第二章沉积岩的原生构造及产状 本章提要 本章主要讲述沉积岩层的原生构造、岩层的产状、厚度及其出露特征。学习本章时要 求掌握利用沉积岩的原生构造确定岩层顶、底：掌握倾斜岩层的产状要素及测量、表示方 法：学会利用岩层露头分布“V”字形法则判断岩层产状：了解岩层露头宽度的变化特点 及其影响因素。本章的重点是层理及岩层的概念：岩层顶、底面的识别：岩层产状、厚度 及出露特征。难点是倾斜岩层的出露特征。 沉积岩是地壳表层分布最广泛的岩石，其分布面积约占地球大陆面积的75%。大陆地壳 表层的地质构造很多都是由沉积岩形成的。观测分析沉积岩层的原生构造、岩层产状和接触 关系是研究地质构造的一项基础工作，也是本课程的基本内容之一。 第一节沉积岩层的原生构造 一、岩层的概念 由两个平行或近于平行的界面所限制的，岩性基本一致的，层状岩体叫做岩层，由沉积 作用形成的岩层叫沉积岩层。岩层的上、下界面叫层面，上层面又称顶面，下层面又称底面。 两个岩层的接触面，既是上覆岩层的底面，又是下伏岩层的顶面。 同一岩层的成分、结构和颜色大体上是一致的，并由两个相当清楚的界面将其与上覆岩 层和下伏岩层分隔开。但在同 一岩层内，沿垂直层面方向的 白云质灰岩层 剖面仔细观察，还会发现有颗 2▣ 粒粗细、颜色深浅甚至含有其 泥质灰岩层 它物质多少的变化。根据这些 变化，岩层内还可以细分为者 干更小的层。所以，层又是岩 黄绿色页岩层 层的基本组成单位。一个岩层 紫色页岩层 可以由一个或几个层组成（图 灰绿色顶岩 2-1). 岩层的形成过程是内力 地质作用和外力地质作用相 砂砾岩层 互影响、相互制约的过程。如 粗砂岩层 处于地壳不断下降过程中的 细砂岩层西 个接受沉积的坳陷盆地，在 图2 岩层和层之间的关系示意图
第二章 沉积岩的原生构造及产状 沉积岩是地壳表层分布最广泛的岩石，其分布面积约占地球大陆面积的 75%。大陆地壳 表层的地质构造很多都是由沉积岩形成的。观测分析沉积岩层的原生构造、岩层产状和接触 关系是研究地质构造的一项基础工作，也是本课程的基本内容之一。 第一节 沉积岩层的原生构造 一、岩层的概念 由两个平行或近于平行的界面所限制的，岩性基本一致的，层状岩体叫做岩层，由沉积 作用形成的岩层叫沉积岩层。岩层的上、下界面叫层面，上层面又称顶面，下层面又称底面。 两个岩层的接触面，既是上覆岩层的底面，又是下伏岩层的顶面。 同一岩层的成分、结构和颜色大体上是一致的，并由两个相当清楚的界面将其与上覆岩 层和下伏岩层分隔开。但在同 一岩层内，沿垂直层面方向的 剖面仔细观察，还会发现有颗 粒粗细、颜色深浅甚至含有其 它物质多少的变化。根据这些 变化，岩层内还可以细分为若 干更小的层。所以，层又是岩 层的基本组成单位。一个岩层 可以由一个或几个层组成（图 2—1）。 岩层的形成过程是内力 地质作用和外力地质作用相 互影响、相互制约的过程。如 处于地壳不断下降过程中的 一个接受沉积的坳陷盆地，在 本 章 提 要 本章主要讲述沉积岩层的原生构造、岩层的产状、厚度及其出露特征。学习本章时要 求掌握利用沉积岩的原生构造确定岩层顶、底；掌握倾斜岩层的产状要素及测量、表示方 法；学会利用岩层露头分布“V”字形法则判断岩层产状；了解岩层露头宽度的变化特点 及其影响因素。本章的重点是层理及岩层的概念；岩层顶、底面的识别；岩层产状、厚度 及出露特征。难点是倾斜岩层的出露特征。 图 2—1 岩层和层之间的关系示意图
其边缘沉积了砾石，向盆地内部逐渐过渡为砂、细砂、粘士等物质，在离岸更远的地方为较 稳定的化学沉积。成岩以后就形成了砾岩、砂岩、页岩、泥灰岩或石灰岩等（图1一2）。 如果地壳继续下降，沉积区不断扩大，沉积区段发生变化，在原来砾石层上面又沉积了砂层， 原砂层上面又沉积了细砂或粘土等，使水平方向和垂直方向均呈现出由粗到细逐渐过度的关 系（图2一2B)。有时沉积下降速度明显变化，造成沉积环境的明显变化，使上、下两套沉 积物在物质成分、结构和颜色等方面均有明显的差异（图1一2C)。这种相互重叠并有明显 差异的地质体，成岩以后在构造上的明显特征是具有层状构造。 同一岩层在形成过程中，由于气候条件、水流大小、物源供应等外力地质因素发生变化 而显示出层理和层。因此，任何一个岩层都是一次地壳升降运动所造成的沉积单位。其岩层 的性质受一定的时间、空间和自然地理环境所控制。 海平面 77 钙质泥 陆遵泥 图2一2岩层及层理的形成 A一沉积盆地中陆源沉积物与海岸线的分布关系： B一当沉积盆地缓慢下降时，各岩层间物质成分的渐变关系 C一当沉积盆地迅速下降时，各岩层间物质成分的突变关系 同一岩层顶、底面之间的最短距离，就是岩层的厚度（真厚度）。由于沉积环境和条件 的不同，岩层的厚度区域分布有变化，有的岩层在较大范围内厚度不变或基本一致，形成厚 度稳定的板状岩层：有的岩层在较小范用内明显地向一个方向增厚，而向另一个方向变薄甚 至尖灭，称作岩层的尖灭现象：有的岩层中间厚向两侧尖灭，形成透镜状岩层（图2一3）
其边缘沉积了砾石，向盆地内部逐渐过渡为砂、细砂、粘土等物质，在离岸更远的地方为较 稳定的化学沉积。成岩以后就形成了砾岩、砂岩、页岩、泥灰岩或石灰岩等（图 1—2A）。 如果地壳继续下降，沉积区不断扩大，沉积区段发生变化，在原来砾石层上面又沉积了砂层， 原砂层上面又沉积了细砂或粘土等，使水平方向和垂直方向均呈现出由粗到细逐渐过度的关 系（图 2—2B）。有时沉积下降速度明显变化，造成沉积环境的明显变化，使上、下两套沉 积物在物质成分、结构和颜色等方面均有明显的差异（图 1—2C）。这种相互重叠并有明显 差异的地质体，成岩以后在构造上的明显特征是具有层状构造。 同一岩层在形成过程中，由于气候条件、水流大小、物源供应等外力地质因素发生变化 而显示出层理和层。因此，任何一个岩层都是一次地壳升降运动所造成的沉积单位。其岩层 的性质受一定的时间、空间和自然地理环境所控制。 同一岩层顶、底面之间的最短距离，就是岩层的厚度（真厚度）。由于沉积环境和条件 的不同，岩层的厚度区域分布有变化，有的岩层在较大范围内厚度不变或基本一致，形成厚 度稳定的板状岩层；有的岩层在较小范围内明显地向一个方向增厚，而向另一个方向变薄甚 至尖灭，称作岩层的尖灭现象；有的岩层中间厚向两侧尖灭，形成透镜状岩层（图 2—3）。 图 2—2 岩层及层理的形成 A—沉积盆地中陆源沉积物与海岸线的分布关系； B—当沉积盆地缓慢下降时，各岩层间物质成分的渐变关系； C—当沉积盆地迅速下降时，各岩层间物质成分的突变关系
岩层厚度的这些变化，受当时堆积形成时地 壳运动的升降速度和幅度以及古地理环境的影 响。因此，我们常采用测定各个地点同一时代岩 层厚度数据，制作该时代岩层的等厚图（即岩层 厚度等值线图)，来分析地壳升降运动的变化规 律，确定出隆起区和坳陷区，这对寻找石油和天 然气有一定的实际意义。 沉积岩在沉积过程中和成岩作用过程中产 生的非构造变动的构造特征称为沉积岩层的原 生构造，如层理、层面构造、结核、叠锥以及生 物遗迹、叠层石等等。沉积岩的原生构造主要是 沉积岩石学研究的内容。但是，它对地质构造的 图2一3岩层的厚度和形态 研究也有重要意义。沉积岩原生构造不仅为研究 a一项面：b一底面：一岩层厚度：1一板 和判断岩层形成时的古地理和地壳运动特征提 状岩层：Ⅱ一岩层厚度变薄：一岩层尖 供重要资料，而且有些原生构造，诸如层理、层 灭，呈禊形：一岩层呈透镜状 面构造等，还是鉴别岩层顶、底面和确定岩层相 对层序的重要依据，了解这些构造特征对观察、分析构造形态，确定岩层产状和岩石变形特 征具有一定的指导意义，在某些情况下具有特殊的作用。 二、层理及其识别 层理是沉积岩中最普流的原生构浩。它是诵过 岩石成分、结构和颜色等特征在剖面上的突变或渐 变所显现出来的一种成层构造。层理的形成及其特 征与组成岩石的成分，形成岩石的地质、地理环境 以及介质运动特征有关。依据层理的形态及其结构 通常将其分为三种基本类型：水平层理、波状层理 和斜层理（图2一4）。 除上述三种基本类型外，由于沉积作用过程中 介质的复杂运动和其它因素的影响，还有许多过渡 类型和特殊类型，诸如斜波状层理、递变层理等。 在进行地质构造研究时，判别层理是最基础的 图2一4层理的基本类型 工作。很多情况下只有找出层理，才能确定岩层面 1一平行层理：Ⅱ一波状层理：Ⅲ 的位置，进而判断岩层的正常层序，恢复地质构造 一斜层理：a一细层：一层系 的原始形态。大多数沉积岩的层理较为明显，容易 辨认。但某些岩层，如成分较为单一巨厚岩层，它们的层理常不清楚：有的岩层中发育密集 定向的节理或暗理，掩盖了层理或与层理混淆不清。特别是某些变质岩风，次生面理特别发
岩层厚度的这些变化，受当时堆积形成时地 壳运动的升降速度和幅度以及古地理环境的影 响。因此，我们常采用测定各个地点同一时代岩 层厚度数据，制作该时代岩层的等厚图（即岩层 厚度等值线图），来分析地壳升降运动的变化规 律，确定出隆起区和坳陷区，这对寻找石油和天 然气有一定的实际意义。 沉积岩在沉积过程中和成岩作用过程中产 生的非构造变动的构造特征称为沉积岩层的原 生构造，如层理、层面构造、结核、叠锥以及生 物遗迹、叠层石等等。沉积岩的原生构造主要是 沉积岩石学研究的内容。但是，它对地质构造的 研究也有重要意义。沉积岩原生构造不仅为研究 和判断岩层形成时的古地理和地壳运动特征提 供重要资料，而且有些原生构造，诸如层理、层 面构造等，还是鉴别岩层顶、底面和确定岩层相 对层序的重要依据，了解这些构造特征对观察、分析构造形态，确定岩层产状和岩石变形特 征具有一定的指导意义，在某些情况下具有特殊的作用。 二、层理及其识别 层理是沉积岩中最普遍的原生构造。它是通过 岩石成分、结构和颜色等特征在剖面上的突变或渐 变所显现出来的一种成层构造。层理的形成及其特 征与组成岩石的成分，形成岩石的地质、地理环境 以及介质运动特征有关。依据层理的形态及其结构 通常将其分为三种基本类型：水平层理、波状层理 和斜层理（图 2—4）。 除上述三种基本类型外，由于沉积作用过程中 介质的复杂运动和其它因素的影响，还有许多过渡 类型和特殊类型，诸如斜波状层理、递变层理等。 在进行地质构造研究时，判别层理是最基础的 工作。很多情况下只有找出层理，才能确定岩层面 的位置，进而判断岩层的正常层序，恢复地质构造 的原始形态。大多数沉积岩的层理较为明显，容易 辨认。但某些岩层，如成分较为单一巨厚岩层，它们的层理常不清楚；有的岩层中发育密集 定向的节理或劈理，掩盖了层理或与层理混淆不清。特别是某些变质岩区，次生面理特别发 图 2—3 岩层的厚度和形态 a—顶面；b—底面；h—岩层厚度；Ⅰ—板 状岩层；Ⅱ—岩层厚度变薄；Ⅲ—岩层尖 灭，呈楔形；Ⅳ—岩层呈透镜状 图 2—4 层理的基本类型 Ⅰ—平行层理；Ⅱ—波状层理；Ⅲ —斜层理；a—细层；b—层系
有，甚至层理被置换，致使原生层理极难辨认。这就要求我们在野外工作中必须仔细观察 尽力发现能鉴别层理的各种标志及岩层的其他原生构造去识别层理。 野外识别层理，可根据以下标志： (一)岩石的成分变化 岩石成分的变化是显示层理的重要标志，特别是在岩性比较均一的巨厚岩层中，要注意 寻找成分特殊的薄夹层。如石灰岩中夹有页岩、砂岩中夹有砾岩、泥岩中夹有粉砂岩等，借 助于这类夹层可以识别巨厚岩层的层理。 (二)岩石结构的变化 根据沉积原理，不同粒度或不同形状的颗粒总是分层堆积的，从而显示出层理。如砾岩 中大小不同的砾石分层堆积呈带状：砂岩中云母呈面状分布，各种原生结核或扁平状砾石在 沉积岩中呈面状排列等，可以作为确定层理的标志。 (三)岩石的颜色变化 在层理隐蔽、成分均一、颗粒较细的岩层中，如有额色不同的夹层或条带，也可以指示 层理。但要注意区分由某些次生变化造成的岩石颜色差异。例如氢氧化铁胶体溶液，常沿节 理或岩石孔隙扩散并沉淀，从而在岩石中形成不同色调的褐红色条带或晕圈，当其规模很大 时，在个别露头上观察，就容易误认为层理。此外，在有些深色泥岩或白云岩中，常因风化 而引起退色作用，也会沿节理或裂缝发生颜色变化，如不注意也会误当作岩层的层理。 (四)岩层的原生层面构造 这些构造包括波痕、泥裂、雨痕、生物遗迹及其印膜，也可以作为确定和识别层理的标 志。 在野外观察中，如果在一个露头上层理不易看清，或者分不清是层理还是其它次生构造 (如节理、劈理)时，应多观察一些附近的露头，详加比较分析，并根据层理面一般都延展 较远，连续性较好等特点加以区别。当沉积岩中发育有大型斜层理时，应注意要把斜层理的 细层与层系的主层理风别开来。 三、利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面和底面 确定岩层的新老层序是野外观察研究地质构造的一个重要问题.因为岩层形成并经受构 造变动，虽然有的还保持其正常层序，即岩层的顶面在上，底面在下，沿着岩层的倾向，按 由老到新的层序排列：但也有些岩层在强烈的构造变动后，产状变为直立甚至发生倒转，造 成岩层底面在上，顶面反而在下，使岩层沿若倾斜方向，出现由新到老的层序倒置的现象。 确定岩层的地质时代和层序，主要是依据化石。但是在某些情况下，尤其在缺乏化石的“哑 地层”中，也可以根据岩层的原生构造或某些次生构造，通过判别岩层的顶、底面去确定其 相对新老层序。这里重点介绍利用沉积岩的原生构造来确定层序的一些标志，对于次生构造 (如层间小褶皱、劈理等)确定岩层层序的方法，将在后面的有关章节再讨论。 (一)斜层理 斜层理是由一组或多组与主层面斜交的细层组成。不同类型的斜层理细层的顿斜方向也
育，甚至层理被置换，致使原生层理极难辨认。这就要求我们在野外工作中必须仔细观察， 尽力发现能鉴别层理的各种标志及岩层的其他原生构造去识别层理。 野外识别层理，可根据以下标志： （一）岩石的成分变化 岩石成分的变化是显示层理的重要标志，特别是在岩性比较均一的巨厚岩层中，要注意 寻找成分特殊的薄夹层。如石灰岩中夹有页岩、砂岩中夹有砾岩、泥岩中夹有粉砂岩等，借 助于这类夹层可以识别巨厚岩层的层理。 （二）岩石结构的变化 根据沉积原理，不同粒度或不同形状的颗粒总是分层堆积的，从而显示出层理。如砾岩 中大小不同的砾石分层堆积呈带状；砂岩中云母呈面状分布，各种原生结核或扁平状砾石在 沉积岩中呈面状排列等，可以作为确定层理的标志。 （三）岩石的颜色变化 在层理隐蔽、成分均一、颗粒较细的岩层中，如有颜色不同的夹层或条带，也可以指示 层理。但要注意区分由某些次生变化造成的岩石颜色差异。例如氢氧化铁胶体溶液，常沿节 理或岩石孔隙扩散并沉淀，从而在岩石中形成不同色调的褐红色条带或晕圈，当其规模很大 时，在个别露头上观察，就容易误认为层理。此外，在有些深色泥岩或白云岩中，常因风化 而引起退色作用，也会沿节理或裂缝发生颜色变化，如不注意也会误当作岩层的层理。 （四）岩层的原生层面构造 这些构造包括波痕、泥裂、雨痕、生物遗迹及其印膜，也可以作为确定和识别层理的标 志。 在野外观察中，如果在一个露头上层理不易看清，或者分不清是层理还是其它次生构造 （如节理、劈理）时，应多观察一些附近的露头，详加比较分析，并根据层理面一般都延展 较远，连续性较好等特点加以区别。当沉积岩中发育有大型斜层理时，应注意要把斜层理的 细层与层系的主层理区别开来。 三、利用沉积岩层原生构造确定岩层的顶面和底面 确定岩层的新老层序是野外观察研究地质构造的一个重要问题。因为岩层形成并经受构 造变动，虽然有的还保持其正常层序，即岩层的顶面在上，底面在下，沿着岩层的倾向，按 由老到新的层序排列；但也有些岩层在强烈的构造变动后，产状变为直立甚至发生倒转，造 成岩层底面在上，顶面反而在下，使岩层沿着倾斜方向，出现由新到老的层序倒置的现象。 确定岩层的地质时代和层序，主要是依据化石。但是在某些情况下，尤其在缺乏化石的“哑 地层”中，也可以根据岩层的原生构造或某些次生构造，通过判别岩层的顶、底面去确定其 相对新老层序。这里重点介绍利用沉积岩的原生构造来确定层序的一些标志，对于次生构造 （如层间小褶皱、劈理等）确定岩层层序的方法，将在后面的有关章节再讨论。 （一） 斜层理 斜层理是由一组或多组与主层面斜交的细层组成。不同类型的斜层理细层的倾斜方向也
不同，可以向同一方向倾斜，也可向不同方向倾斜。斜层理能用来确定岩层顶、底面的方向， 图2一5根据斜层理确定岩层顶、底面 (据MRBi1ings,1947) A一岩层是正常层序，顶面在左边：B一岩层直立，项面在右边：C一岩层倒转，顶面在右边 其判别特征是：每组细层理与层系顶部主层面成截交的关系，而与层系底部主层面呈收敛变 缓而相切的关系，弧形层理凹向顶面。根据这个特点就可以确定岩层顶、底面（图2一5） (二)粒级层理 粒级层理又叫递变层理。它是由岩石颗粒的粒度大小变化显示出来的。正常情况下，颗 粒分布为下粗上细，其特点是在单层中，从底到顶由砾岩或粗砂岩开始，向上递变为细砂岩、 粉砂岩以至泥岩。有的由砾至泥粒级递变完整，有的不完整只有砾一砂，或砂一泥：有的重 复呈条带状出现，似间互层或韵律层。粒级层理在海相、湖相碎屑岩中很普遍，它可以是水 流机械搬运分级沉积的结果，也可以由浊流搬运形成粒级浊积层。在相邻两粒级层之间，下 层顶面常受过冲刷，因而两层在粒度上或成分上不是递变而是突变。根据粒级层理这种下粗 上细粒度递变的特征，可以确定岩层的顶、底面（图2一6）。 2 B D 图2一6根据粒级层理确定岩层项、底面 (据L.P.Bi1ings,1947) A一水平岩层，每层自底到顶由粗变细：B一正常倾斜岩层，顶面在左上方： C一直立岩层，顶面在右边：D一倒转岩层，顶面在左下方 (三)波痕 波痕的成因和类型很多，能够用来指示岩层顶底面的主要是对称浪成波痕（图2一7）。 它的波峰呈尖棱形，波谷呈圆弧形。这种波痕无论是原型还是印模，都是波峰尖端指向岩层 的顶面，圆弧形波谷凸向底面。对称型浪成波痕主要发有在粉砂岩、砂岩及碳酸盐岩的表面， 在细砾岩中也可见到
不同，可以向同一方向倾斜，也可向不同方向倾斜。斜层理能用来确定岩层顶、底面的方向， 其判别特征是：每组细层理与层系顶部主层面成截交的关系，而与层系底部主层面呈收敛变 缓而相切的关系，弧形层理凹向顶面。根据这个特点就可以确定岩层顶、底面（图 2—5）。 （二）粒级层理 粒级层理又叫递变层理。它是由岩石颗粒的粒度大小变化显示出来的。正常情况下，颗 粒分布为下粗上细，其特点是在单层中，从底到顶由砾岩或粗砂岩开始，向上递变为细砂岩、 粉砂岩以至泥岩。有的由砾至泥粒级递变完整，有的不完整只有砾—砂，或砂—泥；有的重 复呈条带状出现，似间互层或韵律层。粒级层理在海相、湖相碎屑岩中很普遍，它可以是水 流机械搬运分级沉积的结果，也可以由浊流搬运形成粒级浊积层。在相邻两粒级层之间，下 层顶面常受过冲刷，因而两层在粒度上或成分上不是递变而是突变。根据粒级层理这种下粗 上细粒度递变的特征，可以确定岩层的顶、底面（图 2—6）。 （三）波痕 波痕的成因和类型很多，能够用来指示岩层顶底面的主要是对称浪成波痕（图 2—7）。 它的波峰呈尖棱形，波谷呈圆弧形。这种波痕无论是原型还是印模，都是波峰尖端指向岩层 的顶面，圆弧形波谷凸向底面。对称型浪成波痕主要发育在粉砂岩、砂岩及碳酸盐岩的表面， 在细砾岩中也可见到。 图 2—5 根据斜层理确定岩层顶、底面 （据 M.P.Bilings，1947） A—岩层是正常层序，顶面在左边；B—岩层直立，顶面在右边；C—岩层倒转，顶面在右边 图 2—6 根据粒级层理确定岩层顶、底面 （据 M.P.Bilings，1947） A—水平岩层，每层自底到顶由粗变细；B—正常倾斜岩层，顶面在左上方； C—直立岩层，顶面在右边；D—倒转岩层，顶面在左下方
图2一7对称型浪成波痕及其印模 图2一8泥裂的立体示意图 (据R.R.Shrock,1948 (据.R.Shrock,1948) (四)泥裂 泥裂也称干裂，是未固结的沉积物露出水面后，经暴晒干涸时，因收缩而形成的与层面 大致垂直的楔状裂缝。泥裂常使层面构成网状、放射状或不规则分叉状的裂缝，剖面上则呈 “V”型或“U”型裂口。这些裂缝被上覆沉积物填充时，使填充层的底面成脊形印模。无论 是楔形裂缝或脊形印模，其尖端均指向岩层的底面，即指向较老岩层（图2一8）。泥裂常 见于粘土岩、粉砂岩及细砂岩层面上，偶而也见于碳酸盐岩层面上。 (五)雨痕、雹痕及其印模 雨痕和苞痕是雨点或冰苞落在湿润而柔软的泥质或粉砂质沉积物表面上，击打出边缘略 高于沉积物表面的圆形或椭圆形凹坑。雹痕较雨痕大而深，形状不规则，其边缘亦较高。两 种凹坑形成后又被上覆沉积物填充掩埋，成岩后使上覆岩层的底面形成圆形或椭圆形的瘤状 突起印模。因此，凹坑总是分布在岩层的顶面，瘤状突起的印模则位于岩层的底面。或者说， 凹坑和瘤状突起印摸的圆弧形面均凸向岩层的底面（图2一9、10）。 (六)冲刷面 固结和半固结的沉积岩层，在出露水面或在水下经水流冲刷，在沉积岩层顶面造成凹凸 不平的冲刷面。此后，这些不平整的冲刷面上又堆积物质时，被冲刷下来的下伏岩层的碎块 和酥石，有可能在原冲刷沟、 槽、坑处又堆积下来，形成自下而上由粗变细的充填物。这种冲刷沟、植、坑和下粗上 细的充填物特征，可以做为判别岩层的顶、底面的标志（图2一11）
（四）泥裂 泥裂也称干裂，是未固结的沉积物露出水面后，经暴晒干涸时，因收缩而形成的与层面 大致垂直的楔状裂缝。泥裂常使层面构成网状、放射状或不规则分叉状的裂缝，剖面上则呈 “V”型或“U”型裂口。这些裂缝被上覆沉积物填充时，使填充层的底面成脊形印模。无论 是楔形裂缝或脊形印模，其尖端均指向岩层的底面，即指向较老岩层（图 2—8）。泥裂常 见于粘土岩、粉砂岩及细砂岩层面上，偶而也见于碳酸盐岩层面上。 （五）雨痕、雹痕及其印模 雨痕和雹痕是雨点或冰雹落在湿润而柔软的泥质或粉砂质沉积物表面上，击打出边缘略 高于沉积物表面的圆形或椭圆形凹坑。雹痕较雨痕大而深，形状不规则，其边缘亦较高。两 种凹坑形成后又被上覆沉积物填充掩埋，成岩后使上覆岩层的底面形成圆形或椭圆形的瘤状 突起印模。因此，凹坑总是分布在岩层的顶面，瘤状突起的印模则位于岩层的底面。或者说， 凹坑和瘤状突起印模的圆弧形面均凸向岩层的底面（图 2—9、10）。 （六）冲刷面 固结和半固结的沉积岩层，在出露水面或在水下经水流冲刷，在沉积岩层顶面造成凹凸 不平的冲刷面。此后，这些不平整的冲刷面上又堆积物质时，被冲刷下来的下伏岩层的碎块 和砾石，有可能在原冲刷沟、 槽、坑处又堆积下来，形成自下而上由粗变细的充填物。这种冲刷沟、槽、坑和下粗上 细的充填物特征，可以做为判别岩层的顶、底面的标志（图 2—11）。 图 2—7 对称型浪成波痕及其印模 图 2—8 泥裂的立体示意图 （据 R.R.Shrock，1948） （据 R.R.Shrock，1948）
皿 <印模 图2一9雨痕及其印模的立体示意图 (据R.R.Shrock,1948) 图中的小箭头指雨或冰雹的下落方向。旁侧的大箭头指层位的顶、底 。1em 2一10四川广元三叠系飞仙关组紫红色砂质页岩之雨痕（李尚宽绘） 雨痕凹坑所在，表明为上层面 ☒！四：圈： 图2一11根据冲刷面特征确定岩层相对层序 (据R.Bi1ing,1947) 1一熔岩：2一砾岩：3一砂岩：4一页岩 从a、b、c等处冲刷面形态及砾石碎块岩性等特征，说明岩层西边老 东边新，岩层又向西倾斜，所以这套岩层是倒转层位
图 2—11 根据冲刷面特征确定岩层相对层序 （据 M.P.Bilings，1947） 1—熔岩；2—砾岩；3—砂岩；4—页岩 从 a、b、c 等处冲刷面形态及砾石碎块岩性等特征，说明岩层西边老， 东边新，岩层又向西倾斜，所以这套岩层是倒转层位 图 2—9 雨痕及其印模的立体示意图 （据 R.R.Shrock，1948） 图中的小箭头指雨或冰雹的下落方向。旁侧的大箭头指层位的顶、底 2—10 四川广元三叠系飞仙关组紫红色砂质页岩之雨痕（李尚宽绘） 雨痕凹坑所在，表明为上层面
(七)古生物化石的生长和埋藏状态 保存在岩层中的古动、植物化石，除了根据其种属确定地层的地质时代外，还可以根据 某些化石在岩层内的埋藏保存状况和生长状态鉴定岩层的顶、底面。如哪瑚，特别是群体珊 湖等底栖生物。若它们在原来生长的位置被掩埋，其根系总是指向岩层的底面。又如由藻类 生物形成的叠层石，其类型不同，形态各异，可有柱状、分枝状、锥状和瘤状，但均具有向 上穹起的叠积纹层构造，其凸出方向指向岩层的顶面（图2一12）。 图2一12不同形态的叠层石纹层凸向顶面 一些平凸型或凹凸型的腕足类或斧足类化石介壳，被沉积物掩埋时，大多数介壳保持着 凸面向上的稳定状态埋藏。因此，其凸面指向岩层的项面（图2一13）。 古代羊齿类、苏铁类和其他种类植物的根系，当被掩埋时，保持其生长状态，则古植物 根系的生长迹象，也可以作为确定岩层顶、底面向的标志，根系分叉方向指向底面（图2 14)。此外，生物活动造成的遗迹化石，如三叶虫的停息迹、爬行觅食迹及潜穴的状构造 与层面直交的面 图2一13介壳埋惹状态示意剂面图 图2一14植物根系生长状态示意制面图 (据R.R.Shrock,1948) (据R.R.Shrock,1948) 凹面均指示岩层的顶面
（七）古生物化石的生长和埋藏状态 保存在岩层中的古动、植物化石，除了根据其种属确定地层的地质时代外，还可以根据 某些化石在岩层内的埋藏保存状况和生长状态鉴定岩层的顶、底面。如珊瑚，特别是群体珊 瑚等底栖生物。若它们在原来生长的位置被掩埋，其根系总是指向岩层的底面。又如由藻类 生物形成的叠层石，其类型不同，形态各异，可有柱状、分枝状、锥状和瘤状，但均具有向 上穹起的叠积纹层构造，其凸出方向指向岩层的顶面（图 2—12）。 一些平凸型或凹凸型的腕足类或斧足类化石介壳，被沉积物掩埋时，大多数介壳保持着 凸面向上的稳定状态埋藏。因此，其凸面指向岩层的顶面（图 2—13）。 古代羊齿类、苏铁类和其他种类植物的根系，当被掩埋时，保持其生长状态，则古植物 根系的生长迹象，也可以作为确定岩层顶、底面向的标志，根系分叉方向指向底面（图 2— 14）。此外，生物活动造成的遗迹化石，如三叶虫的停息迹、爬行觅食迹及潜穴的蹼状构造 凹面均指示岩层的顶面。 图 2—13 介壳埋藏状态示意剖面图 图 2—14 植物根系生长状态示意剖面图 （据 R.R.Shrock，1948） （据 R.R.Shrock，1948） 图 2—12 不同形态的叠层石纹层凸向顶面
第二节岩层的产状、厚度及出露特征 岩层的产状是指岩层在地壳中的空间方位和产出状态。 野外认识和研究构造形态，是从观察和测量岩层的产状着手。要正确认识和分析岩层经 受什么样变形而产生这些构造形态，还需要了解岩层的原始产状。 一、岩层的原始产状 在广阔而平坦的沉积盆地（如海洋和大湖泊）中所形成的沉积岩层，其原始产状大都是 水平或近于水平的。只有在沉积盆地的边缘、岛屿、水下隆起和火山锥周围边坡等局部地带 岩层才会出现一定程度的倾斜，这是原始倾斜（图2一15）。因此，将岩层的原始产状理解 为水平的，以水平面作为参考面，是认识和分析地质构造的一个基本前提。 水下隆起 一一一海水面 图2一15沉积岩层原始倾斜产状形成示意剖面图 原始产状呈水平的岩层，在地壳运动影响下发生构造变形，形成倾斜岩层、直立岩层 倒转岩层和各种褶曲形态，但也有一些岩层仍保持其水平状态。在地表浅处，由于重力、流 水、冰川、岩溶及吸水作用等外力地质作用，也会使岩层产状发生局部变动，形成各种表生 构造 二、水平岩层 观音 岩层层面保持 近水平状态，即同 层面上各点的海拔 标高相同或基本相 同时岩层称为水平 岩层即岩层的倾角 不超过5。在沉积盆 地的中心部位或其 是7 它比较稳定的沉积 环境中形成的沉积 图2一16四川苍溪观音寨中侏罗统水平岩层素描图 岩层，其原始产状 (据李承三) 般都是水平或近似 水平的。岩层形成以后，受构造运动影响轻微，其产状基本保持了原始水平状态，习惯上也 叫水平岩层。如四川盆地中部一些地区的中、晚侏罗世和白垩纪地层的产状基本上就是水平 的（图2-16）
第二节 岩层的产状、厚度及出露特征 岩层的产状是指岩层在地壳中的空间方位和产出状态。 野外认识和研究构造形态，是从观察和测量岩层的产状着手。要正确认识和分析岩层经 受什么样变形而产生这些构造形态，还需要了解岩层的原始产状。 一、岩层的原始产状 在广阔而平坦的沉积盆地（如海洋和大湖泊）中所形成的沉积岩层，其原始产状大都是 水平或近于水平的。只有在沉积盆地的边缘、岛屿、水下隆起和火山锥周围边坡等局部地带， 岩层才会出现一定程度的倾斜，这是原始倾斜（图 2—15）。因此，将岩层的原始产状理解 为水平的，以水平面作为参考面，是认识和分析地质构造的一个基本前提。 原始产状呈水平的岩层，在地壳运动影响下发生构造变形，形成倾斜岩层、直立岩层、 倒转岩层和各种褶曲形态，但也有一些岩层仍保持其水平状态。在地表浅处，由于重力、流 水、冰川、岩溶及吸水作用等外力地质作用，也会使岩层产状发生局部变动，形成各种表生 构造。 二、水平岩层 岩层层面保持 近水平状态，即同一 层面上各点的海拔 标高相同或基本相 同时岩层称为水平 岩层。即岩层的倾角 不超过 5 o。在沉积盆 地的中心部位或其 它比较稳定的沉积 环境中形成的沉积 岩层，其原始产状一 般都是水平或近似 水平的。岩层形成以后，受构造运动影响轻微，其产状基本保持了原始水平状态，习惯上也 叫水平岩层。如四川盆地中部一些地区的中、晚侏罗世和白垩纪地层的产状基本上就是水平 的（图 2—16）。 图 2—15 沉积岩层原始倾斜产状形成示意剖面图 图 2—16 四川苍溪观音寨中侏罗统水平岩层素描图 （据李承三）
图2一17水平岩层的分布特征 A一地形切制轻微时，地面只出露新岩层：B一地面切制强烈，地形起伏时，水平岩层的出露情况 图2一18水平岩层的出露分布特征 上图一立体图：下图一平面图（地形地质图）
图 2—17 水平岩层的分布特征 A—地形切割轻微时，地面只出露新岩层；B—地面切割强烈，地形起伏时，水平岩层的出露情况 图 2—18 水平岩层的出露分布特征 上图—立体图；下图—平面图（地形地质图）