如果福尔摩斯进行野外地质考察，他会关注哪些细节？

关注中科院地质地球所，探索地球的奥秘

叮叮叮！

又到了野外寻宝

找现象的时候了

样品采得好

地质现象看得妙

大小特征来一套

其他数据搞一搞

顺利毕业把你罩

如果福尔摩斯一不小心

读了个沉积学的博士

要出野外采样

观察地质现象

分析沉积环境

他要注意看什么呢？

小编这次精心整理

碳酸盐岩和碎屑岩典型的沉积构造

为恢复沉积相提供一丢丢的线索

竹叶状灰岩

竹叶状灰岩（引自陈吉涛等，2009）

竹叶状灰岩是一种砾石级的内碎屑，即砾屑（>2mm）。早在1927年， 李学清就正确地阐述了这种竹叶状砾屑的成因。

这种砾屑多呈扁饼状，圆度好，分选也常较好，其截面常呈长条状，似竹叶，故常称为竹叶状砾屑。

砾屑灰岩（引自余宽宏等，2015）

竹叶状砾屑是在浅水海洋环境中，半固结或已固结的薄层碳酸盐岩，经强大的水流、潮汐或风暴作用，发生破碎、磨蚀、搬运并堆积而成。

与层面斜交或垂直以及呈叠瓦状或漩涡状排列的竹叶，更反映了强大的水动力条件。近年，也有些学者把竹叶状砾屑视作风暴的产物，也有人把它的分布与地震作用联系起来，都是有一定道理的。

鲕粒灰岩

鲕粒灰岩的宏观特征（引自梅冥相，2008）

鲕粒是具有核心和同心层结构的球状颗粒，很像鱼子（鲕），故得名。

鲕粒大都为极粗砂级到中砂级的颗粒（0.25-2mm），常见的鲕粒为粗砂级（0.5-1mm），大于2mm和小于0.25mm的鲕粒及少见。

显微镜下的椭圆状同心鲕粒

鲕粒通常有两部分组成，即核心和同心层，核心可以是内碎屑、化石（完整或是破碎的）、球粒、陆源碎屑颗粒等；同心层主要由泥晶方解石组成。

显微镜下复合鲕粒

鲕粒确切的成因机制至今还未得到合理解释，目前的很多学说和观点归纳起来主要有两类：生物说和无机说。生物说认为构成鲕粒的碳酸盐晶体的形成与微生物细菌存在关联。无机沉淀学说是把鲕粒的生成与它的机构特征（有核心和同心层）及水动力较强的生成环境联系起来。

叠层石

在1908年由Kalkowsky首先定义了“叠层石”这一术语，并强调具有一定的几何学形态、断面显示典型纹层构造的，应该属微生物成因。近些年不断得到了补充和修订。

A．柱状叠层石，a 为柱状双锥叠层石

B．凝块状叠层石， 白色箭头为凝块， 朝上的黑色箭头为纹层， 朝下的黑色箭头为纹层放大（图片来自肖传桃等，2018）

叠层石是蓝细菌等微生物群体形成的一种成层的生物沉积构造。最早的叠层石出现在35亿年前, 被认为是地球上最古老的化石，是地球上探索生命起源和生物演化的直接证据。

根据现代碳酸盐沉积物中蓝细菌纹层结构的观察，叠层石主要生活在潮间浅水地带，营光合作用而生长。

A．层状叠层石 B．波状叠层石

（图片来自肖传桃等，2018）

叠层石的形态多样，基本形态主要有层状（包括波状）和柱状（包括锥状）两种，其他形态都是这两种的过渡或组合。叠层石的形态和沉积环境水动力密切相关。一般来说，层状叠层石生成环境的水动力条件较弱，多属潮间带上部的产物；柱状叠层石叠层石生成环境的水动力条件较强，多为潮间带下部及潮下带上部的产物。

豹皮灰岩

豹皮灰岩（豹斑灰岩）是指具有不规则白云质条带或斑块的石灰岩，通常认为斑块部分为白云岩，基质部分为石灰岩，也有学者将其描述为蠕虫状灰岩。豹皮灰岩广泛分布于华北板块寒武系、奥陶系地层中。

豹皮灰岩（引自刘梦瑶等，2019）

目前对豹皮灰岩的成因主要有无机成因、有机无机混合成因两种观点。无机成因认为由于白云石充填泥裂裂隙所形成、重力作用、构造作用、溶蚀作用有关等等。有机无机混合成因认为与生物扰动作用有关。

生物遗迹构造

侏罗纪地层中的恐龙脚印的遗迹（中间），

周围是干化的裂缝。

生物遗迹构造是指由于生物活动而产生于沉积物表面或内部并具有一定形态的各种痕迹，包括生物生存期间的运动、居住、觅食和摄食等行为遗留下的痕迹。因而又称痕迹化石或遗迹化石。

Skolitho遗迹相——代表海洋环境中高能条件下砂质底层上的一套遗迹化石组合，以居住潜穴为重要特征

产生在同一地层的遗迹化石群（或称遗迹化石组合），它们绝大多数是原地埋藏未经搬运的遗迹群落，因此遗迹化石可以指示某种特有的沉积条件，遗迹群落可以推断产生它们的沉积环境。

风暴沉积中的遗迹化石（引自白万备等，2018）

缝合线构造

缝合线构造是碳酸盐岩中常见的一种裂缝构造。在岩层剖面上，它呈现为锯齿状的曲线，即称为缝合线。在平面上，即在沿此裂缝破裂面上，它呈现为参差不平、凹凸起伏的面，此即缝合面。缝合线的构造有的与层面平行，甚至和平面一致，有的和层面交叉。

钙质白云岩层面上沿着早期平面 X 剪节理发育的垂直缝合线（引自吕洪波等，2009）

关于缝合线的成因，争论已久，主要有原生和次生两大观点。原生论者是认为缝合线是在沉积作用过程中生成的，但是大多数的缝合线构造还是在成岩作用或是后生作用阶段生成的，由压溶作用生成的。

一般认为，平行于层面的缝合线是成岩期的压溶作用造成的，而垂直于层面的缝合线则是成岩期水平构造挤压作用的结果。缝合线构造是一种裂缝构造，因此，它必然成为油、气、水运移的通道。已有很多证据证明，缝合线在油气的运移和聚集过程起了积极作用。

交错层理

交错层理是由一系列近于平行或一致的细层与层相交而成的层理。交错层理是沉积物在理流动的沉积介质（水流和风）中沉积形成的。在沉积介质具有一定的流速时，底床上可以产生一系列的砂波，这是砂波顺流移动的结果，在陡坡加积作用一侧形成了由一系列纹层组成的斜层系。

纹层倾向表示介质流动的方向斜层系互相平行或彼此切割构成了不同形态的交错层理。

槽状交错层理

板状交错层理

丘状交错层理

丘状交错层理是风暴沉积序列中的组成单元，是风暴衰减到某一阶段大量碎屑物质堆积形成的似丘状的层理构造。

丘状交错层理以其特有的构造特征成为鉴别风暴沉积的重要标志之一，对于研究风暴沉积的水深控制、古水流方向等具有重要的意义。

波痕

与交错层理是同一事物的两个表现方面，它们的形成条件是密切相关的。砂波迁移在层面内保留下来的底床形态，即为交错层理；而当它们被埋藏下来保留在层面上，即为波痕。

对称波痕

波痕是由风、水流或是波浪等介质的运动，在沉积物表面所形成的一种波状起伏的层面构造。

不对称波痕

波痕按照成因可以分为浪成的、流水的和风成的。按照不对称度可以分为对称波痕和不对称波痕。

泥裂

泥裂是沉积物露出水面时因暴晒干涸所发生的收缩裂缝。

泥裂常见于黏土岩和碳酸盐岩中，非粘性的砂不会形成泥裂，但某些覆盖在泥裂表面的砂层底面可以有泥裂铸模。

在平面上，泥裂的典型发育形式为网格状龟裂纹，把岩石切割成多角形。泥裂的断裂面形状常呈“V”字形，但也有的呈“U” 字形，以及压实变形而呈肠状。

泥裂是沉积间断暴露于地表的标志 ，具有重要的指向意义。此外，利用泥裂的尖端方向可指示地层顶底。

雨痕

雨痕是指雨滴降落在松软沉积物表面时所形成的小型撞击凹穴，规模多为毫米级到厘米级。

如果雨滴垂直降落则凹穴为圆形，如雨滴倾斜降落则凹穴略呈椭圆形。降雨多时，凹穴形状多不规则；在偶有降雨的地方，雨痕易保留。所以雨痕主要见于干燥与半干燥气候条件下的大陆沉积。

参考文献：

朱筱敏. 沉积岩石学[M]. 2008.

维基百科等

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美编：海草

校对：陶琴