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角度不整合与平行不整合怎么分:看上下层理是否平行

一段岩壁上,倾斜的老地层被一层水平砾岩齐齐削平,接触面像刀切过。有人以为是断层,找了半天不见破碎带,也摸不到擦痕。这条面记录的是沉积中断:下面的岩层曾被抬升剥蚀,上面重新开始接受沉积。

先看上下层理的产状关系

角度不整合的上下岩层产状不同,交角从 5°–40° 都有,接触面是上覆层的底面,本身就是一个侵蚀面。平行不整合又叫假整合,上下产状一致,交角接近零,只缺一段地层。

量法是分别测上下层的产状,比较走向与倾角。倾角差超过 5° 就要考虑角度不整合,但也可能是同一套地层后来被整体掀斜,需结合接触面形态和底砾岩一起判断。

侵蚀面本身有三样东西可认

侵蚀面起伏不平,凹凸幅度 30 厘米至 3 米,凹处常充填上覆层的粗碎屑。面上可见古风化壳、铁锰质结壳、古喀斯特溶沟,这几样东西在断层面上一概没有,位置也不对。

断层面可以很平直,也可以有擦痕和磨光面,但不会长出一层风化壳,更不会有溶沟被上覆沉积物填平。这两条一正一反,足够把不整合与断层分开,不必再找别的证据。

底砾岩是最硬的一条

不整合面之上常有一层底砾岩,厚 0.5–20 米,砾石成分复杂,既有下伏老地层的岩屑,也有远处来的石英岩和脉石英。砾石圆度较好,粒径 2–50 厘米,被上覆细砂岩胶结。

关键在砾石成分:砾石里若出现下伏地层的特有岩性,说明下伏岩层曾经暴露、破碎、被搬运。底砾岩里认出下伏地层的砾石,不整合就定了案,比看接触面形态更可靠。

缺失的时间比接触面本身更重要

不整合的本质是一段缺失的时间,从数百万年到 1 亿年以上不等。用上下地层里的化石或测年数据定出各自年龄,中间差值就是不整合代表的间断,这个量级最容易被忽略。

缺失时间越长,侵蚀面越平,底砾岩越成熟。短时间形成的平行不整合,接触面可以很平整,只有薄薄一层滞留砾石,甚至直接是硬底。本文判断:缺失量小于一个阶时,野外很难与正常层面区分。

关键数据

下列数值为常见范围,随构造位置与剥蚀强度变化。记录时写明上下层产状、交角和缺失的地层单位,只写不整合三个字,别人无法复核,也无法与邻区对比。

  • 角度不整合上下层理交角几度到几十度,产状明显不同。
  • 平行不整合上下产状一致,交角接近零。
  • 侵蚀面起伏幅度几十厘米至几米。
  • 底砾岩厚 0.5–20 米,砾径 2–50 厘米。
  • 不整合代表的缺失时间从数百万年至上亿年。
  • 倾角差超过 5° 时,需先排除后期整体掀斜。

边界

断层也能造成上下产状突变,低角度逆冲断层尤其如此。区别在于断层带内有角砾岩、糜棱岩和擦痕,断层面切过两侧地层;不整合面则被上覆层底面贴合,面上没有切穿的痕迹。

后期构造会把不整合面弯曲甚至倒转,接触面不再处于原始水平位置,测出的交角也不等于当时的古地形坡度。恢复要靠区域构造分析,单点测量做不了这件事。

参考文献

  • 朱志澄 主编.《构造地质学》(第二版). 中国地质大学出版社, 1999. —— 不整合类型与识别。
  • 徐开礼, 朱志澄 主编.《构造地质学》. 地质出版社, 1989.
  • 全国地层委员会.《中国地层指南及中国地层指南说明书》. 地质出版社, 2001.
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文章名称:角度不整合与平行不整合怎么分:看上下层理是否平行
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