三沉积岩1

《三沉积岩1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三沉积岩1（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、外动力地质作用的定义大气、水和生物在太阳辐射下能、重力能和日月引力能的影响下产生的动力，对地表所进行的各种作用。,能量来源： 地球外部作用范围： 地表结果： 减小地表起伏、夷平高差。,第四节 沉积岩,地表主要外动力地质作用的分布场所,地表沉积作用发生的场所,外动力地质作用的类型 风化作用 剥蚀作用 搬运作用 沉积作用 固结成岩作用,第一节 沉积岩的形成过程一、先成岩石的破坏风化作用： 组成地壳的岩石在地表的常温、常压下，由于气温变化、气体、水溶液及生物的共同作用，在原地遭受破坏的过程。分为：物理、化学生物风化。,（一）母岩风化形成的沉积物风化作用1、风化作用的概念 地壳表层的岩石，在水、空气、

2、太阳能和生物的作用和影响下，发生机械破碎和化学变化的作用，称为风化作用。 按其因素和性质分为物理、化学和生物风化作用。2、物理风化作用： 使母岩发生机械破碎，而化学成分极少或根本不变化的风化作用，称为物理风化作用。 因素：温度、重力、植物的根劈、动物的钻孔活动、应力效应以及水、风和冰川的机械破坏作用等。多发生在严寒的极地，气候干燥、温度变化强烈的沙漠区，永久积雪的高山区。,3、化学风化作用 不仅使母岩破碎，而且其矿物成分和化学成分也发生本质的改变，直至形成在地表条件下稳定的矿物组合的过程，称为化学风化作用。 引起化学风化的因素有：水、CO2、有机酸等。其进行的方式有氧化作用、溶解作用、水化（水

3、合）作用、水解作用、碳酸盐化作用和生物化学分解作用等。,3、影响风化作用的因素 岩石的性质：取决于它的化学成分和内部构造，对物理风化的稳定程度则取决于矿物的物理性质，如解理、硬度等；气候条件：即矿物所处的风化条件，主要是古地理、古气候条件。 各种造岩矿物在风化时的稳定性不同，其风化习性和风化产物也不同。,岩石的风化产物按其性质可分为三类：（1）碎屑物质：是母岩机械破碎的产物。（2）粘土物质：是母岩分解过程中残余的或新生成的粘土物质；它们常是化学风化过程中胶体状态、不活泼的物质。（3）溶解物质：活性较大的金属物质在适当的时候会形成化学沉淀物质。4、生物风化作用： 生物对岩石、矿物产生机械的和化学

4、的破坏的作用，称为生物风化作用。,5。 风化壳 地壳表层在风化作用下，形成一层残积物外壳，它不连续地覆盖在基岩上，这层风化层风化壳。（一） 风化壳的垂直分带 分层：土壤层、残积层、半风化层,脱,（二）风化壳的水平分带 岩屑型风化壳 高寒气候带 硅铝-粘土型温湿气候带 硅铝-碳酸盐温带半干旱气候带 硅铝-氧化物、硫酸盐型风化壳 干旱气候带 砖红土型风化壳 温热、热带、亚热带气候,脱,剥蚀作用 岩石受外力作用而破坏，破坏 产物同时被搬走。 搬运作用 将风化、剥蚀物搬运到它处。 沉积作用 搬运物在条件适宜的地方堆积 沉淀下来。 固结成岩作用 松散沉积物（任何动力搬 来的机械的或化学的）转变为 坚硬的

5、沉积岩。,二、搬运作用 风化作用和剥蚀作用的产物被流水、冰川、海洋、风、重力等转移，离开原来位置的作用叫做搬运作用。碎屑物质多以机械搬运为主，而胶体和溶解物质则以胶体溶液及真溶液形式进行搬运。（一）机械搬运作用风、流水、冰川、海水等都可进行机械搬运。1.风的机械搬运 在干燥及半干燥地区，风速越大，其搬运能力也越大。风的搬运方式可分为浮运和底运两种： 小于0.2mm的碎屑多呈悬浮状态搬运， 粗大碎屑沿地面移动滚动、滑动或跳动式前进。 一是分选作用，即无论在水平方向（由近而远）还是在垂直方向（由下而上），碎屑颗粒由大变小； 二是磨圆作用，即碎屑在搬运途中互相冲撞磨擦，颗粒形状逐渐圆化。,2.流水的

6、机械搬运 流水的搬运作用非常普遍，搬运量也很巨大。底运：又可分为滚动、滑动及跳动等方式。这种搬运方式如在流速相同情况下首先决定于碎屑颗粒的大小，其次决定于比重大小和碎屑的球度。比方说，颗粒大、比重大和球度高的碎屑，容易沿水底滚动、滑动，或跳跃式前进；颗粒小 浮运：比重小和球度低的碎屑，多呈悬浮状态搬运。碎屑在流水搬运过程中，会产生明显的分选作用和磨圆作用。流水的搬运能力与流速密切相关。,3.冰川的机械搬运 冰川具有很大的搬运能力。冰是一种固体物质，因此冰川的搬运能力及搬运量并不受流动速度及碎屑大小的影响。冰川搬运的大量碎屑物质，主要来自两方面，一部分是从山坡滚落到冰川上的碎屑，一部分是冰川本身

7、进行剥蚀作用的产物。它们往往大小混杂地固结于冰川之中，随冰川移动而被载运前进。当冰川融化时，碎屑便堆积下来。因此，碎屑物多未经分选和未受机械磨蚀圆化，这是冰碛物不同于流水、风、湖和海沉积物之点。,4.海洋的机械搬运 海洋搬运能力也是很大的。它的搬运物质大部分是从大陆上的河流搬运来的，部分来自海水对海岸的侵蚀。海洋搬运这些碎屑物质主要靠海浪、潮汐和洋流来实现。 海浪是风作用于水面引起的。海浪的机械作用力随着海水加深而递减。大约在200m深处，已经达到波浪作用的极限。因此，海浪搬运作用的范围仅仅是靠近海岸的浅海地区。 洋流洋流一般只能从浅海或半深海底搬运细小淤泥和悬浮物质，但搬运距离很远，可以达到

8、几千千米以上。 潮汐具有很大的搬运能力，只在海岸线一带搬运碎屑物质。由于地震、海底火山爆发、河流洪水以及大风浪等可以搅动海底泥砂，使海底斜坡（如大陆坡）失去平衡，使斜坡上沉积物顺坡下滑，形成一种稳定或阵发性的含有大量泥砂及悬浮物质的十分混浊的高密度水流，叫做浊流。它常以体积巨大的块体进行运移，所以又称为密度流或块状流。,5.重力机械搬运 碎屑物质在重力作用下，沿斜坡由高向低移动。这种作用在有山崩、滑坡、泥石流处表现尤为明显。在重力影响下沿斜坡移动的碎屑物质分选不好，并多具棱角。,（二）化学搬运作用 除风、冰川等外，流水、湖、海等还进行着化学搬运作用。这种搬运作用基本上有两种方式： 一种是以真溶

9、液形式搬运，搬运物质主要来源于岩石风化和剥蚀产物中的Ca、Na、K、Mg等可溶盐类（其中K易被植物吸收或被粘土吸附，搬运距离较小），如CaCO3、CaSO4、NaCl、MgCl2等； 以胶体溶液形式搬运，搬运物质主要来源于岩石风化和剥蚀产物中的Fe、Mn、Al、Si等所形成的胶体物质和不溶物质。据克拉克计算，目前每年通过河流化学搬运入海的物质总量为27亿多吨，占全部沉积物质的8。化学搬运的物质是组成化学岩的基本物质。,三、沉积作用 母岩风化和剥蚀产物在外力的搬运途中，由于水体流速或风速变慢、冰川融化以及其他物理化学条件的改变，使搬运能力减弱，从而导致被搬运物质的逐渐沉积，这种作用称为沉积作用。

10、 沉积作用可以发生在海洋地区，也可以发生在大陆地区，所以沉积作用包括海洋沉积和大陆沉积，前者又分为滨海、浅海、半深海和深海沉积，后者又分为河流、湖泊、沼泽、冰川等沉积。 沉积的方式有机械沉积、化学沉积和生物沉积三种。,（一）机械沉积作用 被搬运的岩石碎屑在重力大于水流、风的搬运能力时，便先后沉积下来，这种作用称为机械沉积作用。 粗大的碎屑首先沉积下来，细小的碎屑随后沉积下来； 比重大的碎屑首先沉积下来，比重小的碎屑随后沉积下来。 粗、细、轻、重等各种碎屑本来是混杂在一起的，在沉积过程中却按一定顺序依次沉积下来，这种作用叫做机械沉积分异作用。 沉积物按照砾石砂粉砂粘土的顺序，成带状分布 形成砾岩

11、、砂岩、粉砂岩、粘土岩,搬运方向,冰川的机械沉积作用与在水中的沉积作用不同。第一，冰川沉积没有分异作用，所以冰碛物颗粒大小混杂，层理不清楚。有时泥和砾混在一起，称为泥砾。有时冰川能搬运十分巨大的石块，体积可达几千立方米，称为冰川漂砾。第二，冰碛碎屑大部分都未经磨圆作用，带有棱角。有时冰碛石上带有钉子头状长条擦痕，称冰川擦痕。第三，当冰川前端融化，或在冰川底部流出水流时，则具有一部分流水沉积的特征，称为冰水沉积。,（二）化学沉积作用化学沉积包括胶体沉积和真溶液沉积。1.胶体溶液沉积 胶体颗粒极小，搬运很远，沉积很慢。 胶体质点带有电荷，如Al2O3、Fe2O3、CaCO3、MgCO3等带有正电荷

12、，称正胶体； SiO2、MnO2、粘土、腐殖质等带有负电荷，称负胶体。 在一定介质中带有相同电荷的胶体质点互相排斥，可以长时间保持悬浮状态。 发生胶体溶液中和、蒸发等作用时，在重力影响下沉淀。2.真溶液沉积 溶解于水中的物质是多种多样的，由于溶解质的溶解度不同，以及溶液的性质、温度、pH值等因素的影响，真溶液物质沉积也有先后远近的顺序，这种作用叫化学沉积分异作用。,（三）生物沉积作用 生物沉积作用包括生物遗体的沉积和生物化学沉积。 前者指生物死亡后，其骨骼、硬壳堆积形成磷质岩、硅质岩和碳酸盐岩等； 后者指生物在新陈代谢中引起周围介质物理化学条件的变化，从而引起某些物质的沉淀。例如，海中藻类进行

13、光合作用，吸收海水中的CO2，可以引起CaCO3的沉淀，形成石灰岩。有时是生物遗体沉积后，又经过复杂的化学变化，形成新的沉积物质，如煤、石油等。 生物沉积过程实际上也是一种特殊形式的物质分异过程。例如植物被埋藏后形成煤炭，硅藻沉积形成硅藻土，铁细菌作用形成铁矿床等，都可以看作是通过生物作用，直接或间接地使某些成分从自然界中分异出来并在特定条件下进行富集的过程。,固结成岩作用的阶段：,压实（固）作用,胶结作用（只发生在碎屑沉积物中）,重结晶作用,新矿物生长,松散沉积物, 压实（固）作用 上覆沉积物的重量作用于下部使其压实（孔隙减少，水分排除，体积减小）。,（一）胶结作用（只发生在碎屑沉积物中）

14、经压固后的沉积物仍有些孔隙（粒间），由胶结物质充真到孔隙中，使沉积颗粒胶结在一起变坚硬。（二）脱水作用 在沉积物经受上覆岩石压力时，温度也逐渐增高，不仅可以排出沉积物颗粒间的附着水，而且还使胶体矿物和某些含水矿物产生失水作用而变为新矿物，例如SiO2nH2O（蛋白石）变成玉髓（SiO2），Fe2O3nH2O（褐铁矿）变为赤铁矿（Fe2O3），矿物失水后，一方面使沉积物体积缩小，另方面使其硬度增大。,（三）胶结作用 沉积物中有大量孔隙，在沉积过程中或在固结成岩后，其中被矿物质所填充，从而将分散的颗粒粘结在一起，称为胶结作用。最常见的胶结物有硅质（SiO2）、钙质（CaCO3）、铁质（Fe2O3）、粘土质、火山灰等。这些胶结物质可以来自沉积物本身，也可以是由地下水带来的。 砾和砂等经胶结作用可形成砾岩、砂岩，所以胶结作用是碎屑岩的主要成岩方式。,胶结物主要是化学沉淀物：iO2硅质； Fe2O3.nH2O铁质 CaCO3钙质； 泥质（粘土矿物） 胶结物坚硬程度不同： 硅质 铁质 钙质 泥质（粘土矿物）,