退潮后的河滩上,一层薄泥裂成棋盘格,多数人拍完照就走,把它当成干涸的必然结果。真正能读出信息的地方在裂缝内部:灌进缝里的砂比泥粗,砂脉向上连着另一层砂,这两点合起来才说明哪一面朝上。
多边形的大小先定泥层厚度,薄层裂得密,厚层裂得疏
泥裂的多边形直径主要由泥层厚度决定,泥层越薄,格子越小越密。薄泥皮上常见 2–5 厘米的小格,10 厘米以上的泥层才长得出 10–20 厘米的大格。同一露头上大小混杂,通常说明泥层厚度不均,而不是两次干涸叠加。
多边形的边数多落在四到六条之间,边与边大致以直角相交,交点多呈 T 形而不是十字。格子形状还受基底起伏和干缩方向影响,出现长条格、三边格并不奇怪,但正多边形的边数很少超过六条。
裂缝在剖面上上宽下窄,充填物一律从上方灌入
把裂块掰开看横截面,裂缝呈上宽下窄的楔形,开口宽 2–20 毫米,往深处收窄到消失,深度一般是宽度的三到五倍。这个楔形说明裂缝自上而下张开,泥层底面并不开裂;裂缝很少贯穿整层,多数在半途消失。
缝里的充填物与上覆岩层同源:上覆砂层灌进裂缝,成岩后变成一条条垂直层面的砂脉。砂脉向下尖灭、向上与上覆砂层连成一体,宽度向下递减,这条连通关系比裂缝本身的形状更能定顶底。
充填物粒度比母岩粗一到两个粒级,这条最难伪造
母岩是泥岩或粉砂质泥岩,充填物是细砂或粉砂,两者粒度差一到两个粒级。在剖面上量,母岩颗粒多在 0.004–0.03 毫米,充填的细砂可到 0.1–0.25 毫米,用手指搓一下就能分出粗滑。粒度差不到一个粒级时,这条判据就该让位。
反过来读也成立:若缝里填的是更细的泥,或者填物与母岩毫无粒度差,就该怀疑这不是泥裂。砂岩层面上的砂脉若上下都不连通,可能只是后期构造充填,与干缩无关。这类砂脉的壁面常带方解石晶体。
水下收缩裂缝呈纺锤形,不闭合成多边形网格
同一类泥质沉积在水下脱水收缩也能开裂,但形态完全不同:裂缝短、两端尖、彼此不连接,呈纺锤形或雁行状排列,长 1–10 厘米,宽不到 3 毫米,很少闭合成网格。这种缝多出现在三角洲前缘的泥质夹层里。
这类水下收缩缝的充填物通常与母岩同成分,缝壁平直,不呈楔形。本文判断,见到有裂缝却不成网格、缝壁不张开的层面,应先按水下收缩处理,不要直接读成暴露标志。缝内充填的常是碳酸盐或泥质。
关键数据
下列数值是野外与文献中的常见量级,具体岩层会有出入,量取时以同一露头的多组数据为准。本文判断:多边形直径、裂缝楔形、充填物粒度三项凑齐,才够定案。单看其中一项,容易把构造缝读成泥裂。
- 多边形直径多为 2–20 厘米,薄泥皮上 2–5 厘米
- 多边形边数 4–6 条,交点多呈 T 形
- 裂缝开口宽 2–20 毫米,深度为宽度的 3–5 倍
- 裂缝横截面上宽下窄,泥层底面不开裂
- 泥岩颗粒 0.004–0.03 毫米,充填细砂 0.1–0.25 毫米
- 水下收缩缝长 1–10 厘米,宽小于 3 毫米
- 冰楔多边形直径可达 5–30 米,与泥裂不同量级
边界:暴露时间与后期裂缝会让判据失效
泥裂作为暴露标志,前提是沉积面曾短期出露。潮间带、河漫滩、洪积扇前缘都能满足,但泥层若被后续沉积迅速覆盖,裂缝来不及张开,留下的只是浅细裂纹,读不出厚度信息。这类剖面里泥裂往往只有薄薄一层。
另一处边界是成岩后的构造缝与风化缝。它们切穿多层、缝壁平直、常充填方解石,不受层理限制。本文判断,凡是跨过多个岩层、延伸超过 1 米仍不尖灭的裂缝,都不应当作泥裂。缝壁若见擦痕或阶步,更说明是构造成因。
参考文献
- 曾允孚, 夏文杰 主编.《沉积岩石学》. 地质出版社, 1986. —— 层面构造与泥裂一节。
- 冯增昭 主编.《沉积岩石学》(第二版). 石油工业出版社, 1993.
- 刘宝珺 主编.《沉积岩石学》. 地质出版社, 1980.
- 里丁 H.G. 编, 周明鉴 等译.《沉积环境和相》. 科学出版社, 1985.