版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
沉積巖全冊配套完整課件3沉積巖石學(xué)沉積巖石學(xué)總成績平時成績實(shí)習(xí)成績理論考試10%30%60%沉積巖石學(xué)2007,石油工業(yè)出版社2001,石油工業(yè)出版社1986,石油工業(yè)出版社1994,石油工業(yè)出版社2002,石油工業(yè)出版社2004,地質(zhì)出版社沉積巖石學(xué)緒論第一章沉積物的來源第二章沉積物的搬運(yùn)和沉積第三章沉積期后變化第四章沉積巖的構(gòu)造和顏色第五章沉積巖的總分類第六章陸源碎屑巖第七章泥質(zhì)巖第八章火山碎屑巖第九章碳酸鹽巖第十章硅質(zhì)巖第十一章其它內(nèi)源沉積巖及附生巖沉積巖石學(xué)《沉積巖石學(xué)》0、緒論0緒論緒論第一節(jié)沉積巖的概念及基本特征
第二節(jié)沉積巖石學(xué)的任務(wù)及研究方法沉積巖石學(xué)的發(fā)展簡史及其現(xiàn)狀第三節(jié)重點(diǎn)理解、掌握0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征
沉積巖(sedimentaryrocks):是組成巖石圈的三大類巖石(巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖)之一。它是在地殼表層條件下,由母巖的風(fēng)化產(chǎn)物、火山物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、宇宙物質(zhì)等原始物質(zhì)成分,經(jīng)過搬運(yùn)作用、沉積作用和沉積后作用而形成的巖石。
一、沉積巖的概念0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征1、沉積巖是組成巖石圈的三大類巖石(巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖)之一。概念理解
巖漿巖是巖漿冷凝形成的巖石。巖漿巖又可分為兩類:侵入巖和噴出巖(火山巖)。若巖漿在地表以下冷凝形成的巖石叫侵入巖;若巖漿噴出地表冷凝形成的巖石叫噴出巖。變質(zhì)巖原巖在地殼中由于物理化學(xué)條件發(fā)生變化而形成的巖石。埋藏變質(zhì)接觸變質(zhì)動力變質(zhì)0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征1、沉積巖是組成巖石圈的三大類巖石(巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖)之一。概念理解花崗巖(侵入巖)閃長巖(侵入巖)流紋巖(噴出巖)巖漿巖0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征
沉積巖是成層堆積的松散沉積物固結(jié)而成的巖石,曾稱水成巖。1、沉積巖是組成巖石圈的三大類巖石(巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖)之一。概念理解0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征1、沉積巖是組成巖石圈的三大類巖石(巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖)之一。概念理解崆峒山沉積序列礫巖砂巖粉砂巖泥巖鮞?;?guī)r泥晶灰?guī)r竹葉狀灰?guī)r珊瑚礁骨架灰?guī)r
沉積巖在陸地上出露的面積約占75%,火成巖和變質(zhì)巖只有25%地殼中沉積巖的體積只占5%左右,火成巖和變質(zhì)巖兩類巖石約占95%。0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征1、沉積巖是組成巖石圈的三大類巖石(巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖)之一。概念理解沉積巖分布面積廣,構(gòu)成地殼表層的沉積巖圈。大陸表面的75%覆蓋著沉積層。最大厚度13Km,平均厚度1.8Km。大洋底部幾乎全部為沉積物或沉積巖所覆蓋,其厚度0.2—3Km,平均1Km。自然界分布最多的沉積巖是頁巖、其次是砂巖和石灰?guī)r,它們占沉積巖總數(shù)的95%
地殼最老巖石46億年;沉積圈巖石最古老的36億年,有生命記載的沉積巖年齡31億年??臻g廣泛時間久遠(yuǎn):0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征概念理解
“地殼表層”是指大氣圈的下層、水圈、生物圈及巖石圈的上層。又稱為:沉積巖生成圈或沉積圈。大氣圈:是指因地球的引力而聚集在地表周圍的氣體圈層。大氣圈中的氣體主要集中于地表以上18km的范圍內(nèi),往上氣體變得極為稀薄。由地表往上可分為五個次級圈層:對流層、平流層、中間層、暖層、擴(kuò)散層(散逸層)。水圈:是指地球表層由水體構(gòu)成的連續(xù)圈層。其物態(tài)有固、液、氣三種狀態(tài)。水體的形式有河、湖、海、冰川(蓋)水蒸氣、地下水等,并形成一個包裹著地球的完整圈層。地表上直接被液態(tài)水體覆蓋的區(qū)域占地表面積的3/4?!八颉焙K?7.41%淡水2.59%生物圈:是指地球表層由生物及其活動地帶所構(gòu)成的連續(xù)圈層。生物從高等到低等,從動物到植物,乃至細(xì)菌和微生物等生活于地球表面一定范圍的陸地、水體、土壤及空氣中,構(gòu)成了一個基本連續(xù)的圈層。35億年出現(xiàn)原始生命5.7~5.1億年寒武系生命大爆發(fā)2、地殼表層條件A范圍0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征2、地殼表層條件概念理解A范圍莫霍面古登堡面巖石圈:軟流圈之上的固態(tài)巖石圈層稱為巖石圈。(從地表到地心的距離大約為6378公里。地球很多部分都是液體,(巖石圈約70-100km)固體的地表部分大約66公里,相對而言,比蘋果皮還薄。)0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征概念理解2、地殼表層條件“地殼表層”是指大氣圈的下層、水圈、生物圈及巖石圈的上層。又稱為:沉積巖生成圈或沉積圈。A范圍0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征概念理解①溫度:常溫。-70oC(北極圈俄羅斯東西伯利亞的維爾霍揚(yáng)斯克和奧伊米婭康地區(qū))~80oC(非洲中部)
上揚(yáng)斯克一譯“維爾霍揚(yáng)斯克”。俄羅斯雅庫特自治共和國上揚(yáng)斯克盆地的村鎮(zhèn)。在西伯利亞東北部亞納河畔,東南距雅庫茨克約900公里。地處北極圈以北。居民約2,000。建于1638年,帝俄時代為犯人流放地。河港。11月末至次年2月末,晝夜平均氣溫低于-40℃,絕對最低溫曾達(dá)-71℃,為北半球寒極之一。有錫和金的開采工業(yè)。圖中是波蘭人經(jīng)過這里,用毛象的牙齒做個標(biāo)志,示意他們到過這里。
世界上最熱的記錄是1922年9月13日,在利比亞的ElAzizia創(chuàng)造的,當(dāng)時記錄下的溫度為57.8攝氏度(136華氏度)。
利福尼亞的死亡谷(DeathValley)最熱的記錄是1913年7月10日創(chuàng)造的134華氏度。2、地殼表層條件B、特征②壓力:常壓。1~20atm(海平面深至200m的淺海底)0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征概念理解2、地殼表層條件B、特征20atm1000atm0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征概念理解③水和大氣作用:水和大氣是母巖風(fēng)化的主要地質(zhì)營力,也是母巖風(fēng)化產(chǎn)物和火山物質(zhì)搬運(yùn)和沉積的主要介質(zhì),絕大多數(shù)的沉積巖都是在水中沉積的?!八蓭r”、“風(fēng)成巖”、“冰磧巖”流水的搬運(yùn)沉積風(fēng)的搬運(yùn)和沉積冰川的搬運(yùn)和沉積2、地殼表層條件B、特征④生物作用和生物化學(xué)作用:沉積巖形成的重要影響因素?!吧飵r”:主要由生物遺體形成,如生物礁石灰?guī)r、硅藻巖、煤等?!吧锘瘜W(xué)巖”:在生物的影響或參與下,由生物化學(xué)作用形成的沉積巖。0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征2、地殼表層條件概念理解古代珊瑚骨架礁灰?guī)rCoralReefs珊瑚礁粘結(jié)狀造礁生物古代厚板狀孔蟲粘結(jié)礁灰?guī)rB、特征骨架巖粘結(jié)巖障積巖B、特征0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征2、地殼表層條件概念理解⑤
事件沉積作用:
沉積物洪水沉積和洪積巖、重力流和濁積巖、風(fēng)暴沉積和風(fēng)暴巖、等深流沉積作用和等深積巖、地震作用和震積巖、火山爆發(fā)-沉積作用和火山碎屑沉積巖、隕石雨作用和隕石巖等。濁積巖BAC滑塌變形構(gòu)造滑塌變形構(gòu)造0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征概念理解3、母巖
地表上出露的供給沉積巖原始成分的巖石,主要是指早于該沉積巖而存在的巖漿巖、變質(zhì)巖和較老的沉積巖。
母巖分布的地區(qū)叫做“母巖區(qū)”或“物源區(qū)”,簡稱“源區(qū)”0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征概念理解4、沉積物的原始成分母巖風(fēng)化產(chǎn)物:陸源物質(zhì)火山噴出的碎屑物質(zhì)生物物質(zhì)宇宙物質(zhì)物理風(fēng)化和機(jī)械破壞生成的碎屑物質(zhì)化學(xué)分解產(chǎn)生的粘土物質(zhì)地表水、潛水溶液中化學(xué)沉淀物質(zhì)0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征概念理解5、經(jīng)歷成巖過程物源區(qū)原始沉積物質(zhì)沉積區(qū)松散的沉積物埋藏區(qū)沉積巖搬運(yùn)和沉積作用成巖作用水大氣生物、生物化學(xué)重力壓實(shí)、壓溶作用膠結(jié)作用交代作用重結(jié)晶作用溶解作用0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征一、沉積巖的概念
從成因角度說,沉積巖是在地殼表層的溫度壓力條件下,在水、大氣、生物和生物化學(xué)以及重力作用下,主要由母巖風(fēng)化產(chǎn)物、火山物質(zhì)、生物以及宇宙物質(zhì)等,經(jīng)過搬運(yùn)作用、沉積作用以及沉積后成巖作用所形成的巖石。
沉積巖(sedimentaryrocks):是組成巖石圈的三大類巖石(巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖)之一。它是在地殼表層條件下,由母巖的風(fēng)化產(chǎn)物、火山物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、宇宙物質(zhì)等原始物質(zhì)成分,經(jīng)過搬運(yùn)作用、沉積作用和沉積后作用而形成的巖石。
0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征二、沉積巖的基本特征1、礦物成分特點(diǎn):高溫礦物罕見,低溫礦物富集、自生礦物獨(dú)有巖漿巖與沉積巖的平均礦物成分(%)高溫礦物自生礦物低溫礦物0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征二、沉積巖的基本特征沉積巖和巖漿巖平均化學(xué)成分十分接近1、含鐵量大致相等:Fe3+
沉積巖>巖漿巖;Fe2+
沉積巖<巖漿巖2、沉積巖中堿金屬含量遠(yuǎn)低于巖漿巖,尤其是鈉含量3、沉積巖中富含CO2和H2O4、沉積巖存在大量有機(jī)質(zhì)2、化學(xué)成分特點(diǎn):0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征二、沉積巖的基本特征3、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造:(1)沉積巖的結(jié)構(gòu)類型和特點(diǎn)取決于巖石的形成方式由機(jī)械搬破碎和搬運(yùn)的陸源碎屑巖具有“碎屑結(jié)構(gòu)”由機(jī)械搬運(yùn)和沉積形成的火山碎屑巖具有“火山碎屑結(jié)構(gòu)“由機(jī)械形成的內(nèi)源碎屑巖具有“粒屑結(jié)構(gòu)”礫屑結(jié)構(gòu)火山碎屑結(jié)構(gòu)礫屑結(jié)構(gòu)0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征由化學(xué)風(fēng)化形成的陸源粘土巖具有“泥狀結(jié)構(gòu)”由生物作用形成的巖石具有“生物結(jié)構(gòu)”由化學(xué)和生物化學(xué)形成形成的巖石具有“結(jié)晶粒狀(晶粒)結(jié)構(gòu)”二、沉積巖的基本特征3、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造:(1)沉積巖的結(jié)構(gòu)類型和特點(diǎn)取決于巖石的形成方式泥狀結(jié)構(gòu)生物碎屑結(jié)構(gòu)晶粒結(jié)構(gòu)0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征二、沉積巖的基本特征3、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造:與巖漿巖相比共有:結(jié)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)缺少:玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)不等粒結(jié)構(gòu)粒狀鑲鉗結(jié)構(gòu)輝長結(jié)構(gòu)包橄結(jié)構(gòu)間粒結(jié)構(gòu)(粗玄結(jié)構(gòu))間粒間隱結(jié)構(gòu)(拉斑玄武結(jié)構(gòu))0緒論第一節(jié)、沉積巖的概念及基本特征二、沉積巖的基本特征3、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造:(2)構(gòu)造:成層構(gòu)造、各種疊層構(gòu)造、縫合線、碟錐等槽狀層理平行層理波痕槽模縫合線疊層構(gòu)造0緒論緒論第一節(jié)沉積巖的概念及基本特征
第二節(jié)沉積巖石學(xué)的任務(wù)及研究方法沉積巖石學(xué)的發(fā)展簡史及其現(xiàn)狀第三節(jié)重點(diǎn)理解、掌握0緒論第二節(jié)、沉積巖石學(xué)的任務(wù)及研究方法的概念及基本特征一、沉積巖石學(xué)的概念
沉積巖石學(xué)(Sedimentarypetrology)是研究沉積巖(物)的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、分類及其形成作用、以及沉積環(huán)境和分布規(guī)律的一門地質(zhì)科學(xué)。
沉積學(xué)(Sedimentology)是在沉積巖石學(xué)基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來的一個新的、完整的、獨(dú)立的地質(zhì)學(xué)科,是研究沉積物和沉積巖的成分、成因與形成機(jī)制、沉積環(huán)境的科學(xué)。
0緒論第二節(jié)、沉積巖石學(xué)的任務(wù)及研究方法的概念及基本特征二、沉積巖石學(xué)的研究內(nèi)容1、沉積巖特征及分類命名:
全面研究沉積巖(物)的物質(zhì)組分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、分類命名、巖體產(chǎn)狀和巖層之間的接觸關(guān)系,為闡明其成因和分布規(guī)律提供依據(jù)。
2、沉積巖成因分析:探討沉積巖的形成機(jī)理,包括風(fēng)化作用、搬運(yùn)作用、沉積作用及沉積期后變化的機(jī)理。特別是要研究沉積巖(物)及其中的有用礦產(chǎn)的形成機(jī)理、富集和儲存規(guī)律。
3、沉積環(huán)境和沉積相分析進(jìn)行沉積環(huán)境和沉積條件分析,根據(jù)沉積巖的原生特點(diǎn)以及時空分布和變化特點(diǎn),用以恢復(fù)沉積巖形成時的古氣候條件,古地理環(huán)境以及大地構(gòu)造環(huán)境。0緒論第二節(jié)、沉積巖石學(xué)的任務(wù)及研究方法的概念及基本特征三、沉積巖石學(xué)的研究意義1、沉積巖中礦物資源極其豐富世界資源總儲量的75~85%是沉積和沉積變質(zhì)成因的。石油、天然氣、煤、油頁巖、鋁土礦、錳礦、鹽礦等幾乎全部為沉積類型礦產(chǎn);金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)和稀有元素等也部分為沉積礦產(chǎn)2、與各種工程構(gòu)筑物和工程建設(shè)密切相關(guān)地基、斷層、裂縫等3、與多種地質(zhì)災(zāi)害有關(guān)泥石流、滑坡、海嘯等4、研究地球發(fā)展和演化歷史的重要材料沉積巖(含沉積物)是地球上出露最多的巖石。“均變論”或“現(xiàn)實(shí)主義原理”以“將今論古”作為其認(rèn)識論的基礎(chǔ),但在當(dāng)代地球上,人們所能目睹并親生經(jīng)歷的作用過程并不多,只有沉積環(huán)境和沉積作用,才是人力認(rèn)識自然的天然實(shí)驗(yàn)室。因此,在地質(zhì)學(xué)的發(fā)展歷史中,沉積巖石學(xué)一直占有非常重要的地位。0緒論第二節(jié)、沉積巖石學(xué)的任務(wù)及研究方法的概念及基本特征四、沉積巖石學(xué)的研究方法(一)野外研究1、常規(guī)方法:系統(tǒng)測制沉積相剖面,并進(jìn)行區(qū)域相剖面的分析和對比2、其它方法:遙感遙感技術(shù)、鉆探技術(shù)、深海鉆探及采取長巖心、各種測井技術(shù)、反射地震波譜(地震地層學(xué)、層序地層學(xué))、航空攝影或地面攝影用的測雷達(dá)以及探測水下地形的測視聲納等。0緒論第二節(jié)、沉積巖石學(xué)的任務(wù)及研究方法的概念及基本特征(二)室內(nèi)研究四、沉積巖石學(xué)的研究方法1、常規(guī)方法:顯微薄片觀察2、其它方法:粒度分析、重礦物分析、陰極發(fā)光分析、同位素分析、掃面電鏡分析、X衍射分析、圖像粒度分析、電子探針、紅外光譜、氣相色譜和古地磁等。陰極發(fā)光儀熱釋光儀裂變徑跡儀器0緒論第二節(jié)、沉積巖石學(xué)的任務(wù)及研究方法的概念及基本特征0緒論第二節(jié)、沉積巖石學(xué)的任務(wù)及研究方法的概念及基本特征3、模擬實(shí)驗(yàn)(由巖類學(xué)走向巖理學(xué))0緒論緒論第一節(jié)沉積巖的概念及基本特征
第二節(jié)沉積巖石學(xué)的任務(wù)及研究方法沉積巖石學(xué)的發(fā)展簡史及其現(xiàn)狀第三節(jié)重點(diǎn)理解、掌握
人類對于沉積巖的認(rèn)識和利用,早在石器時代就開始了。
18世紀(jì)下半葉,近代地質(zhì)學(xué)建立的初期,發(fā)生了水成學(xué)派(德國WernerA.G.,1749~1817)與火成學(xué)派(英國HuttonJ.,1726~1797)的大論戰(zhàn)。
19世紀(jì)后半葉,沉積巖石學(xué)作為一門獨(dú)立的地質(zhì)學(xué)科出現(xiàn)。1850年英國地質(zhì)學(xué)家索比(Sorby,1826~1908)首先使用顯微鏡研究沉積巖,沉積巖的研究由宏觀--微觀,這是一個革命性的發(fā)展。
20世紀(jì)上半葉,沉積巖石學(xué)有了較全面的發(fā)展,出現(xiàn)了一系列沉積巖石學(xué)的專著。
1913年,Hatch的《沉積巖石學(xué)》,標(biāo)志著沉積巖石學(xué)作為一門獨(dú)立的地球科學(xué)分支學(xué)科的誕生
1922年,Milner所著《沉積巖石學(xué)導(dǎo)論》問世
1925年,由Twenhofel主編的《沉積作用教程》問世,6年后《沉積作用教程》再版,以后又多次重版
1949年,Pettijohn編寫了《沉積巖》
0緒論第三節(jié)、沉積巖石學(xué)的發(fā)展簡史及其現(xiàn)狀一、歷史與現(xiàn)狀
20世紀(jì)50年代,在沉積巖石學(xué)領(lǐng)域里有兩個重大的甚至可以說是革命性的進(jìn)展。
第一個進(jìn)展是KuenenandMiliorini(1950)關(guān)于濁流學(xué)說的提出。
第二個進(jìn)展是Folk(1959,1962)關(guān)于碳酸鹽巖中異化顆粒和異化沉積觀點(diǎn)以及石灰?guī)r新分類方案的提出。
20世紀(jì)60-70年代以后出現(xiàn)的風(fēng)暴巖和風(fēng)暴流沉積、等深流沉積、震積作用、以及90年代出現(xiàn)的內(nèi)波和內(nèi)潮汐沉積等學(xué)說,都是繼濁流沉積之后的重大進(jìn)展。
板塊構(gòu)造觀點(diǎn)與沉積作用的結(jié)合對沉積盆地分析出現(xiàn)一個新的熱潮。0緒論第三節(jié)、沉積巖石學(xué)的發(fā)展簡史及其現(xiàn)狀I(lǐng)AS(InternationalAssociationofSedimentologists,總部設(shè)在荷蘭)SEPM(SocietyofEconomicPaleontologistsandMineralogists,美國)
國際性和區(qū)域性的學(xué)術(shù)討論會日趨頻繁。
《JournalofSedimentaryPetrology》《Sedimentology》《SedimentaryGeology》
0緒論第三節(jié)、沉積巖石學(xué)的發(fā)展簡史及其現(xiàn)狀
國際性和區(qū)域性的沉積巖石學(xué)專業(yè)刊物和總結(jié)性專著大量出現(xiàn)
第十六屆國際沉積學(xué)大會于2002年7月8日至12日在南非約翰內(nèi)斯堡舉行,本次大會的主題是:沉積作用的35億年。這是非洲大陸首次舉辦這類會議,同時也是國際沉積學(xué)家協(xié)會(IAS)成立的五十周年紀(jì)念,因此顯得非常隆重。第十七屆國際沉積學(xué)大會將于2006年8月27日-9月1日在日本福岡舉行。0緒論第三節(jié)、沉積巖石學(xué)的發(fā)展簡史及其現(xiàn)狀二、我國沉積巖石學(xué)的歷史與現(xiàn)狀
0緒論第三節(jié)、沉積巖石學(xué)的發(fā)展簡史及其現(xiàn)狀二、我國沉積巖石學(xué)的歷史與現(xiàn)狀
1949年以前,主要學(xué)習(xí)英美50年代以前的著作,成果不大。
1949以后(解放初期),主要學(xué)習(xí)蘇聯(lián)
1961年北京石油學(xué)院巖礦教研室編寫出版了我國第一本沉積學(xué)方面的教科書——《沉積巖石學(xué)》
20世紀(jì)70年代初期,一些學(xué)者開始翻譯引進(jìn)國外先進(jìn)的沉積學(xué)專著
20世紀(jì)70年代后期開始,我國沉積學(xué)才開始快速發(fā)展并進(jìn)入國際沉積學(xué)界。
1979年召開了第一次全國性沉積學(xué)學(xué)術(shù)會議,成立了中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會沉積學(xué)會和中國地質(zhì)學(xué)會沉積地質(zhì)專業(yè)委員會
1995年成立了中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會巖相古地理專業(yè)委員會
1988年在我國召開了國際沉積礦產(chǎn)學(xué)術(shù)會議
2001年在武漢召開了第一屆中國沉積學(xué)大會
2005年在成都召開了第三屆全國沉積學(xué)大會
0緒論第三節(jié)、沉積巖石學(xué)的發(fā)展簡史及其現(xiàn)狀
出現(xiàn)了一大批沉積巖石學(xué)和沉積學(xué)方面的教科書和專著
0緒論第三節(jié)、沉積巖石學(xué)的發(fā)展簡史及其現(xiàn)狀三、發(fā)展趨勢1、充實(shí)和發(fā)展巖類學(xué)2、擴(kuò)大和完善沉積作用機(jī)理研究
描述性成因性;定性半定量定量3、加強(qiáng)成巖作用研究4、多學(xué)科的交叉滲透
碎屑巖石學(xué)、碳酸鹽巖石學(xué)、火山碎屑巖巖石學(xué)、化石巖石學(xué)沉積動力學(xué)、儲層沉積學(xué)、構(gòu)造沉積學(xué)、層序地層學(xué)、測井地質(zhì)學(xué)5、著眼于全球,進(jìn)行國際合作研究局部研究全球研究6、面向人類生存與環(huán)境問題0緒論第三節(jié)、沉積巖石學(xué)的發(fā)展簡史及其現(xiàn)狀本章要點(diǎn):1、沉積巖的概念?(重點(diǎn))2、沉積巖的形成條件?
(分布范圍、溫度、壓力、水和大氣作用、生物和生化作用、事件沉積)3、沉積巖形成要經(jīng)歷哪幾個過程?4、沉積巖的基本特征?
(礦物成分、化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、分布)5、沉積巖、沉積巖石學(xué)?
《沉積巖石學(xué)》第一章沉積物的來源東華理工大學(xué)教師:戴朝成第一章沉積物的來源第一節(jié)概述
第二節(jié)沉積物的主要來源—母巖風(fēng)化產(chǎn)物沉積沉積物的其它來源第三節(jié)第一章、沉積物的來源物源區(qū)原始沉積物質(zhì)沉積區(qū)松散的沉積物埋藏區(qū)沉積巖搬運(yùn)和沉積作用成巖作用第一章、沉積物的來源第一節(jié)、概述原始物質(zhì)的形成階段沉積物的搬運(yùn)和沉積作用階段沉積后作用階段第一章、沉積物的來源第一節(jié)、概述原始沉積物質(zhì)陸源物質(zhì)生物源/生源物質(zhì)深源物質(zhì)宇宙源物質(zhì)母巖風(fēng)化產(chǎn)物生物殘骸及有機(jī)質(zhì)火山物質(zhì)+深層鹵水隕石第一章、沉積物的來源第一節(jié)、概述(1)陸源物質(zhì)------母巖的風(fēng)化產(chǎn)物;(2)生物源物質(zhì)----生物殘骸和有機(jī)質(zhì);(3)深源物質(zhì)------火山噴發(fā)碎屑物質(zhì)和深部鹵水;(4)宇宙源物質(zhì)----隕石。
由生物的生命活動所產(chǎn)生的沉積物以及來自地殼深部物質(zhì)組成的沉積物也占有一定的比例,而宇宙來源的沉積物則數(shù)量甚微。母巖:是供給沉積巖原始物質(zhì)成分的巖石,主要是巖漿巖和變質(zhì)巖,也包括早已形成的沉積巖。組成沉積巖的原始沉積物質(zhì)來源有:物源區(qū)(母巖區(qū)):物源(母巖)分布的地區(qū)。第一章沉積物的來源第一節(jié)概述
第二節(jié)沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物沉積沉積物的其它來源第三節(jié)第一章、沉積物的來源第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物一、風(fēng)化作用概述
根據(jù)作用的性質(zhì)和因素不同
風(fēng)化作用是地殼表層的一種破壞作用;因溫度變化、水以及各種酸的溶蝕左右,生物作用以及各種地質(zhì)營利的剝蝕作用等,地殼表層巖石處于不穩(wěn)定狀態(tài),逐漸遭受破壞,在原地發(fā)生變化轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)化產(chǎn)物的過程。物理風(fēng)化作用化學(xué)風(fēng)化作用生物風(fēng)化作用1、物理風(fēng)化作用:指巖石只發(fā)生機(jī)械破碎不發(fā)生化學(xué)變化的一種作用。溫度變化,晶體生長,重力作用,水、冰及風(fēng)的破壞侵蝕作用,都可以使巖石和礦物的發(fā)生機(jī)械破碎,形成巖石和礦物碎屑。(球形風(fēng)化現(xiàn)象原理圖示)(水結(jié)冰使巖石裂縫擴(kuò)大圖示)
溫差作用是因氣候變化而導(dǎo)致巖石產(chǎn)生崩解。由于巖石導(dǎo)熱性差,不同的造巖礦物有不同的體脹系數(shù)。白天太陽照射,熱向巖石內(nèi)部傳遞,巖石內(nèi)外之間出現(xiàn)溫差,結(jié)果在巖石表里之間產(chǎn)生平行裂隙,使巖石表面出現(xiàn)層層脫落。晚上因內(nèi)熱外冷,表里不一,于是出現(xiàn)垂直于巖石表面的裂隙,最后崩解為沙泥。
冰劈作用是當(dāng)晝夜氣溫在0℃上下變動時,滲透在巖石裂隙中的水,時而凍結(jié),時而溶解。冰凍時因體積增大,使巖石裂隙擴(kuò)張,最后使巖石崩解。一般說來,冰凍風(fēng)化主要發(fā)生在彎彎曲曲的巖石裂隙中,因?yàn)橄蛏蠌堥_的“V”形裂隙,在產(chǎn)生冰劈時,壓力會向冰帽方向轉(zhuǎn)移,巖石就不易產(chǎn)生進(jìn)一步的破壞。在干旱和半干旱地區(qū),由于鹽類在巖石裂隙中的過飽和結(jié)晶,也同樣可以擠碎巖石。第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物水流侵蝕巖石風(fēng)蝕地貌海岸海蝕作用下的蘑菇石海岸邊的波浪侵蝕風(fēng)化作用河流的侵蝕下切作用第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物2、化學(xué)風(fēng)化作用:既形成新的礦物和新物質(zhì),也形成碎屑物質(zhì)。
在氧、水和溶于水中的各種酸的作用下,母巖遭受氧化、水解和溶濾等化學(xué)變化,使其分解而產(chǎn)生新物質(zhì)和新礦物的過程稱為化學(xué)風(fēng)化作用。第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物
化學(xué)風(fēng)化作用包括:第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物
在巖石圈的上部、大氣圈的下部和水圈的全部,幾乎到處都有生物的存在。故生物,特別是微生物,在風(fēng)化作用中能起到巨大的作用。生物對巖石的破壞方式既有機(jī)械作用,又有化學(xué)作用和生物化學(xué)作用;既有直接的作用,又有間接的作用。3、生物風(fēng)化作用:第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物風(fēng)化作用分類(按性質(zhì))物理風(fēng)化作用化學(xué)風(fēng)化作用生物風(fēng)化作用機(jī)械破碎化學(xué)成分不變T、P、晶體生長、重力、生物、水、冰川、風(fēng)碎屑物質(zhì)(巖石碎屑+礦物碎屑)母巖破碎+化學(xué)變化氧化、水解、溶解氧氣、水、酸堿環(huán)境新礦物(粘土物質(zhì)、化學(xué)沉淀物質(zhì))機(jī)械、化學(xué)、生物化學(xué)作用直接、間接作用存進(jìn)和加速化學(xué)風(fēng)化作用的進(jìn)行第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物
風(fēng)化作用的結(jié)果是破壞巖石。在地球表面,各種風(fēng)化作用是同時進(jìn)行而又相互促進(jìn)的,只是有主次之分而已。
一方面,是由巖石的性質(zhì)和外界條件決定的,在遭受風(fēng)化過程中,巖石本身的性質(zhì)是內(nèi)因,它決定風(fēng)化產(chǎn)物的性質(zhì);外界條件是外因,它只決定風(fēng)化作用的方式和強(qiáng)弱程度,而且是通過內(nèi)因起作用的。另一方面,由于機(jī)械破碎使得母巖產(chǎn)生許多裂隙或破碎成小塊,這就增大了巖石與周圍介質(zhì)的接觸面,大大促進(jìn)了化學(xué)分解;反過來,化學(xué)分解可降低母巖的硬度和強(qiáng)度,又給機(jī)械破碎創(chuàng)造了有利條件。但就全部風(fēng)化作用而言,化學(xué)和生物化學(xué)風(fēng)化作用具有重要的意義,尤其是生物化學(xué)風(fēng)化作用更是如此。第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物元素組成礦物集合體巖石化學(xué)元素分異造巖礦物的風(fēng)化巖石的風(fēng)化特征二、化學(xué)元素的分異
第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物
在相同的特定風(fēng)化條件下,各類造巖元素從母體中析出的難易程度不同,從而按照一定的順序從母體中分離出來的現(xiàn)象。某些元素的淋濾分散和另一些元素的殘積、富集第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物水遷移系數(shù)(Kx):衡量元素在風(fēng)化帶中的遷移能力。此系數(shù)為河水干渣中的元素含量在該流域巖石中相應(yīng)元素含量的比值。Kx越大,表明從巖石淋溶進(jìn)入水中的量越多,即遷移能力越強(qiáng)。1、最易遷移元素(Kx=n·10~n·102)Cl、Br、I、S等以鹵族元素為主;2、易遷移元素(Kx=n~n·10)Ca、Mg、Na、F、Sr、K、Zn等;3、可遷移元素(Kx=n·10-1~n)Cu、Ni、Co、V、Mn、Si(硅酸鹽中)、P;4、惰性(微弱遷移)元素(Kx<n·10-1)Fe、Al、Ti、V、Sc、Y、Tr等;5、幾乎不遷移元素(Kx<n·10-10)Si(石英);第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物易遷移元素可遷移元素惰性(微弱遷移)元素幾乎不遷移元素最易遷移元素Cl、Br、I、S等以鹵族元素為主;Ca、Mg、Na、F、Sr、K、Zn等;Cu、Ni、Co、V、Mn、Si(硅酸鹽中)、P;Fe、Al、Ti、V、Sc、Y、Tr等;Si(石英);三、主要造巖礦物的風(fēng)化及其產(chǎn)物
第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物1、石英
在風(fēng)化作用過程中穩(wěn)定性最高,一般只發(fā)生機(jī)械破碎作用,很少發(fā)生化學(xué)溶解作用。母巖風(fēng)化愈徹底,風(fēng)化產(chǎn)物中石英的相對含量愈高,所形成的沉積物的礦物成熟度愈高。碎屑沉積巖中最主要的造巖礦物,在巖石中平均含量達(dá)66.8%。第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物2、長石
長石是由硅氧四面體組成架狀結(jié)構(gòu)的鉀、鈉、鈣鋁硅酸鹽礦物。長石類質(zhì)同象替代很發(fā)育,它們的化學(xué)組成常用OrxAbyAnz(x+y+z=100)表示。Or、Ab和An分別代表KAlSi3O8、NaAlSi3O8和CaAl2Si2O83種組分。以某二組分為主,可劃分為兩個類質(zhì)同象系列:堿性長石系列(即Or-Ab系列);斜長石系列(即Ab-An系列)。Or與An組分間只能很有限地混溶,不形成系列。由鉀、鈉兩組長石相互混熔而形成的堿性長石系列:正長石、微斜長石、透長石、冰長石、歪長石由鈉、鈣兩組長石相互混熔而形成的斜長石系列:長石風(fēng)化穩(wěn)定性僅次于石英,沉積巖中鉀長石多于斜長石。第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物(1)穩(wěn)定性:鉀長石>斜長石多鈉的酸性斜長石>中性斜長石>多鈣的基性斜長石(2)風(fēng)化產(chǎn)物:
總的說來,長石類礦物抵抗風(fēng)化的能力不強(qiáng),故在沉積巖的碎屑長石中新鮮者少見,多少均受到風(fēng)化。若為新鮮的碎屑長石,則需干燥的氣候和迅速堆積埋藏的條件。否則就可能是新鮮而自形的自生長石或?yàn)榛鹕綁嬄湮镔|(zhì)。
第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物3、云母白云母(K)的抗風(fēng)化能力較強(qiáng),在沉積巖中較常見。析出鉀,加入水水白云母高嶺石黑云母(Fe、Mg)的抗風(fēng)化能力比白云母差。析出K、Mg,加水蛭石+綠泥石+褐鐵礦4、鐵鎂硅酸鹽礦物(抗風(fēng)化能力比石英、長石、云母差的多。)橄欖石<輝石<角閃石在風(fēng)化產(chǎn)物中很少保留,在沉積巖石中少見,一般多以重礦物的形式存在。
褐鐵礦、蛋白石橄欖石灰石角閃石褐鐵礦蛋白石第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物5、碳酸鹽礦物風(fēng)化穩(wěn)定性差,很容易溶于水并被遷移6、粘土礦物很穩(wěn)定:高嶺石>伊利石>蒙脫石蛋白石、鋁土礦7、硫酸鹽礦物、硫化物礦物、鹵化物礦物最易溶于水,呈溶液態(tài)流失8、巖漿巖、變質(zhì)巖次要礦物或副礦物——風(fēng)化穩(wěn)定性差別很大石榴石、鋯英石、剛玉、電氣石、錫石等重礦物是風(fēng)化穩(wěn)定性較高的礦物,在沉積巖中出現(xiàn)電氣石鋯石石榴石剛玉橄欖石第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物造巖礦物的風(fēng)化穩(wěn)定性的影響因素1、造巖元素風(fēng)化分異作用(元素遷移順序)2、礦物的結(jié)晶溫度(鮑文反應(yīng)系列)礦物的風(fēng)化穩(wěn)定性相差很大,一般巖漿晚期形成的礦物穩(wěn)定性較高,抗風(fēng)化有力強(qiáng);巖漿早期形成的礦物抗風(fēng)化能力較弱。但金剛石?3、礦物的晶體化學(xué)性質(zhì)(晶體結(jié)構(gòu))形成溫度低高低高抗風(fēng)化能力鮑文反應(yīng)系列及礦物風(fēng)化作用的相對穩(wěn)定性圖示)四、母巖的風(fēng)化及其產(chǎn)物
第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物1、各種巖石的風(fēng)化及其產(chǎn)物巖石是礦物的集合體不同的巖石礦物組成不同不同的巖石結(jié)構(gòu)、產(chǎn)狀、形成背景存在差異母巖的風(fēng)化存在差異花崗巖:第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物2、母巖風(fēng)化的階段性質(zhì)
造巖礦物因化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)不同,在風(fēng)化過程中具有明顯的階段性。一種原生礦物隨著風(fēng)化程度的加深,通過一系列中間階段,依次形成一些過渡性礦物,然后轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)物。由于造巖礦物風(fēng)化顯示出明顯階段性,因此由造巖礦物組成的母巖,其風(fēng)化過程的變化也會出現(xiàn)階段性。前蘇聯(lián)學(xué)者波雷諾夫根據(jù)元素從風(fēng)化帶中析出的順序,將結(jié)晶巖的風(fēng)化過程分為四個階段,不同階段有其獨(dú)特的風(fēng)化產(chǎn)物(以玄武巖為例)。第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物機(jī)械破碎階段飽和硅鋁階段酸性硅鋁階段鋁鐵土階段第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物
以物理風(fēng)化為主,風(fēng)化產(chǎn)物主要為巖屑或礦物碎屑。組成母巖的元素或化合物成分轉(zhuǎn)移甚微。物理風(fēng)化為主巖石或礦物碎屑玄武巖的主要礦物成分以輝石和斜長石為代表Ⅰ機(jī)械破碎階段(碎屑階段):輝石:Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O3]斜長石:(100-n)Na[AlSiO8].nCa[AlSiO8]第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物Ⅱ飽和硅鋁階段:
巖石中如有氯化物和硫酸鹽將全部被溶解,Cl-和SO42-全部被帶出。然后在O2、CO2和H2O的共同作用下,鋁硅酸鹽和硅酸鹽礦物開始分解,游離出K+、Na+、Ca2+、Mg+2,其中Ca+2和Na+的流失要比K+和Mg2+容易。這些陽離子的存在,使介質(zhì)呈堿性或中性,并使少量SiO2轉(zhuǎn)入溶液。這個階段形成的粘土礦物有蒙脫石、水云母、拜來石、綠脫石以及綠泥石等。同時,堿性條件下難溶的碳酸鈣開始堆積。a.化學(xué)風(fēng)化開始,氯化物和硫酸鹽全部溶解,帶出Cl-和SO42-b.O2和H2O共同作用輝石、斜長石等鋁硅酸鹽和硅酸巖礦物分解,游離出堿金屬和堿土金屬(Na+、K+、Ca2+、Mg+)離子,Ca2+、Na+流失比K+、Mg2+快些;c、析出的陽例子使溶液呈堿性或中性,使部分SiO2轉(zhuǎn)入溶液;d、形成少量粘土礦物—蒙脫石、水云母、還可出現(xiàn)拜來石、綠泥石等。碳酸鈣開始堆積。第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物Ⅲ酸性硅鋁階段:(粘土型風(fēng)化作用)
堿金屬和堿土金屬大量被溶濾掉,SiO2進(jìn)一步游離出來,隨著有機(jī)質(zhì)分解形成大量有機(jī)酸和CO2,使介質(zhì)變?yōu)樗嵝?,使飽和硅鋁階段形成的礦物(蒙脫石、水云母等)轉(zhuǎn)變在酸性條件下穩(wěn)定的不含堿和堿土金屬的粘土礦物(高嶺石、變埃洛石等)。通常將達(dá)到這一階段的風(fēng)化作用稱為粘土型風(fēng)化作用。
a.幾乎全部的Ca2+、Na+、Mg2+等堿金屬和堿土金屬被帶走;b.SiO2進(jìn)一步進(jìn)入溶液,介質(zhì)由中、堿性轉(zhuǎn)為酸性;C、形成不含Ca2+、Na+、Mg2+的高嶺石變埃洛石等粘土礦物,上個階段形成的蒙脫石、水云母被破壞。第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物Ⅳ鋁鐵土階段:(紅土型風(fēng)化作用)
這是風(fēng)化的最后階段。在此階段鋁硅酸鹽礦物被徹底分解,堿和堿土金屬全部游離出來,加上有機(jī)酸被地表水淋走或沖淡,使介質(zhì)又呈堿性或中性,SiO2大量流失。此時全部可移動的元素都已被帶走,主要剩下鐵和鋁的氧化物及部分二氧化硅,在原地形成水鋁石、褐鐵礦、針鐵礦、赤鐵礦及蛋白石的堆積。由于它是一種紅色疏松的鐵質(zhì)或鋁質(zhì)土壤,所以也稱紅土。達(dá)到此階段的風(fēng)化作用通常為紅土型風(fēng)化作用。第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物
上述四個階段是一個完整的母巖風(fēng)化過程,但并不是所有的結(jié)晶巖風(fēng)化作用都能進(jìn)行到底。風(fēng)化作用能否達(dá)到鋁鐵土階段,取決于當(dāng)時的氣候、地形、地殼運(yùn)動強(qiáng)度、母巖性質(zhì)和風(fēng)化時間長短等因素。其中特別是氣候因素,如在干旱沙漠地區(qū),母巖風(fēng)化可長期停留在碎屑階段;植被發(fā)育的溫曖潮濕的亞熱帶,則可達(dá)到并長期停留在酸性硅鋁階段;而在潮濕炎熱的熱帶區(qū),則可達(dá)到鋁鐵土階段。
造巖礦物在風(fēng)化時的穩(wěn)定性決定于兩方面的因素:首先是內(nèi)因,即造巖礦物對化學(xué)風(fēng)化的穩(wěn)定程度決定于它的化學(xué)成分和內(nèi)部構(gòu)造巖石是由造巖礦物組成的,因而各類巖石在風(fēng)化時的穩(wěn)定程度決定于它所含的礦物成分。如超基性巖和基性巖,主要成分是易風(fēng)化的鐵鎂礦物和基性斜長石,因而易受風(fēng)化;酸性巖漿巖則相反,因它主要由石英、鉀長石和酸性斜長石等穩(wěn)定性較高的礦物組成,故抵抗風(fēng)化的能力也較強(qiáng),不易受風(fēng)化;中性巖漿巖的風(fēng)化性質(zhì)介于前二者之間。在沉積巖中,砂巖的主要成分為碎屑石英,不易受化學(xué)分解,而以機(jī)械破碎為主;粘土巖一般也較穩(wěn)定,但易碎解呈細(xì)小碎屑被搬運(yùn);石灰?guī)r在干寒地區(qū)以機(jī)械破碎為主,在濕熱地區(qū)則以溶解為主;硅質(zhì)巖則很難發(fā)生化學(xué)風(fēng)化。
與巖石結(jié)構(gòu)的均一程度的細(xì)密程度有關(guān)。一般結(jié)構(gòu)均一的巖石、粒度細(xì)小致密的巖石(如流紋巖、安山巖、凝灰?guī)r、千枚巖、粉砂巖等)抗風(fēng)化能力較強(qiáng),在沉積巖中廣泛分布;粒度粗結(jié)構(gòu)不均一的巖石(如花崗巖、偉晶巖、片麻巖、礫巖、砂礫巖等)抗風(fēng)化能力較弱,在沉積巖中較少出現(xiàn)且多發(fā)育在礫巖、砂礫巖、粗砂巖中。主要造巖礦物和巖石在風(fēng)化作用過程中的穩(wěn)定性
第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物
其次是外因,即造巖礦物的風(fēng)化條件,主要是古地理、古氣候條件。各種造巖礦物在風(fēng)化時的穩(wěn)定性不同,其風(fēng)化習(xí)性和風(fēng)化產(chǎn)物也不同。1、造巖元素風(fēng)化分異作用2、礦物的結(jié)晶溫度(鮑文反應(yīng)系列)3、礦物的晶體化學(xué)性質(zhì)(晶體結(jié)構(gòu))內(nèi)因第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物3、母巖風(fēng)化物的類型地殼表層巖石風(fēng)化的結(jié)果,形成了三種性質(zhì)不同的風(fēng)化產(chǎn)物。(1)碎屑?xì)埩粑镔|(zhì):主要指母巖的巖石碎屑和礦物碎屑。在風(fēng)化作用的第一階段,這種碎屑?xì)埩粑镔|(zhì)最發(fā)育。到第四階段,這種物質(zhì)就很少了,只有那些風(fēng)化穩(wěn)定性很高的石英才可能幸存下來。這種物質(zhì)在初始階段大部分殘留在母巖區(qū),后來將可能被各種營力搬運(yùn)走。(2)新生成的礦物:主要指在化學(xué)風(fēng)化過程中新生成的粘土礦物及氧化物或氫氧化物,如水白云母、高嶺石、蒙脫石、蛋白石、鋁土礦、褐鐵礦等。這些物質(zhì)在初始階段也大都存在于母巖的風(fēng)化帶中。(3)溶解物質(zhì):主要指母巖在化學(xué)風(fēng)化過程中被溶解的成分,如Cl、S、Ca、Na、Mg、K、Si、Fe、Al、P等。這些物質(zhì)大都呈真溶液或膠體溶液狀態(tài)順?biāo)髯?,轉(zhuǎn)移至遠(yuǎn)離母巖區(qū)的湖泊或海洋中去。
即碎屑?xì)埩粑镔|(zhì)(碎屑物質(zhì))是陸源碎屑巖(礫巖、砂巖、粉砂巖)的主要成分;新生成的礦物中的粘土礦物是陸源碎屑巖中粘土巖的主要成分;溶解物質(zhì)則構(gòu)成了化學(xué)巖、生物化學(xué)巖或生物礁的主要成分。第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物
母巖風(fēng)化產(chǎn)物是沉積巖最主要的物質(zhì)來源。這三類風(fēng)化產(chǎn)物構(gòu)成了最常見的三類沉積巖的基本物質(zhì);風(fēng)化產(chǎn)物的性質(zhì)影響以后所生成的沉積巖的性質(zhì)從母巖風(fēng)化作用開始,沉積巖的形成作用就開始了第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物五、風(fēng)化殼
地殼表層巖石風(fēng)化的產(chǎn)物,除一部分溶解物質(zhì)流失外,其碎屑?xì)堄辔镔|(zhì)和新生成的化學(xué)殘余物質(zhì)大都?xì)埩粼谠瓉韼r石的表層。由風(fēng)化殘余物質(zhì)組成的地表巖石的表層部分,或者說已風(fēng)化了的地表巖石的表層部分,就稱為風(fēng)化殼或風(fēng)化帶。1、概念:2、風(fēng)化殼的厚度:決定于母巖的性質(zhì)、氣候、地形、構(gòu)造等因素。母巖性質(zhì)是最基本的因素氣候濕熱、地形平坦、構(gòu)造活動比較穩(wěn)定第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物3、古風(fēng)化殼:風(fēng)化殼分為古代和現(xiàn)代的,以第三系為界古風(fēng)化殼是沒有經(jīng)過搬運(yùn)的沉積巖古風(fēng)化殼具有很重要的地質(zhì)意義和經(jīng)濟(jì)意義風(fēng)化殼是地殼上升、沉積間斷、不整合面的重要標(biāo)志;古地理、古氣候分析的重要依據(jù)蘊(yùn)藏重要的非金屬和金屬礦產(chǎn)在風(fēng)化殼下或者其中可形成油氣藏第一章、沉積物的來源第二節(jié)、沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物第一章沉積物的來源第一節(jié)概述
第二節(jié)沉積物的主要來源——母巖風(fēng)化產(chǎn)物沉積沉積物的其它來源第三節(jié)第一章、沉積物的來源第一章、沉積物的來源第三節(jié)、沉積物的其它來源1、生物成因的沉積物
2、地下深部來源的沉積物質(zhì)
3、宇宙來的沉積物1.生物來源的沉積物(最重要的原始物質(zhì))
第一章、沉積物的來源第三節(jié)、沉積物的其它來源
生物死亡后其遺體可以在原地堆積埋藏下來,亦可搬運(yùn)到異地堆積下來,成為沉積物中有機(jī)物質(zhì)的構(gòu)成部分。生物遺體除了少量集中堆積形成石油、天然氣、瀝青、油頁巖、煤和中間產(chǎn)物-腐殖酸外,大量分散在沉積巖中。(1)無機(jī)為主的生物殘骸生物的硬體(內(nèi)外骨骼),即各種化石。多為碳酸鹽質(zhì)、硅質(zhì)、磷質(zhì)(2)有機(jī)生物軟體(有機(jī)質(zhì))
動植物的軟體,即有機(jī)質(zhì)(碳?xì)浠衔???煞譃轭愔|(zhì)、氨基化合物、碳水化合物、色素(類葉綠素、類葉紅素、類黃朊素等)、木質(zhì)質(zhì)等。大多數(shù)有機(jī)質(zhì)參與有機(jī)物的循環(huán),部分保存在沉積物中經(jīng)變化而成不溶性的干酪根、可溶性的烴類及有機(jī)酸。地層中有機(jī)質(zhì)總量約3.8×1015t,主要在泥頁中,煤占1/600;石油天然氣占1/19000.
油氣和煤的物質(zhì)來源,是碳酸鹽巖的主要成分之一。生物活動也可產(chǎn)生碎屑、新生粘土及溶解物質(zhì)。2.深部來源的沉積物(是地殼表面局部地區(qū)沉積物的重要來源)
第一章、沉積物的來源第三節(jié)、沉積物的其它來源(1)火山物質(zhì)
火山爆發(fā)作用帶到地表或水下的火山碎屑物,可直接堆積成火山碎屑巖,也可以混入正常碎屑沉積巖中。(2)深部來源的鹵水
沿深斷裂流出地表或注入地下的熱鹵水、溫泉、熱氣液等,數(shù)量也是可觀的,它們對形成某些巖石(如鹽巖、硅巖和鐵錳巖等)和礦床(如鉛、鋅等)也有較大的意義。
受大地構(gòu)造和板塊運(yùn)動控制,主要分布在板塊邊緣地帶。是火山碎屑巖的主要物質(zhì)來源,也是許多化學(xué)沉積巖的重要物質(zhì)來源之一。第一章、沉積物的來源第三節(jié)、沉積物的其它來源
隕石即為來自宇宙空間的固體物質(zhì)。隕石大小極為懸殊,極為細(xì)小的微粒通常被稱為宇宙塵埃。宇宙物質(zhì)可能大部分成為塵埃狀落到地球上。與其他來源的沉積物相比,宇宙來源的沉積物是次要的。3.宇宙來源的沉積物
宇宙空間落在地球上的主要為隕石和塵埃,數(shù)量較少但研究意義特殊(1)為沉積巖的重要組成部分(2)解釋某些地質(zhì)和地史現(xiàn)象提供假象依據(jù),“恐龍滅絕之謎”本章要點(diǎn):1、沉積巖的構(gòu)造分類?2、風(fēng)化作用的概念及類型?3、母巖風(fēng)化過程中元素的遷移順序?4、造巖礦物風(fēng)化穩(wěn)定性及產(chǎn)物?5、母巖風(fēng)化的階段性及產(chǎn)物?6、風(fēng)化殼
《沉積巖石學(xué)》第二章沉積物的搬運(yùn)和沉積作用第一節(jié)概述
第二節(jié)
有關(guān)流體力學(xué)的一些概念機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用第三節(jié)第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用第四節(jié)
化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用沉積分異作用第五節(jié)第一節(jié)、概述第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用
風(fēng)化作用的產(chǎn)物及其它來源的沉積物質(zhì),少量殘留原地,大部分進(jìn)入搬運(yùn)狀態(tài)向沉積盆地中轉(zhuǎn)移。進(jìn)入搬運(yùn)狀態(tài)的沉積物在搬運(yùn)過程中仍然會發(fā)生機(jī)械破碎和化學(xué)分解,產(chǎn)生新礦物。搬運(yùn)過程中,隨著搬運(yùn)能力的減弱,無力攜帶所搬運(yùn)的沉積物,發(fā)生沉積沉積下來的沉積物:長期固定下來不再移動;隨著地殼上升、侵蝕基準(zhǔn)面下降,流體的流速加快,會重新發(fā)生侵蝕并被再次搬運(yùn)
碎屑物質(zhì)(主要是風(fēng)化產(chǎn)物中的碎屑物質(zhì)及新生礦物)在流體的作用下,將隨流體發(fā)生運(yùn)動和轉(zhuǎn)移,此現(xiàn)象則稱為“搬運(yùn)”;在一定條件下,運(yùn)動的碎屑還會從搬運(yùn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槲镔|(zhì)停積狀態(tài),此現(xiàn)象則稱為“沉積”。
風(fēng)化作用風(fēng)化產(chǎn)物的搬運(yùn)作用沉積作用第一節(jié)、概述第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用
在搬運(yùn)過程中物質(zhì)仍然可以發(fā)生機(jī)械破碎和化學(xué)分解,即使物質(zhì)沉積下來以后,還可以由于條件的變化再次進(jìn)入搬運(yùn)狀態(tài)。
既是三個連續(xù)又獨(dú)立的階段,但有時相互交替和重復(fù),尤其是搬運(yùn)和沉積作用,是一對矛盾沉積物搬運(yùn)和沉積的地質(zhì)營力:(搬運(yùn)介質(zhì))水、風(fēng)(大氣)、冰川、重力、生物的搬運(yùn)風(fēng)化產(chǎn)物的搬運(yùn)和沉積作用:(搬運(yùn)方式)
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)和沉積作用按沉積物被搬運(yùn)和沉積的方式不同可分為:1)機(jī)械搬運(yùn)與沉積作用
碎屑物質(zhì)和粘土物質(zhì)多以機(jī)械方式在流水、海水、湖水、冰川、風(fēng)及重力等營力下被搬運(yùn)。搬運(yùn)方式:
(1)滑動(2)滾動(3)跳躍(4)懸?。☉乙瓢徇\(yùn))其中滑動、滾動、和跳躍式統(tǒng)稱為推移式搬運(yùn)(或床沙搬運(yùn))。第一節(jié)、概述第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用2)溶解物質(zhì)的搬運(yùn)與化學(xué)沉積作用
溶解物質(zhì)以真溶液、膠體溶液或洛合物的狀態(tài)被搬運(yùn);其搬運(yùn)和沉積作用受化學(xué)和物理化學(xué)定律所支配。3)生物搬運(yùn)和沉積作用生物搬運(yùn)作用意義不大,但是其沉積意義巨大;通過生物生理作用、生物物理作用和生物化學(xué)作用可以使大量溶解物質(zhì)、內(nèi)源粒屑物質(zhì)和部分粘土物質(zhì)發(fā)生沉積作用。第一節(jié)、概述第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用第一節(jié)概述
第二節(jié)
有關(guān)流體力學(xué)的一些概念機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用第三節(jié)第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用第四節(jié)
化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用沉積分異作用第五節(jié)牽引流服從內(nèi)摩擦定律---屬牛頓流體
少量沉積物的流水(河流、海流、潮汐流、洋流等)和大氣流。沉積物重力流不服從內(nèi)摩擦定律---屬非牛頓流體
沉積物重力流中含大量沉積物,如濁流、泥石流等。第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用一、牛頓流體、非牛頓流體內(nèi)摩擦定律:在溫度不變的條件下,隨著流速梯度變化,動力粘滯系數(shù)/運(yùn)動粘滯系數(shù)始終保持一個常數(shù)。牽引流既有懸移、又有推移方式的搬運(yùn);而沉積物重力流以懸移式搬運(yùn)為主。a)通常屬于牛頓流體;多是從高處往低處搬運(yùn),但有時也能從低處往高處搬運(yùn)。。
b)牽引流的流動是由介質(zhì)的動力而產(chǎn)生的,由介質(zhì)的流動牽引(推動)沉積物動力?;蛘哒f,由介質(zhì)的流動而牽引推動沉積物運(yùn)動的流體稱為“牽引流”;
c)是長時間持續(xù)的介質(zhì)整體的流動,屬正常沉積,廣泛分布于自然界,常見,其流速主要與水面坡度有關(guān)系;
d)搬運(yùn)沉積物的方式兼有懸移(載荷)、推移(載荷)(滑動、滾動和跳躍),且多以推移載荷(或稱床砂載荷)為主;
e)推力(即牽引力)的大小主要取決于流體的流速,推力越大則能搬運(yùn)的碎屑顆粒越大。而負(fù)荷力大小既取決于流體流量也取決于流速,負(fù)荷力越大則能搬運(yùn)的沉積物數(shù)量越多。推力大不一定負(fù)荷力就大,反之亦然。第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用
牽引流自然界中常見的河流、海流、潮汐流、氣流(風(fēng))等均是牽引流。其特征表現(xiàn)為:a)彌散著大量沉積物的密度較高并與環(huán)境介質(zhì)產(chǎn)生密度差,從而在重力的作用下發(fā)生流動的流體,稱為“沉積物重力流”(是密度流的一種);
b)是一種陣發(fā)性的底流,難以發(fā)生,難以觀測到,一般屬于事件性沉積的范疇,其流速主要與基底坡度(密度差、厚度、阻力等)有關(guān);
c)搬運(yùn)沉積物的方式主要是懸移載荷,底載荷的數(shù)量很?。?/p>
d)搬運(yùn)能力及侵蝕能力十分巨大強(qiáng)烈,其形成需特殊的條件,是碎屑物質(zhì)從淺水搬運(yùn)至深湖深海的主要地質(zhì)營力;
e)通常屬于非牛頓流體;一般是將碎屑沉積物由淺水(高處)向深水(低處)搬運(yùn);
f)其它特征(支撐機(jī)制、分類、形成條件、沉積特征等)后述。
第二章
第二節(jié)碎屑物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用沉積物重力流
是自然界中不常見的另一種特征的流體,有如下基本特征:牽引流第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用牽引流和重力流的區(qū)別第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用二、層流、紊流、雷諾數(shù)自然界中任何流體按其流動特點(diǎn)有層流與紊流(湍流)兩種流動狀態(tài)。一種緩慢的流動,流體質(zhì)點(diǎn)作有條不紊的平行線狀流動,彼此不相摻混。一種充滿了旋渦的急湍的流動,流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡極不規(guī)則,流速大小和流動方向隨時間而變化,彼此互相摻混。層流:紊流:第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用二、層流、紊流、雷諾數(shù)雷洛數(shù):層流和紊流的判別標(biāo)準(zhǔn)
慣性力與粘滯力之間的關(guān)系,描述流體的流動狀態(tài)。Re=1
層流Re=1-40
臨界流Re>1-40
紊流第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用三、緩流、急流、佛羅德數(shù)明渠水流:急流、緩流、臨界流三種流態(tài),判別標(biāo)志為佛羅德數(shù)(Fr)
在明渠水流(類似自然界的河流、海湖淺水環(huán)境中的牽引流)中按流動強(qiáng)度的不同可出現(xiàn)急流、緩流和臨界流三種流態(tài),這三種流態(tài)的判別標(biāo)準(zhǔn)是佛羅德數(shù)Fr。
Fr>1水流為急流,也稱為超臨界的流動狀態(tài);代表一種水淺流急的流動特點(diǎn)。Fr=1水流為臨界流Fr<1水流為緩流,或臨界以下的流動,代表一種水深流緩的情況。第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用佛羅德數(shù)可普遍用于碎屑物質(zhì)以床沙載荷方式搬運(yùn)和沉積過程的解釋中。
明渠水流隨著流動強(qiáng)度的加大,在床面上會依次出現(xiàn)下列床沙形體:無顆粒運(yùn)動的平坦床沙→沙紋→沙浪→沙丘→過渡型(或低角度沙丘)→平坦床沙→逆行沙丘→流槽和凹坑第一節(jié)概述
第二節(jié)
有關(guān)流體力學(xué)的一些概念機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用第三節(jié)第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用第四節(jié)
化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用沉積分異作用第五節(jié)第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用什么性質(zhì)的流體?河水、海水、湖水、風(fēng)、冰川……..物源區(qū)在哪?山區(qū)(剝蝕區(qū))、陸地岸邊……搬運(yùn)的起點(diǎn)在哪?山區(qū)(剝蝕區(qū))、陸地按邊……一、碎屑物質(zhì)在流水中的搬運(yùn)和沉積作用二、碎屑物質(zhì)在湖水、海水中的搬運(yùn)和沉積作用三、碎屑物質(zhì)在空氣中的搬運(yùn)河沉積作用四、碎屑物質(zhì)在冰川中的搬運(yùn)和沉積作用五、正常沉積與事件沉積第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用一、碎屑物質(zhì)在流水中的搬運(yùn)和沉積作用(一)、受力分析1、有效重力(W):顆粒受到的重力和浮力只差2、粘滯力(Pc):由顆粒表面的水膜所造成的粘滯力3、水平推移力(Px):水流作用于顆粒順?biāo)鞣较虻牧?、垂直上舉力(Py):垂直向上的力,產(chǎn)生原因a、水體浮力(已經(jīng)計算在有效重力中)b、顆粒上下因流速差而產(chǎn)生的壓力差c、紊流中存在渦流,產(chǎn)生的仰舉作用(上舉渦力)PyWPcPx
流水,包括雨水、暫時性流水及河流。碎屑物質(zhì)在流水中搬運(yùn)或沉積主要受兩方面的因素控制:一方面是碎屑物質(zhì)的重力及它們之間相互的吸引力和摩擦力;另一方面是流水的動力,包括流速、流量及流水性質(zhì)等。當(dāng)動力大于重力,并克服了摩擦力時,物質(zhì)就被搬運(yùn),相反則發(fā)生沉積。即流水動力不足以克服重力時,碎屑物質(zhì)就會沉積下來。第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用被搬運(yùn)物質(zhì)在牽引流中的受力:①推力(牽引力)——取決于流體的流速,如山澗溪流流速大;②負(fù)荷力——取決于流體的流量,如長江、黃河流量大。PyWPcPx有關(guān)沉積的機(jī)理主要是根據(jù)碎屑在靜水中的沉積資料而獲得。(三)、碎屑物質(zhì)的搬運(yùn)方式第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用1、推移搬運(yùn)(推移載荷、床沙載荷)
載荷:流體中被搬運(yùn)的沉積物,也叫負(fù)載、負(fù)荷較粗的碎屑(如礫石和砂)大都沿流水的底部呈滑動、滾動或跳躍式搬運(yùn)前進(jìn)。2、懸浮搬運(yùn)(懸浮載荷)較細(xì)的碎屑(如粉沙和粘土)在流水中常呈懸浮狀態(tài)搬運(yùn)。滾動跳躍第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用四、碎屑物質(zhì)在冰川中的搬運(yùn)和沉積作用
冰川具有極強(qiáng)大的侵蝕力和搬運(yùn)能力;主要是搬運(yùn)沉積碎屑物質(zhì),毫無分選性,大小混雜。搬運(yùn)速度緩慢,搬運(yùn)距離變化極大;搬運(yùn)主要發(fā)生在冰川內(nèi),沉積作用主要發(fā)生在冰川的消融地帶。在兩極地區(qū)和高寒的山區(qū),冰川的搬運(yùn)及沉積作用是主要的。
冰磧物:被冰川搬運(yùn)和沉積的碎屑物質(zhì),統(tǒng)稱為冰磧物。冰磧物按其發(fā)育的部位又可有不同的命名,如表磧、底磧、中磧、內(nèi)(里)磧、側(cè)磧、前(終)磧。第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用冰川表磧冰川側(cè)磧冰川底磧冰川終磧第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用
冰川極其強(qiáng)大的侵蝕作用使冰川地區(qū)具有特殊的地貌景觀,如鰭脊、角峰、冰漏斗、冰蝕谷等第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用①冰磧物:是因冰川消融而直接堆積的碎屑物質(zhì)。冰磧物成分極為復(fù)雜,不確定組分含高;大小混雜,粒徑極其懸殊,毫無分選;成分與粒徑的組成與源區(qū)巖石和冰川類型有關(guān);碎屑顆粒的磨圓程度極差,常有特殊的磨蝕形態(tài)(熨斗石、丁字痕);一般缺乏層理構(gòu)造,有時略具定向性;分布在冰川消融地帶,多呈垅崗狀、丘狀形貌。②冰水河沉積物是冰磧物經(jīng)冰水河搬運(yùn)改造后的沉積物。其特征為:具有明顯的磨蝕和分選性,磨圓程度稍好或較好;碎屑的粒徑較小,并自冰川消融帶向下(向外)有明顯的粒徑漸細(xì)、圓度較好的趨勢;??砂l(fā)育沖刷充填構(gòu)造育,板狀、槽狀交錯層理與水平層理;冰水河沉積物常間夾于冰磧物之間,或與之漸變過渡,單源冰水沉積物呈扇形堆積體,叫做冰水扇。多個冰水扇相互連接就成為起伏平緩的冰水裙或冰水平原;一般冰水平原向下延伸可達(dá)數(shù)公里以上,并逐漸過渡為河流沉積或過渡為冰湖沉積。1、冰川沉積物類型:
冰川沉積物包括冰磧物→冰水河沉積物→冰水扇沉積物→冰水湖沉積物
③冰水湖及小型冰水三角洲沉積是指冰川消融帶長年積水的湖泊的沉積物,特征如下:當(dāng)冰水河流進(jìn)入冰水湖泊時形成的扇形沉積體稱冰湖三角洲沉積,三角洲垂向?qū)有虻娜龑咏Y(jié)構(gòu)發(fā)育良好。第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用
在冰湖內(nèi)部,主要形成極細(xì)的懸浮物質(zhì)顆粒緩慢沉積,主要成分為粘土礦物,顏色較深,并有粗細(xì)相間、色調(diào)淺深的交替變化,這是氣候與季節(jié)變化懸浮物的成分略有改變的結(jié)果,又稱為紋泥(季候泥)。它可以用來推算沉積物的形成年代和沉積速率,細(xì)一粗一細(xì)代表一年的沉積。在北歐斯堪的納維亞半島曾利用冰水湖積紋層建立了冰后期的地質(zhì)年代表。此外還可能發(fā)育重力流沉積。第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用冰川搬運(yùn)能力巨大,可以運(yùn)載千噸以上的大石塊(冰川漂礫)。冰川礫石多呈棱角狀。由于冰川呈固體搬運(yùn),故冰磧物毫無分選,也無磨圓,更無化學(xué)分解。常常是巨大的石塊與泥砂混積,毫無降落沉積的特點(diǎn)。在冰川的移動過程中,由于石塊的相互摩擦,可形成特殊的冰擦痕—釘形痕。2、冰川沉積物特征:
第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用五、正常沉積作用和事件沉積作用(均變論、災(zāi)變論)1、正常沉積作用
在正常情況下發(fā)生的,具有明顯機(jī)械分異作用的、緩慢的、均勻變化的沉積過程。如平水期的河流、好天氣下的濱海、淺海、湖泊等,均稱為是正常沉積作用。其特征是:搬運(yùn)與沉積過程平穩(wěn)緩慢,常交替進(jìn)行;流速的減小、搬運(yùn)能力的降低是均勻的平緩的;機(jī)械分異作用明顯;在自然界廣泛分布,容易考察研究認(rèn)識。
第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用五、正常沉積作用和事件沉積作用2、事件沉積作用(幕式沉積作用)
一切突發(fā)性的或?yàn)?zāi)變性的搬運(yùn)和沉積過程,均稱為事件性沉積作用(如濁流、泥石流、洪水流、火山噴發(fā)形成的碎屑流、風(fēng)暴流等)。其沉積特征為:搬運(yùn)和沉積作用的發(fā)生和發(fā)展常常是瞬間的、短暫的,但其作用過程是快速的;搬運(yùn)和沉積能力常常十分巨大,常伴有巨大的侵蝕能力和破壞能力;沉積過程中摻合作用十分明顯,而分異作用常極微弱或不存在;其發(fā)生常須具備一定的條件,在自然界不常發(fā)生,難于觀測研究?;鹕絿姲l(fā)和火山灰沉積濁積巖風(fēng)暴巖
正常沉積和事件沉積常常發(fā)生于同一沉積環(huán)境,兩者交替進(jìn)行,互為消長,(即當(dāng)有事件作用來臨時,正常的沉積停止,表現(xiàn)為事件沉積過后又恢復(fù)為正常沉積),垂向上任意一個剖面可由正常沉積和事件沉積的互層構(gòu)成。二者是對立統(tǒng)一的。第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用第一節(jié)概述
第二節(jié)
有關(guān)流體力學(xué)的一些概念機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用第三節(jié)第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用第四節(jié)
化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用沉積分異作用第五節(jié)
母巖風(fēng)化產(chǎn)物中的溶解物質(zhì)及搬運(yùn)過程中部分新生成物質(zhì)有的呈膠體溶液,有的呈真溶液搬運(yùn),這主要是與物質(zhì)的溶解度有關(guān)。第四節(jié)、化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用
化學(xué)搬運(yùn)物質(zhì)組分溶解度大小的順序?yàn)椋篈l2O3-Fe2O3-MnO-SiO2-P2O5-CaCO3-CaSO4-NaCl-MgCl2,后面的溶解度比前面的大。前面的Al、Fe、Mn、Si等的氧化物難溶于水,且一般呈膠體溶液被搬運(yùn);后面的Ca、Mg、Na等物質(zhì)由于其溶解度大,故成真溶液被搬運(yùn)。搬運(yùn)物質(zhì):溶解物質(zhì)及部分新生成物質(zhì)搬運(yùn)方式:膠體溶液或真溶液Al、Fe、Mn、Si的氧化物難溶于水,常呈膠體溶液搬運(yùn);Ca、Na、Mg的鹽類則常呈真溶液搬運(yùn)第四節(jié)、化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用概念:膠體是一種物質(zhì)的細(xì)微質(zhì)點(diǎn)分散在另一種物質(zhì)中的不均勻分散體系。
膠體質(zhì)點(diǎn)的大小介于1-100um之間,普通顯微鏡下不能識別。
膠體特點(diǎn):受重力影響極其微弱;擴(kuò)散能力很弱;具有吸附性帶有電荷,分正膠體和負(fù)膠體。
1、膠體溶液物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用
當(dāng)膠體溶液失去穩(wěn)定時,膠體質(zhì)點(diǎn)就會發(fā)生凝聚作用(或叫膠凝作用或絮凝作用),發(fā)生了絮凝作用的膠體質(zhì)點(diǎn)就會在溶液中集中成絮凝狀、團(tuán)塊狀的塊體。在重力作用影響下這些膠體物質(zhì)的塊體就會沉淀下來。
膠體沉積物:常呈鐘乳狀、腎狀、豆?fàn)睢⒛z凍狀等,具貝殼狀斷口;多為含水礦物,且含水量很不固定;其化學(xué)成分也不夠固定;常具離子交換性及吸附性;也常失水干裂老化或重結(jié)晶。第四節(jié)、化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用蛋白石
1)
任何物質(zhì),不論以何方式,成為1-100nm的質(zhì)點(diǎn)在水體中均可成為膠體,膠體一經(jīng)形成即可隨水體搬運(yùn)直到膠體被破壞沉積為止;腐殖酸膠體的存在有利膠體的穩(wěn)定,有利于搬運(yùn);
2)不同名電解質(zhì)的加入,可使電荷中和,從而使膠體質(zhì)點(diǎn)發(fā)生凝聚而沉積;
3)異名膠體的相互混合可使電荷中和而發(fā)生沉淀;
4)介質(zhì)的pH和Eh對膠體沉積影響很大,如高價鐵的氧化物在pH=2~5和氧化環(huán)境中沉淀;鐵的硅酸鹽在pH=2~7和氧化環(huán)境中沉淀;鐵的碳酸鹽和硫化物則在pH>7和還原環(huán)境中沉淀。
5)其它因素:生物作用、蒸發(fā)作用、射線的照射等,也可使膠體沉積
1、膠體溶液物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用
真溶液中物質(zhì)的搬運(yùn)與沉積,主要決定于物質(zhì)的溶解度,
溶解度大的物質(zhì)易搬運(yùn)難沉淀,溶解度小的物質(zhì)難搬運(yùn)易沉淀;2.真溶液的搬運(yùn)與沉積
第四節(jié)、化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用
Fe、Mn、Si、Al等溶解度較小的物質(zhì),易于沉淀,在他們搬運(yùn)和沉積的過程中,水介質(zhì)的各種物理化學(xué)條件的影響十分重要。
而物質(zhì)的溶解度又受介質(zhì)的pH值、Eh值、溫度、壓力和CO2含量等一系列因素的影響。第四節(jié)、化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用(1)介質(zhì)的酸堿度(pH值)A、某些溶解物質(zhì)的溶解度隨pH值增大而變化酸性介質(zhì)條件下,SiO2沉淀而CaCO3溶解在堿性介質(zhì)中則相反B、隨pH值變化,某些溶解物質(zhì)沉淀形式不同
鐵pH=2~3以Fe(OH)3沉淀,pH=5以Fe(OH)2沉淀。pH=6~7,溶液含CO2,以FeCO3沉淀。Fe2+和Fe3+沉淀時所需Eh值也不同。錳的情況同鐵類似。(3)溫度和壓力
A、一般物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大
B、P、T對溶液中CO2含量影響很大(4)溶液中CO2的含量
對碳酸鹽的沉淀和溶解度有很大的影響
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。
CO2濃度增高,平衡向右移動,CaCO3溶解,反之,向左移動,CaCO3沉淀。水中CO2含量與溫度、壓力有關(guān)(5)其它----氣候、蒸發(fā)作用第四節(jié)、化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用2.真溶液的搬運(yùn)與沉積
第四節(jié)、化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用
對于溶解度大的物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積,水介質(zhì)的影響不大。它們只有在干熱氣候條件下,在封閉或半封閉的盆地中,或在水循環(huán)受限制的潮上地帶、即在蒸發(fā)條件下,才能沉積下來,如石膏、硬石膏、鈉鹽、鉀鹽、煤鹽等。
直接作用:生物在其生活的過程中,從周圍介質(zhì)中吸收一定量的物質(zhì)組成骨骼和有機(jī)體,生物死亡后就堆積成巖石或礦床。如生物灰?guī)r、礁灰?guī)r、磷塊巖、硅藻土及白堊等;有的則是由生物遺體中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 廣州出租車廣告發(fā)布協(xié)議
- 軟件測試技術(shù)實(shí)戰(zhàn)手冊(含測試用例編寫)
- 物流行業(yè)園區(qū)綠色智能化管理解決方案
- 新零售線下實(shí)體店數(shù)字化轉(zhuǎn)型運(yùn)營模式設(shè)計
- 法律行業(yè)智能文書自動生成系統(tǒng)開發(fā)方案
- 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化智能種植產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展方案
- 安防行業(yè)智能監(jiān)控系統(tǒng)升級改造方案
- 品牌營銷策略與實(shí)施實(shí)戰(zhàn)指南
- 企業(yè)內(nèi)部管理系統(tǒng)升級服務(wù)協(xié)議
- 健康飲食綠色食材采購供應(yīng)合同
- 2025年國家圖書館招聘筆試參考題庫含答案解析
- 機(jī)器人課程課程設(shè)計
- 南充市市級事業(yè)單位2024年公招人員擬聘人員歷年管理單位遴選500模擬題附帶答案詳解
- 安全知識考試題庫500題(含答案)
- 2024-2025學(xué)年上學(xué)期南京小學(xué)數(shù)學(xué)六年級期末模擬試卷
- 基礎(chǔ)工程施工月進(jìn)度計劃表
- 危險性較大的分部分項(xiàng)工程專家論證表
- 2021-2022學(xué)年上海市閔行區(qū)五年級上學(xué)期期末語文試卷
- 人教版五年級上冊數(shù)學(xué)組合圖形的面積同步練習(xí)
- 2018級成考專升本漢語言文學(xué)專業(yè)12月份考試資料文獻(xiàn)學(xué)復(fù)習(xí)資料
- 最新中考英語單詞表2200個
評論
0/150
提交評論