不整合的类型划分

环境与土木工程学院勘查技术与工程沉积盆地分析与基础应用不整合类型的划分张诗川学号:2011030401012012/11/19不整合的类型划分根据不整合面上、下地层的产状及其反应的地壳运动特征，不整合可分为 两种主要类型，即平行不整合（也称假整合）和角度不整合（即狭义的不整 合）。一、平行不整合平行不整合表现为上下两套地层产状彼此平行，但在两套地层之间缺失了某些时 代的地层，表明在这段时期内发生过沉积间断，这两套地层的接触面不整合面就 代表这个没有沉积的侵蚀时期。不整合面也就是古剥蚀面，在这个面上常有底砾岩 （其砾石为下伏地层的岩石碎块），有时还保留着古风化壳和古土壤层。不整合面有 平整的，也有高低起伏的，它反映了上覆新地层沉积前的古地貌形态。图表 1 平行不整合示意图图表 2 平行不整合野外观察图平行不整合的形成是由于地壳在一段时期内处于上升，而在上升的过程中地层有 发生明显褶皱和倾斜，只是露出水面发生沉积间断和遭受剥蚀。经过一段时期后，有 再次接受新的沉积，从而使上下地层之间缺失了一部分地层。但彼此产状是一致的。 这一过程可以表示为：沉积下降上升、沉积间断和遭受剥蚀再下降、再沉积平行不整合在平面上和剖面上都表现为：不整合面上、下两套地层的界线在较大 区域内呈平展分布产状基本一致但其间却缺失部分地层。平行不整合主要是造陆运动 的结果，与地壳垂直升降有关。二、角度不整合当下伏地层形成以后，由于受到地壳运动而产生褶皱、断裂、弯曲作用、岩浆 侵入等造成地壳上升，遭受风化剥蚀。当地壳再次下沉接受沉积后，形成上覆的新 时代地层。上覆新地层和下伏老地层产状完全不同，其间有明显的地层缺失和风化 剥蚀现象。这种接触关系叫不整合接触或角度不整合。这种接触关系的特征是：上、下两套地层的产状不一致以一定的角度相交；两 套地层的时代不连续，两者之间有代表长期风化剥蚀与沉积间断的剥蚀面存在。形成过程 在地壳稳定下降或升降运动不显著的情况下，在沉积盆地中形成一定厚度的原始水平沉积岩层； 地壳发生水平挤压运动，使岩层产生褶皱、断裂等变形，岩层伴随着 水平方向上缩短的同时，在垂直方向上则不断上升，并到达陆上的一定高度 或成为山地，在此过程中还可能伴有岩浆作用与变质作用发生； 在陆上环境下，变形的地层遭受长期的风化剥蚀，形成凹凸不平的剥 蚀面，同时在剥蚀面上形成古风化壳、残积矿产等； 地壳重新下降到水下沉积环境，在剥蚀面上又形成了新的原始水平沉 积岩层（其底部常有底砾岩），新形成的地层与不整合面大致平行，但与不 整合面以下的地层以一定的角度相交。所以，角度不整合反映了一次显著的 水平挤压运动及伴随的升降运动。形成过程可概括为：下降、接受沉积褶皱上升（常伴有断裂变动、岩 浆活动、区域变质等）、沉积间断、遭受剥蚀再次下降、再沉积。因此角 度不整合的存在反映了该地区在上覆地层沉积之前曾发生过褶皱等重要地质构 造事件。图表3平行不整合和角度不整合立体示意图，D1与03之间为平行不整合；P1与D3、D1、D2之间为角度不整合角度不整合在平面和剖面上均表现：不整合面上下两套地层产状有较明显的差异， 其间又缺失一部分地层。上覆较新地层的底面的界线（即不整合线）与下伏较老不同 层位的地层相截交，如图表3中的下二叠统（P1 ）的底面界线在平面上与中泥盆统（D2 ）和上泥盆统（D3 ）相截交，在剖面上则覆盖切截了上奥陶统（O3 ）、下泥盆统 （D1）、中泥盆统（D2）等地层。以上所述的是两类不整合主要的地质特征。但地层接触关系并不只是简单的几种， 而是表现多态，变化多端，例如，非整合（异岩不整合）、上超不整合等。所谓非整 合也称异岩不整合，是沉积岩与基底岩之间的不整合接触关系。三、不整合的观察、研究及地质意义地层不整合接触是研究地质发展历史及鉴定地壳运动特征和时期的一个重要依据 在岩石学上也是划分地层单位的依据之一。研究不整合的整合在空间上的分布和类型 的变化情况，有助于了解古地理环境及其变化。不整合面及其上、下相邻岩层中，常 形成铁、锰、磷、及铝土矿等沉积矿床。不整合也是构造上的一个软弱带，常成为岩 浆及其他含矿流体的活动地带，有利于形成交代型和填充型的内生矿床以及次生富集 矿床。同时不整合对油、气和地下水的储存也具有重要意义。1、确定不整合的存在地壳运动往往引起地表自然地理环境的变化，从而影响到沉积、成岩作用的变化 和生物界的演化，同时，地壳运动与岩石变形、岩浆活动及区域变质作用有着密切的 关系。因此，这些与地壳运动有关的地质作用所产生的现象，都可作为不整合的直接 和间接标志。（1）地层古生物方面的标志上下两套地层中的化石所代表的地质时代相差较远;或者二者生物迥然不同。这 些都反映了该地去在下伏地层沉积之后，由于地壳运动引起了自然地理环境的根本变 化。根据化石和区域地层对比，确定两套地层之间存在某些层位的缺失，而又证明他 不是断层造成的，则说明是不整合存在。（2）沉积侵蚀标志 两套地层之间如果存在古侵蚀面、古土壤以及与其有关 的残积矿床（铁矿、铝土矿、磷矿、金矿等）、底砾岩等，说明上覆地层形成 前，曾一度发生隆起、侵蚀和风化等作用，表明存在不整合。（3）构造标志 如果上、下两套地层的变形差异明显，如产状不同，构造线 不同，褶皱型式和变形强度各异，断层类型、产状和强度明显不同，而且下伏 地层中的断层被上覆地层截切，说明存在角度不整合。（4）岩浆活动标志 不整合上下两套地层发育于不同的构造阶段，并经历了 不同的构造作用。因此，与这两套地层相关的岩浆岩系列也有明显差异。这两 套地层中岩浆岩系列的成分、产状、规模以及岩浆活动的强度和性质的差异， 反映了两种不同的构造状况和构造环境，所以，两套地层之间可能存在角度不 整合。与岩浆活动相关的内生矿产方面的差异，也有助于分析确立不整合的存 在。（5）变质程度标志 不整合上下两套地层变质程度的截然差异，可作为确定 不整合存在的标志。2、观察不整合面及其上、下地层产状、岩性和时代（1）仔细观察，详细测制剖面，了解岩性变化和风化特征，才能确定整合 面的位置。（2）系统地测量不整合面和上、地层的产状，通过分析，一了解不整合面 的几何特征。（3）对不整合面上下的地层要进行系统的剖面观察研究，详细观察描述其 岩性、岩相和化石，尽可能精确地其时代。3 、究不整合的空间分布和类型变化地层接触关系的观察研究，不应该局限于一两个地段，而要尽可能在较大的 区域追索其分布和类型变化情况。4、确定不整合时代不整合形成的时代通常相当于不整合接触的上下两套地层之间所缺失的那 部分地层的时代，即下伏地层中最新地层以后与上覆地层中最老地层以前的时 期。角度不整合的时代是构造强烈活动的时期（即构造幕）。当缺失地层较少 时，确定不整合形成的时代较为准确；若上下两套地层时代间隔很大，不整合 形成的时代就不易准确判定。这期间也可能发生过多次运动。要正确鉴定不整合所代表的地壳运动的时期，必须从较大区域进行地层对 比和区域地质构造发展的综合研究，以便确定地层是“缺”（即当时就没有沉 积），还是“失”（即原有的地层被剥蚀掉了）。研究不整合的空间展布和类型变化不应仅局限于个别地段。由于不同地区 构造运动的强度和性质常常是变化的，所以不整合会由某一地区的角度不整合 过渡到另一地区的平行不整合甚至转变为整合（下图）。即使均为角度整合， 但在不同地区上下两套地层变形的强度也会有差异，反映引起不整合的各个地 区的构造运动程度的差异。此外，同一角度不整合，在不同地区上下两套地层 的时代差、即缺失地层的时代可以不同，说明引起不整合所经历的时间在各个 地区是不同的。图表 45、不整合的地质意义（1）地层不整合接触是研究地质发展史，鉴定地壳运动特征和时期的重要依据；（2）不整合面是划分地层、构造单元依据之一； （3）不整合在空间上的分布和类型变化情况的研究有助于了解古地理特征和古构造状 态； （4）不整合带有利于沉积矿床及交代型矿床，因此可以指导寻找沉积、热液性矿床和 石天然气田。参考文献：李忠权 2009 构造地质学（第 3版），地质出版社普通地质学舒良树主编（第三版彩色版）地质出版社，2010 年；构造地质学俞鸿年等编，地质出版社。