8.沉積構造

沉積岩不僅僅是一種均勻的、無特徵的巖體。相反，它包含分層以及迷人的紋理和形狀，地質學家把這種特徵稱為沉積構造。

8.1層理和分層

如果你觀察沉積岩的露頭，你會看到一組平行面將岩石分成不同的層。沉積岩的單層稱為層(bed)，兩層之間的邊界是層理面(bedding plane)。地質學家通常使用術語地層(strata)來表示幾個層的連續，而層理(bedding)用於表示層的出現。

在正常情況下，河水流速緩慢，輸送的只是淤泥，所以淤泥會沿著河流堆積起來。一場暴雨過後，河水流速加快，把卵石沖走，於是一層礫石就在淤泥層上堆積起來。後來，當河水再次減速時，另一層淤泥掩埋了沙礫。沉積層在巖化後，變成粉砂岩和礫岩的交替層，沉積物由於重力而下沉，所以沉積時河床趨於接近水平。

沉積岩床暴露在猶他州的一條道路上；在河流中形成不同成分的連續層

8.2水流相關構造

在平靜的水中或空氣中，沉積物會像雪一樣沉澱下來，當它沉澱下來時，形成的沉積物層表面光滑，質地均勻。與之相反，流水或流動空氣所沉積的沉積層，在床面和床內都趨向於發育獨特的沉積構造。這些構造提供了沉積物沉積環境的線索，區分了層的頂部和底部，並描述了沉積時水流的方向。讓我們來看幾個例子：

8.2.1波紋、沙丘和交叉層理

在流動的空氣或水中沉積的沉積物層的頂部表面典型地顯示出波峰和波谷。這些波痕往往相對較小(小於10cm)，並與水流垂直排列。波痕被另一層沉積物掩埋，儲存了它們，所以你可以在古岩石的層理面上找到它們。

現代的漣漪，退潮時暴露在沙灘上的波紋；145Ma前砂岩層上傾斜波紋

沙丘是由水流搬運的沉積物形成的相對較大的山脊。在溪流的河床上，沙丘可能有幾十釐米高，而在多風的沙漠中，沙丘可能有幾十米甚至100米高。

在死亡谷中形成的小沙丘頂部形成了小波紋；風暴中的大沙丘

如果你將沙丘切開，你會發現明顯的層疊(較厚的層中夾雜較薄的層)，這被稱為交叉層，以一個角度傾斜到沉積層的頂部。為了瞭解交叉層是如何發展的，想象一股氣流或水流均勻地向一個方向移動。水流從沙丘的上游迎風面帶走沙子，並將其沉積在下游或背風面。

沙子堆積，直到下游的斜坡變得過於陡峭，重力使沙子從背風面或滑動面滑落。當沙丘繼續在下游堆積時，更多的沙土掩埋了每一個連續的滑動面，使之前的滑動面保持為交叉層。當新的沙丘層在原有的沙丘上沉積時，由主要層理面分隔的交錯層序累積。交叉層方向是水流在沉積過程中流動的方向，交叉層形狀(上凹)區分了層的頂部和底部。

當水流把沙子帶到波浪或沙丘的迎風面時，就會形成交叉層理，在那裡沙子堆積直到從滑動面滑落

8.2.2粒級層理

當未固結的沉積物滑入水下斜坡時，它與水混合，形成渾濁的、洶湧的懸浮物。這種懸浮沉積物比清水的密度大，以水下雪崩的形式向下流動，稱為濁流。

在斜坡的底部，濁流變慢，所攜帶的沉積物沉澱下來。較大的顆粒比較細的顆粒下沉得更快，所以最粗的沉積物先堆積，逐漸較細的顆粒在上面堆積，最細的沉積物(粘土)最後沉澱。這一過程形成了一個分級層，從底到頂，由粗變細。由濁流產生的一系列沉積物稱為濁積岩。

地震或風暴可以觸發渾濁流，沿海底峽谷而下；當濁度流變慢時，粗顆粒先沉澱下來，細顆粒最後沉澱下來

8.3暴露在空氣中的沉積物

在某些環境中，泥土(粘土和水的混合)在沉積後暴露在空氣中。如果在泥土完全乾燥之前下雨，雨滴撞擊泥土表面的地方就會形成小的撞擊坑。如果沉積物幹了，泥層會收縮並碎裂成六角形的板塊，這些板塊的邊緣會向上彎曲。在板塊之間形成泥裂。泥層的埋藏和隨後的巖化可以儲存雨滴印記和泥裂。

隨著泥幹，它收縮，裂縫形成；在紐約的一個懸崖底部，410Ma前的河床上儲存著泥裂