)開始，海水最先浸謾河口低地，即所謂的潮汐河口。也是海進(jìn)初期的潮汐通道。深切谷底非常有限的沉積物（深切谷搬運(yùn)的碎屑沉積物主要沉積在陸架邊緣盆地的陸坡和盆底）開始接受潮汐作用的改造。隨著海平面上升，海水不斷向陸入侵。強(qiáng)勁的潮流沿通道上溯，原來的沉 積物包括原來的河口沉積物幾乎侵蝕殆盡。河道遭受的潮汐作用改造不斷向內(nèi)陸延伸，并成為潮汐沉積物的捕集器（圖31）圖31進(jìn)積型潮控河口的縱向沉積序列（ Dalrymple ,轉(zhuǎn)引自何起祥等，2006）M泥；FS 細(xì)砂；MS 中砂；CS粗砂；G 礫。 平