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交错层理

交错层理通常也称为斜层理。它是由一系列斜交于层系界面的纹层组成,斜层系可以彼此重叠、交错、切割的方式组合。其特点是细层理大致规则地与层间的分隔面(主层理)呈斜交的关系,上部与主层理截交,下部与主层理相切。可以利用斜层理的倾向了解沉积物的来源方向。

这种层理是由沉积介质(水流及风)的流动造成的。当介质具有一定流速

时,底床上可以产生一系列的砂波,这种砂波顺流移动的结果,在陡坡加积作用一侧形成了由一系列纹层组成的斜层系。斜层系互相平行或彼切割构成不同形态的交错层理。纹层倾向表示介质流动方向。

交错层理根据层系与上下界面的形状和性质通常可以分为板状交错层理,楔状交错层理,槽状交错层理,其他流水型交错层理等。

其他流水型交错层理可分为:爬升波纹交错层理,羽状交错层理,丘状交错层理或风暴交错层理,风成交错层理等。 [1]

是由一系列斜交于层系界面的纹层组成,纹层与层系间的关系可以通过彼此重叠、交错、切割的方式组合。交错层理是沉积介质的流动造成的,当流速一定时,沙床是可以产生一系列的沙波,而沙波的顺流迁移,在陡坡一侧形成了由一系列纹层组成的斜层系,纹层倾向表示介质流动的方向,层系互相平行或彼此切割构成不同形态的交错层理。 [2]

交错层理在不同方向的剖面中可以显示不同的特征,如顺水流方向的剖面中,纹层虽都是单向倾斜,但是在垂直水流方向的剖面中则可能表现为水平、波状甚至缓斜交错,所以在野外观察时,应该多观察几个剖面。 [1]

交错层理按照层系与卜下界面的形状和性质通常可以分为8类。

1)板状交错层理(Tabular or Planar Cross Bedding)

层系之间的界面为平面而且彼此平行,纹层与层系以不同的方式同向相交。依据纹层与层系的相交方式、层系的多少双可进一步划分。大型板状交错层理在河流沉积中最为典型,通常具有层系底界可见有冲刷面,纹层内部粒度常有常呈下粗卜细的粒度变化,有的还呈纹层向下收敛。

2)楔状交错层理(Wedge Cross Bedding)

层系之间的界面为平直面,但相互平行层系的上、下界面是不平行的平面,即层系组内部呈低角度相交,层系厚度变化明显呈楔状,层系间常彼此相互切割,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地区。通常板状交错层理垂直于水流方向卜可表现为楔状交错层理。

3)槽状交错层理(Trough Cross Bedding)

层系底界为槽形冲刷面,纹层在顶部被切害」。在横切面卜,层系界面呈槽状,纹层也是与之一致的槽状;在纵剖面上,层系界面呈弧形,纹层与之斜交,视顶面呈花瓣状,因而依据槽状交错层理的剖面特征又可将其分为同心槽与异心槽,大型槽状交错层理层系底界冲刷面明显,底部常见泥砾和滞留砾岩,多见于河流环境和各种水道沉积之中。

4)波状交错层理(Wavy Cross Bedding)

交错层理单元的界面为波曲面。上、下界面可以相互平行,也可以不平行或相交。波状交错层理中的前积纹层,在平行于流动方向的剖面上与界面斜交,在垂直于流动方向的剖面上通常与波状界面大致平行或者斜交。通常是浪成沙纹所形成的交错层理,典型的为浪成交错层理。

5)羽状交错层理(Herringbone Cross Bedding)

是交错层理中的一种特殊类型,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,延伸至层系界面时彼此呈锐角相交,呈羽毛状。羽状交错层理是在有反向水流存在的情况下形成的,常见于河流入湖/海的三角洲地带,有时见两个倾向相反的斜层系之间隔以薄层泥层,这种羽状层理是潮汐环境的典型记录。

6)冲洗交错层理(Swash Cross Bedding)

在长而平坦的海滩或沿岸沙坝的向海斜坡面上,当波浪向浅水海滩或沙坝方向传播时,由于波浪运动,不仅受到水质点内部摩擦,而且还有与海底的摩擦的阻力,使波浪发生变形,水质点运动的轨迹由圆椭圆扁平向岸及离岸的直线,形成产生的冲流和回流的冲洗作用。所以在海滩或沙坝中,由于波浪的冲洗作用,形成冲洗交错层理。

这种交错层理的特点是:

①细层成低角度与层系界面接触,一般为2°~10°;

②相邻的细层倾向、倾角不一致,但主要向海方向倾斜;

③粒度分选好,细层可以出现逆粒序,重矿物多;

④层系之间大多数成侵蚀接触,但也有非侵蚀接触;

⑤由于细层的倾角小,侧向延伸较远,而且厚度较稳定,在形态上多属大型楔状或板状交错层理。这种交错层理卞要分布于海滩及沿岸沙坝沉积环境中、潮间带的下部。在碳酸盐岩中卞要由颗粒,生物碎片等构成明显的细层,形成低角度双向交错层理。

7)丘状交错层理(Hummocky Cross Bedding)

由一些宽缓波状层系组成,顶面外形呈圆丘状,纹层向四周倾斜,层系卜部被侵蚀,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,区别在于前者以卜凸丘状层系为特征,后者以下洼波状层系为特征。这些层理的产出条件,早期认为卞要是近滨带和正常浪基面以下风暴浪振荡作用形成的,是风暴沉积的卞要标志。近期研究成果表明,湖泊环境也能形成风暴交错层理,只是规模略小一些而已。

8)逆行沙丘交错层理(Antidunes CrossBedding)

由逆行沙丘迁移产生的倾斜纹层所组成。其特点是层系一般为透镜状,内部纹层以低角度(小于10°)倾斜,倾向取决于逆行沙丘是逆流迁移还是顺流迁移,纹理一般较模糊,常与平行层理共生。它通常只出现在水浅流急的环境(如海滩和河流)中,是高流态下高速水流的标志。逆行沙丘的迁移方向及相应的内部构造有三种不同的情况:

①逆行沙丘向下游迁移,不明显的低角度纹层沉积在背流面上;

②保持原地不动,纹层覆盖在整个逆行沙丘之上;

③水流从沙丘背流面卜侵蚀出来的砂粒顺流运动,堆积在下一个沙丘的下流面上,因此沙丘显出向卜游方向移动。 [1]


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