遗迹相与沉积相的异同

(整期优先)网络出版时间:2018-02-12
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遗迹相与沉积相的异同

孙永星易艳霞高璐赵梦霞

孙永星易艳霞高璐赵梦霞

(河南理工大学,河南焦作454000)

摘要:沉积相是沉积物的生成环境、生成条件和其特征的总和,成分相同的岩石组成同一种相,在同一地理区的则组成同一组。遗迹相是代表特定的沉积相或指示一定的古沉积条件的特有的遗迹化石组合。本篇报告主要讲述了沉积相的命名、概念、分类以及沉积相模式,遗迹相的概念、遗迹相的特征及古环境等的内容。

关键词:沉积相;相序递变规律;相模式;相标志

一、沉积相

相是一种具有特定特征的岩石体。就沉积岩来说,它是根据颜色、层理、成分、结构、化石和沉积构造加以定义的。“岩相”应该就是指这样一种客观地描述的岩石单位。现今一般学者主要从沉积环境和作用过程来理解相的涵义。沉积环境主要指海、陆、河、湖、沼泽、冰川、沙漠等分布及其地势高低。因此,它是地貌学研究的重要内容。

沉积相是沉积物的生成环境、生成条件和其特征的总和,成分相同的岩石组成同一种相,在同一地理区的则组成同一组。沉积相主要分为陆相、海陆过渡相和海相,主要取决于这些岩石的生成环境,鉴定这些岩石不仅依靠其古代生成的环境,岩石的组成结构,还可以依据其中包含的生物、微生物的化石,陆相一般包括沙漠相、冰川相、河流相、湖泊相、沼泽相、洞穴相等。

陆相组

①残积相是陆相沉积类型之一,是基岩经物理风化和化学风化作用后,残留在原地的风化产物。沿剖面向下,它逐渐过渡为基岩。主要由基岩碎屑及铁质、红土质(铁铝质)、粘土质沉积物组成。无分选性,层理也不清楚;

②坡积—坠积相:坡积相是陆相沉积类型之一,是高地基岩的风化产物,由于雨雪等的作用,借助于重力沿斜坡滚动,堆积在山坡上形成的沉积物。坡积相主要由砂砾岩、粉砂岩等组成,碎屑物分选差,呈棱角状,常具与斜坡平行的层理;

过渡相组

①三角洲相:三角洲是海(湖)陆交互地带近河口处,河流携带沉积物倾泻入海(湖)形成的冲击平原,它在平面上呈顶尖朝向陆地的三角沉积体,其上有错综分布向海(湖)三开的分支河道:

②河口湾相:河口湾又称三角港。潮汐作用强烈、海洋动力为主的喇叭形河口。通常分布在海岸沉降带潮汐动力强、河流沙量小的滨海地区。

海相组

①滨岸相:又称海岸相或海滩相,位于潮上至波基面之间,包括无障壁海岸向和障壁型海岸相(障壁岛相、泻湖相、潮坪相等);

②浅海陆棚相:位于波基面以下的陆棚区,向陆方向与滨岸相衔接,向海与半深海相毗邻;

③半深海相:半深海又称次深海,位置和深度相当于大陆坡,是浅海陆棚与深海环境的过渡区;

④深海相:深海分布于深海平原或远洋盆地中,通常是一些较平坦的地区,水深在2000米以下,平均深度4000米

沉积相在时间上和空间上的发展变化是有序性的。相序递变规律(Walther,1984)指出:“只有那些没有间断的、现在能看到的相互邻接的相和相区才能重叠在一起”。换句话说,只有横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相,才能在垂向上依次叠覆出现而没有间断。又称沃尔索相律。以相序递变规律为基础,以现代沉积环境和沉积物特征研究为依据,从大量的研究实例中,对沉积相的发育、演化加以高度的概括并归纳出带有普遍意义的沉积相的空间组合形式,称为相模式。

浅海陆棚相模式

包括近滨带下界至大约达130米水深的陆棚边缘之间的区域,这是一个坡度极小的宽广而平坦的地带,亦称滨外带。有代表性的是陆棚泥;常见有海绿石、胶磷矿等自生矿物。常见的沉积构造是水平层理、很小的砂纹层理和生物扰动构造。陆棚泥(页岩)可含有种类众多的正常盐度的海生生物,因之古生物是极其重要的鉴别标志。

滨海相模式

滨海带或称海岸带,可以分出两种性质不同的海岸:无障壁海岸和有障壁的海岸。无障壁海岸位于与大海连通很好的海岸地带,它与广海陆棚之间没有被障壁岛、滩、砂坝或生物礁隔开。在这种海岸地带,水的循环很通畅,没有受到局限或障壁的作用。因此,波浪和海流(岸流、裂流和沿岸流)的作用很强,水动力状况比较复杂。

次深海相模式

次深海包括从降棚边缘到陆隆与深海平原的交接处(深度5600米左右)的区域。在地形上包括大陆斜坡和陆隆两部分,大陆坡与坝隆交界的深度界限是1500~3000米,最早鉴别出来的次深海沉积是灰绿色(Morray等,1891),它是一种陆源的有机粘土、粉砂和远泽泥的混台物。

浊流相模式

浊流是一种水下重力流,它以悬浮方式搬运颗粒,颗粒在流体中呈下粗上细的粒序状。浊流可以由于滨海或浅海的沉积物经液化作用而形成。由于它的密度大、流速快,而且底部为粗屑物,因之它具有很强的侵蚀能力,它是造成海底峡谷的动力。

三角洲及河口湾相模式

三角洲是非常复杂的沉积体系,它地处大陆河流与水盆地(湖或海)间的过渡地带。其形成兼受河流与盆地水动力的作用(包括海浪和潮汐等)。其沉积也反映出海与陆的影响。

河流相模式

河流沉积物变化很大,根据对现代及古代河流沉积的研究,可以提出以下的鉴别特征:1.平面上砂体呈宽窄不同的条带状,剖面上呈透镜状、板状。沉积剖面具二元结构,下部为砾一砂质沉积,上部为粉砂一泥质沉积。2.剖面上常出现不完整的半韵律旋回结构,上覆旋回下部的粗屑层与下伏旋回顶部的细屑泥质层之间常有冲刷面。3.含植物和淡水生物化石,无海相生物化石。4.有大气暴露标志,如干裂、钙质结核等。5.层理类型多,特征的是反映强水动力和单向水流的交错层理,如大型槽状交错层、板状交错层、平行层理、逆行砂波层理。

二、遗迹相

遗迹化石在分析古环境方面最基本的模式是遗迹相。遗迹相是生态学和古生态学常用的“重现群落”。概念在遗迹学上的应用。最典型的实例如礁体生物群落,从前寒武纪到现代不断的出现.遗迹相是经过实践检验的某种遗迹组合在较长的地史时期不断重现的遗迹群落。遗迹群落是底栖群落生物活动行为的反映。一般来说造迹生物行为习性比生物实体身体形态构造在演化上速度慢,即遗迹化石比实体化石的地史分布时间长,因此遗迹相重现的机会较多,便于在地史中进行比较。

遗迹化石最具有生命力和最合适的应用,莫过于对沉积岩系的古环境分析。Seilacher(1964,1967)提出所谓“遗迹相”的概念,遗迹相所含特有的遗迹化石组合代表着特有的沉积相或者指示一定的古深度分带,在海洋环境下,Seilacher最早依照海水由浅变深划分出六个遗迹相:即Skolithos遗迹相,Glossifungites遗迹相,Cruziana遗迹相,Zoophycus遗迹相和Nereites遗迹相,第六个遗迹相Scoyenia,Seilacher认为是属于淡水红层非海相沉积。后来又增加了一个坚硬基底的钻孔Trypanites遗迹相。

结论:沉积相和遗迹相有着必然的联系,但又不是相同的概念,这就需要我们将二者区分开来。沉积相是沉积物的生成环境、生成条件和其特征的总和,是沉积环境的古代产物;遗迹相是指一组具有特征的遗迹化石组合,在一段相当长的地质时期中不断的重现以及它们的环境意义,是代表特定的沉积相或指示一定的古沉积条件的特有的遗迹化石组合。

参考文献

[1]{英}H.G.里丁《沉积环境和相》科学出版社

[2]A.II.列兹尼科夫《沉积岩相与建造》科学出版社

[3]樊拥军王福生《沉积岩和沉积相》

[4]杨式溥《EarthScience–JournalofWuhanCollugeofGeology1986.09第十一卷第五期》.