沉积作用地球化学.ppt

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1、第九章 沉积作用地球化学沉积过程伴随着元素的分异和富集作用沉积作用地球化学一、物质的搬运和沉积过程（一）风化产物的搬运形式1.真溶液形式：简单阴、阳离子和络合离子溶解分子：如H2CO3沉积作用地球化学2.胶体形式正胶体和负胶体凝聚原因：正负胶体相遇溶液中电解质浓度增大3.机械形式沉积作用地球化学沉积作用地球化学（二）沉积过程元素分异的一般规律1.机械沉积如砂矿：Au,钛铁矿，锆石，独居石，金红石矿床等动力：风或水分异的控制因素：碎屑物的粒度和比重沉积作用地球化学2.化学沉积化学沉积中元素分异的一般规律是：风化过程中最难溶解的化合物最早沉积，较易溶解的化合物最晚沉积。其结果：使具有不同溶解度差异

2、的元素发生分异。溶解度规律：也可与碱酸的强弱相联系沉积作用地球化学3.生物化学沉积典型沉积物：（CaCO3,P2O5,SiO2）珊瑚，钙藻，腕足，腹足类硅藻，海绵，放射虫等控制沉积分异的因素：生物的选择性吸收，而不是溶度积沉积作用地球化学二、成岩过程中元素的再分配1.盆地沉积物中的环境特点（1）富水（20-80%）（2）Eh垂向与横向上的变化如沉积物上层（25-n cm）为氧化环境（Eh=+0.35-0伏）；下层为还原环境（Eh=-0.5伏）。沉积作用地球化学原因：O2和有机质的作用（3）pH值的变化与CO2含量和有机酸的含量有关，一般随深度pH增大沉积作用地球化学2.元素的迁移和再分配（1）

3、Eh 差异引起的元素迁移和再分配如较深处Eh低，Fe,Mn可呈Fe2+,Mn2+向浅处迁移，氧化为Fe3+,Mn4+而沉淀（成为铁锰质胶结物）沉积作用地球化学（2）pH值差异引起元素的迁移和再分配如SiO2从pH高处迁移出，CaCO3从pH值低处迁移出，结果造成碳酸盐岩石中形成SiO2结核，泥灰岩中形成碳酸盐结核。沉积作用地球化学（3）CO2含量差异引起当砂和黏土形成夹层时，由于砂层孔隙大使CO2易逃逸，结果使溶解的Fe,Mn,Ca,Mg等沉淀。沉积作用地球化学三、地球沉积环境的演化1.Fe(Si)建造：迁移性控制原因（O2,CO2）现象：大规模深水沉积发生于前寒武纪；寒武纪末期为滨海相沉积；

4、石炭纪只有陆相沉积铁矿；侏罗纪以后是风化残积型的红土型矿床。沉积作用地球化学物质来源：广泛发育的基性、超基性岩及其淋滤和火山喷发物质。有利的迁移条件：贫氧富CO2的大气。沉淀的原因：pH增加，Eh的增加。沉积作用地球化学2.碳酸岩和硫酸盐沉积前寒武纪较少化学沉积碳酸盐岩为什么？前寒武纪沉积物中缺乏石膏、硬石膏、重晶石等硫酸盐矿物为什么？3.红层(2.0Ga开始)浅水沉积物O2O+O3(紫外线作用)具有快和强的氧化作用沉积作用地球化学四、沉积作用的地球化学研究（一）沉积环境的地球化学标志1.海相与陆相地层的地球化学标志沉积作用地球化学沉积作用地球化学沉积作用地球化学2.沉积环境的氧化-还原条件标

5、志(1)根据同生指示矿物由菱铁矿(FeCO3)=海绿石(K,Na)2O(Mg,CaFe)O(Fe,Al)2O3xSiO2 yH2O=赤铁矿(Fe2O3)菱锰矿(MnCO3)=褐锰矿(Mn2O3)=硬锰矿(mMnOMnO2 nH2O)=软锰矿(MnO2)为从还原条件到氧化条件沉积作用地球化学(2)Fe2+/Fe3+比值还原环境：Fe2+Fe3+过渡环境：Fe2+=Fe3+氧化环境：Fe2+Fe3+沉积作用地球化学（二）物源研究沉积物中某些元素是稳定的，如REE,Th,Co,Sc,可以用来研究沉积物的物源以及构造演化（两大陆对接）等。沉积作用地球化学（三）构造环境研究典型构造环境，如岛弧，活动大陆边缘，被动大陆边缘的碎屑岩等具有明显不同的地球化学特征，因此可以用于研究其形成的构造环境。沉积作用地球化学沉积作用地球化学思考题：成岩过程中元素再分配的原因。沉积过程(环境)元素的分异及其意义。