原生沉积构造及其岩层顶底面的识别

　　面向（facing）是指成层岩层顶面法线所指的方向，是成层岩系中岩层由老变新的方向。沉积岩层的很多原生沉积构造，可以用来确定岩层的面向。

　　1 交错层理

图 1 交错层理

　　交错层理（cross bedding）是由纹层互相斜交组成的，常呈弧形，有多种类型。利用前积纹层的形态及被层系面截切的关系可以判断岩层的顶底面。前积纹层的顶部多被截切，与层系面呈高角度相交，下部常逐渐收敛、变缓，与底面小角度相交或相切。

　　2 递变层理

　　递变层理又叫粒级层，是碎屑物质在沉积过程中由于流体（通常是浊流）流速减缓，碎屑物质逐渐沉淀下来而形成的一种沉积结构。递变层理在单层中，从底面到顶面粒度由粗到细，例如，由底部的砾石或粗砂向上递变为细砂、粉砂以至泥质。递变层理的顶面与其上一层的底面是突变的，有明显的界面。

　　少数情况下会出现反向递变层理，即在一个单层内，由底到顶粒度逐渐变粗，这是由于水流逐渐加强或粗碎屑物质相互碰撞、悬浮，细碎屑先沉积（动力筛作用）等原因所造成的。与正向递变层理的区别在于它的顶界是渐变过渡的。

　　3 波痕

图 2 波痕

　　波痕是沉积物表面由于水和空气流动而形成的波状起伏不平的堆积形态。主要发育在粉砂岩、砂岩及碳酸盐岩的表面，在细砾岩中也可见到。

　　4 层面暴露标志

　　当未固结的沉积物暴露在水面之上时，其表面会留下各种成因的暴露标志，可用来确定岩层的顶、底面。

图 3 泥裂

　　泥裂　也称干裂，是未固结的沉积物露出水面后，经暴晒干固收缩形成的与层面大致垂直的楔状裂缝。泥裂常使层面构成网状、放射状或不规则分叉状的裂缝，剖面上则呈“Ｖ”型或“Ｕ”型裂口。这些裂缝被上覆沉积物填充，使填充层的底面形成底面脊状印模。楔状裂缝和脊状印模的尖端均指向岩层底面。泥裂常见于粘土岩、粉砂岩及细砂岩层面上，偶而也见于碳酸盐岩层面上。

　　雨痕　当雨点落在湿润柔软的泥质或粉砂质沉积物表面时，冲打出的圆形凹坑及其凸起的边缘，称作雨痕。雨痕被上覆沉积物填充掩埋并成岩后，岩层面上会留下凹坑，在上覆岩层底面形成突起印模。

　　其它层面暴露标志如冰雹痕、石盐假晶以及冰晶痕等，也可用来确定岩层的面向。

　　5 生物标志

　　某些化石在岩层内的埋藏保存状态可用来鉴定岩层的顶、底面。

　　6 底面印模

    当水流或涡流在松软沉积物上流动时，由于涡流对沉积物的侵蚀或水流携带物（如介壳碎片、岩屑、树枝等）对沉积物表面的刻划，会在沉积物的表面留下各种形状的凹坑和沟槽，这些痕迹常被砂质所充填。成岩后多在泥质岩层之上的砂岩底面保留下来，称作底面印模（也称作铸型）。由于页岩易风化、而砂岩抗风化能力强，因此印模常保存在砂岩的底面上（图7A）。以与原始凹槽相反的形态表现出来。常见有鳞茎状、舌状凸起或细长的脊状等（图7B）。

　　7 冲刷面

图 5 冲刷面

　　固结和半固结的沉积层的顶面，会因水流冲刷而成为凹凸不平的冲刷面。冲刷面之上，再沉积时，被冲刷下来的下状岩层的碎块和砾石，又往往堆积在冲刷出的沟、槽中。根据冲刷面和上覆岩层的碎屑，可以判别岩层的相对层序。