浮组分较多;在分流河道地段,由悬浮总体与跳跃总体组成,前者组分含量可达20%,与河流砂相似。
e.河流砂:以悬浮总体发育为特征,组分含量可达30%,悬浮总体最大粒径在1.75-2.50Φ和2.75-3.50Φ区间内,跳跃总体线段倾角以60°-65°为主,一般不存在滚动组分。
f.古浊流沉积砂:悬浮组分含量大,分选性很差,悬浮组分最大粒径在1.5Φ以下,跳跃组分分选性较好。
③观察砂岩碎屑颗粒的磨圆度、球度及形状等特征,确定其分选性。 ④通过岩矿鉴定研究砂岩胶结物的成分、类型。
⑤观察并测量层理类型与层理构造有关的各项数据,特别要注意岩层顶底面的各种沉积构造特征,初步判断沉积环境。
⑥观察砂岩层与上下岩层之间的接触关系、岩层产状及砂岩层在横向的变化规律。
四 细碎屑岩-粉砂岩的分类及研究方法
粉砂岩是指粒度在0.063~0.0039mm之间,其含量在50%以上的陆源碎屑岩类,常含较多的泥质而向泥质岩过渡。粉砂岩的碎屑成分以石英为主,次为长石及岩屑等,常含丰富的白云母。重矿物含量较砂岩高,可达2~3%,主要为锆石、电气石、磁铁矿及钛铁矿等。
1.粉砂岩的分类:按碎屑粒度大小可细分为粗粉砂岩(0.0625~0.0156mm)和细粉砂岩(0.0156~0.0039mm);按碎屑成分可细分为石英粉砂岩、长石粉砂岩及岩屑粉砂岩等三个主要端元类型;按胶结物成分可细分为铁质粉砂岩、钙质粉砂岩、硅质粉砂岩等。粉砂岩向泥质岩过渡的泥质粉砂岩,含泥质物25~50%。
粉砂岩常发育于河漫滩、三角洲、潮坪、湖沼及湖、海的较深水的沉积环境中,多见水平层理、沙纹层理。粉砂岩沉积时因富含水而易于流动,故可见到包卷层理。
2.粉砂岩的调查研究方法:在野外应观察粉砂岩的颜色、成分、粒度等岩性特征,并根据分类原则初步确定其岩石名称;观察并记录粉砂岩内部或顶底层面的层理和其他沉积构造,确定层理的基本类型,测量细层、层系厚度及岩层产状;根据层理及其它沉积构造特征初步确定粉砂岩的沉积环境;在粉砂岩中注意寻找大化石及遗迹化石。
五 泥质岩的研究方法
泥质岩主要是由粘土矿物和碎屑颗粒<0.0039mm的碎屑物组成的岩石,常含砂或粉砂而向砂岩或粉砂岩过渡。泥质岩的粘土矿物主要为高岭石、蒙脱石、水云母、绿泥石等,碎屑矿物有石英、长石、云母及多种重砂物,还常见有机质及硫化铁矿物等。
1.泥质岩的分类:按固结程度可分为粘土、泥岩及页岩;按粘土矿物成分可相应划分为:高岭石、蒙脱石、水云母等泥岩(页岩);按混入物成分可相应划分为:钙质、铁质、硅质、炭质泥岩(页岩);泥(页)岩向粉砂岩、砂岩过渡的岩类,据粘土质含量可分为:含粉砂质或含砂质泥(页)岩(含粘土质在75%以上,含粉砂或砂5~25%)、粉砂质或砂质泥(页)岩(含粘土质在75~50%,含粉砂或砂25~50%)。
泥岩大多为静水环境沉积,而含粉砂或砂较多的泥岩则形成于河漫滩、三角洲、潮坪、滨海边缘地带。
2.泥质岩的调查研究方法
①观察泥质岩的颜色,区别是原生色还是次生色,其中原生色往往是判别沉积环境的标志。
②根据宏观观察(主要是粗糙感、断口、可塑性等)与室内研究(薄片鉴定等方法)相结合确定泥质岩结构及岩石类型。必要时可通过多种研究方法确定粘土矿物成分并进而确定泥质岩的成分分类。
③观察并描述泥质岩中各类结核的赋存特征。结核是泥质岩形成时的地球化学环境的可靠标志,并可作为地层对比的依据。如:在含盐度高的湖泊中有钙质或白云质结核;在湖泊-沼泽沉积的泥质岩中常有硫化铁、菱铁矿结核等。
④仔细观察并描述泥质岩中层理类型及其它沉积构造,分析并判断泥质岩的沉积环境。
⑤观察泥质岩顶底面与其它岩层的接触关系,横向变化,并测量其他地层产状。
沉积构造的基本特征
常见的沉积构造有:层理、层面构造、同生变形构造、暴露构造、结核、缝合线、孔洞构造、古溶面、叠层构造及生物遗迹构造等。 一 层理构造
层理是沉积岩、特别是正常沉积碎屑岩中最常见而又最重要的特征之一。层理反映沉积时的水动力条件,可作为确定沉积环境的重要标志。
层理是沉积岩通过组成岩石的物质成分、结构、颜色及层的厚度、形状等在
垂向上的变化而形成的一种层状构造。
1.层理要素及基本分类:组成层理的要素有:细层(又称纹层)、层系(又称单层)及层系组(又称层组)。
层,是组成沉积地层的基本单位,由基本一致的岩石组成。一个层可包括一个或几个细层(细层厚度<1mm者称纹理)、层系或层系组。按层的厚度可分为块状层(厚度>2m)、巨厚层(2~1m)、厚层(1~0.5m)、中层(0.5~0.1m)、薄层(0.1~0.01m)和微细层(<0.01m)。
层理按层内粒度递变特征可分为:块状层理、粒序层理及韵律层理;按细层形态及与层系界面关系可分为:水平层理、平行层理、波状层理及交错层理(或称斜层理)。其中交错层理按层系形态又可分为:板状、楔状及槽状交错层理;按层系厚度不同可分为:大型(厚度>10cm)、中型(10~3cm)及小型(<3cm)交错层理(在野外,一般可按<5cm称小型,>5cm称大型)。交错层理按成因可分为流水成因(如流水沙纹层理及爬升沙纹层理、中型至大型板状和槽状交错层理)、波浪成因(如浪成沙纹层理、冲洗交错层理、丘状交错层理)及潮汐成因(如羽状、脉状、透镜状及波状复合层理)等三类。
2.常见层理类型主要特征及沉积环境解释:见表7-1所示。 二 层面构造
沉积岩的层面构造是指出现于岩层顶层面及底层面的沉积构造,包括:波痕、剥离线理、槽模、沟模等。
1.波痕:按搬运介质的不同可分流水波痕、浪成波痕及风成波痕三类。 ①流水波痕:为单向水流在砂、粉砂沉积物表面形成的波痕。其特点是波峰波谷均较圆滑,波痕垂直流向延伸,向流面缓,背流面陡,不对称。波脊形状随水流强度增大而依次有直线形、波曲型、链形、舌形、新月形及菱形。小型波痕在河流、海岸、潮坪等浅水环境中十分普遍,在湖泊、三角洲、浅海陆棚、甚至
常见层理类型
层理类型 块状层理 (均质层理) 粒序层理 (递变层理) 图示 层理主要特征 内部组分、结构均匀,不具任何细层沉积环境解释 洪积,河流洪泛 沉积,浊流沉积 主要是深水环境的浊流沉积,次为海滩,潮坪及 构造,不显层理 从层的底部至顶部,粒度由粗到细(正粒序)或由细到粗(逆粒序),不具 任何细层,底部常有冲刷面 河流沉积 常由厚度不等(数毫米至数十厘米)、韵律层理 层与层互相平行的两种或两种以上岩性潮坪沉积; 浊流沉积 层互层重复所组成的层理。由砂质层与泥细层平直与层系界面平行。细层厚一水平层(纹)理 般为几毫米,连续或断续水平分布,常发深湖、深海沉积;泻湖沉积 在河流、海滩、浊流等环境中均可见到 常见于海、湖的浅水区和河漫滩育于粉砂岩、泥质岩及泥晶灰岩中,是低能或静水环境标志之一(泥、粉砂、细砂) 常发育于砂岩中。细层平直,与层系平行层理 界面平行,沿层理面易剥开,在剥开面上 质层的韵律互层,称砂泥互层层理 可见剥离线理构造(>中细砂、中砂) 由波状起伏的、连续或断续分布并平行于波状层理 层系界面的细层组成,或是薄的泥纹层和层系界面为互相平行的平面,层系呈板板状交错层理 状,前积层在平行流向剖面上与界面斜细砂) 层系界面为不平行的平面,向一端收敛相楔状交错层理 交,层系呈楔状。前积层在平行流向剖面 沙纹层组成波状的互层(泥、粉砂、细砂) 区 河流、海滩、潮 交,垂直流向断面上则与界面大致平行(>汐通道沉积 常见于海滩、湖滨及三角洲沉积 上与界面斜交,垂直流向剖面上与界面平行或斜交(各种岩性) 层系的顶、底界面均为下凹曲面,前积层在垂直流向剖面上与槽形下界面平槽状交错层理 行,与上界面相交;在平行流向剖面上,多见于河流沉积 顶底界面为平缓的弧形,前积层与界面斜交(粉黏、粉砂、细砂或中砂) 由沙纹迁移形成流水沙纹层理,层系厚(3cm,前积层均为同一倾向的小型斜爬升沙纹层理 层理。如水流介质中有丰富悬浮物供给系列互相叠置的纹层(粉粘) 河流边滩、堤岸、洪泛平原、三角 时,沙纹向前迁移的同时向上生长形成一洲及浊流沉积 层理类型 图示 层理主要特征 由浪成沙纹迁移形成浪成沙纹层理,层系底界面是规则的凹面或不规则的起伏面,前积层倾向相反、互相超覆,内部浪成沙纹层理 具人字形或倒人字形。在平行波浪运动方而在其垂直 向的剖面上似槽状交错层理,方向的剖面上,层序界面平行,细层分布平行界面(粉、粉黏、细) 海滩、陆棚、滨湖及潮坪沉积 沉积环境解释 形成于海滩倾斜面上,因波浪的向岸和离岸的往复冲洗而形成一些平行于倾冲洗交错层理 斜面的、倾角平缓的砂质纹层。层系界面相邻层系的细层倾向相 之间低角度相交,同或相反(>细砂) 分布于浪基面以下的陆棚区,由风暴丘状交错层理 浪形成的一些大而宽缓的呈向上隆起的 园丘状层系组成。细层平行层系底界面,海滩之后滨—前滨带及沿岸沙坝等 主要见于浅海陆棚区 向上逐渐平行园丘状上隆的顶界面(>粉) 由涨潮流形成的前积层与退潮流形羽状交错层理 成的前积层交互而成,相邻层系的细层倾 向相反,呈羽状或鱼骨状(<细砂) 涨潮与退潮期形成砂质沙纹,平潮期主要见于潮间带及潮汐通道中 主要见于潮坪环境,但在湖滨、三角洲前缘等环境中亦可见及。 主要见于 潮坪环境 主要见于 泥质覆盖在沙波波谷及部分波脊上。当下脉状层理 次潮流活动时,波脊上的泥被削去,波谷各中的泥被沙纹覆盖而被保存,遂形成脉状层理(<细砂) 砂质沉积物呈透镜状被包裹在泥质物之中,透镜体内部具前积层纹层。(各 种岩性) 透镜状层理 波状复合层理 是脉状层理与透镜状层理的过渡类型,呈砂、泥互层的波状层理(各种岩性)。 潮坪环境 交错层理的层系内部,由于潮汐流方常见于潮坪沉积;河流沉积中亦可见及 再作用面 向改变而形成的一个侵蚀面。在侵蚀面两侧细层的倾向大体一致。水位改变亦可形成此类构造。(各种岩性) 浊流环境中也常见。
②浪成波痕:为波浪作用于砂、粉砂沉积物表面所形成的波痕。其特点是波 峰尖锐,波谷圆滑,形状对称。波脊较直,垂直于波浪传播方向延伸,常见分而复合现象。波痕常形成于湖滨、潮坪、海滩等浅水地带。
③风成波痕:由定向风形成。其特点是形状极不对称。波峰波谷均圆滑,但较平坦开阔。常见于沙漠及海滩、湖滨的砂丘沉积中。
2.剥离线理:常出现于具有平行层理的砂岩中,在其剥开面上见有大致平行的线状沟和脊,常代表水流方向。
3.槽模和沟模:均为底层面上常见的构造。槽模是水流在泥质物表面的侵蚀而成的凹坑,在上覆砂岩的底面上铸成印模,即为槽模。槽模是判断古水流沉积的重要依据。槽模突起而稍高呈浑圆状的一端指向水流上游,而宽平的一端指向