沉积岩石学各章节思考题汇总 -(5)

层系之间的界面为平面而且彼此平行大型板状交错层理在河流沉积中最为典型，常具如下特征：层系顶界具直脊波纹，底界有冲刷面；垂直水流方向显平行砂纹，顺水流方向倾斜；纹层内常呈下粗上细的粒度变化，有的纹层向下收敛

（ 2 ）楔状交错层理

层系之的界面为平面，但不互相平行，层系厚度变化明显呈楔形。垂直水流或平行水流方向层系间常彼此切割，纹层的倾向及倾角变化不定。常见于海、湖浅水地带和三角洲沉积区 ( 3 ）槽状交错层理

层系底界为槽形冲刷面，纹层在顶部被切割。在横切面上，层系界面是槽状，纹层与之一致也是槽状；在顺水流的纵剖面上，层系界面呈弧状，纹层向下倾方向收敛并与之斜交。顶层曲脊砂纹为重叠的花瓣状。大型槽状交错层理层系底界冲刷而明显，底部常有泥砾，多见于河流环境中 ( 4 ）其他流水型交错层理 1 )爬升波纹交错层理。爬升波纹交错层理又称为上叠波纹交错层理，也是砂波迁移的产物。不同的是，在砂波向前迁移的同时，有大量沉积物特别是悬浮物供给充分时，砂波依顺流方向沿其迎水面向上爬升增长，使后一层系爬叠在前层系之上，形成具有爬升或上攀特点的交错层理 2) 羽状交错层理。羽状交错层理或青鱼骨状交错层理是交错层理的一种特殊类型。其特点是纹层平直或微向上弯曲, 相邻斜层系的纹层倾斜方向相反, 延伸至层系界面, 彼此呈锐角相交, 呈羽毛状或青鱼骨状 (如图 5 5 所示)。这种层理是在有正反双向水流存在的条件下形成的, 常见于河流入湖、海的三角洲地带。有时可见两个倾向相反的斜层系之间隔以薄的泥层。这种羽状交错层理在海洋潮汐沟道环境中具有代表性, 通常称之为潮汐层理。 (5) 浪成波纹交错层理

浪成波纹交错层理是由浪成砂波迁移形成的。它与水流砂波形成的层理不同之处在于: 上部层系由倾向相反、相互超覆的前积纹层组成特征的人字形构造或排列成收敛束状, 后面的前积纹层可通过波谷到达相邻砂波的翼上。底部层系呈不规则波状, 有时可呈现出前积纹层单向倾斜。层系界面呈缓波状, 其上并有泥质纹层覆盖。这类层理主要出现在海湖滨岸、陆棚、泻湖等环境中 (6) 冲洗交错层理或砂纹交错层理

是由波浪向滨岸传播时, 在滩面上产生的向岸或离岸往复的冲洗作用形成的低角度交错层理。其特征是: 层系界面与纹层平直, 延伸范围广, 层系以楔状低角度相交, 一般2° ～10° 左右,向海和向陆两个方向倾斜, 层系顶部被切蚀而底部完整, 纹层内粒度分选好, 可有粒序变化, 主要出现在后滨—前滨带滩、砂坝等沉积环境中(如图 5 7 所示)。在湖泊缓岸滩坝沉积环境也可见到类似的冲洗交错层理。 (7) 丘状交错层理或风暴交错层理

是由一些宽缓波状层系组成的, 顶面外形呈圆丘状, 纹层向四周倾斜, 层系上部被侵蚀, 纹层与层系底界近乎平行, 而中部呈发散—收敛状, 纹层倾角小 (一般小于 15° ) 而变化大。与之对应的是下洼状纹层, 具有相似特征。区别在于前者以上凸丘状层系为特征, 后者以下洼波状层系为特征。这些层理的产出条件, 早期认为主要是近滨带和正常浪基面以下风暴浪振荡作用形成的,是风暴沉积的主要标志 ( 8 ）风成交错层理

风成交错层理不同于水成交错层理，层系通常厚度巨大，一般由几十厘米到数米，甚至可达30m 。前积纹层具有高角度倾角，一般在25°～34°之间，甚至大于空气中的休止角，可

达40° 以上。而水下形成的交错层理，其层系厚度一般小于2m ，前积纹层通常小于25°。 交错层形态多呈槽状，也有板状或楔状，常见纹层与层系底界成切线接触。

4 ．压扁层理和透镜状层理 ：这是在砂、泥沉积中的一种复合型层理，有时也称为潮汐层理。它是由压扁层理

（又称为脉状层理）、波状层理、透镜状层理组合而成．在形态上很像小型波状层理在压扁层理和透镜状层理之间的过渡类型为砂、泥交互的波状层理

5递变层理：是具有粒度递变的一种特殊的层理，又称为粒序层理。这种层理的特点是由底向上至顶部颗粒逐渐由

粗变细。除了粒度变化以外，没有任何内部纹层根据递变层的内部构造特征，主要有两种基本类型。第一类是颗粒向上逐渐变细，但下部不含细粉物质，它可能是由于水流速度或强变逐渐减低而沉积的结果。第二类是细粒物质全层均有分布，即以细粒物质作为基质，粗粒物质向上逐渐减少和变细，它可能是由于悬浮体含有各种大小不等的颗粒，在流速减低时因重力分异而整体堆积的结果在这两类中，前者属于牵引流成因，后者属于浊流成因

6韵律层理： 这种层理是在成分、结构与颜色方面不同的薄层作有规律地重复出现而组成的。狭义的韵律层理似

纹层厚度通常小于3 mm或4mm有别于一般的韵律层理

7均质层理： 通常称为块状层理。这是一种呈现大致均质外貌，不具任何纹层构造的层理。特点是内部物质较均

匀，无论组分和结构都没有分异现象，故不显层理在细粒与粗粒沉积中都有块状层理出现。已证明，缺乏任何纹层构造的岩层，既可以是悬浮物质非常快速地沉积而成，如常见的洪水沉积；也可以是密度很高、毫无分选的沉积物沉积而成，如某些沉积物重力流沉积。有时，由于生物的强烈搅动作用，使沉积物原生层理完全混合破坏，形成均质层理，这种现象常见于浅海和三角洲沉积中

5、图示各种层理类型，试述每种层理的形态特点、成因及环境意义

6、各种层理的概念，如冲洗交错层理、递变层理、韵律层理、爬升波纹交错层理等

7、试图示说明流动体系（flowregime）、底床形态（bedform）和层理类型之间的关系？

流动体制可决定底床形态的性质,每一种底床形态都与特定的水力学条件和沉积作用的现象相共生。底床形态的移动导致层理的形成,因此,在相分析中,可以把层理看做被保存下来的底床形态。利用底床形态和流动体制的关系可以恢复层理所反映的流动条件,因为它是良好的古水动力条件成因分析的标志。

随着水流强度(或流量)的增加,底床形态由无沉积物运动的平坦底床开始,发育顺序依次为:(1)典型的不对称波纹;(2)沙丘,具叠置的小波纹;(3)沙丘;(4)冲蚀沙丘(沙丘和平坦底床的过渡型);(5)具沉积物运动的平坦底床;(6)逆行沙丘;(7)逆行沙丘破浪;(8)冲槽及冲坑。其中(1)至(4),即从典型波纹到冲蚀沙丘,都属于下部流动体制;而(5)至(8),即从运动的平坦底床到逆行沙丘系列,则属于上部流动体制。

当河流的动能下降时,底床形态可以按下列顺序依次出现:逆行沙丘、平坦底床、沙丘和波纹。因此,在垂向剖面中,可能出现与底床形态相应的沉积构造序列:逆行沙丘交错层理(一般较少保存下来)、平行层理、大型交错层理和小型交错层理。

8、试图示说明底形变化，与水流速度和水深之间的关系？

因为河流功率在很大程度上取决于水深和流速, 所以底床形态的发展与水深和流速密切相关。图 5 20 中, 横坐标为水深, 纵坐标为对应的水流速度。当水深为数厘米至数分米时, 则水流速度与小型波纹之间的关系受水深的影响较大。在这一深度范围内, 就波纹的形成而言, 随着水深的增加, 则要求更大的水流速度; 然而超出这一范围, 曲线就大致成水平, 这就是说在下部流动体制中, 超过一定的临界水深以后, 水深的影响已不再起重要作用。沙丘的情况与波纹相同,其曲线也有相似的趋势。但是, 上部流动体制的底床形态, 其曲线具有完全不同于前者的趋势, 它们的曲线相当陡。这就是说, 随着水深的增加, 要形成相同的底床形态, 就要求水流速度也相应增加。

由此可以得出结论: 缓流区的底床形态在水深超过临界值以后, 大致与水深无关; 然而, 急流区的底床形态则强烈地受水深的影响。

9、试图示说明流水型斜层理和浪成交错层理的形成机理和主要控制因素？

总之, 流水型交错层理类型多样, 交错层理在不同方向的剖面中可显示不同特征。如在顺水流方向的剖面中, 纹层虽都是单向倾斜, 但在垂直水流方向的剖面中, 则可能表现为平行的、波状的, 甚至为缓斜交错的。

浪成波纹交错层理是由浪成砂波迁移形成的。它与水流砂波形成的层理不同之处在于: 上部层系由倾向相反、相互超覆的前积纹层组成特征的人字形构造或排列成收敛束状, 后面的前积纹层可通过波谷到达相邻砂波的翼上。底

部层系呈不规则波状, 有时可呈现出前积纹层单向倾斜。层系界面呈缓波状, 其上并有泥质纹层覆盖。这类层理主要出现在海湖滨岸、陆棚、泻湖等环境中

10、试述层理的研究意义及研究方法？

层理是碎屑岩最典型、最重要的特征之一。它是沉积物沉积时水动力条件的直接反映,也是沉积环境的重要标志之一。主要是通过露头研究, 其次是岩心观察、镜下观察构造的微观特征来研究沉积岩的构造。

11、试述交错层理的影响因素

交错层理的类型受多种因素影响, 其中最重要、最直接的是砂波的大小和形态。砂波的大小直接影响交错层理的发育规模, 即波纹导致形成小型交错层理, 沙丘导致形成大型交错层理。砂波的几何形状直接影响交错层理的形态特征, 如直线状或轻微弯曲状的砂波多形成板状交错层理, 舌状或新月状砂波 (前者波脊线向前弯曲闭合, 后者向后弯曲闭合) 多形成槽状交错层理。

12、何谓层面构造？层面构造的类型有哪些？

在岩层表面里成呈现出的各种不平坦的沉积构造的痕迹，统称为层面构造。 层面构造可分为流动成因和暴露成因两类

13、试图示说明波脊（或波峰脊线）的形态类型，进而指明水深减小，流速增大时波脊的变化顺序？

14、试图示波痕要素？并说明波痕指数和对称指数？

波痕是由风、水流或波浪等介质的运动，在沉积物表面所形成的一种波状起伏的层面构 造。

波长L：相邻波峰或波谷间的水平距离。 波高H：波峰与波谷之间高差。波痕指数L／H：波长与波高的比值表示波痕相对高度及起状情况。不对称度RSI( RSI= l1/ l2) ：缓坡水平投影的距离l1与陡坡水平投影距离l2的比值，表示波痕的不对称程度。

15、试述波痕的主要成因类型及其特征？

波痕按成因可大致分为三种类型：浪成的、流水的和风成的

l.）浪成波痕

一般由产生波浪的动荡水流形成，常见于海湖浅水地带其特点是波峰尖锐，波谷圆滑形状对称．不对称指数近于l，波痕指数一般为4—13，多数为6—7。而拍岸浪的波痕指数可达20，并可呈不对称状，其陡坡朝向岸的一方。

2.）流水波痕

由定向流动的水流形成，见于河流和存在有底流的海湖近岸地带。其特点是波峰、波谷均较圆滑，呈不对称状，不对称指数大于2（或2.5)，波痕指数大于5，大都为8—15，对于波长大于60cm的的大型流水波浪一般大于15，陡坡倾向指示水流方向。在海、湖滨岸，波峰走向大致平行岸的延伸方向，陡坡朝向陆地。

3.）风成波痕

由定向风形成，常见于沙漠及海、湖滨岸的沙丘沉积中。其特点呈极不对称状，不对称度比流水波浪更大，波痕指数也高，变化范围为10—70，一般在15—20以上，个别可达50，甚至更大。波峰、波谷都较圆滑、开阔，但常常谷宽峰窄，陡坡倾向与风向一致。应当指出的是，风成波浪成石化状态的极为罕见。

4）．其他波痕

除简单的波痕形态外，还常见到两组或两组以上的复合形态。有的可见到两组波痕成一定角度相互交叉，呈蜂巢状或多角状；有的可在较大型波痕背景上叠覆有次级波痕；另外，可见波痕被切蚀使其波峰部分或全部受到破坏。所以这些干涉波痕、叠覆波痕和削顶波痕都取决于当时水位、浪基面、介质运动方向和强度的变化。

16、试对比不同成因类型（浪成的、流水的、风成的）波痕的特点及指数变化范围？

见15述

17、试述主要底面印模构造的类型及其形成机理？它们主要出现在什么环境？

1.槽模

在涡流状流体作用所产生的各种底面构造中,最普遍、最有用的是槽模。槽模是分布在底面上的一种半圆锥形突起构。造。它是定向的浊流在尚未固结的软泥表面侵蚀冲刷的凹槽被砂质充填而成,形态特点是略呈对称状、伸长状,起伏明显,向下游一端具有圆滑的球根状形态,而另一端则呈倾伏状渐趋层面而消失。槽模的出现说明当时的古沉积环境中有强烈的底流及其冲刷作用。槽模长轴平行于浊流方向,突起一端指向上游,故其形状是确定古流向的可靠标志。虽然槽模不是浊流沉积的独有产物,但是它们总是复理石相沉积的最特征沉积构造,是判断浊积岩相的重要标志。

2.沟模

沟模是砂质岩层底面上一些稍微突起的直线形的平行脊状构造。脊的起伏通常只有l—2mm。极少超过1cm，但可延长较远，且较平直。它是由下伏泥质岩层面上的细沟被砂质物充填而成。沟模很少单独出现，一般都是成组的，在同组内几乎没有方位偏差。有时可出现两组以上的沟模，据其切割关系可以确定其形成的先后顺序，在少数情况下，根据沟模一端存在的介壳、卵石等物体，可以判断其开端和终端，因为原始的沟就是这些物体被拖曳时刻压形成的。这一观点通常可以根据其他标志所指出的古流向得以证明。沟模与槽模一样，它们在浊流砂岩的底部最多，并且是复理石相的最常见的构造。由于沟模出现的相当多，所以它是指示古水流方向的可靠标志之一。

18、何谓变形构造？有那些主要类型？它们主要出现在什么环境？

变形构造也称为同生变形构造，是指在沉积作用的间时或在沉积物固结成岩之前处于塑性状态时发生变形所形成的各种构造。 一、负载构造

负载构造也称为负荷构造、重荷模等，是指覆盖泥质岩之上的砂层底面上的瘤状突起，它是由于下伏的含水塑性软泥承受了不均匀的负载，使上覆砂质物陷入下伏泥质物中而产生的。这种不均匀负载起因于槽模、沟模的充填或者由于孤立砂波的重力差异沉积。负载构造形状很不规则，一般不对称，排列杂乱，大小不一，从几毫米到几分米，但同一层面上出现的负载构造的大小大都接近一致。负载构造与槽模的区别在于其形状极不规则，并且缺少明显的上游与下游的末端。当下伏软泥中的纹层发生畸变时，常被向下挤入夹于下垂的负载构造之间，呈薄的舌状体，称之为火焰状构造。负载构造多在浊积岩内保存良好，在其他环境中也偶有分布。 二、球枕构造

这种构造是指砂岩层断开并陷人泥岩中形成的许多紧密或稀疏徘列的椭球状或枕状块体由于外貌很像结核，亦被称为假结核。这些砂岩球或砂岩枕的大小可从自径几厘米至1m，甚至几米。它们一般不具内部构造，如果砂岩具有纹层，则多已变形。常随砂球或砂枕外形向下弯曲而呈槽状。这种构造多发育在砂层底部，向上过渡为未受搅动的正常砂岩下伏泥岩层往往变形强烈，甚至被挤压成舌状向上伸入砂层中。球忱构造不限于任何特殊的环境，在浅水环境与深水环境中均有发现。不过，这种构造的存在，仍可以间接地表明其沉积环境具有快速沉积作用甚至有震积作用。

三、包卷层理

包卷层理也称为卷曲层理、揉皱层理，是指在一个岩层内所发生的纹层盘回和扭曲现象主要见于软簿层（2—25cm）的粗粉砂层或细粉砂层中，可以是硅质的或碳酸盐质层中。这种不规则的变形层理习惯上称为扭曲层理。包卷层理的成因有多种解释，但是沉积物的液化作用，即液化层的层间流动引起原生层理的弯曲，无疑是非常重要的因素。液化流和泄水岩脉也是震积岩的重要标志。包卷层理在浊流沉积中较为常见，但在潮间滩地与河流环境中小的泛滥平原及点砂坝也很丰富。

四、滑塌构造

滑塌构造是指斜坡上未固结的软沉积物在重力作用下发生滑动和滑塌而形成的变形构造。各种类型的不规则的扭曲层理也属于滑塌构造，沉积物顺坡滑动，使沉积层内发生变形、揉皱，还常伴随有小型断裂，甚至使岩石破碎、岩性泥杂，呈角砾状外貌。这些小型断裂、岩石碎块及岩性搅混等待征，常可作为识别滑塌构造的证据。这类构造常局限于一定层位中，顶部常遭受冲刷。多见于粉砂岩、粉砂质泥岩和细砂岩中，也见于石灰岩中。其分布范围可以是局部的，也可以是延伸数百米，甚至数公里以上。滑塌构造一般伴随快速沉积而产生，是地震引发、水下滑坡所形成震积岩的良好标志。它多分布在潮间滩地的水道内与河道中的点砂坝、三角洲前缘以及海底峡谷前缘等构造活动地带等。 五、碟状构造

碟状构造系由模糊的形如蝶状的上凹纹层组成，直径一般为几厘米，它们在横向上断续分布，垂向上互相重叠，其下部可见泄水通道或泄水管构造。一般认为，碟状构造的形成与快速堆积的沉积物中孔隙水的向上泄出引起颗粒重新排列有关，因而又称为泄水构造。这类构造主要出现在迅速沉积并饱含孔隙水和有较强震动作用的砂岩中，尤其是斜坡脚根部的重力流环境

19、试述结核的主要成因类型及其形成机理？

结核是岩石中自生矿物的集合体。这种矿物集合体表现为在成分、结构、颜色等方面与围岩有显著差别的不规则团块。它主要是由在未固结的沉积物中呈溶液状态的分散物质重新分配和集中并逐渐增长而成。 按其成因有人把结核分为同生的、成岩的和后生的三类

20、何谓痕迹化石，指明复理石和磨拉石沉积环境中的主要痕迹化石类型？

生物生存期间的运动、居住、觅食和摄食等行为遗留下的痕迹,因而又称为痕迹化石或遗迹化石。

痕迹化石的形态主要受动物习性的控制。根据习性特征把痕迹化石划分为五个主要组合:停息痕迹、爬行痕迹、觅食痕迹、摄食构造、穴居构造。各类痕迹化石在复理石和磨拉石沉积物(岩)中所呈现的产状如图534所示。

1)停息迹(resting)构造,是生物活动过程中在停息时留在沉积物表面的躯体印痕。形态和生物腹面形态一致。 2)爬行迹(crawling)构造,是生物在沉积物表面移动时的轨迹。形态呈直线型或曲线型简单花纹。

3)觅食grazing)构造,是指在较深水平静环境中,生物为了觅食在沉积物表面吞食沉积物时造成的痕迹。形态通常有方向性,不分枝,呈规则的旋卷弯曲排列。

4)摄食迹(feeding)构造,是在浅水中生物为了摄食在沉积物内部挖掘的通道。通常呈分枝状及辐射状排列,方向变化规则。

5)穴居迹(dwelling)构造,是在滨岸地带生物为了食悬浮生物和避免水浪冲击而挖掘的管状潜穴。通常呈直管形、分岔形和“U”字形等。“U”字管穴中,在“U”字形之间及其下方,常有上凹纹层,称为横蹼。这是动物适应沉积作用和侵蚀作用而向上、向下运动形成的。当某些造穴动物被迅速掩埋时,为了重新回到沉积物与水界面的相对位置上,它们要向上移动,这样便形成逃逸构造。其特征是,管状潜穴无分枝,几乎成垂直状,周围纹层向下弯,呈特殊的“V”字形条纹痕迹。

21、试述痕迹化石和潜穴构造（虫管、虫孔构造）在不同沉积环境或相带中的分布特点？

22、试比较痕迹化石和实体化石在相分析中有那些优缺点？

23、试述碎屑岩颜色的成因类型及特点

碎屑岩的颜色，按成因可分为三类，即继承色、自生色和次生色继承色和自生色都是原生色。碎屑岩的颜色，按成因可分为三类，即继承色、自生色和次生色继承色和自生色都是原生色。

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