图1-3 利用斜层理(交错层理)确定岩层的顶、底面(据Billings,1972)
A—顶面在左边,正常层序;B—岩层直立,顶面在右边;C—顶面在右边,岩层倒转
(2)粒序层理
又称粒级层理,典型的浊积岩层序。它的一个特点是在每一个沉积单元中都表现出颗粒大小的逐渐变化,通常是从沉积单元的底部到顶部,颗粒由粗逐渐变细,这种粒序性称之为正粒序层理(图1-4)。如果自底到顶表现为由细粒过渡为粗粒,则称为逆粒序层理。另一特点是成岩物质颗粒粒度由底至顶逐渐变化,其间无明显界线。但是在两个相邻的粒序层之间在粒度或成分上有明显的不同。因此,可以根据粒序层理来确定岩层的顶、底面(图1-5)。
图1-4 砂岩中发育的粒序层理
图1-5 利用粒序层理确定岩层的顶、底面(据Billings,1972)
A—水平岩层;B—正常的倾斜岩层,顶面在左上方;C—直立岩层,顶面在右边;D—倒转岩层,顶面在左下方
(3)冲刷构造
在泥质岩石的顶面,由于水流的冲刷,使层面产生各种形状的凹痕,这种凹痕又印在上覆岩层的底面,形成舌状、带状凸痕(图1-6),凸痕所在的面为上覆岩层的底面,凹痕所在的面为下伏岩层的顶面。
图1-6 冲刷构造的特点与层序的关系(据朱志澄等,1990)
(4)火焰构造
火焰构造是一种软沉积变形,发生于沉积物尚未完全固结成岩时(期间)。当砂质沉积物覆于泥质或粉砂质沉积物之上,上覆砂质层借助本身重力作用陷入泥质物中的同时,泥质物也发生流动,并成舌状或火焰状深入到上覆砂质岩层中形成的构造(图1-7;表1-1)。
图1-7 火焰构造(A)和火焰构造演化示意图(B)
A图为上石炭统Bude组,英格兰北康沃尔
表1-1 主要的原生构造确定岩层顶、底面
(5)槽模、波痕
槽模指砂岩底面上的舌状凸起,一端较陡,外形较清楚,呈圆形或椭圆形,另一端宽而平缓(图1-8),与层面渐趋一致。一般认为槽模是流水成因的,即具定向流动的水流在下伏泥质沉积物层面冲刷形成的小沟穴,后来又被上覆砂质沉积物充填而成。槽模的长轴平行水流方向,陡的一端指向上游。它可以单独或成群出现,成群时长轴彼此平行,常见于浊积岩及冲积相沉积中。
波痕有两种类型,一种是流动波痕,另一种是浪成波痕(图1-9)。波痕由波峰和波谷组成(图1-10)。浪成波痕的波峰和波谷有如下特点:波峰一般呈尖棱状,波谷呈圆弧状;波峰的碎屑颗粒的粒度相对较粗、重矿物含量相对较高,而波谷颗粒的粒度相对较细、重矿物含量相对较低。在根据波痕特征判定岩层的顶、底面时,其波峰尖端指向岩层顶面,波谷的圆弧凸向底面。波痕同样也可以判断古水流方向:对称波痕的脊线方向较稳定,其方向大致平行岸线方向;不对称波痕的脊线方向与水流运动方向垂直,其陡坡指向水流方向。
图1-8 槽模构造
图1-9 浪成波痕
图1-10 浪痕构造
A—对称型浪成波痕及其印模;B—利用波痕确定岩层顶、底面及水流方向
(6)泥裂
又称干裂,是未固结的沉积物露出水面后,经曝晒干固时收缩形成的与层面大致垂直的楔形裂隙(图1-11)。泥裂多见于黏土岩、泥质粉砂岩、泥灰岩等细粒的沉积物中。泥裂在层面上呈多边形不规则状,在剖面上呈上宽下窄的“V”形。泥裂向下变窄的尖端指向岩层的底面,开口端指向顶面(图1-11B)。
图1-11 滨海潮坪泥裂
A—河南焦作云台山;B—泥裂示意图及利用泥裂确定岩层顶、底面
(7)雨痕、冰雹印痕
雨痕、冰雹印痕是较少见的层面原生构造,是由雨点或冰雹落在松软的泥质沉积物上,冲击出近圆形的凹坑,后被沉积物充填并呈半圆形凸起(图1-12)。根据雨痕和冰雹印痕所保存下来的凹坑和半圆形的凸起确定岩层的底面和顶面。
图1-12 泥裂及雨痕
(8)负载构造
当砂质沉积物覆于泥质或粉砂质沉积物之上,饱含水分的泥质、粉砂质发生液化时,上覆砂质沉积物就会陷入液化的泥质、粉砂质沉积物中,在上覆砂质层底界面上形成了瘤状的突起物,又称重荷模,为同期变形构造之一。重荷模可以指示沉积方向。即突起部指向底层,凹陷部指向顶层(图1-13A,B)。
(9)脱水构造
常发育在砂岩和粉砂岩成岩过程中,由于所含的水向上部逃逸形成的柱状构造,在泥岩或粉砂岩中偶尔也形成砂火山等(图1-13C,D)。
(10)收缩构造
泥岩裂隙被上覆砂岩充填、泥岩中盘状构造经历脱水。
图1-13 负载构造和脱水构造
A—负载和火焰构造;B—负载构造;C—脱水构造(苏格兰东北部泥盆纪老红砂岩);D—加拿大新斯科舍省印第安港Goldenville群中发育的砂火山返回搜狐,查看更多