(二)同生变形构造 同生变形2113构造(contemproaneous deformation structure)又称“准同生变5261形构造”。指在沉积物4102固结以前,由于无机作用在层面上或在1653层内所产生的变形构造。它具有局部分布的特征。引起沉积物发生变形的作用有差异负荷作用、沉陷作用、在重力影响下的顺坡滑动作用,以及沉积介质对沉积物的拖曳作用等。同生变形构造可分为滑塌构造、包卷层理、泄水构造、重荷模、火焰构造、假层理、砂枕构造、碎屑岩脉等。1.滑塌构造滑塌构造(slump structure)是已沉积的沉积层在重力的作用下发生移动和位移所产生的各种同生构造的总称(图版3-82)。滑塌构造除塑性变形外,还伴有小型断裂和角砾化,以及岩性的混杂等。滑塌构造多局限于一定的层位中,与上、下层位的岩层呈突变接触。引起滑塌的原因主要有沉积的坡度变陡、同沉积断裂、沉积物快速堆积,以及地震波的冲击等。常见于大陆斜坡、同沉积断陷的沉积层,以及震积岩中。2.包卷层理包卷层理(convolute bedding)是在一个沉积层内的层理揉皱现象,主要表现为一系列连续的开阔“向斜”和紧密的“背斜”组成(图版3-83,3-84,3-85,3-86,3-87,3-88,3-89,3-90,3-91)。通常,细层向岩层的底部逐渐变正常,。
振动液化卷曲变形构造 卷曲变形构造是震积岩中非常发育的特征构造变形现象,是由地震活动引起未固结的可塑性泥砂沉积物液化引起的层内扭曲、卷曲变形为主的同生变形构造,又称为包卷层理,以层内发育一些小揉皱、卷曲变形构造为特征(图4-6,图4-7)。地震微褶皱形态不规则,定向性差,褶曲轴面分布没有规律,与构造作用引起的层间褶皱构造及沉积物沿斜坡滑动产生的变形构造有明显的区别。通常与微同沉积断裂和水下岩脉相伴生。乔秀夫将地震微褶皱纹层称为震褶岩。图4-5 鄂尔多斯盆地延长组中的微同沉积断裂图4-6 铜川何家坊西侧延长组长7油页岩剖面中的卷曲变形构造图4-7 鄂尔多斯盆地延长组中的液化卷曲变形A—白106井,长4+5油层组,1962.9m,泥质粉砂岩夹薄层粉砂岩,粉砂岩顶部液化后形成液化卷曲变形;B—白197井,4+5油层组,2022.8m,粉砂岩中砂岩液化卷曲变形;C—镇80井,长6油层组,2021.78m,液化卷曲变形
褶皱构造和剪切变形带 五台山绿岩带和所有太古宙绿岩带一样,复杂的形态是绿岩褶皱和断裂变形的产物。人们常把五台群的展布形态描述为呈NEE向延伸的“之”字形构造。实际上这只是一个多期和多级褶皱与断裂的组合的一部分。就其本质来讲,五台山-恒山花岗岩-绿岩带的总体构造格架,是被若干整合断层—剪切带、逆冲断层、拆离断层等分割开的构造片体(图1-9)。在这里花岗岩类也参与了褶皱和断裂变形。因此,五台山花岗岩-绿岩带不是像典型的“花岗岩-绿岩模式”(Anhaeusser等,1969,1984)那样,是在垂直运动机制下,受简单的花岗岩底辟所控制的弧形向斜构造型式,因为在这种模式里不常见背斜、逆冲断层和推覆褶皱等构造。恰好相反,五台山绿岩带虽然总体是一个复向斜,但在相应的部位有背斜构造相伴,并且逆冲断层和推覆褶皱也发育。因此,它是在水平构造作用下,由拉伸和挤压结构而产生的褶皱与断裂伴生的构造岩片组合,而花岗岩类的底辟作用则只有局部的意义。五台山绿岩带在大的尺度上由整合断层所分开的构造岩片隶属于性质不同的构造域。在各个构造域中具有基本相同的构造组合和演化历史,各种构造要素具有相似的特征,因而可以进行对比;而不同的构造域之间则存在着明显的差异。。
原生构造是指沉积物在沉积过程中或在沉积物固结成岩之前形成的构造,例如层理、包卷构造等。沉积岩中常见的原生构造主要有同生变形构造、孔洞充填构造、结核构造、生物成因构造等,这些构造又与沉积介质的营力及流动状态有关,与沉积相有关。1)同生变形构造。是沉积物沉积后,在固结成岩之前,还处于富含孔隙水的状态下发生的形变,变形的程度可以从轻微的扭曲层到复杂的“褶皱”层、破碎层及变位层。一般来讲,这样的形变构造是局部的,基本上局限于未形变层内的一个层,常出现在粗粉砂、细砂沉积层中,主要受颗粒的粘性、渗透性和沉积速率控制。同生变形构造包括包卷构造、重荷模、滑塌构造、砂火山、砂球及砂枕构造、砂岩岩脉及岩床等。同生变形构造易被后期沉积压实,保存下来的空间往往是有限的。2)孔洞充填构造。在泥晶灰岩、球粒灰岩、砂屑灰岩中出现同生到成岩期形成的各种扁平的或不规则的孔洞,为机械沉积的泥屑、粉屑、碳酸盐及化学沉淀的亮晶方解石所充填,这些充填构造包括示底构造、鸟眼与窗孔构造、层状孔洞构造等,鸟眼与窗孔构造、层状孔洞构造具有重要的指相意义,鸟眼构造主要出现在潮上带和潮间带上部沉积环境中;窗孔构造、层状孔洞构造主要出现在潮间。
原生沉积构造特征 沉积岩的原生沉积构造是指沉积岩各个组成部分于沉积期形成的空间分布和排列方式。根据沉积岩原生沉积构造的研究结果,可确定沉积介质的营力类型及强弱,介质的流动状态,分析沉积环境,确定地层的顶底和地层层序,对恢复古地理环境及找矿等均有重要意义。目前对沉积岩的构造有多种分类方案,本教材采用构造的成因和形态分类(表4-3)。以下主要介绍层理、层面、同生变形和生物成因等最为常见的原生沉积构造。表4-3 沉积岩构造的分类图4-8 层理的基本类型和相关术语(一)层理构造1.层理构造的基本术语层理是沉积岩最重要的一种构造特征,是沉积岩区别于岩浆岩和变质岩的最主要标志。根据沉积岩的层理特征,不仅可确定沉积介质的性质和能量状况,而且还可判断沉积环境,有的层理还可确定水(风)的运动方向、确定地层顶底,有助于对比和划分地层。为了便于对层理进行描述和研究,首先要了解层理的基本术语(图4-8)。细层 细层是层理的最基本、最小的组成单位。厚度很小,常,最厚几毫米至几厘米,细层厚度与水动力强度和物质供应丰度呈密切的正相关关系。层系 层系是由一组在成分、结构、厚度和产状上都相似的同类型细层组成的。层系上下界面之间的垂直距离为层系。
沉积构造特征 通过对研究区长6、长7取心井段岩心观察、描述,发现浊积岩在剖面上表现为深水泥岩中间夹具递变层理的砂岩,鲍玛序列多见,与浊流伴生的沉积构造丰富多样。多种类型的层理多见递变层理、块状层理、变形层理,平行层理、水平层理、沙纹层理等少见。厚层块状砂岩中普遍见到递变层理或叠覆递变层理,形成鲍玛序列的“A,A”(图4-8)。变形层理主要见于泥质粉砂岩和粉砂质泥岩中,显包卷状和小褶皱状,主要由于沉积物未固结前,水下滑动所致。沙纹层理主要在细、粉砂岩中见到。图4-8 庆36井延长组长6厚层浊积岩及鲍玛序列底层面构造主要见于粉、细砂岩与泥岩的互层段。底面具有较清楚的槽模、沟模、跳模、锥模等构造(图4-9A,B,C,D,E)。研究区岩心中普遍发育此类构造,说明长3—长7期曾发生过大规模的浊流沉积。滑塌角砾在粉砂岩、细砂岩中常见不规则状、大小不一、两头有尖角的呈撕裂状的泥砾(图4-9F),泥岩为黑色,反应为半深湖-深湖沉积。问生变形构造主要有重荷模及伴生的泥火焰构造、砂球构造、包卷构造和滑塌构造等。重荷模及伴生的泥火焰构造常见,底部泥岩为半深湖-深湖黑色泥岩;砂球构造中可见到细砂岩被黑色泥岩或炭质泥岩所包围(图4-10A);包卷。