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1、第四章 外动力地质作用与沉积岩 1 . 外动力地质作用 2 . 沉积岩的特征 3 . 常见的沉积岩类型,本章重点 外动力地质作用的概念； 沉积岩的形成过程； 沉积岩的特征及类型； 识别常见的沉积岩；,外动力地质作用的主要任务就是削高补低，重塑地表形态并产生相应的地质产物沉积物,学习要点,何谓外动力地质作用？,外动力作用指以太阳能为主、重力参与所驱动的地球过程。在形式上分别表现为风的作用、海洋与湖泊作用、河流与地下水作用、冰川与重力作用；在过程上则依次表现为风化作用，剥蚀作用，搬运作用和沉积作用。,外动力地质作用类型,按地质营力分： 地面流水地质作用、海洋地质作用、地下水地质作用、风的地质作用、
2、湖泊地质作用、冰川地质作用、生物地质作用等。 按作用程序分： 风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用。 成岩作用是介于内、外作用之间的一个特殊阶段,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,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,风化作用,风化作用是指在地表条件下，由于太阳，大气，水，生物等的作用，使岩石在原地遭受破坏的地质作用。 根本原因：岩石在新的环境下调整达到新的平衡状态。 风化作用是所有外动力地质作用得以发生的序幕。 风的地质作用风化作用,1 风化作用类型,物理风化作用 化学风化作用 生物风化作用,1 风化作用方式,物理风化（胀缩交替
3、）温差、冰劈、盐类结晶与潮解等 化学风化（化学反应）溶解、氧化、水化、水解和碳酸化 生物风化（生命活动）生物物理和生物化学过程,1. 物理风化作用,定义：岩石和矿物主要受温度变化等因素影响，在原地发生机械破碎而无明显化学改变的过程。,物理风化的主要方式,1. 温差风化：岩石表层温度的周期性变化使岩石崩解，多在温差大的干旱和半干旱地区发生。,物理风化的主要方式,2. 冰劈作用：岩石裂隙中的水结冰后体积膨胀,溶化后体积变小，再加入水，然后再次膨胀,长期反复作用引起岩石破裂。主要发生有高纬度及高山区。,物理风化作用的结果,1）残积物：在缓坡地带，风化物原地残留称为残积物。 2）坠积物：风化的岩块因重
4、力下滑，坠落在坡麓而形成坠积物。具有大小岩块混杂的特征。,物理风化作用的产物,定义：地表附近岩石和矿物与大气、水和水容易发生化学反应，而使其成分和结构发生改变，并形成新矿物的过程。,2. 化学风化作用,化学风化作用的类型,溶解作用 水解作用 碳酸化作用 氧化作用,化学风化作用,化学风化的主要方式:,氧化作用: 矿物与大气或水中的氧化合生成氧化物的作用。如： 4FeS2(黄铁矿) +19O2 + mH2O2Fe2O3 .nH2O+8H2SO4,碳酸化作用: 水中含CO2，最常见是碳酸盐矿物溶于含CO2的水溶液中， 如花岗岩、碳酸盐： CaCO3(方解石) +H2O +CO2Ca(HCO3)2,水
5、解作用:水中H和OH离子置换矿物在水中离解出的离子的作用。如 4KAlSi3O8(钾长石)+6H2O Al4Si4O10(OH)8 (高岭石) +8SiO2(蛋白石胶体)+4K(OH)(溶液) 水化作用：水分子结合到矿物晶格中变成为含水的新矿物。如 Fe2O3(赤铁矿）+nH2O Fe2O3 nH2O（褐铁矿）,化学风化的主要方式:,溶解物质被流水带走 难溶解物质残留在原地附近 如：红土褐铁矿与粘土混合,化学风化作用结果,定义：生物在生命活动中引起岩石的分解和破坏作用。,3. 生物风化作用,生物物理风化作用: 根劈作用。 2. 生物化学风化作用: 生物的分泌物和死亡后遗体腐烂分解产物对岩石和矿
6、物的破坏作用。,化学风化的主要方式,1）岩石成分对风化作用的影响： 元素的迁移能力：某些元素易于从矿物中析出。如K、Ca、Na、Mg等，有些不易析出，如Al、Fe、Ti及SiO2等。 矿物的抗风化能力：浅色或无色矿物抗风化能力大于深色矿物；表层形成的矿物比地下深处高温高压环境中形成的矿物耐风化；岩浆岩矿物中抗风化能力与结晶顺序相反。,4. 影响风化作用的因素, 矿物抗风化序列： 自然元素氧化物、氢氧化物硅酸盐、硫化物硫酸盐、卤化物 造岩矿物抗风化序列： 石英白云母正长石黑云母（酸性斜长石）角闪石（中性斜长石） 辉石（基性斜长石）橄榄石, 矿物抗风化序列总的来说，岩浆岩比变质岩、沉积岩易于风化；
7、岩浆岩中的基性岩比酸性岩易于风化；沉积岩中易溶岩石（如石膏、碳酸盐类岩石）比其他沉积岩易于风化。,花岗闪长岩中闪长岩包体差异风化现象,差异风化现象：在相同风化条件下由于岩性的不同导致风化速度不同，使岩石表面出现凸凹不平的现象,2）岩石结构、裂隙度的影响： 岩石中矿物颗粒大小、孔隙度、裂隙度等均会对岩石的风化产生影响。通常颗粒大者易风化，裂隙发育者易风化。 球形风化现象：岩石中因发育多组裂隙，在风化作用下趋于球形化的现象。常见于较细、均质岩石中，如粉砂岩、凝灰岩、火山熔岩中。,细砂岩、中浅层侵入岩等岩性均一的岩石最易发生,3）气候的影响： 温度、降雨性质及降雨量都取决于某地区的气候情况 炎热潮湿
8、区化学生物风化作用十分强烈，干旱、半干旱区以温差风化为主，寒冷冰冻区以冰劈作用为主。 气候对风化作用的程度、类型和深度影响也是显著的,4）地形条件： 地形高低造成气候垂直分带；阳坡比阴坡风化作用强,地势起伏地势起伏大的山区，陡峻地带，基岩裸露，物理风化作用活跃，但不易堆积；地势低缓地带，松散的风化产物较厚。,砂岩风化地貌 (丹霞地貌),花岗岩风化地貌,花岗岩风化地貌,风化壳：由残积物和土壤在陆地上构成的，厚薄不均的不连续薄壳。 古风化壳：地质时期形成、已经成岩但仍保留相应特征的风化壳 风化壳的垂直分带结构：土壤层、残积层、半风化层,5 风化壳的组成与结构,风化壳的垂向结构,土壤层：经过生物风化
9、作用的改造而富含腐殖质的残积物。 残积层：经长期物理和化学风化作用后残留在原地的风化产物。 半风化层：遭受初步风化作用影响、岩石的结构、构造和成分尚未发生彻底变化的岩石部分,风 化 壳 与 土 壤,腐殖质层（O）,淋 溶 层 （A）,淀积层 （B）,半风化层（C）,O、A、B层合称为土体，是成土作用最为活跃的层次和真正意义上的土壤层。,腐殖质是一种复杂化合物的混合物，通常呈黑色或棕色，性质为胶体状。它具有比土壤无机组成中粘粒更强的吸持水分和养分离子的能力，因此，少量的腐殖质就能显著提高土壤的肥力。,风化作用的元素序列与发展阶段,昆仑山顶风化壳,古风化壳,现代风化壳,风化壳的研究意义,矿产资源：形成有价值的锡石、金刚石、钨、铂等残积砂矿和铁、锰、铝等矿床。风化壳中元素的丰度和铁帽又是寻找原生矿床的良好标志。 表层土壤是人们生存的宝贵资源 松散物质影响水利工程建筑：稳固性和渗漏性。 研究古气候、古地理情况：形成风化壳反映该区经历长期风化，且根据风化壳中风化产物的厚度和成分，又能推断当时的气候条件。,Class Over,
