沉积岩形成与演化学习教案.pptx

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1、会计学1沉积岩形成沉积岩形成(xngchng)与演化与演化第一页，共76页。n n风化作用的产物及其它来源的沉积物质少量残留原地风化作用的产物及其它来源的沉积物质少量残留原地n n大部分将进入搬运状态向沉积盆地转移。大部分将进入搬运状态向沉积盆地转移。n n沉沉积积物物在在搬搬运运中中仍仍会会发发生生机机械械破破碎碎和和化化学学分分解解新新矿矿物物(kungw)n n介质搬运能力减弱，无力携带所搬运的沉积物介质搬运能力减弱，无力携带所搬运的沉积物沉积沉积n n沉积下来的沉积物沉积下来的沉积物n n长期固定下来不再移动，长期固定下来不再移动，n n地地壳壳上上升升，侵侵蚀蚀基基准准面面下下降降，

2、流流体体流流速速加加快快重重新新发生侵蚀并被再次被搬运发生侵蚀并被再次被搬运第1页/共75页第二页，共76页。n n风化、搬运和沉积是三个连续而又独立风化、搬运和沉积是三个连续而又独立的阶段，但有时的阶段，但有时(yush)相互交替和重相互交替和重复，尤其是搬运和沉积作用，是一对矛复，尤其是搬运和沉积作用，是一对矛盾。盾。第2页/共75页第三页，共76页。沉积物发生搬运和沉积的地质营力（搬运介质沉积物发生搬运和沉积的地质营力（搬运介质沉积物发生搬运和沉积的地质营力（搬运介质沉积物发生搬运和沉积的地质营力（搬运介质(jizh)(jizh)）流水流水流水流水风（大气）风（大气）风（大气）风（大气）

3、冰川冰川冰川冰川重力重力重力重力生物生物生物生物 第3页/共75页第四页，共76页。第4页/共75页第五页，共76页。第5页/共75页第六页，共76页。第6页/共75页第七页，共76页。第7页/共75页第八页，共76页。n n按按沉沉积积物物被被搬搬运运(bnyn)(bnyn)和和沉沉积积的的方方式式不不同同可可以分为：以分为：n n1.1.机械机械/物理搬运物理搬运(bnyn)(bnyn)和沉积作用和沉积作用n n碎屑碎屑+新生成物质新生成物质+火山碎屑火山碎屑+宇宙源物质宇宙源物质n n2.2.化学搬运化学搬运(bnyn)(bnyn)和沉积作用和沉积作用n n溶解物质、深层卤水溶解物质、深

4、层卤水n n生物化学搬运生物化学搬运(bnyn)(bnyn)和沉积作用和沉积作用n n溶解物质深层卤水生物源物质溶解物质深层卤水生物源物质n n3.3.生物搬运生物搬运(bnyn)(bnyn)和沉积作用和沉积作用n n生物源物质生物源物质第8页/共75页第九页，共76页。一、流体一、流体一、流体一、流体(lit(lit)的几个基本概念和基础知识的几个基本概念和基础知识的几个基本概念和基础知识的几个基本概念和基础知识第二节 机械搬运(bnyn)与沉积作用（一）牛顿流体和非牛顿流体（一）牛顿流体和非牛顿流体第9页/共75页第十页，共76页。dudy=dudyabcd牛顿牛顿(ni dn)内摩擦定律

5、内摩擦定律a:牛顿流体牛顿流体 水水,空气空气(kngq)b:宾厄姆流体宾厄姆流体(lit)牙膏牙膏,高蜡低温原油高蜡低温原油水泥砂浆水泥砂浆,c:拟塑性流体拟塑性流体高分子聚合物溶液，血液，沙拉酱高分子聚合物溶液，血液，沙拉酱d:膨胀流体膨胀流体高浓度挟砂水流，淀粉糊，阿拉伯树胶高浓度挟砂水流，淀粉糊，阿拉伯树胶非时变性非牛顿流体非时变性非牛顿流体第10页/共75页第十一页，共76页。n n（二）层流、紊流和雷诺数（二）层流、紊流和雷诺数n n两两种种流流动动(lidng)型型态态层层流流与与紊紊流流/湍湍流流/涡流涡流n n层流层流 紊流紊流第11页/共75页第十二页，共76页。n n雷诺

6、数（Re,Reynolds numbers）层流和紊流的判别标准n n惯性力与粘滞力之间的关系，描述流体(lit)的流动状态n nRe惯性力/粘滞力V2d2/VdVd/n nRe1 层流n nRe140 临界流n nRe 40 紊流 第12页/共75页第十三页，共76页。层流层流(cn li)和紊流和紊流紊流水体与固体边界接触处，流体运动紊流水体与固体边界接触处，流体运动(yndng)型态仍属层流，称为层流底层。层型态仍属层流，称为层流底层。层流底层的厚度随雷诺数的增加而减少。层流底层的存在对碎屑沉积物的搬运和沉积流底层的厚度随雷诺数的增加而减少。层流底层的存在对碎屑沉积物的搬运和沉积起着重要

7、的控制作用，使碎屑沉积物在其与流体之间的界面上发生沉积和搬运的交起着重要的控制作用，使碎屑沉积物在其与流体之间的界面上发生沉积和搬运的交替作用。替作用。第13页/共75页第十四页，共76页。n n（三）缓流、急流和佛罗德数（三）缓流、急流和佛罗德数（三）缓流、急流和佛罗德数（三）缓流、急流和佛罗德数（FrFrFrFr）n n明渠水流明渠水流明渠水流明渠水流(shuli)(shuli)(shuli)(shuli)n n急流、缓流和临界流三种流态急流、缓流和临界流三种流态急流、缓流和临界流三种流态急流、缓流和临界流三种流态n n判别标志为佛罗德数（判别标志为佛罗德数（判别标志为佛罗德数（判别标志为

8、佛罗德数（Fr Fr Fr Fr，Froude number Froude number Froude number Froude number）n nFrFrFrFr惯性力惯性力惯性力惯性力/重力（重力（重力（重力（V2/DV2/DV2/DV2/D）/g/g/g/gV2/V2/V2/V2/（gDgDgDgD）n n n n 标志惯性力与重力之间的关系标志惯性力与重力之间的关系标志惯性力与重力之间的关系标志惯性力与重力之间的关系n n 描述流体的运动强度描述流体的运动强度描述流体的运动强度描述流体的运动强度第14页/共75页第十五页，共76页。Fr1：急流，水浅流急：急流，水浅流急上部流动体制

9、上部流动体制(tzh)，高流态，高流态Fr1：临界流，过渡流态：临界流，过渡流态Fr1：缓流，水深流缓：缓流，水深流缓下部流动体制下部流动体制(tzh)，低流态，低流态第15页/共75页第十六页，共76页。第16页/共75页第十七页，共76页。类别类别牵引流牵引流重力流重力流流体性质流体性质牛顿流体牛顿流体非牛顿流体非牛顿流体密度密度低低高（高（1.08，海水比重），海水比重）水动力学机制水动力学机制地形、潮流或风地形、潮流或风重力重力液固相液固相分明分明不分不分搬运介质搬运介质流水、空气流水、空气沉积物沉积物搬运动力搬运动力推力、负荷力推力、负荷力重力重力搬运方式搬运方式滚动、跳跃、悬浮滚动

10、、跳跃、悬浮悬浮悬浮运动关系运动关系水主动，颗粒被动水主动，颗粒被动水被动，颗粒主动水被动，颗粒主动搬运物质搬运物质碎屑物质、溶解物质碎屑物质、溶解物质碎屑物质为主碎屑物质为主沉积作用沉积作用流速、能量减小流速、能量减小能力减小转化或稀释能力减小转化或稀释沉积环境沉积环境地形变化较小地形变化较小山前或斜坡及其下游方向山前或斜坡及其下游方向沉积构造沉积构造各种类型层理各种类型层理粒序粒序/递变层理递变层理牵引流和重力(zhngl)流的区别第17页/共75页第十八页，共76页。有重要地质意义有重要地质意义(yy)的流体：的流体：碎屑流（层流碎屑流（层流(cn li)）牵引(qinyn)流（紊流）不

11、同的流动机制不同的流动机制产生产生不同不同的结构和构造的结构和构造可以用水力学机制来解释可以用水力学机制来解释不同结构和构造不同结构和构造自然界在的流体大多是紊自然界在的流体大多是紊流，紊流更为重要流，紊流更为重要第18页/共75页第十九页，共76页。牵引牵引(qinyn)流沉积物重力流流沉积物重力流牛顿流体非牛顿流体牛顿流体非牛顿流体层流层流(cn li)紊流紊流急流急流(jli)缓流缓流第19页/共75页第二十页，共76页。二、碎屑颗粒在流水二、碎屑颗粒在流水(lishu)中中的的搬运和沉积作用搬运和沉积作用n n什么性质的流体？什么性质的流体？n n河水、海水、湖水、风、冰川河水、海水、

12、湖水、风、冰川n n物源区在哪儿？物源区在哪儿？n n山区（剥蚀山区（剥蚀(bsh)(bsh)区）、陆地岸边区）、陆地岸边n n搬运的起点在哪儿？搬运的起点在哪儿？n n山区（剥蚀山区（剥蚀(bsh)(bsh)区）、陆地岸边区）、陆地岸边第20页/共75页第二十一页，共76页。（一）受力分析（一）受力分析1.有有效效重重力力（w）：颗颗粒粒(kl)受受到到的的重重力力和和浮力之差浮力之差2.粘粘结结力力（Pc）：颗颗粒粒(kl)表表面面的的水水膜膜所所造造成的粘结力成的粘结力 3.水水平平推推移移力力（Px）：水水流流作作用用于于颗颗粒粒(kl)顺水流方向的力顺水流方向的力4.垂直上举力（垂直

13、上举力（Py）：垂直向上，产生原因：）：垂直向上，产生原因：水体浮力（已计算在有效重力中）；水体浮力（已计算在有效重力中）；颗粒颗粒(kl)上下因流速差而引起的压力差；上下因流速差而引起的压力差；紊流中存在涡流的扬举作用紊流中存在涡流的扬举作用/上举涡力上举涡力 PfPxPyPcw水流水流(shuli)方向方向第21页/共75页第二十二页，共76页。n n（二）流体搬运碎屑物质的方式（二）流体搬运碎屑物质的方式n n推移搬运（滚动推移搬运（滚动(gndng)+跳跃）跳跃）床沙载荷床沙载荷(bed load)，粗，粗n n悬浮搬运悬浮搬运悬移载荷（悬移载荷（suspend load），），细细n

14、 n载荷：流体中被搬运的沉积物，也叫负载，载荷：流体中被搬运的沉积物，也叫负载，负荷。负荷。第22页/共75页第二十三页，共76页。滚动滚动跳跃跳跃悬浮悬浮推移载荷推移载荷悬移载荷悬移载荷第23页/共75页第二十四页，共76页。第24页/共75页第二十五页，共76页。第25页/共75页第二十六页，共76页。第26页/共75页第二十七页，共76页。第27页/共75页第二十八页，共76页。n n（三）（三）尤尔斯特隆图解尤尔斯特隆图解n n开始搬运速度开始搬运速度(sd)(sd)（V V开）：开）：n n流水把处于静止状态的碎屑物质开始搬运走流水把处于静止状态的碎屑物质开始搬运走所需的流速所需的流

15、速n n继续搬运速度继续搬运速度(sd)(sd)（V V继）：继）：n n流水维持碎屑物质继续搬运所需要的流速。流水维持碎屑物质继续搬运所需要的流速。n nV V开开VV继继第28页/共75页第二十九页，共76页。两线：两线：开始搬运曲线开始搬运曲线/继续搬继续搬运曲线运曲线三区：三区：剥蚀区剥蚀区/搬运区搬运区/沉积沉积区区三段：三段：砾级砾级 难搬易沉难搬易沉 山区山区(shnq)粉砂和泥级粉砂和泥级 难搬难沉难搬难沉 深水深水砂级砂级 易搬易沉易搬易沉 分布最分布最广广搬运搬运(bnyn)和沉积的和沉积的决定因素粒径和流速决定因素粒径和流速搬运搬运(bnyn)区区侵蚀区侵蚀区沉积区沉积区

16、第29页/共75页第三十页，共76页。泥粉砂砂砾泥粉砂砂砾剥蚀剥蚀(bsh)区区沉积沉积(chnj)区区搬运搬运(bnyn)区区第30页/共75页第三十一页，共76页。n n（四）机械沉积作用（四）机械沉积作用n n主要是流水的动力主要是流水的动力(dngl)不足以克不足以克服碎屑的重力时，碎屑物质就会沉积服碎屑的重力时，碎屑物质就会沉积下来。下来。n n碎屑物质在静水中下沉碎屑物质在静水中下沉n n颗粒越大，比重越大，沉积速率就越颗粒越大，比重越大，沉积速率就越大。大。第31页/共75页第三十二页，共76页。颗粒间的碰撞和摩擦颗粒间的碰撞和摩擦流体对颗粒的分选作用流体对颗粒的分选作用化学分解

17、和机械破碎化学分解和机械破碎(p su)作用作用碎屑物质在长距离搬运过程中要发生碎屑物质在长距离搬运过程中要发生一系列的变化一系列的变化第32页/共75页第三十三页，共76页。（五五）碎碎屑屑物物质质在在流流水水搬运中的变化搬运中的变化矿物成分矿物成分不稳定组分不稳定组分(zfn)减少减少稳定组分稳定组分(zfn)增加增加粒度（颗粒大小）粒度（颗粒大小）变细，分选变好变细，分选变好颗粒形状颗粒形状圆度与球度变好圆度与球度变好第33页/共75页第三十四页，共76页。三、碎屑物质在海湖水体中的搬运(bnyn)和沉积作用四、碎屑物质在空气中的搬运(bnyn)和沉 积作用五、碎屑物质在冰川中的搬运(b

18、nyn)和沉 积作用第34页/共75页第三十五页，共76页。第35页/共75页第三十六页，共76页。第36页/共75页第三十七页，共76页。第37页/共75页第三十八页，共76页。第三节第三节 化学化学(huxu)(huxu)搬搬运和沉积作用运和沉积作用第38页/共75页第三十九页，共76页。搬运物质：溶解搬运物质：溶解(rngji)物质及部分新生物质及部分新生成物质成物质搬运方式：胶体溶液或真溶液搬运方式：胶体溶液或真溶液Al、Fe、Mn、Si的氧化物难溶于水，常呈胶的氧化物难溶于水，常呈胶体溶液搬运；体溶液搬运；Ca、Na、Mg的盐类则常呈真溶液搬运的盐类则常呈真溶液搬运第39页/共75页

19、第四十页，共76页。（一）胶体溶液的特点（一）胶体溶液的特点受重力受重力(zhngl)影响极其微弱；影响极其微弱；扩散能力很弱；扩散能力很弱；类型有正负之分类型有正负之分正胶体，表面带正电荷，正胶体，表面带正电荷，Fe、Al含水氧化物胶含水氧化物胶体；体；负胶体，表面带负电荷，负胶体，表面带负电荷，Si、Mn氧化物，氧化物，Pb、Cu硫化物；硫化物；具有吸附现象具有吸附现象一、胶体溶液物质的搬运一、胶体溶液物质的搬运(bnyn)与沉与沉积积 胶体溶液胶体溶液-介于粗分散系介于粗分散系(悬浮液悬浮液)和离子和离子(lz)(lz)分散系分散系(真溶液真溶液)间，粒子直径介于间，粒子直径介于1 11

20、00m100m间，多呈分子状态。间，多呈分子状态。第40页/共75页第四十一页，共76页。n n（二）胶体溶液稳定的因素（二）胶体溶液稳定的因素搬运搬运n n布朗运动可抗衡重力作用，不使胶粒下沉。布朗运动可抗衡重力作用，不使胶粒下沉。n n同种电荷的胶粒之间的排斥力。同种电荷的胶粒之间的排斥力。n n扩扩散散层层和和双双电电子子层层中中反反离离子子和和溶溶剂剂的的亲亲和和作作用用，形成的溶剂化膜，缓冲和阻碍粒子的碰撞。形成的溶剂化膜，缓冲和阻碍粒子的碰撞。n n溶溶解解物物质质(wzh)就就可可以以胶胶体体溶溶液液的的形形式式被搬运走。被搬运走。第41页/共75页第四十二页，共76页。n n（

21、三）促使胶体聚集和沉淀的因素（三）促使胶体聚集和沉淀的因素（三）促使胶体聚集和沉淀的因素（三）促使胶体聚集和沉淀的因素沉积原因沉积原因沉积原因沉积原因n n1.1.正负胶体相遇正负胶体相遇正负胶体相遇正负胶体相遇(xin(xin y)“y)“相互聚沉相互聚沉相互聚沉相互聚沉”。n n2.2.电解质作用电解质作用电解质作用电解质作用n n3.3.蒸发作用蒸发作用蒸发作用蒸发作用n n4.4.穿透能力较强的辐射线穿透能力较强的辐射线穿透能力较强的辐射线穿透能力较强的辐射线n n5.5.溶液的溶液的溶液的溶液的pHpH和和和和EhEh值值值值n n6.6.温度增加，剧烈振荡，大气放电，毛细管作用等。

22、温度增加，剧烈振荡，大气放电，毛细管作用等。温度增加，剧烈振荡，大气放电，毛细管作用等。温度增加，剧烈振荡，大气放电，毛细管作用等。n n（四）胶体沉积物的特点（四）胶体沉积物的特点（四）胶体沉积物的特点（四）胶体沉积物的特点第42页/共75页第四十三页，共76页。二、真溶液物质二、真溶液物质(wzh)的搬运和沉积作的搬运和沉积作用用n n真溶液物质：母岩风化真溶液物质：母岩风化(fnghu)产生的产生的Cl、S、Ca、Na、Mg、K等还包括部分等还包括部分Fe、Mn、Al和硅。和硅。n n真溶液物质搬运及沉积作用的根本控制因素真溶液物质搬运及沉积作用的根本控制因素是溶解度。是溶解度。n n溶

23、解度大，易搬难沉；反之，易沉难搬。溶解度大，易搬难沉；反之，易沉难搬。第43页/共75页第四十四页，共76页。n n溶解度以外的溶解度以外的 其它其它(qt)影响因素影响因素n n1.介质的酸碱度（介质的酸碱度（pH值）值）n n（1）某某些些溶溶解解物物质质的的溶溶解解度度随随pH值值增增大大而而变化变化n n酸性介质条件下，酸性介质条件下，SiO2沉淀而沉淀而CaCO3溶解溶解n n在碱性介质中则相反。在碱性介质中则相反。n n（2）随随pH值值变变化化，某某些些溶溶解解物物质质沉沉淀淀形形式式不同不同n n铁铁 pH 2 3以以 Fe(OH)3沉沉 淀淀，pH=5以以Fe(OH)2沉沉淀

24、淀。pH=67，溶溶液液含含CO2，以以FeCO3沉沉淀淀。Fe2+和和Fe3+沉沉淀淀时时所所需需Eh值值也也不同。锰的情况同铁类似。不同。锰的情况同铁类似。第44页/共75页第四十五页，共76页。第45页/共75页第四十六页，共76页。n n2.介质的氧化介质的氧化还原电位还原电位(din wi)（Eh值）值）n nEh值对铁、锰等变价元素的溶解和沉淀影响很大值对铁、锰等变价元素的溶解和沉淀影响很大第46页/共75页第四十七页，共76页。n n3.温度和压力温度和压力(yl)n n（1）一一般般物物质质的的溶溶解解度度随随温温度度升升高高而而增大增大n n（2）压压力力(yl)对对溶溶液液

25、中中CO2含含量量影影响响很大很大n n4.溶液中溶液中CO2的含量的含量n n对碳酸盐的沉淀和溶解度有很大的影响对碳酸盐的沉淀和溶解度有很大的影响n nCaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。n nCO2浓浓度度增增高高，平平衡衡向向右右移移动动，CaCO3溶解，反之，向左移动，溶解，反之，向左移动，CaCO3沉淀。沉淀。n n水中水中CO2含量与温度、压力含量与温度、压力(yl)有关有关n n5.其它其它-气候、蒸发作用气候、蒸发作用第47页/共75页第四十八页，共76页。第四节第四节 生物生物(shngw)的搬运和沉积作的搬运和沉积作用用n n生物作为一种搬运营力意义较小，沉积作

26、用意义重大。生物作为一种搬运营力意义较小，沉积作用意义重大。生物作为一种搬运营力意义较小，沉积作用意义重大。生物作为一种搬运营力意义较小，沉积作用意义重大。n n藻藻藻藻类类类类和和和和细细细细菌菌菌菌等等等等微微微微生生生生物物物物沉沉沉沉积积积积作作作作用用用用巨巨巨巨大大大大，数数数数量量量量多多多多、分分分分布布布布广广广广、繁繁繁繁殖殖殖殖快快快快、适适适适应性强，出现早。应性强，出现早。应性强，出现早。应性强，出现早。n n一、直接作用一、直接作用一、直接作用一、直接作用生物遗体直接堆积成岩或沉积矿床生物遗体直接堆积成岩或沉积矿床生物遗体直接堆积成岩或沉积矿床生物遗体直接堆积成岩或

27、沉积矿床n n光光光光合合合合作作作作用用用用或或或或吸吸吸吸取取取取养养养养料料料料(ynglio)(ynglio)形形形形成成成成有有有有机机机机体体体体，吸吸吸吸取取取取介介介介质质质质中中中中钙钙钙钙、磷磷磷磷、硅无机盐硅无机盐硅无机盐硅无机盐,形成外壳和骨骼。形成外壳和骨骼。形成外壳和骨骼。形成外壳和骨骼。n n有有有有机机机机质质质质部部部部分分分分埋埋埋埋藏藏藏藏下下下下来来来来经经经经生生生生物物物物化化化化学学学学演演演演化化化化，可可可可形形形形成成成成石石石石油油油油、天天天天然然然然气气气气、煤煤煤煤以以以以及油页岩等。及油页岩等。及油页岩等。及油页岩等。n n无无无无

28、机机机机的的的的生生生生物物物物外外外外壳壳壳壳和和和和骨骨骨骨骼骼骼骼经经经经富富富富集集集集堆堆堆堆积积积积后后后后可可可可形形形形成成成成岩岩岩岩石石石石或或或或矿矿矿矿床床床床，如如如如生生生生物物物物骨骨骨骨骼骼骼骼石石石石灰灰灰灰岩岩岩岩、生生生生物物物物磷磷磷磷块块块块岩岩岩岩、硅硅硅硅藻藻藻藻土土土土、白白白白垩垩垩垩等等等等。有有有有些些些些生生生生物物物物原原原原来来来来就就就就营营营营群群群群体体体体生生生生活活活活，在在在在生生生生活活活活过过过过程程程程中中中中通通通通过过过过生生生生物物物物分分分分泌泌泌泌作作作作用用用用以以以以及及及及生生生生物物物物粘粘粘粘结结

29、结结作作作作用用用用形形形形成成成成坚坚坚坚固固固固骨架，不需要经过成岩作用就能直接成为岩石，如礁灰岩。骨架，不需要经过成岩作用就能直接成为岩石，如礁灰岩。骨架，不需要经过成岩作用就能直接成为岩石，如礁灰岩。骨架，不需要经过成岩作用就能直接成为岩石，如礁灰岩。第48页/共75页第四十九页，共76页。n n二、间接作用二、间接作用n n1.生物化学沉积作用生物化学沉积作用n n是是指指生生物物的的生生命命活活动动过过程程或或生生物物遗遗体体分分解解过过程程引引起起介介质质物物理理化化学学环环境境变变化化，使使某某些些溶溶解解物物质质沉沉淀淀，或或由由于于有有机机质质吸吸附附作作用用使使某某些些元

30、元素素沉沉积积。生生物物产产生生H2S、NH3、CH4、O2等等气气体体或或吸吸收收CO2气气体体，影影响响介介质质环环境境的的物物化化条条件件，使使某某些些物物质质溶溶解解或或沉沉淀淀。有有机机质质分分解解使使介介质质变变成成还还原原环环境境。煤煤及及黑黑色色页页岩岩中中往往往往富富集集各各种种金金属属元元素素就就是是与与有有机机质质的的吸吸附附作作用用使使得得溶溶液液中中低低浓浓度元素得以沉淀有关。度元素得以沉淀有关。n n2.生物物理沉积作用生物物理沉积作用n n指指生生物物在在生生命命活活动动中中通通过过(tnggu)捕捕获获、粘粘结结或或障障积等作用使沉积物沉淀。积等作用使沉积物沉淀

31、。第49页/共75页第五十页，共76页。第五节第五节 沉积沉积(chnj)分异作用分异作用n n沉积分异作用概念沉积分异作用概念n n母母岩岩风风化化产产物物以以及及其其他他来来源源的的沉沉积积物物在在搬搬运运和和沉沉积积过过程程中中会会按按颗颗粒粒大大小小、形形状状(xngzhun)、比比重重、矿矿物物成成分分和和化化学学成成分分在在地地表表依依次次沉沉积积下下来来的的现现象象，也也叫叫地地表沉积分异作用。表沉积分异作用。n n机械分异作用：主要受物理原理支配，见于碎屑岩中；机械分异作用：主要受物理原理支配，见于碎屑岩中；n n化化学学分分异异作作用用：主主要要受受化化学学原原理理支支配配，

32、见见于于溶溶解解物物质质沉积过程沉积过程第50页/共75页第五十一页，共76页。n n一、机械沉积分异作用一、机械沉积分异作用n n碎碎屑屑物物质质在在流流水水中中搬搬运运和和沉沉积积的的过过程程中中，将将按按粒粒度度、密密度度(md)、形形状状、成成分分等等差差异发生有序沉积的现象异发生有序沉积的现象n n物理分异物理分异n n与与之之对对立立的的是是“掺掺和和作作用用”或或“混混合合作作用用”、“混杂作用混杂作用”。第51页/共75页第五十二页，共76页。碎碎碎碎屑屑屑屑物物物物质质质质(wzh)(wzh)在在在在流流流流水水水水搬搬搬搬运运运运中中中中的的的的变变变变化化化化矿物成分矿物

33、成分矿物成分矿物成分不稳定组分减少不稳定组分减少不稳定组分减少不稳定组分减少稳定组分增加稳定组分增加稳定组分增加稳定组分增加粒度（颗粒大小）粒度（颗粒大小）粒度（颗粒大小）粒度（颗粒大小）变细，分选变好变细，分选变好变细，分选变好变细，分选变好颗粒形状颗粒形状颗粒形状颗粒形状圆度与球度变好圆度与球度变好圆度与球度变好圆度与球度变好第52页/共75页第五十三页，共76页。碎屑物质在流水中搬运及沉积过程中碎屑物质在流水中搬运及沉积过程中发生矿物成分、粒度、形状等方面的变化发生矿物成分、粒度、形状等方面的变化是受颗粒间的碰撞和摩擦是受颗粒间的碰撞和摩擦流体对颗粒的分选作用流体对颗粒的分选作用化学化学

34、(huxu)分解和机械破碎作用的影响分解和机械破碎作用的影响与机械沉积分异作用机制不同！与机械沉积分异作用机制不同！第53页/共75页第五十四页，共76页。n n1.颗粒大小分异n n从上游到下游，粒度由大到小、分选由差变好；n n2.比重分异n n体积小比重大和比重小体积大的沉积物可能一起堆积，如含金砾岩。n n3.形状分异n n片状颗粒比等轴粒状颗粒搬运得远；n n圆度和球度高的滚动颗粒更易于搬运。n n4.矿物成分分异n n 颗粒比重和形状同矿物成分密切相关，颗粒大小与矿物物性有关(yugun)，如脆性、解理、硬度等第54页/共75页第五十五页，共76页。n机械沉积分异结果机械沉积分异结

35、果n随搬运距离的增长随搬运距离的增长(zngzhng)(zngzhng)n碎屑物质的矿物成分趋向简单碎屑物质的矿物成分趋向简单n稳定组分增多稳定组分增多n重矿物含量减少重矿物含量减少n粒度变细粒度变细n分选、磨圆变好分选、磨圆变好第55页/共75页第五十六页，共76页。n n二、化学沉积分异作用二、化学沉积分异作用(zuyng)n n溶溶解解物物质质由由于于化化学学活活泼泼性性或或溶溶解解度度的的差差异异，以以及及受受所所处处环环境境pH和和Eh的的影影响响，将将按按一一定定的的顺序依次从溶液中沉淀出来的现象。顺序依次从溶液中沉淀出来的现象。氧化物氧化物磷酸盐磷酸盐硅酸盐硅酸盐碳酸盐碳酸盐硫酸

36、盐和卤化物硫酸盐和卤化物(普斯托瓦洛夫普斯托瓦洛夫(lu f),1954)(lu f),1954)第56页/共75页第五十七页，共76页。第57页/共75页第五十八页，共76页。n n三、两种分异作用的关系及其地质意义三、两种分异作用的关系及其地质意义n n并存并存n n机械沉积机械沉积(chnj)分异作用早些，化学沉积分异作用早些，化学沉积(chnj)分异作用晚些。分异作用晚些。n n形成各种类型的机械沉积形成各种类型的机械沉积(chnj)岩和化学岩和化学沉积沉积(chnj)岩以及相应的沉积岩以及相应的沉积(chnj)矿矿产，分异越彻底，对矿产形成越有利。产，分异越彻底，对矿产形成越有利。第

37、58页/共75页第五十九页，共76页。第六节第六节 正常正常(zhngchng)沉积作用和事件沉积作用和事件沉积作用沉积作用（均变论和灾变论）（均变论和灾变论）n n一、正常沉积作用一、正常沉积作用一、正常沉积作用一、正常沉积作用n n在正常情况或条件在正常情况或条件在正常情况或条件在正常情况或条件(tiojin)(tiojin)下发生的，有明显机械沉积分异作用下发生的，有明显机械沉积分异作用下发生的，有明显机械沉积分异作用下发生的，有明显机械沉积分异作用的，缓慢的、均匀变化的沉积作用，一般发生在河流、湖泊和海洋。的，缓慢的、均匀变化的沉积作用，一般发生在河流、湖泊和海洋。的，缓慢的、均匀变化

38、的沉积作用，一般发生在河流、湖泊和海洋。的，缓慢的、均匀变化的沉积作用，一般发生在河流、湖泊和海洋。n n二二二二 、事件沉积作用、事件沉积作用、事件沉积作用、事件沉积作用n n由于重力、洪水、火山爆发、风暴等因素所引起的阵发性的、突然由于重力、洪水、火山爆发、风暴等因素所引起的阵发性的、突然由于重力、洪水、火山爆发、风暴等因素所引起的阵发性的、突然由于重力、洪水、火山爆发、风暴等因素所引起的阵发性的、突然性的或灾变性的（搬运和）沉积作用，也叫幕式沉积作用性的或灾变性的（搬运和）沉积作用，也叫幕式沉积作用性的或灾变性的（搬运和）沉积作用，也叫幕式沉积作用性的或灾变性的（搬运和）沉积作用，也叫幕

39、式沉积作用第59页/共75页第六十页，共76页。n n三、两者关系三、两者关系n n可发生可发生(fshng)于同一沉积环境于同一沉积环境n n交替进行，互为消长关系交替进行，互为消长关系n n垂向上任一剖面可由正常沉积和事件沉积的垂向上任一剖面可由正常沉积和事件沉积的互层构成互层构成n n 对立统一论对立统一论第60页/共75页第六十一页，共76页。第七节第七节 沉积沉积(chnj)(chnj)后作用后作用n n一、沉积后作用的概念一、沉积后作用的概念n n沉积物形成以后到沉积岩的风化和变质沉积物形成以后到沉积岩的风化和变质作用以前作用以前n n这一演化阶段这一演化阶段(jidun)的所有变

40、化和作的所有变化和作用用n n 广义的成岩作用广义的成岩作用第61页/共75页第六十二页，共76页。变质变质(bin zh)作用作用成岩作用成岩作用(zuyng)自然界一般不自然界一般不存在存在(cnzi)此此种状态种状态温度温度深深度度第62页/共75页第六十三页，共76页。n n二、阶段划分二、阶段划分n n方案很多：粘土矿物、煤岩学、地球化学环方案很多：粘土矿物、煤岩学、地球化学环境、埋深、综合境、埋深、综合n n在生产和科研时间中，一般在生产和科研时间中，一般(ybn)用中油用中油集团公司的划分规范，集团公司的划分规范，n n同生期、早成岩期、晚成岩期和表生期四大同生期、早成岩期、晚成

41、岩期和表生期四大阶段。阶段。第63页/共75页第六十四页，共76页。n n1.1.同生作用同生作用n n指沉积物刚刚沉积后而且尚与上覆水体指沉积物刚刚沉积后而且尚与上覆水体(shu(shu t)t)相接触时的变化，也称为相接触时的变化，也称为“海底风化作用海底风化作用”或或“海解作用海解作用”。第64页/共75页第六十五页，共76页。2.准同生作用准同生作用这一变化发生在同生作用后，沉积物已基本与水体脱离，但基本上还未脱离沉积时的环境主这一变化发生在同生作用后，沉积物已基本与水体脱离，但基本上还未脱离沉积时的环境主要指潮上带的疏松要指潮上带的疏松(sh sn)CaCO3沉积物被高镁粒间水白云化

42、的作用。沉积物被高镁粒间水白云化的作用。第65页/共75页第六十六页，共76页。3.成岩作用成岩作用是指沉积物已基本与上覆水体脱离的情况下，由疏松的沉积物转变是指沉积物已基本与上覆水体脱离的情况下，由疏松的沉积物转变(zhunbin)为固结的沉积岩的作用。为固结的沉积岩的作用。狭义的成岩作用狭义的成岩作用第66页/共75页第六十七页，共76页。n n4.4.后生作用后生作用n n泛泛指指沉沉积积岩岩形形成成以以后后，到到遭遭受受风风化化和和变变质质作作用以前用以前(yqin)(yqin)发生的变化或作用。发生的变化或作用。第67页/共75页第六十八页，共76页。n n5.5.表层后生作用表层后

43、生作用n n在在接接近近(jijn)(jijn)地地表表的的沉沉积积岩岩层层中中，主主要要是是在地下水面附近所发生的一些作用。在地下水面附近所发生的一些作用。第68页/共75页第六十九页，共76页。n n6.6.深部后生作用深部后生作用(zuyng)(zuyng)n n是是指指地地层层深深部部沉沉积积岩岩的的后后生生作作用用(zuyng)(zuyng)。深度可达深度可达600060008000m8000m。第69页/共75页第七十页，共76页。沉积岩的分类(fn li)第70页/共75页第七十一页，共76页。本章本章(bn zhn)重点第一节重点第一节n n沉积岩的形成包括哪些阶段？沉积岩的形

44、成包括哪些阶段？沉积岩的形成包括哪些阶段？沉积岩的形成包括哪些阶段？n n一、母岩的风化作用和产物一、母岩的风化作用和产物一、母岩的风化作用和产物一、母岩的风化作用和产物n n风化作用风化作用风化作用风化作用n n元素迁移系列元素迁移系列元素迁移系列元素迁移系列n n母岩风化的阶段性及其特征（以玄武岩为例）母岩风化的阶段性及其特征（以玄武岩为例）母岩风化的阶段性及其特征（以玄武岩为例）母岩风化的阶段性及其特征（以玄武岩为例）n n母岩风化产物（碎屑残留物质、化学风化物质、溶解物质）母岩风化产物（碎屑残留物质、化学风化物质、溶解物质）母岩风化产物（碎屑残留物质、化学风化物质、溶解物质）母岩风化产

45、物（碎屑残留物质、化学风化物质、溶解物质）n n风化壳风化壳风化壳风化壳n n二、沉积物的其它二、沉积物的其它二、沉积物的其它二、沉积物的其它(qt)(qt)来源来源来源来源n n沉积物的几大来源（母岩风化产物、生物物质、深源物质、宇宙物质）沉积物的几大来源（母岩风化产物、生物物质、深源物质、宇宙物质）沉积物的几大来源（母岩风化产物、生物物质、深源物质、宇宙物质）沉积物的几大来源（母岩风化产物、生物物质、深源物质、宇宙物质）第71页/共75页第七十二页，共76页。本章本章(bn zhn)重点第二节重点第二节n n一、流体的几个基本概念和基础知识一、流体的几个基本概念和基础知识n n碎屑物质被搬

46、运和沉积的方式碎屑物质被搬运和沉积的方式n n牛顿流体和非牛顿流体（牵引流和沉积物重力流）牛顿流体和非牛顿流体（牵引流和沉积物重力流）n n概念与区别概念与区别n n层流、紊流和雷诺数层流、紊流和雷诺数n n缓流、急流和佛罗德数缓流、急流和佛罗德数n nFr与流态的关系与流态的关系 n n二、碎屑颗粒在流水二、碎屑颗粒在流水(lishu)中的搬运和沉积作中的搬运和沉积作用用n n尤尔斯特隆图解尤尔斯特隆图解n n碎屑物质在流水碎屑物质在流水(lishu)搬运过程中的变化搬运过程中的变化第72页/共75页第七十三页，共76页。n n第三节第三节 溶解物质的搬运和沉积作用溶解物质的搬运和沉积作用n

47、 n一、胶体溶液物质的搬运与沉积一、胶体溶液物质的搬运与沉积n n二、真溶液物质的搬运和沉积作用二、真溶液物质的搬运和沉积作用n n第四节第四节 生物的搬运和沉积作用生物的搬运和沉积作用n n第第 五五 节节 沉沉 积积 分分 异异 作作 用用（概概 念念(ginin)(ginin)）n n第六节第六节 正常沉积作用和事件沉积作用正常沉积作用和事件沉积作用n n第七节第七节 沉积后作用（概念沉积后作用（概念(ginin)(ginin)）第73页/共75页第七十四页，共76页。Osborne Reynolds,（奥斯本，雷诺）（奥斯本，雷诺）1842-1912Mathematics，Cambri

48、dge,1867 engineering professor，University of Manchester，1868magnetism and electricityhydraulics and hydrodynamicsAn experimental investigation of the circumstances which determine whether the motion of water in parallel channels shall be direct or sinuous and of the law of resistance in parallel channels,1883.Reynolds number第74页/共75页第七十五页，共76页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第75页/共75页第七十六页，共76页。