【文章內(nèi)容簡介】 顆粒的主要成分。其表面特征最能反映顆粒表面經(jīng)歷的動力狀態(tài)，是20世紀60年代發(fā)展起來的研究沉積動力環(huán)境的新方法。石英砂顆粒表面形態(tài)主要包括顆粒的磨光度，顯微刻痕或蝕痕，機械撞擊的坑槽、斷口，化學溶蝕、化學沉淀和再結(jié)晶。1968年，Krinsley和Donahue總結(jié)了石英砂表面結(jié)構(gòu)及其成因意義（圖12）。雖然石英砂顆粒表面結(jié)構(gòu)特征的掃描電子顯微鏡研究是一項專門的研究，但它仍然是由沉積學家來完成。因此在描述巖芯時，就要選擇適當?shù)牟蓸訉游?。濱海風成冰川成巖高能帶（破波帶）中低能海灘熱帶沙漠海岸砂冰川冰水波型紋溶蝕 的V形坑,密度 2條/μ2； ；。、V形坑，隨著能量的增加，梯形坑被雜亂排列的V形坑取代； ,存在著連續(xù)的過渡帶。； ； ，上述特征多被規(guī)則的坑狀表面或“霜面”所取代。； 。； （與濱岸和風成環(huán)境比較）； ； ； ； ，貌似陡峭的拱脊； ,與貝殼狀斷口伴生； ，由一系列平行棱組成,并具極細粒背景。冰川1－8的圓化。發(fā)育程度不同的彎曲的分枝狀細紋。相對較平的無特征表面。圖12 石英砂顆粒表面結(jié)構(gòu)特征及其成因意義（Krinsley和Donahue,參照何起祥等2006和劉寶珺等,1985修改）在南黃海的QC2孔和若干柱狀樣中曾應用掃描電子顯微鏡進行石英砂的表面特征研（圖1115），并取得對沉積環(huán)境解釋的有效成果。圖13 南黃海QC2 孔若干石英砂顆粒表面結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖像（之一）A、B、C、D、E、F、G一組潮流砂的石英顆粒掃描電鏡相片： A QC211，次圓狀，具階梯狀解理，有撞擊坑，凹處有次生硅沉淀。 B QC214，次圓狀，具貝殼狀斷口，較老的凹面密布溶蝕網(wǎng)紋，撞擊面上有V形坑、貝殼狀斷口、階梯狀斷痕，可見顆粒脊溶蝕圓化，表面有零星硅質(zhì)沉淀。 C QC215，圖QC214局部放大，可見顆粒脊溶蝕圓化。 D QC216，次圓狀，具階梯狀斷口，有大量V形撞擊坑和少量刻痕，粒脊、邊角溶蝕圓化。 E QC237，極圓狀，表面具V形撞擊坑和少量刻痕，具階梯狀斷口，粒脊、邊角和刻痕均溶蝕圓化，有小的溶蝕坑。 F QC239次棱角狀，具階梯狀斷口和貝殼狀斷口，左下角有一明顯的撞擊坑，及放射狀粒脊，粒脊和邊角均已溶蝕圓化。右側(cè)較老的表面具網(wǎng)狀溶蝕紋。圖14 南黃海QC2 孔若干石英砂顆粒表面結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖像（之二）G接前圖潮流砂的石英顆粒掃描電鏡相片。G QC243，次圓狀，具階梯狀斷口，V形撞擊坑和圓形撞擊坑。粒脊和邊角均已溶蝕圓化，表面附著次生石英晶體。 H、I、J、K、L一組潮間帶石英砂顆粒的掃描電鏡相片： H QC273，次棱角狀，方形，具鱗剝現(xiàn)象，表面布滿瘤狀溶蝕網(wǎng)紋和溶蝕坑。 I QC275，碟形坑局部，碟形坑內(nèi)外疊加了大量小型V形和圓形撞擊坑，顆粒粒脊和邊角溶蝕圓化，左下側(cè)具溶蝕圓化的階梯狀斷口。 J QC281，碟形坑局部，碟形坑內(nèi)外疊加了大量小型V形和圓形撞擊坑，顆粒粒脊和邊角溶蝕圓化，左下側(cè)具溶蝕圓化的階梯狀斷口。 K QC288，次圓狀，具階梯狀斷口和貝殼狀斷口，平坦表面及邊緣上發(fā)育V形撞擊坑。粒脊輕微圓化，有少量次生硅質(zhì)結(jié)晶。L QC290極圓狀，磨圓度高，表面具有大量V形和圓形撞擊坑。 圖15 南黃海QC2 孔若干石英砂顆粒表面結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖像（之三）M，N，O，P，Q，R，S一組河流相石英砂的掃描電鏡相片； T三角洲前緣沉積：M QC247 次圓狀，表面布滿溶蝕坑、溶蝕槽、溶痕和溶蝕網(wǎng)紋（河漫灘風化石英砂顆粒）。N，O，P河床相石英砂顆粒： N QC267 次棱角狀，具碟形和V形撞擊坑、貝殼狀斷口和階梯狀斷口，粒脊輕微圓化，表面附著少量次生硅質(zhì)結(jié)晶，底面殘留圓滑的顆粒表面。 O QC296 次棱角狀，具碟形坑和清晰的貝殼狀斷口和階梯狀斷口，顆粒邊角磨圓，粒脊清晰，稍圓化，極少附著次生硅。 P QC297 圖QC296的局部放大。Q，R，S感潮段河流河床相沉積石英砂顆粒： Q QC298 次棱角狀，立方體形，表面布滿溶蝕溝，瘤狀溶蝕網(wǎng)紋，具明顯的鱗剝現(xiàn)象。 R QC2119 次圓狀，具V形撞擊坑和碟形坑，表面溶蝕強烈，布滿溶蝕網(wǎng)紋，粒脊和邊角均圓化，具鱗剝現(xiàn)象，有次生石英結(jié)晶附著。 S QC2120 圖119的局部放大。T三角洲前緣沉積的石英砂顆粒： T QC2112 次圓狀，具碟形坑和少量V形坑，表面溶蝕強烈，布滿蜂窩狀及瘤狀溶蝕網(wǎng)紋、溶蝕坑，具鱗剝現(xiàn)象，粒脊和邊角均圓化，有次生硅結(jié)晶。雜基和膠結(jié)物的結(jié)構(gòu) 沉積物的雜基（又稱基質(zhì)）是指顆粒組分在粒度分布上不連續(xù)的細粒組分，在砂屑沉積中是指小于5Φ細粉砂—黏土的懸浮組分。雜基在沉積物中起著支撐主碎屑顆粒的作用。雜基分為原生的和次生兩種，前者與主顆粒同時沉積形成，是沉積動力環(huán)境的重要標志，代表沉積物形成時介質(zhì)的渾濁度，亦反映沉積介質(zhì)的物理化學條件。后者是沉積后形成的雜基，有孔隙水沉淀形成的和外來物質(zhì)加入形成的，還有沉積物壓實固結(jié)過程中泥化形成的假雜基，都是次生雜基。當利用雜基進行沉積粒度分析時，應區(qū)別雜基性質(zhì)，排除次生雜基。膠結(jié)物是指化學或膠體沉淀的產(chǎn)物，它也有原生和次生之分。前者產(chǎn)生于同生階段，后者產(chǎn)生于成巖后生階段。支撐類型分為雜基支撐和顆粒支撐兩大類，雜基支撐的基質(zhì)含量一般大于15%，顆粒孤立分散在雜基中，雜基是原生的，說明沉積介質(zhì)渾濁度很高。顆粒支撐是指沉積顆粒緊密接觸，基質(zhì)僅存于孔隙中，大部分是成巖或后生階段形成的次生膠結(jié)物。膠結(jié)物結(jié)構(gòu)需通過顯微鏡觀察確定。 海洋陸源碎屑沉積物的構(gòu)造沉積構(gòu)造是重要的沉積成因標志。分為層理構(gòu)造、層面構(gòu)造和變形構(gòu)造三類。描述層理構(gòu)造的術(shù)語：層理是層的內(nèi)部構(gòu)造。它通過沉積物的成分、結(jié)構(gòu)、和顏色的突變或漸變顯示沉積層的內(nèi)部特征。組成層理的最基本單元是細層，是某種水流流動形式在穩(wěn)定條件下形成的最小沉積單元，其厚度由不足1mm到數(shù)厘米。層系是由多個結(jié)構(gòu)、成分、厚度和形態(tài)相近的細層組成，其上下都有層面限制。當同一水流形式在一段時間內(nèi)保持穩(wěn)定，若干個相似的層系疊置稱為層系組（圖16）。圖16 層理的組成單元和相關(guān)術(shù)語（引自何起祥等，2006），B層系，C層系組層理構(gòu)造 層理構(gòu)造包括如下基本類型：水平層理、平行層理、波狀層理、壓扁層理、交錯層理、丘狀層理、遞變層理、塊狀層理。① 水平層理 指細層呈直線狀相互平行且與層面一致，由細粒沉積物組成。常常是不同顏色的泥質(zhì)細層互層，亦可由礦物成分不同的細層或粒度不同的細層組成，有時則是片狀礦物水平排列引起的。水平層理是細粒沉積物是在靜水環(huán)境中垂向加積作用所致，它不與粗粒碎屑沉積物的交錯層理共生。常發(fā)現(xiàn)于澙湖、海灣中，在淺海中出現(xiàn)在風暴浪基面以下（圖17）。 圖17 南黃海鉆孔巖芯泥質(zhì)沉積中的水平層理A，； B， ，處于氧化環(huán)境； C，處于還原環(huán)境。② 平行層理 與水平層理形態(tài)相似，但是由粗粒的碎屑沉積物組成。常與大型交錯層理共生。平行層理是高速水流的產(chǎn)物，屬于上部流態(tài)范疇。絕不可與水平層理混同（見圖24）。③ 波狀層理（浪成沙紋） 細層呈相互平行的波狀，層系界面也呈與細層平行的或交切的波狀。它形成于浪基面以上淺海震蕩環(huán)境，是牽引流的產(chǎn)物，稱浪成波狀層理（浪成沙紋）。但高速單向水流亦能形成不對稱的波狀層理，它屬于上部流態(tài)的同向波（wave in phase），是淺海高能環(huán)境的標志。從沉積序列和共生沉積構(gòu)造，可以區(qū)別浪成波狀層理和同向波波狀層理。④ 壓扁層理（fasher bedding）（圖119） 壓扁層理（脈狀層理）屬于潮汐層理，是砂、泥質(zhì)沉積層中常見的層理類型。層系界面呈波狀起伏，在砂質(zhì)沉積物形成的沙波的波谷內(nèi)有壓扁的泥質(zhì)沉積物透鏡體。向上泥質(zhì)增多，變成以泥質(zhì)為主的沉積細層夾互不連接的砂質(zhì)沉積透鏡體，則稱為透鏡狀層理。它們的過渡類型是砂質(zhì)透鏡體連接成波狀起伏的細層與波狀起伏的泥質(zhì)細層相間，形成波狀層理（也稱潮汐波狀層理）。但它以含泥質(zhì)細層為特征而不同于浪成波狀層理和同向波波狀層理。壓扁層理→潮汐波狀層理→透鏡狀層理均以泥、砂間歇性出現(xiàn)說明水流強度發(fā)生了間歇性變化。因此，此類層理是潮汐環(huán)境、潮汐三角洲環(huán)境和潮間帶沙坪環(huán)境的指相標志。（a）壓扁層理 （b）潮汐波狀層理 （c）透鏡狀層理 圖18 壓扁層理（a），潮汐波狀層理（b），透鏡狀層理（c）示意圖 （Reineck，轉(zhuǎn)引自劉寶珺等，1985）圖19 南黃海鉆孔巖芯中的幾種潮汐層理梁瑞仁（1981）提出識別潮坪沉積的標志性構(gòu)造：雙黏土層（double mud drapes）和束狀體（bundles）（圖20）。漲潮落潮形成砂質(zhì)沉積物，憩潮形成泥質(zhì)沉積物，一個潮周期的兩個憩潮期形成兩個泥質(zhì)層稱為雙黏土層；一對黏土層之間的細砂稱為束狀體。小潮期間形成的束狀體較薄，粒度分選差，大潮期間形成的束狀體較厚，粒度分選好。雙黏土層的泥質(zhì)沉積物保存情況很不一致，有的底部黏土層被侵蝕，有的黏土層未被完全侵蝕而殘留下泥條，有的上部黏土層被侵蝕。圖20 雙黏土層與束狀體（梁瑞仁，轉(zhuǎn)引自劉寶珺等，1985）上圖：雙黏土層與束狀體，A,B,C,D是雙黏土層與束狀體的多種形態(tài)； 下圖：雙黏土層與束狀體形成機制。 傾斜面代表加積的前積層崩落面；A,B,C,D示雙黏土層與束狀體形成過程。⑤ 交錯層理（斜層理） 交錯層理形成于流動介質(zhì)中，由一系列與層系界面斜交的的細層組成。層系互相重疊、交錯、切割。由于其形態(tài)復雜多變，分類簡繁雜存，名詞冗繁。1953年Mckee和Weir的分類比較經(jīng)典，他們將交錯層理分為簡單交錯層理、板狀交錯層理和槽狀交錯層理三類： 簡單交錯層理代表水流強度相對較弱的沉積環(huán)境。規(guī)模不大（＜30cm），層系界面一般不是侵蝕面，界面下凹，層系軸前傾，層系呈較對稱的透鏡狀，層系傾角較大（＞20176。）。板狀交錯層理由平直脊線的沙波沿底床移動，前積加積形成。規(guī)模中等，一般為30 cm—6 m，＜1m形成小型板狀交錯層理，波高＞2m，水深＞5m形成大型扳狀交錯層理。層系底界面是平直的板狀侵蝕面，層系呈扳狀，細層平直（圖21，22）。圖21 由平直脊線的沙波沿底床移動形成的大型板狀交錯層理（Harms，轉(zhuǎn)引自劉寶珺等，1985）圖22 QC2孔中河床相粗砂沉積的板狀交錯層理槽狀交錯層理由彎曲脊線的沙垅沿底床移動，前積加積形成。規(guī)模最大（＞6 m）。層系底界面是下凹形侵蝕面，橫切面上層系呈舟狀，細層為平行于界面的下凹槽狀；縱切面上層系呈楔狀，層系傾角＜20176。，細層單向傾斜（圖224）。圖23 由彎曲脊線的沙垅沿底床移動形成的大型槽狀交錯層理（Harms，轉(zhuǎn)引自劉寶珺等，1985）圖24 南黃海鉆孔巖芯中槽狀交錯層理和平行層理⑥ 丘狀層理（humocky cross stratification）是一種大型的低角度波狀層理。一般高10—50cm，寬1—5m。層系底面為低角度侵蝕面，傾角不超過15176。（一般＜10176。），（圖25 ）。如果層系底面覆蓋在泥質(zhì)沉積層上，則常有底面印模。細層與層系底界面近乎平行，傾角小而變化大，中部為發(fā)散—收斂狀。在含云母和碳質(zhì)碎片的粗砂層中，間或見到泥質(zhì)及生物碎屑。Harms等認為這種丘狀構(gòu)造是由一種具有強烈振蕩分量的高能流形成的。其軌道速度應在0. 5 m/s以上。是近濱帶和浪基面以下風暴（風暴浪、風暴潮）沉積作用的重要標志。圖25 （Harms等，轉(zhuǎn)引自何起祥等，2006）⑦ 遞變層理（粒序?qū)永恚?由下而上粒度由粗變細（由下而上粒度由細變粗則稱為“反遞變層理”或“反粒序?qū)永怼保?。單層?0cm或20—50cm，甚至可達1m。無其它內(nèi)部構(gòu)造