一草一木,皆有来历
卡投自然观(KATOU NATURE) · 认得身边的世界

叠锥与锥状构造:一层套一层的锥,锥轴垂直层面

灰岩或页岩的层面上,常见一片片鳞片状的凸起,敲下来是圆锥形的小块,一层套一层。多数人把它当成层理被差异风化,其实这是叠锥,锥体由方解石纤维按一定方向生长顶起围岩而成。

先看是不是一层套一层,锥面有横向肋纹

叠锥的基本单元是圆锥,锥高 2–10 厘米,大的可到 20 厘米,锥底直径 1–5 厘米。锥面有横向肋纹,肋间距 0.5–2 毫米,用手摸有明显的横棱,这是最快的一条判据,锥面与层面的夹角多在 70–90 度,肋纹在锥底最粗,向锥顶变细。

锥体不是单个存在,而是一个套一个:小锥嵌在大锥里,锥面彼此平行,套叠三到五层。整层叠锥厚 5–50 厘米,沿层面延伸几米到几十米,顶底与围岩界线清楚,不穿越层理,层内锥体由下向上略有变化。

锥轴大体垂直层面,锥顶朝向要成组看

锥轴大体垂直层面,同一组内锥顶指向一致。同一层内可见上下两组锥顶相对,中间夹一条分界面。锥顶朝向不能单独用来定顶底,必须与层理、粒序一起判断,分界面两侧的锥轴常常错开几度。

成分以方解石为主,也见菱铁矿质与石膏质。敲开锥体,内部是垂直锥轴的纤维状晶体,纤维长 1–5 毫米,呈放射状排列,断口有丝绢光泽,与普通粒状灰岩的断口不同,纤维之间没有泥质隔层。

成分是方解石纤维,断口呈丝绢光泽

成因仍有争论。主流解释是压溶加差异生长:碳酸盐在应力下溶解,沿锥轴方向重新沉淀,纤维顶起围岩形成锥体。本文判断,把叠锥当作压溶构造处理,比当作沉积构造稳妥,这个解释能说明锥轴为什么垂直层面。

叠锥常出现在页岩、泥灰岩与薄层灰岩里,多沿层理面成层分布,有时紧贴煤层顶底板。围岩泥质含量高时,锥体更发育,锥面肋纹也更清楚;泥质夹层里的锥体最小,灰岩里的最大。

叠层石与缝合线齿都长得像,成因不同

容易混进来的是叠层石。叠层石的纹层向上凸起,呈半球状或柱状,纹层连续包壳,没有锥面与肋纹;叠锥的锥面是断开的,锥与锥之间有界面。两者成因完全不同,叠层石表面常见冲刷凹坑。

另一处易混是缝合线的柱状齿。缝合线的齿也垂直缝面,但齿间夹不溶残余,不形成套叠的锥体;叠锥的锥内是纯净的方解石纤维,锥间没有连续的泥质条带,敲开也不见齿状咬合。

关键数据

下列数值取自叠锥的常见描述,锥体大小随围岩层厚变化。本文判断:套叠结构与横向肋纹两项同时具备,才叫叠锥,单有锥形不算。锥高与锥径之比多在 2:1 到 4:1,量三组取平均比单个尺寸稳定。

  • 锥高 2–10 厘米,大者 20 厘米
  • 锥底直径 1–5 厘米
  • 锥面肋间距 0.5–2 毫米
  • 套叠层数三到五层
  • 叠锥层厚 5–50 厘米
  • 纤维长 1–5 毫米,垂直锥轴
  • 泥质围岩中锥体更发育

边界:敲开方向与重结晶都会掩盖锥形

叠锥的判读受露头条件限制。锥体只在垂直层面敲开时才显出完整形态,平行层面看只是一片鳞片状凸起;露头若是顺层面剥开,很容易漏认,或误判成层面上的泥质结核,敲击方向必须垂直于层面。

另一处边界是重结晶。灰岩经历强重结晶后,纤维变粗,锥面模糊,肋纹消失,只剩不规则的凸起。本文判断,重结晶强烈的剖面上,叠锥只能按残余构造记录,不宜用来讨论成因,纤维越粗,锥形越难恢复。

参考文献

  • 冯增昭 主编.《沉积岩石学》(第二版). 石油工业出版社, 1993. —— 叠锥与压溶构造。
  • 曾允孚, 夏文杰 主编.《沉积岩石学》. 地质出版社, 1986.
  • 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.
免责声明:本文为公开资料整理,仅供参考,不构成投资建议。如有侵权请联系删除。
文章名称:叠锥与锥状构造:一层套一层的锥,锥轴垂直层面
文章链接:https://www.catlauto.com/dadi/905.html