1.層理概念及其特征
層理是指巖層中物質(zhì)的成分、粒大小、形狀和顏色在垂直方向發(fā)生改變時(shí)產(chǎn)生的紋理。
層理一般厚幾厘米至幾米,其橫向延伸可以是幾厘米至數(shù)千米,常見(jiàn)于大多數(shù)沉積巖和一些火山巖中,是研究地質(zhì)構(gòu)造變形及其歷史的重要參考面。巖石層之間的分界面稱為層理面。
沉積巖中層理的形成可能是沉積物結(jié)構(gòu)和成分的變化或者沉積間歇、沉積季節(jié)的變化所致?;鹕剿樾嘉镌谄浔l(fā)和降落過(guò)程中,由于重力、顆粒大小和風(fēng)的影響,成巖時(shí)也會(huì)形成具有分選性的層理。如果火山碎屑物落在湖泊或海洋中,則可形成類似于沉積巖的層理。
沉積巖層的原始產(chǎn)狀多是趨于水平的,后來(lái)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)可以使其傾斜、直立、彎曲甚至發(fā)生破裂,形成褶皺、節(jié)理、斷層、劈理等構(gòu)造形態(tài)。
2.層理類型
根據(jù)層理的特征,層理主要分為以下幾類(圖4 -6):
(1) 水平層理:叉稱水平紋層,其特點(diǎn)是紋層呈直線狀互相平行,并且專于層面。一般認(rèn)為這種層理是在比較穩(wěn)定的水動(dòng)力條件下,細(xì)粒沉積物在靜琊境中由垂向加積作用所致,物質(zhì)從懸浮物或溶液中沉淀而成。層理是由于進(jìn)入沉積物質(zhì)發(fā)生變更所致,如粒度變化、不透明礦物的分布、云母片和碳質(zhì)碎片等片狀礦物的順層排列等。水平層理分布廣泛,多在細(xì)粒的粉砂和泥質(zhì)物中出現(xiàn),常見(jiàn)于海(湖)深水地帶、閉塞海灣、潟湖、沼澤、牛軛湖以及淺海的中風(fēng)暴浪基面以下等環(huán)境中。
(2) 波狀層理:海岸或湖岸地帶由于水的波浪擊拍形戚的層面,層面像波浪一樣起伏。波狀層理是在有泥、砂供應(yīng),水動(dòng)力條件強(qiáng)弱交替的情況下形成的。主要發(fā)育于潮汐環(huán)境中,在湖濱、三角洲前緣、河流等環(huán)境中也可見(jiàn)到。
(3) 交錯(cuò)層理:是由多組不同方向的斜層理互相交錯(cuò)重疊而成的,是由水流的運(yùn)動(dòng)方向頻繁發(fā)生變化所造成的,多見(jiàn)于濱海濱湖相,或者風(fēng)成沉積中。
按照沉積巖層的規(guī)模和交錯(cuò)特征的不同,交錯(cuò)層理可以分為板狀交錯(cuò)層理、楔狀交錯(cuò)層理和槽狀交錯(cuò)層理。
(4) 遞變層理:又稱粒級(jí)層理或粒序?qū)永?,以粒度遞變?yōu)樘卣鳎撬樾嘉镔|(zhì)在沉積過(guò)程中由于流體逐漸衰減或增強(qiáng)而形成的一種沉積結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是,在一個(gè)單層中,從底到頂顆粒由粗逐漸變細(xì),例如,由底部的礫石或粗砂向上遞變?yōu)榧?xì)砂、粉砂以至泥質(zhì),稱為正遞變層理;反之,稱為逆遞變層理。一組遞變層的厚度為幾厘米至幾十厘米。另外,遞變層理的頂面與其上一層的底面是突變的,有明顯的界面。遞變層理是水流作用較弱,砂的供應(yīng)不足,泥的沉積保存條件較砂有利的情況下形成的。在潮汐帶的潮坪(主要是泥坪)沉積中較常見(jiàn)。
(5) 透鏡狀層理:透鏡狀層理是一種多層系層理,主要由泥質(zhì)構(gòu)成。其特點(diǎn)是砂質(zhì)透鏡體包于泥質(zhì)層之中,砂質(zhì)透鏡體內(nèi)部具發(fā)育良好前積紋層(細(xì)層),紋層的傾向大多是單向的,但透鏡狀層理有時(shí)為雙向的。
(6) 韻律層理:其特征是組成層理的細(xì)層或?qū)酉担诔煞稚?、結(jié)構(gòu)上以及顏色上做有規(guī)律的重復(fù)變化。