层面构造是指在岩层表面呈现出的各种不平坦的沉积痕迹。这类构造种类繁多,成因各异。主要包括波痕、泥裂、雨痕和冰雹痕、冲刷面、沟模及槽模等。
波痕
成因
由风、水流或波浪等介质的运动,在沉积物表面所形成的一种波状的层面构造,分成流水、波浪及风成三种基本的波痕,依据其连续性分出过渡型的孤立波痕。它们在岩层表面通常形成一系列相互平行或分叉的波峰或波谷,峰谷延展方向垂直于介质运动方向,波痕是非粘性的砂粒所形成的沉积构造,常见于粉细级砂岩之中。
由单向水流在非粘结性物质的表面r所形成的波痕为流水波痕(Current Ripple)。波痕垂直于水流方向延长,向流面平缓,背流面较陡。可以利用这些特征来恢复水流的大致方向。
水流波痕的脊有不同的形状,通常随着水深和流速的增加波脊形态由简单变复杂,由连续变断续。其关系为:直线形→波曲形→链形→舌形、新月形→菱形的变化序列。这种变化可以是连续约,也可以是断续的。
分类
1)浪成波痕(Wave Ripple)
多见于海湖浅水地带,其特点是波峰尖锐,波谷圆滑,形状对称。
2)流水波痕(Current Ripple)
由定向流动的水流形成,见于河流和存在有底流的海湖近岸地带。其特点是波峰波谷均匀圆滑,呈不对称状。陡坡方向指示水流方向,在海湖滨岸,波峰走向大致平行于岸的延伸方向。
3)风成波痕(Wind Ripple)
由定向风形成,常见于沙漠及海湖滨岸的沙丘沉积中,特点是呈极不对称形。
泥裂
也称干裂,是沉积物出露水面时因暴晒干涸所发生的收缩裂缝,常见于粘土岩和碳酸盐岩中,非粘性的砂则不会形成泥裂,但某些覆盖在泥裂表面的砂层底面可以有泥砾印模,这是因为砂在沉积期间填充了泥裂并成为卜覆砂岩的一部分。
在平面上,泥裂的典型发育形成网格状龟裂纹,把岩石切割成多角形。泥裂的断面多为V字形,但有时也呈U字形,泥裂的规模不一。在极干燥情况下,泥质层碎裂成小片,边部向上翘起,这种泥片经过搬运磨蚀即成扁饼状泥砾。
泥裂常见于海湖滨岸、间歇性河道、废弃河道、泛滥平原以及潮间带的沉积物表面。这些地区的泥裂通常伴着雨痕、冰雹痕等,这些构造是沉积间断面暴露地表的最好标志,具有重要的指相意义。
雨痕和冰雹痕
雨痕(Raindrop Imprint)和冰雹痕(Haily Imprint)是指雨滴或冰雹降落在松软沉积物表面时所形成的小型撞击凹穴。如果雨滴是垂直降落则凹穴为圆形,如雨滴倾斜降落,则凹穴为椭圆形。
槽模
槽模(Flute Cast)为分布在底面上的一种半圆锥形突起的构造,它是定向水流在尚未固结的软泥表面侵蚀冲刷而形成的凹槽被砂质填充的产物。形态特点是对称、伸长状,起伏明显,向上游一端具有圆滑的球根状形态。槽模的出现说明当时水流环境中有强烈的底流及冲刷作用,且其形状可以判断古水流方向。