搬運(yùn)和沉積 沉積學(xué)及古地理學(xué)教程

第四章

沉積物的搬運(yùn)和沉積作用

第四章沉積物的搬運(yùn)和沉積作用第一節(jié)

概述第二節(jié)

沉積物搬運(yùn)和沉積的主要地質(zhì)營(yíng)力第三節(jié)

搬運(yùn)和沉積中流體的基本類(lèi)型第四節(jié)

沉積物的機(jī)械搬運(yùn)方式和床沙形體第五節(jié)

沉積物的搬運(yùn)方式和沉積方式第一節(jié)概述沉積物的形成作用包括風(fēng)化作用、搬運(yùn)作用及沉積作用。風(fēng)化、搬運(yùn)和沉積是三個(gè)連續(xù)而又獨(dú)立的階段，但又是相互交替和重疊的。

不同類(lèi)型的沉積物有不同的搬運(yùn)和沉積作用特點(diǎn)。碎屑物質(zhì)和粘土物質(zhì)（在水和風(fēng)介質(zhì)中）服從于力學(xué)定律，而溶解物質(zhì)則服從化學(xué)定律。

按沉積物被搬運(yùn)和沉積的方式不同將搬運(yùn)和沉積類(lèi)型分為：機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用化學(xué)搬運(yùn)和沉積作用

生物搬運(yùn)和沉積作用沉積物的搬運(yùn)和沉積作用類(lèi)型：

(1)機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用：碎屑物質(zhì)、粘土物質(zhì)及內(nèi)源顆粒物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用是受流體力學(xué)定律支配。如懸浮在介質(zhì)中被搬運(yùn)，稱(chēng)作懸移搬運(yùn)；如在介質(zhì)底部呈滾動(dòng)或跳動(dòng)方式被搬運(yùn)，稱(chēng)為推移搬運(yùn)。

(2)溶解物質(zhì)的搬運(yùn)和化學(xué)沉積作用：溶解物質(zhì)在水介質(zhì)中以真溶液、膠體溶液狀態(tài)被搬運(yùn)。其搬運(yùn)和沉積作用是受化學(xué)和物理化學(xué)定律所支配。

(3)生物搬運(yùn)和沉積作用：生物的搬運(yùn)作用相對(duì)來(lái)說(shuō)意義不大，但其沉積作用意義巨大。通過(guò)生物生理作用、生物物理作用和生物化學(xué)作用可使大量溶解物質(zhì)、內(nèi)源顆粒物質(zhì)以及部分粘土物質(zhì)發(fā)生沉積。第二節(jié)沉積物搬運(yùn)和沉積的主要地質(zhì)營(yíng)力地質(zhì)作用：造成地殼物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等發(fā)生變化的各種作用。地質(zhì)營(yíng)力：地質(zhì)作用的能量。介質(zhì)：傳播能量的媒介物質(zhì)。風(fēng)化、搬運(yùn)和沉積作用的介質(zhì)類(lèi)型有三種（三態(tài)）：液態(tài)：水，包括地面流水、地下水、湖泊和海洋等固態(tài)：冰川氣態(tài)：大氣和風(fēng)一、液態(tài)地面流水按水源補(bǔ)給特點(diǎn)分為暫時(shí)性流水和常年性流水兩種，前者包括片流和洪流，后者為河流。地下水以化學(xué)作用為主，特別在可溶性巖石地區(qū)，這種地質(zhì)作用比較發(fā)育。湖泊與海洋營(yíng)力的特點(diǎn)很相似，只是前者在規(guī)模上小一些。其最顯著特點(diǎn)是以沉積作用為主。二、氣態(tài)

大氣是通過(guò)氣溫的頻繁變化、大氣中水汽、CO2

氣的存在等因素對(duì)地表產(chǎn)生地質(zhì)作用。大氣對(duì)流便形成風(fēng)。風(fēng)的地質(zhì)作用是純機(jī)械的，在干旱、半干旱地區(qū)比較盛行。三、固態(tài)

冰川是一種固體冰流，它分布于高寒地區(qū)，運(yùn)動(dòng)速度慢，而且是整體向前運(yùn)動(dòng)。所以，冰川的地質(zhì)作用僅分布于寒冷地區(qū)，如高山、極地，且作用方式是純機(jī)械的。第三節(jié)

搬運(yùn)和沉積中流體的基本類(lèi)型水和大氣是兩種最主要的搬運(yùn)和沉積介質(zhì)，它們都是流體。自然界有兩種基本類(lèi)型的流體：牽引流與重力流。牽引流和重力流的力學(xué)性質(zhì)、沉積物的搬運(yùn)方式、流體與顆粒之間的力學(xué)關(guān)系等方面有顯著差異，形成的沉積物也有各自的特點(diǎn)。牽引流包括水流(包括河流、海流、波浪流、潮汐流、等深流等)和大氣流。重力流包括泥石流、顆粒流、液化流、濁流。牽引流重力流（瀑布）地表水流類(lèi)型1、牽引流牽引流:是以一定的動(dòng)力（推力或上舉力）拖曳（或牽引）導(dǎo)致流體運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)碎屑顆粒運(yùn)動(dòng)的流體。河流、海流、波浪流、潮汐流等都是牽引流。牽引流屬于牛頓流體。牽引流對(duì)沉積物的機(jī)械搬運(yùn)方式既有推移方式搬運(yùn)，又有懸移方式搬運(yùn)。重力流屬于非牛頓流體（賓漢流體）。重力流對(duì)沉積物的機(jī)械搬運(yùn)方式以懸移方式搬運(yùn)為主。牽引流的搬運(yùn)力表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是流體作用于沉積物上的推力(即牽引力)，推力的大小主要取決于流體的流速，推力愈大搬運(yùn)的沉積物顆粒愈大；另一是負(fù)荷力(或稱(chēng)載荷力)，負(fù)荷力的大小主要取決于流體流量，負(fù)荷力愈大搬運(yùn)的沉積物數(shù)量愈多。牽引流驅(qū)使沉積顆粒移動(dòng)的動(dòng)力是流體流動(dòng)所產(chǎn)生的推力。推力大不一定負(fù)荷力就大，反之亦然。例如，山間急流可以搬運(yùn)達(dá)幾十噸重的巨石，而浩翰的長(zhǎng)江，盡管每年能搬運(yùn)970×106t物質(zhì)，卻不能推動(dòng)一塊大的礫石。山間急流的負(fù)荷力雖小而推力卻很大；長(zhǎng)江推力小而負(fù)荷力卻很大。流體中被搬運(yùn)的沉積物稱(chēng)載荷，單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)某一橫斷面的沉積物總量(容量)稱(chēng)作載荷量。按沉積物搬運(yùn)方式不同分為:(1)

溶解載荷(2)懸移載荷(3)推移載荷或床沙載荷。當(dāng)一流體不能再攜帶更多的沉積物時(shí)，稱(chēng)滿(mǎn)載；隨著流速降低，流量減小，流體的推力和負(fù)荷力減弱，成為超載，這時(shí)沉積物就會(huì)由粗到細(xì)依次發(fā)生沉積。2.重力流重力流：是水和懸浮顆粒的高密度混合體，是在重力作用下發(fā)生流動(dòng)的高密度流體，屬于非牛頓流體的賓漢流體。重力流的流動(dòng)以及驅(qū)使沉積物發(fā)生移動(dòng)的動(dòng)力是重力。其流動(dòng)是沿斜坡向下移動(dòng)的，因此，重力流沉積物大量分布在大陸斜坡邊緣的盆地深處。重力流的沉積在一定位置上整體沉積。在流動(dòng)時(shí)，以整體形式搬運(yùn)，并且有明顯的邊界，所以有人把重力流稱(chēng)為整體流。

重力流是一種在重力作用下發(fā)生流動(dòng)的彌散有大量沉積物的高密度流體。約翰遜(1930)曾將這類(lèi)流體稱(chēng)作“濁流”，隨著研究工作的深入，發(fā)現(xiàn)濁流僅是重力流中的一種類(lèi)型。

重力流隨著搬運(yùn)距離增大，濁流可與上覆水體混合而降低其密度，但這種混合作用是相當(dāng)緩慢的，或者由于流速降低而使運(yùn)載的懸浮物下沉,密度也就降低。重力流隨著密度降低，可向牽引流轉(zhuǎn)變。牽引流與重力流的基本特征對(duì)比

牽引流重力流

水流（河流、海流、泥石流、顆粒流、潮汐流、等深流）和液化流、濁流大氣流流體類(lèi)型牛頓流體非牛頓流體（賓漢流體）機(jī)械搬運(yùn)方式推移和懸浮搬運(yùn)懸浮搬運(yùn)沉積物呈床沙（推移）方式搬運(yùn)主要見(jiàn)于牽引流中。隨著流體流動(dòng)強(qiáng)度的變化，在床沙表面相應(yīng)出現(xiàn)不同的幾何形體，稱(chēng)為床沙形體。在明渠流中，隨流動(dòng)強(qiáng)度加大(緩流—臨界流—急流)，在床面上會(huì)依次出現(xiàn)不同的床沙形體：其中，沙紋和沙丘都是低流態(tài)(緩流)產(chǎn)物，F(xiàn)r＜1,均屬異相波；受沖刷的沙丘為臨界水流態(tài)的產(chǎn)物，F(xiàn)r≈1；受沖刷的平坦床沙、逆行沙丘（同相波）、沖槽和沖坑都是高流態(tài)下的底形，F(xiàn)r＞1。①無(wú)顆粒運(yùn)動(dòng)的平坦床沙（水體平靜，無(wú)顆粒運(yùn)動(dòng)，若水體中有懸浮或溶解物質(zhì)緩慢沉降，可形成水平層理）→

②沙紋(小波痕)(Fr＜＜1，波高＜5cm，波長(zhǎng)＜30cm，可形成小型交錯(cuò)層理，異相波)→

③沙丘(大波痕，F(xiàn)r＜1

波高10-20cm，波長(zhǎng)可達(dá)幾米，可形成板狀、槽狀大型交錯(cuò)層理，異相波)→

④受沖刷的沙丘(Fr≈1，波痕規(guī)模大，波長(zhǎng)幾米—幾十米，波高<<波長(zhǎng),若流向發(fā)生變化，常形成楔狀交錯(cuò)層理)→隨流動(dòng)強(qiáng)度加大依次出現(xiàn)的床沙形體：⑤受沖刷的平坦床沙(Fr＞1，波痕消失，再次呈平底，但與初始平底有別，在于砂粒在平坦底面作連續(xù)遷移，并形成平行層理)→⑥逆行沙丘（Fr＞＞1，可形成交錯(cuò)層理，同相波）→

⑦沖槽和沖坑（Fr＞＞＞1，可形成交錯(cuò)層理，同相波）。需要指出，自然界底形層理的形成條件很復(fù)雜，受水深、流速、沉積物粒度、水體運(yùn)動(dòng)特征（單向運(yùn)動(dòng)或往復(fù)震蕩運(yùn)動(dòng)）等多因素控制。在環(huán)境分析中，要注意各種標(biāo)志的綜合分析。據(jù)實(shí)驗(yàn)，影響床沙形體最重要的因素是流動(dòng)強(qiáng)度、平均流速、顆粒大小以及水體深度。索瑟德(1975)分別以0.10mm、0.50-0.55mm以及1.15-1.35mm代表細(xì)、中、粗顆粒研究了床沙形體與流速、粒度等參數(shù)的關(guān)系。一、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用

1.牽引流的機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用牽引流不但能搬運(yùn)碎屑物質(zhì)，而且能搬運(yùn)溶解物質(zhì)；不僅有機(jī)械沉積作用，而且還有化學(xué)和生物沉積作用。而重力流占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的是機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用。

(1)碎屑顆粒在牽引流介質(zhì)中的搬運(yùn)方式按碎屑物質(zhì)或顆粒與所在流體的力學(xué)關(guān)系，顆粒在流體中明顯地具有三種搬運(yùn)方式，即滾動(dòng)、跳躍和懸浮。第五節(jié)沉積物的搬運(yùn)和沉積方式碎屑在牽引流中的搬運(yùn)方式滾動(dòng)跳躍懸浮溶解水流方向

A-1(底載荷搬運(yùn)方式).mov(1)碎屑顆粒在牽引流介質(zhì)中的搬運(yùn)方式A.滾動(dòng)搬運(yùn)

假定顆粒是球粒的，停留在平滑的底面上，水力直接作用于顆粒向上游的一面。因?yàn)榈撞坑心Σ磷枇?，所以作用于其頂部的流水比其下部的流水速度更快，推力更大，故顆粒趨向于滾動(dòng)。結(jié)論：推動(dòng)更粗的礫石需要更大的力。因此，流速一致的情況下，較細(xì)的砂比粗的礫更容易移動(dòng)；而當(dāng)河流的流速下降，最粗的顆粒因推力減小首先沉積。B.跳躍搬運(yùn)

碎屑顆粒順流一邊跳躍一邊向前(時(shí)沉?xí)r浮)，稱(chēng)跳躍搬運(yùn)。引起顆粒跳躍的條件是：①底部不平，使顆粒碰撞底部障礙物或其它顆粒而激發(fā)的向上彈跳力；②由流速引起的順流推力；③水流引起的上舉力(或揚(yáng)舉力)，此種力一是起源于向上渦流，一是起源于顆粒附近流速變化引起的壓力差。流線(xiàn)密集處(A)，流速高，壓力低，產(chǎn)生垂向上的壓力差，這種壓力差把顆粒舉起。一旦顆粒被舉起，壓力差消失，顆粒又落下。A

C.懸浮搬運(yùn)

碎屑顆?；虺练e顆粒能否在靜水中呈懸浮狀取決于兩種力的比率：一是向下的力，即mg；一是反向的向上摩擦阻力(f)，這是由水的粘滯性產(chǎn)生的。如果顆粒較粗，其向下的力(mg)＞向上的力(f)，不能懸浮；細(xì)顆粒不能很快克服向上的阻力，所以經(jīng)常懸浮在水體中。流速增大，懸浮顆粒的粒度隨之增大。顆粒的沉降速度一般與顆粒的粒度、相對(duì)密度、形狀以及水介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。上表為在澄清的靜水中懸浮物質(zhì)的沉降速度與顆粒粒度的關(guān)系；懸浮物的沉降速度與流體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)（層流、紊流）有關(guān)：層流中顆粒的沉降與靜水中一直，紊流中顆粒的沉降較慢；球狀顆粒不易懸浮，而片狀顆粒更易懸浮；(2)牽引流的搬運(yùn)特點(diǎn)和載荷碎屑顆粒在牽引流中的搬運(yùn)方式（滾動(dòng)、跳躍和懸?。┡c碎屑大小有關(guān)，而顆粒大小又與水體流速關(guān)系密切。尤爾斯特隆圖解流速(cm/s)侵蝕搬運(yùn)沉積粘土粉砂砂礫細(xì)粗粒徑（2）大于2mm的礫級(jí)碎屑的起動(dòng)流速比沉積臨界流速大，但二者差較?。▋蓚€(gè)速度都較大），而且隨流速增大起動(dòng)的顆粒也同樣增大，因此礫石很難作長(zhǎng)距離搬運(yùn)，多沿河底呈滾動(dòng)式推移前進(jìn)。（1）顆粒開(kāi)始搬運(yùn)(侵蝕）的起動(dòng)流速，因需克服其本身的重力和彼此間的吸引力，要比繼續(xù)搬運(yùn)的速度大；(4)小于0.05mm的泥級(jí)顆粒，兩種流速相差很大，特別是更細(xì)的泥級(jí)顆粒，在流水中長(zhǎng)期懸浮，大部分搬運(yùn)到比較安靜的水體中慢慢沉積下來(lái)。

(3)0.05-2mm砂級(jí)碎屑顆粒所需的起動(dòng)流速最小，與沉積臨界流速相差較小。砂級(jí)顆粒易搬運(yùn)、易沉積，最為活躍，故砂粒常常是呈跳躍式前進(jìn)；總之，隨著流速逐漸變小，碎屑顆粒從粗到細(xì)依次沉積，或流速頻繁變化可形成大小顆?；祀s堆積。(3)牽引流形成的碎屑沉積物的分布規(guī)律沉積分異作用--按沉積物的物理特性(顆粒的大小、形狀、比重)或化學(xué)成分，呈規(guī)律性依次沉積的現(xiàn)象,稱(chēng)為沉積分異作用。劃分為：機(jī)械沉積分異作用

化學(xué)沉積分異作用影響機(jī)械沉積分異作用的物理因素主要有：顆粒大小、形狀、密度。在機(jī)械分異時(shí)，碎屑顆粒的物理特性是內(nèi)因，搬運(yùn)介質(zhì)的性質(zhì)與速度是外因。A、顆粒大?。寒?dāng)河流流速逐漸降低時(shí)，碎屑顆粒按大小不同作有規(guī)律分異：近源處粗顆粒先沉積，細(xì)顆粒被搬運(yùn)到遠(yuǎn)源處沉積，即按礫石→砂→粉砂→粘土的順序分布。B、密度：礦物相對(duì)密度與其沉速成正比。沿河流的流動(dòng)方向，在碎屑粒度相近的條件下，礦物按相對(duì)密度不同進(jìn)行分異，重者先沉積、輕的后沉積（砂金常和比其粒度粗的粗砂和細(xì)礫共生）。C、顆粒形狀：按形狀分異即是粒狀顆粒近源沉降，片狀礦物可以搬運(yùn)到較遠(yuǎn)處，與較細(xì)的粒狀礦物共同沉積，故在細(xì)粒沉積巖層面上常富集較大的片狀白云母。

機(jī)械分異作用對(duì)于金屬與非金屬礦物富集有很大的影響。機(jī)械沉積分異愈完全，碎屑沉積物分異程度也就越高。如果原來(lái)的礦物成分種類(lèi)比較簡(jiǎn)單，常形成單礦物堆積，石英砂就是一例。如果是多種礦物組成的碎屑物質(zhì)，在機(jī)械分異作用下，往往是比重大而體積小的碎屑礦物同比重小而顆粒大的碎屑礦物混在一起。如很多含金礫巖，其中礫石可達(dá)3-5cm，而自然金的顆粒卻不過(guò)幾毫米。2.重力流的機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用

重力流是一種高密度流體。重力流的沉積過(guò)程常常是在一定位置上整體沉積。在流動(dòng)時(shí)，以整體形式搬運(yùn)，并且有明顯的邊界，所以有人把重力流稱(chēng)為整體流(塊體流)。根據(jù)顆粒的支撐機(jī)理和堆積的沉積物類(lèi)型，重力流分為泥石流、顆粒流、液化流和濁流四類(lèi)

。水下重力流的四種類(lèi)型(1)泥石流（碎屑流）定義：是一種含有大量粗碎屑和粘土、呈涌浪狀前進(jìn)的粘稠流體。即：是一種礫、砂、泥和水相混合的高密度流體。發(fā)育部位和條件：在陸上山麓環(huán)境中常見(jiàn)。泥石流流動(dòng)所需坡度大于牽引流，一般為5°左右。在水體中也能形成泥石流，如峽谷的源頭處，海底扇的頂部。但水體中的泥石流易被周?chē)乃♂專(zhuān)哿p少，顆粒粒度變細(xì)，逐漸失去泥石流性質(zhì)。組成：泥石流中含水量?jī)H40-60%，密度為2-2.4，粘度可高達(dá)100Pa·s(純水僅0.001Pa·s)。形成機(jī)理:由“基質(zhì)凝聚力”支撐，即泥和水混合組成的雜基支撐著砂、礫使之呈懸浮狀態(tài)被搬運(yùn)。沉積特征:基質(zhì)支撐結(jié)構(gòu)的礫石質(zhì)泥巖或含礫粗砂質(zhì)泥巖。(2)顆粒流定義：顆粒之間沒(méi)有粘結(jié)力或凝聚力的流體（砂、礫所組成的重力流）。發(fā)育部位和條件：未固結(jié)的顆粒沉積物(物質(zhì)基礎(chǔ))，斜坡(部位)，地震、風(fēng)暴（誘發(fā)因素）。顆粒的擴(kuò)散應(yīng)力是顆粒流形成流體的基本因素，它促使沉積物“液化”，未固結(jié)的砂體因突然受地震、暴風(fēng)浪的強(qiáng)烈作用，使局部斜坡變陡或沉積物不穩(wěn)而崩落，并順坡高速向深部流動(dòng)，最后在坡腳散開(kāi)而沉積。如果中途裹協(xié)有大量泥，則顆粒流向濁流轉(zhuǎn)化。形成機(jī)理：由于顆粒的相互碰撞所產(chǎn)生的向上支撐應(yīng)力，阻止了顆粒從流動(dòng)中沉積下來(lái)。沉積特征：顆粒流沉積物中常含有粗大的顆粒，礫石分散地“漂浮”在砂粒中，常形成礫狀砂巖或礫巖。(3)液化沉積物流定義：由顆粒間空隙中液體的向上流動(dòng)而支撐顆粒，并在重力作用下呈塊體運(yùn)動(dòng)的重力流。發(fā)育部位和條件：未固結(jié)的顆粒沉積物(物質(zhì)基礎(chǔ))，斜坡(部位)，地震、風(fēng)暴（誘發(fā)因素）。形成機(jī)理:當(dāng)沉積作用很緩慢時(shí)，沉積物的重量全由固態(tài)顆粒所支撐，這時(shí)空隙壓力與流體靜壓力相等，顆粒與流體處于平衡狀態(tài)；當(dāng)快速堆積時(shí)（或沉積物受到振動(dòng)時(shí)），孔隙壓力大于沉積物中的靜水壓力，使流體向上流動(dòng)并使顆粒呈懸浮狀，即沉積物發(fā)生“液化”。然后重力作用把沸騰化的沉積物順坡向下推動(dòng)，便形成了液化流。沉積特征:在流動(dòng)過(guò)程中，孔隙壓力將很快消散，液化沉積物強(qiáng)度逐漸減小，于是就發(fā)生沉積作用。液化沉積物流也可能向顆粒流或濁流轉(zhuǎn)化。(4)濁流定義：是一種混合著大量自懸浮沉積物質(zhì)的高速紊流狀態(tài)的混濁高密度流，也是由重力推動(dòng)流動(dòng)的重力流。發(fā)育部位和條件：未固結(jié)的顆粒沉積物(物質(zhì)基礎(chǔ))，斜坡(部位)，地震、風(fēng)暴（誘發(fā)因素）。誘發(fā)因素引起液化沉積物流或沉積物滑移、滑塌體沿斜坡由重力驅(qū)使向下流動(dòng)，碎屑自身重力→引起高速流動(dòng)→產(chǎn)生紊流出現(xiàn)上舉力，又使自身懸浮，形成大規(guī)模突發(fā)的高速型濁流。形成機(jī)理:

濁流的支撐和搬運(yùn)機(jī)理是由流體內(nèi)湍流的向上分力(上舉力)支撐并搬運(yùn)沉積物。沉積特征:濁積巖，鮑馬序列。濁流沉積的特征

B-4(濁流)Bouma（1962）將濁流的形成與活動(dòng)分4個(gè)階段：

A.三角洲階段

B.滑動(dòng)階段

C.流動(dòng)階段

D.濁流階段濁流沉積的特征濁流沉積的特征濁流沉積的特征--鮑瑪序列重力流與牽引流沉積作用的區(qū)別:

（1）從分布規(guī)律上看，濁流及其它重力流沉積不服從機(jī)械沉積分異順序，只在深部沉積位置上沿流動(dòng)方向出現(xiàn)由粗到細(xì)的變化，而且在完整的濁積物層內(nèi)，自下而上也有相應(yīng)的變化。

（2）在濁流內(nèi)的碎屑顆粒(粗到細(xì))幾乎全部呈懸浮狀態(tài)，并且是高濃度的。懸浮顆?？梢暂^粗。在牽引流中，三種搬運(yùn)方式都存在，其中僅細(xì)顆粒(如泥質(zhì))具有懸浮搬運(yùn)的特點(diǎn)，濃度也低。

牽引流和濁流在實(shí)際作用過(guò)程中是可以互相轉(zhuǎn)化的。3.搬運(yùn)過(guò)程中碎屑物質(zhì)的變化碎屑物質(zhì)在長(zhǎng)距離搬運(yùn)過(guò)程中，由于顆粒間的碰撞和摩擦，流體對(duì)顆粒的分選作用，以及持續(xù)進(jìn)行的化學(xué)分解和機(jī)械破碎，使得它們的礦物成分、粒度、分選性和外形都發(fā)生變化。(1)礦物成分的變化由于搬運(yùn)過(guò)程中的化學(xué)分解、破碎和磨蝕作用，隨著搬運(yùn)距離增長(zhǎng)，不穩(wěn)定組分如長(zhǎng)石、鐵鎂礦物等就會(huì)逐漸減少，而穩(wěn)定組分如石英、燧石等含量就會(huì)相對(duì)增加。(2)粒度和分選性的變化隨著搬運(yùn)距離的增長(zhǎng)，沉積顆粒愈來(lái)愈細(xì)，分選程度愈來(lái)愈高，即顆粒大小愈趨向于一致。(3)顆粒形狀的變化由于磨蝕作用，隨著搬運(yùn)距離的增長(zhǎng)，顆粒的磨圓程度(圓度)與接近于球形的程度(球度)一般是愈來(lái)愈高。3.搬運(yùn)過(guò)程中碎屑物質(zhì)的變化

4.風(fēng)的搬運(yùn)和沉積作用

風(fēng)與流水在搬運(yùn)和沉積機(jī)理上有相同之處，也有區(qū)別：（1）空氣只能搬運(yùn)碎屑物質(zhì)；（2）風(fēng)的分選作用很強(qiáng)，能搬運(yùn)的碎屑物質(zhì)粒徑范圍很窄，分選性很好；（3）風(fēng)的搬運(yùn)作用不受重力控制，可將碎屑物由地勢(shì)低處移到高處；（4）風(fēng)的搬運(yùn)方式主要是跳躍式的，其次是表面挪動(dòng)式；（5）由于顆粒在風(fēng)中的碰撞和磨蝕作用比在水中強(qiáng)烈，故風(fēng)成砂的磨圓度較好。5、冰的搬運(yùn)和沉積作用

冰川是固體搬運(yùn)，搬運(yùn)能力很大；其搬運(yùn)的碎屑無(wú)磨圓和分選；冰川移動(dòng)到雪線(xiàn)以下逐漸消融，所載運(yùn)的碎屑物就沉積下來(lái)。二、溶解物質(zhì)的搬運(yùn)和化學(xué)沉積作用溶解物質(zhì)可以呈膠體溶液或真溶液被搬運(yùn)，這與物質(zhì)的溶解度有關(guān)，Al、Fe、Mn、Si的氧化物難溶于水，常呈膠體溶液搬運(yùn)；而Ca、Na、Mg的鹽類(lèi)則常呈真溶液搬運(yùn)。在沉積盆地中沉淀形成各種自生氧化物和鹽類(lèi)礦物。

1.膠體溶液的搬運(yùn)和沉積作用

低溶解度的金屬氧化物、氫氧化物和硫化物常呈膠體溶液被搬運(yùn)，膠體溶液是介于粗分散系(懸浮液)和離子分散系(真溶液)之間的一種溶液，膠體粒子的直徑介于1～100μm之間，在普通顯微鏡下不能識(shí)別。

在搬運(yùn)過(guò)程中，當(dāng)膠體溶液因兩種帶不同電荷的膠體相遇，或電解質(zhì)作用，或濃度增大以及pH值的影響失去穩(wěn)定時(shí)，膠體就發(fā)生凝聚，膠體物質(zhì)即在溶液中集結(jié)成為絮狀、團(tuán)塊狀。在重力作用下，于合適的沉積環(huán)境里，逐漸沉積下來(lái)。膠體的搬運(yùn)和沉積特點(diǎn)：①膠體質(zhì)點(diǎn)極小，故重力的影響很微弱；②膠體質(zhì)點(diǎn)帶電荷；③膠體粒子比真溶液中的離子大得多，故擴(kuò)散能力很弱；④天然膠體普遍具有的吸附性。如SiO2水溶膠體能吸附放射性元素。2.真溶液的搬運(yùn)和沉積作用

可溶物質(zhì)能否溶解而搬運(yùn)或沉淀，與本身溶解度和溶度積有關(guān)，而影響溶解度和搬運(yùn)及沉積的因素除pH、Eh值和含鹽度外，還有溫度、壓力、CO2的含量、離子的吸附作用等。

由真溶液化學(xué)組分的類(lèi)型和外界化學(xué)條件的變化使真溶液發(fā)生有規(guī)律性的沉積現(xiàn)象稱(chēng)為化學(xué)沉積分異作用。即形成的自生礦物或化學(xué)沉積物的分布有一定的趨勢(shì)或規(guī)律?；瘜W(xué)分異的模式自沉積盆地邊緣向海盆方向的沉積順序是：鋁土礦→鮞狀赤鐵礦→鮞狀氧化錳礦→二氧化硅→磷酸鈣→海綠石→鮞綠泥石→菱鐵礦→方解石→白云石，最后在鹽盆地中出現(xiàn)石膏、硬石膏以及氯化鈉、鉀鹽、鎂鹽。簡(jiǎn)化順序則是：氧化物→硅酸鹽→碳酸鹽→硫酸鹽→鹵化物。影響化學(xué)沉淀的因素很多，所以該分異順序是一般的模式，自然界的實(shí)際順序比它復(fù)雜得多?；瘜W(xué)沉積分異作用示意圖三、生物的搬運(yùn)和沉積作用

生物作為一種搬運(yùn)營(yíng)力的意義較小，但生物的沉積作用卻是很重要的。生物在沉積巖和沉積礦產(chǎn)形成中起著重要作用。生物的沉積作用包括直接方式和間接方式兩種：(1)直接沉積作用為生物遺體直接堆積形成巖石或沉積礦床，或通過(guò)生命活動(dòng)和生理作用，例如通過(guò)光合作用或吸取養(yǎng)料形成有機(jī)體。(2)間接沉積作用是生物的生命活動(dòng)過(guò)程中或生物遺體分解過(guò)程中引起介質(zhì)的物理化學(xué)環(huán)境的變化，從而促使某些溶解物質(zhì)沉淀，或由于有機(jī)質(zhì)的吸附作用而使得某些元素沉積，稱(chēng)為生物化學(xué)沉積作用。還可以在生物生命活動(dòng)過(guò)程中通過(guò)捕獲、粘結(jié)或障