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沉积岩的结构和构造

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发表于 2010-4-19 19:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
碎屑岩是沉积岩中的一个重要类型,砾岩、砂岩、黏土岩都属于碎屑岩。碎屑岩的结构与岩浆岩和变质岩有很大的不同,后者的矿物颗粒之间是连续接触的;而在碎屑岩中,颗粒之间以点接触,颗粒之间有孔隙,这些孔隙被胶结物或者细粒填隙物质充填。因此,具有孔隙是碎屑岩重要的结构特征。
层积岩的不同结构
  碎屑岩的结构包括碎屑颗粒的结构、杂基或胶结物的结构以及碎屑和填隙物之间的关系等诸多特征。
  碎屑颗粒的结构特征是指粒度、球度、形状、圆度和颗粒的表面特征。粒度是指颗粒的大小,1-1000mm为砾级,0.1-1mm为砂级,0.01-0.1为粉砂级,< 0.01为黏土级;球度用于衡量一个颗粒近乎于球体的程度,等轴状矿物球度高,片状、柱状矿物球度低;形状用大家熟悉的圆球体、椭球体、扁球体和长扁球体来表示;圆度是指原始的碎屑棱角被磨圆的程度,用比较形象的棱角状、次棱角状、次圆状和圆状划分出四个级别;颗粒表面特征是看碎屑颗粒的表面的磨光程度如何以及是否有刻蚀的痕迹。
  填隙物结构包括杂基和胶结物。杂基是和粗大碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分,属于机械沉积,杂基粒度一般< 0.03mm;而胶结物是化学成因的物质,一般含量小于50%,填隙在孔隙之间。胶结物有非晶质和显晶质等结构类型。
  碎屑和填隙物之间的关系,也称胶结类型。主要有以下四种情况:基底胶结的填隙物为杂基且含量多,碎屑颗粒呈星点状分布;孔隙胶结则不然,胶结物含量少,只充填在碎屑之间的孔隙中;接触胶结和孔隙胶结类似,但胶结物含量更少,只分布在颗粒之间接触的地方;镶嵌结构的特点是颗粒之间呈凹凸线状接触,似乎没有胶结物。
层积岩的层理
  沉积岩最典型的构造特征是具有层理。沿垂直方向观察这种层状构造可以发现,由于矿物成分、结构或颜色的不同而表现出成层性。根据纹层排列的特点,层理可以继续细分。比如纹层呈直线状相互平行,并且平行于层面,称为水平层理和平行层理;纹层呈对称或不对称的波状,总方向平行于层面,称为波状层理;纹层斜交层面,斜层系呈彼此重叠、交错、切割的组合方式,称为交错层理或斜层理等等。
  沉积岩的另一个重要的构造类型是有层面构造,既在岩层表面有波痕、泥裂、槽模、沟模等机械成因的各种不平坦的沉积构造痕迹;还有因为化学成因的晶体印模、结核以及生物成因的生物遗骸等,这些都是在沉积岩中常见的构造现象。根据成因,波痕分成浪成、水成和风成三种;泥裂在现代沉积中经常见到,是沉积物露出水面后,爆晒干涸形成的收缩裂缝。平面形态呈网格状的龟裂纹,它是沉积面暴露地表的标志;槽模是定向的水流在还没有固结的软泥表面冲刷形成的凹槽,后来被砂质充填形成的。其长轴方向代表水流方向,高起的一端代表上游;沟槽常成组出现,是岩石底面上的一种平行脊状构造,和模槽一样,也是确定古水流方向的标志之一。
泥裂──干旱的产物
  晶体印模和结核是化学作用形成的构造。晶体印模是原来在松软沉积物表面形成的石盐晶体,后来被熔融掉,留下的印痕被其他物质交代或充填,以假象的形式保留下来;结核是与周围岩石有显著差别的团块状矿物集合体。
  生物成因的构造有生物遗迹构造和生物扰动构造。前者是生物生存期间运动、居住、寻找食物等活动留下的痕迹;底栖生物的活动使沉积物的原始构造受到破坏,形成生物扰动沉积岩。
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 楼主| 发表于 2010-4-19 19:10 | 显示全部楼层
几种典型的沉积环境  这里,我们选择几种典型的沉积环境并且把在这些环境中形成的沉积岩做一个简要的描述。假如你看到一块标本,可以根据它的特征首先判断它是不是沉积岩,再根据岩石的组成和结构、构造特点,推测这块岩石可能形成在什么样的沉积环境中。
    河流环境
  地质学家根据河流发育特点将河流分成平直河、蛇曲河、辫状河、网状河四种类型。其中,蛇曲河不论在现代还是在古代都是最常见和最重要的河流类型。我们仅以此种河流为例,来了解河流的沉积特征。
  大家都知道,河床是河谷里流水的地方,在横断面上呈槽形。在河床最底部常形成河床滞留沉积,主要沉积砾石等粗碎屑物质,砂和粉砂极少,往往局部集中堆积,形成断续分布的透镜体;在河岸上,凹岸侵蚀形成的沉积物携带到凸岸沉积,这种侧向沉积作用称为边滩沉积,岩性以砂岩为主。边滩沉积是曲流河很主要的一种沉积类型。

田野上的河流
  在洪水期,因水位升高,河水携带的细砂、粉砂沿着河床两岸堆积,形成与河床平行的堤岸,称为天然堤沉积。天然堤由细砂岩、粉砂岩和泥岩组成,并且常见到砂岩和泥岩的互层。
  河漫滩位于河床外侧河谷底部地势平坦低洼的地方,在洪水泛滥时期漫出河床淹没谷底,形成河漫滩沉积。河漫滩沉积物比较简单,以粉砂岩、黏土岩为主,在平面上离河床越远粒度越细。
    冰川环境
  在漫长的地质历史上曾经有几次全球性的冰川活动时期。那个时候,气温高寒,降雨量很大,蒸发力又非常弱。因此,形成了许多有冰块的雪场。巨大的冰块在重力作用下流动形成了冰川。冰川沉积,也叫冰碛沉积,是冰川活动时期在地层中留下的见证。
  冰川的搬运能力很强,它象一辆大型推土机,在前进的过程中,可以挖掘走大量的基底岩石,形成较大的碎块,地质学中把大小不等的岩石碎块统称为岩屑。同时,冰川底部与地表在不断地进行切削、磨锉、劈裂、研磨和溶蚀过程中,又可以产生比较细粒的沉积物。因此,典型的冰川沉积物,基本没有经过搬运,或者搬运距离比较短,大多直接沉积在底部。岩屑没有任何分选,粒度变化很大,可以从巨大的漂砾到粉沙和黏土杂乱地堆积在一起,没有沉积层理,这是在冰川直接作用形成的非层状沉积物;另一种类型是冰川消融沉积物,它是在有冰融水的情况下形成的。与冰碛沉积相比,消融沉积物成层状,具有一定的分选性。我国南方震旦系地层中有典型而广泛的冰碛层存在。
    沙漠环境
  大家都知道,沙漠是“没有水、没有草,连鸟儿也不飞”的地方。那里蒸发量大,风沙大,降雨量很少。地球上,除了北极地区是寒漠之外,绝大部分沙漠是气候炎热的热沙漠。广阔的沙漠沉积主要受风的作用控制,因此,风成沉积物在沙漠环境中占绝对优势。风成沙丘是沙漠地区常见的景观。沙漠中尽管降雨量很少,但是仍然有短时的暴雨天气,所以局部地区可以见到水流沉积物和风成沉积物共存。如果在野外见到一套有水平层理、斜层理或交错层理的地层,主要由分选好、粒度变化不大、磨圆度很高的砂粒组成,我们就可以初步认为它们是风成沉积物。
  
我国西北地区的荒漠          连绵的沙丘
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发表于 2010-9-29 20:02 | 显示全部楼层
学习了,感谢楼主。

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发表于 2012-11-3 08:45 | 显示全部楼层
看看,学习学习
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