旋迴層

旋迴層

旋迴層,是指在周期性的海進和海退過程中,由於沉積環境不斷變化所形成的一系列不同岩石組成的地層。旋迴層一詞是J.M.韋勒(1930)根據美國中部和東部賓夕法尼亞紀(見石炭紀)海陸互動相含煤岩系的研究而提出的。英文cyclothem源自希臘文cyclos(意為旋迴)和 them(意為沉積)。經典的旋迴層廣泛出現於北美、歐洲和中國華北地區的晚石炭世煤系中。

旋迴層

正文

 
一個旋迴層的沉積過程稱沉積旋迴,它代表一個海水進退旋迴。在廣闊的近海平原上,由於海面升降頻繁,海水時進時退,因而形成一系列疊覆的旋迴層,顯示出岩性或岩相的規律性交替和重複出現。幾個連續的旋迴層可以共同組成一個大旋迴層,代表一個規模更大的海水進退旋迴。1942年,韋勒根據美國伊利諾州許多旋迴層的研究,提出了一個由10個岩段組成的典型旋迴層(如圖),旋迴層其層序自下而上為:①砂岩,局部與下伏岩層為不整合接觸;②砂質頁岩;③淡水灰岩;④耐火粘土(即底粘土);⑤煤層;⑥灰色頁岩;⑦不純的海相灰岩;⑧黑色頁岩和灰色鈣質頁岩,含灰岩結核;⑨海相灰岩;⑩粉砂質頁岩,含鐵質結核。從砂岩至煤層,即從河流沖積到湖泊和沼澤沉積,構成下部非海相半旋迴層,從頁岩以上構成上部海相半旋迴層,從濱海而淺海,再到濱海沉積。砂岩到海相灰岩為海進過程中形成的沉積;而頁岩含鐵質結核為海退時期形成的沉積,下部含海相化石,上部有時出現陸相沉積含植物化石。一個發育完全的旋迴層的沉積過程,代表一個先是海水逐漸浸進,然後海水迅速退去的海水進退旋迴。旋迴層的發育隨著構造背景和沉積環境的變化,在岩段多少和厚度大小方面,不論在縱向上還是橫向上,都是變化不定的。中國華北地區上石炭統的旋迴層十分發育,山西太原西山的上石炭統可以劃分為4個旋迴層。
旋迴層的特徵充分反映形成地區的古構造背景和古地理環境。旋迴層的劃分為海陸互動相煤系地層的劃分和對比提供科學依據。“韻律”泛指岩性的規律性交替和重複出現的旋迴層序。因而不可以把"旋迴層”與“韻律”和“旋迴”作為同義詞。

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