03-第三四讲 沉积物的搬运和沉积.ppt

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1、第二节 机械沉积物的搬运和沉积作用 风风化化作作用用的的产产物物及及其其它它来来源源的的沉沉积积物物质质除除了了少少量量残残留留原地以外，大部分将进入搬运状态向沉积盆地转移。原地以外，大部分将进入搬运状态向沉积盆地转移。母岩风化：碎屑物质、新生成物质、溶解物质母岩风化：碎屑物质、新生成物质、溶解物质生物来源：生物硬体、生物软体生物来源：生物硬体、生物软体深部来源：岩浆、卤水、气热液深部来源：岩浆、卤水、气热液宇宙来源：陨石宇宙来源：陨石 -搬运、沉积作用的类型：物理、化学、生物搬运、沉积作用的类型：物理、化学、生物沉积物发生物质搬运和沉积作用的介质沉积物发生物质搬运和沉积作用的介质（搬运介质）

2、（搬运介质）-流水、风（大气）、冰川流水、风（大气）、冰川搬运动力搬运动力 ：-风、重力、流水、波浪、潮汐风、重力、流水、波浪、潮汐 -流体流体一、流体的几个基本概念和基础知识一）牛顿流体和非牛顿流体一）牛顿流体和非牛顿流体内摩擦定律内摩擦定律在在温温度度不不变变的的条条件件下下，随随着着流流速速梯梯度度变变化化，动动力力粘滞系数粘滞系数/运动粘滞系数始终保持一常数。运动粘滞系数始终保持一常数。服服从从内内摩摩擦擦定定律律牛牛顿顿流流体体牵牵引引流流（含含少少量量泥泥砂的流水：河流、波浪流、潮汐流、大气流等）砂的流水：河流、波浪流、潮汐流、大气流等）。不不服服从从内内摩摩擦擦定定律律非非牛牛顿

3、顿流流体体-重重力力流流（浊浊流流、泥石流、风暴流、狂风流等）泥石流、风暴流、狂风流等）。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）液固相液固相不分不分搬运介质搬运介质流水流水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、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

4、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流的区别牵引流和重力流的区别二）沉积物机械搬运的方式和床沙形态（一）（一）碎屑颗粒在流水中的受力分析碎屑颗粒在流水中的受力分析1.有效重力（有效重力（w）：）：颗粒受到的重力和浮力两者之差颗粒受到的重力和浮力两者之差2.粘结力（粘结力（Pc）：）：由颗粒表面的水膜所造成的粘结力由颗粒表面的水膜所造成的粘结力 3.水平推移力（水平推移力（Px）：）：水流作用于颗粒顺水流方向的力水流作用于颗粒顺水流方向的力4.垂直上

5、举力（垂直上举力（Py）：）：垂直向上，产生原因：垂直向上，产生原因：Py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）；颗粒上下因流速差而引起的压力差；颗粒上下因流速差而引起的压力差；Pc Px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 W 紊流的上举力大于层流。（二）沉积物的搬运方式、载荷（二）沉积物的搬运方式、载荷载荷：流体中被搬运的沉积物（载荷：流体中被搬运的沉积物（Load）载荷量：单位时间内流经某一横断面的沉积物总量载荷量：单位时间内流经某一横断面的沉积物总量搬运方式：搬运方式：沉积物：沉积物：溶解物质溶解物质-化学化学-溶解载荷（溶解载荷（

6、solutional load)碎屑物质碎屑物质 滚动、跳跃搬运滚动、跳跃搬运-推移（床沙）载荷推移（床沙）载荷(bed load),粗粗 悬浮搬运悬浮搬运悬移载荷（悬移载荷（suspended load）,细细（三）福劳德数（三）福劳德数（FrFr）与床沙形态与床沙形态1.1.佛罗德数（佛罗德数（FrFr）-判断水流状态的参数判断水流状态的参数FrFr惯性力惯性力/重力（重力（V V2 2/l/l）/g/gV V2 2/（lglg）标志惯性力与重力之间的关系、描述流体的运动强度标志惯性力与重力之间的关系、描述流体的运动强度明渠水流：河流、湖泊、海洋中的牵引流明渠水流：河流、湖泊、海洋中的牵引

7、流无压流无压流FrFr1 1：缓流，水深流缓缓流，水深流缓上部流动体制，低流态上部流动体制，低流态FrFr1 1：临界流，过渡流态临界流，过渡流态FrFr1 1：急流，水浅流急急流，水浅流急下部流动体制，高流态下部流动体制，高流态2.2.床沙（床沙（bedbed）形态（底形）形态（底形）-bedformbedform-流水在床沙表面流动时形成的几何形态，受流动强度（流水在床沙表面流动时形成的几何形态，受流动强度（FrFr）控制控制明渠水流随流动强度加大在床面依次出现下列床沙形态：明渠水流随流动强度加大在床面依次出现下列床沙形态：无无颗颗粒粒运运动动的的平平坦坦床床沙沙-沙沙纹纹-沙沙浪浪-沙沙

8、丘丘-过过渡渡型型-平平坦坦底底床床-逆逆行沙丘行沙丘-槽、坑槽、坑（四）层流、紊流和雷诺数（四）层流、紊流和雷诺数两种流动型态两种流动型态层流与紊流层流与紊流/涡流涡流层流层流缓慢流动，流体质点平行线状流动，彼此不相掺混。缓慢流动，流体质点平行线状流动，彼此不相掺混。紊流紊流充充满满旋旋涡涡的的流流动动，流流速速大大小小和和流流动动方方式式随随时时间间变变化化，流体质点运动轨迹极不规则，彼此掺混。流体质点运动轨迹极不规则，彼此掺混。层流层流 紊流紊流雷诺数（雷诺数（Re,Reynolds numbers Reynolds numbers）-判断层流和紊流的参数判断层流和紊流的参数惯性力与粘滞

9、力之间的关系，描述流体的流动状态惯性力与粘滞力之间的关系，描述流体的流动状态Re惯性力惯性力/粘滞力粘滞力V2d2/VdVd/Re1 层流、层流、Re140 临界流、临界流、Re 40 紊流紊流 流速流速 流面流面 扬举力扬举力 剪切力剪切力 搬运能力搬运能力 分布分布 层流层流 小小 稳定稳定 小小 小小 弱弱 下下 紊流紊流 大大 变化变化 大大 大大 强强 上上 自然界中流水多为紊自然界中流水多为紊流，使沉积物得以搬流，使沉积物得以搬运，层流类似于静水，运，层流类似于静水，易发生沉积易发生沉积二、碎屑颗粒在牵引流中的搬运和沉积作用一）碎屑颗粒在单向水流中的搬运、沉积作用一）碎屑颗粒在单向

10、水流中的搬运、沉积作用1。碎屑颗粒的搬运、沉积作用的条件。碎屑颗粒的搬运、沉积作用的条件受力分析：受力分析：动力：上举力：流速、水深动力：上举力：流速、水深 水平推力：大小、密度水平推力：大小、密度 -流速、颗粒大小流速、颗粒大小-尤尔斯特隆用图解方式定量表示了颗粒大小、流速与尤尔斯特隆用图解方式定量表示了颗粒大小、流速与搬运、沉积的关系搬运、沉积的关系 -尤尔斯特隆图解尤尔斯特隆图解上举力水平推力阻力有效重力碎屑颗粒在流水中的搬运和沉积与流速和颗粒大小的关系碎屑颗粒在流水中的搬运和沉积与流速和颗粒大小的关系尤尔斯特隆图解尤尔斯特隆图解几个概念：几个概念：开始搬运速度（开始搬运速度（V开）：开

11、）：流水把处于静止状态的碎屑物质开始搬运走所需的流速流水把处于静止状态的碎屑物质开始搬运走所需的流速继续搬运速度（继续搬运速度（V继）：继）：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。V开开V继继尤尔斯特隆图解两条曲线：两条曲线：开始搬运曲线开始搬运曲线继续搬运曲线继续搬运曲线三个区：三个区：剥蚀区，搬运区和沉积区剥蚀区，搬运区和沉积区三个段：三个段：砾级砾级 难搬易沉难搬易沉 山区山区d2mm，V开大，V继大，VV开V继，小。粉砂和泥级粉砂和泥级 易搬难沉易搬难沉 深水深水 d0.01mm，V开大，V继很小，V很大，砂级砂级 易搬易沉易搬易沉 跳跃跳跃 分布

12、分布最广最广 0.12mm，V开最小，V继中等，V不大。剥蚀区剥蚀区搬运区搬运区沉积区沉积区搬运和沉积的决定因素搬运和沉积的决定因素粒径和流速粒径和流速2.2.碎屑颗粒在流水中的沉积作用碎屑颗粒在流水中的沉积作用斯托克实验公式：斯托克实验公式：V=(V=(2(d2(d1 1-d-d2 2)/(9)/(9)*gr)*gr2 2 适用于静水、室温、适用于静水、室温、r0.1mmr0.1mm 0.1mm 的的颗颗粒粒，下下沉沉速速度度与与其其半半径径平平方方根根成成正正比比。根根据据实实验验极极细细砂砂下下沉沉30m30m约约2 2小小时时，细细粘粘土土则则需需要要1 1年年；下下沉沉3000300

13、04000m4000m，极极细细砂砂需需要要1010天，细粘土需要天，细粘土需要100100年。年。二）、碎屑物质在空气中的搬运和沉积作用1.1.特点：特点：1 1）风只搬运碎屑物质）风只搬运碎屑物质2 2）搬运能力小，只搬运细颗粒）搬运能力小，只搬运细颗粒，相同速度，搬运能相同速度，搬运能力只有流水力只有流水1/3001/300。3 3）颗粒分选、磨圆好，常具霜面、棱面。）颗粒分选、磨圆好，常具霜面、棱面。4 4）作用空间大）作用空间大二）、碎屑物质在空气中的搬运和沉积作用2.2.搬运方式：搬运方式：跳跃跳跃0.5mm0.5mm（70-80%70-80%）；）；滚动滚动0.50.52mm2m

14、m（20%20%）；）；悬移悬移0.10.10.2mm0.2mm（10%10%）视风速可互相转化视风速可互相转化搬运作用的控制因素：搬运作用的控制因素：1 1）风速）风速2 2）碎屑颗粒的湿度）碎屑颗粒的湿度3 3）颗粒的大小）颗粒的大小尘暴的搬运和沉积：尘暴的搬运和沉积：0.05mm0.05mm的粉砂和粘土的粉砂和粘土3.3.沉积作用沉积作用 风速降低：障碍物风速降低：障碍物-障碍堆积障碍堆积 两股风相遇两股风相遇 问题：在平坦的沙漠中沙丘如何形成？问题：在平坦的沙漠中沙丘如何形成？沙丘形成以后，沙丘形成以后，起到障碍作用，起到障碍作用，可逐渐加高。可逐渐加高。沙丘的沉积：沙丘的沉积：砂供给

15、充足时，砂供给充足时，迎风面和背风迎风面和背风面均发生沉积面均发生沉积不足时，不足时，迎风面侵蚀迎风面侵蚀背风面沉积背风面沉积三)碎屑物质在海湖水体中的搬运和沉积作用Question:1.流水搬运的碎屑物质最终都要流入海洋、湖泊，那么是否流水搬运的碎屑物质最终都要流入海洋、湖泊，那么是否这些物质流入海洋、湖泊中就立即发生沉积呢？这些物质流入海洋、湖泊中就立即发生沉积呢？2.海洋、湖泊中除了流水搬运来的碎屑物质外，是否还有其海洋、湖泊中除了流水搬运来的碎屑物质外，是否还有其它来源的碎屑物质呢？它来源的碎屑物质呢？三）碎屑物质在海湖水体中的搬运和沉积作用海洋主要营力海洋主要营力:波浪波浪潮汐潮汐近

16、岸流近岸流风暴流风暴流浊流浊流等深流等深流湖泊主要营力湖泊主要营力:波浪波浪湖流湖流风暴流风暴流浊流浊流三、沉积物重力流的 机械搬运与沉积作用沉积物重力流（沉积物重力流（sediment gravity flow)sediment gravity flow)：在在重重力力作作用用下下，发发生生流流动动的的弥弥散散有有大大量量沉沉积积物物的的高高密密度度流体。流体。类型：类型：水上重力流：岩崩、颗粒流（火山碎屑流）水上重力流：岩崩、颗粒流（火山碎屑流）水下重力流：水下重力流：泥石流、颗粒流、沉积物液化流、浊流泥石流、颗粒流、沉积物液化流、浊流四、碎屑物质在冰川中的搬运和沉积作用现现代代冰冰川川覆

17、覆盖盖面面积积约约占占陆陆地地面面积积的的10%10%，在在地地质质历历史史中中的的一一些些时期地球上曾有广泛的冰川分布。时期地球上曾有广泛的冰川分布。特点：特点：1.1.冰川和浮冰冰川和浮冰固体搬运和沉积固体搬运和沉积 2.2.能力巨大，碎屑为主，数十数千吨浮于冰上或包于冰中能力巨大，碎屑为主，数十数千吨浮于冰上或包于冰中 3.3.搬运作用：搬运作用：1 1）塑性流动）塑性流动冰冰川自身重力使其下部处于塑性状态。川自身重力使其下部处于塑性状态。2 2）滑动）滑动底底部存在冰融水的现象部存在冰融水的现象 3 3）破裂面）破裂面内内部部 整体搬运整体搬运4.沉积作用：沉积作用：冰川消融，碎屑沉积

18、冰川消融，碎屑沉积-冰碛物。冰碛物。特点：特点：1 1）混杂堆积，没有分选和磨圆）混杂堆积，没有分选和磨圆2 2）冰川擦痕，特征）冰川擦痕，特征“丁丁”字痕、字痕、“V”V”形刻蚀形刻蚀坑。坑。五、碎屑颗粒在搬运和沉积作用中变化1.1.矿物成分矿物成分不不稳稳定定组组分分减减少少，稳稳定定组组分分增加增加2.2.粒度（颗粒大小）粒度（颗粒大小）变细，分选变好变细，分选变好3.3.颗粒形状颗粒形状圆度与球度变好圆度与球度变好第三节 溶解物质的搬运和沉积作用化学搬运和沉积作用搬运物质：溶解物质及部分新生成物质搬运物质：溶解物质及部分新生成物质搬运方式：胶体溶液或真溶液搬运方式：胶体溶液或真溶液Al

19、Al、FeFe、MnMn、SiSi的氧化物难溶于水，常的氧化物难溶于水，常呈胶体溶液搬运；呈胶体溶液搬运；CaCa、NaNa、MgMg的盐类则常呈真溶液搬运的盐类则常呈真溶液搬运 （一）胶体溶液的特点（一）胶体溶液的特点1.受重力影响极其微弱；受重力影响极其微弱；2.扩散能力很弱；扩散能力很弱；3.类型有正负之分类型有正负之分1)正胶体，表面带正电荷，如正胶体，表面带正电荷，如Fe、Al含水氧化物胶体；含水氧化物胶体；2)负负胶胶体体，表表面面带带负负电电荷荷，如如Si、Mn氧氧化化物物，Pb、Cu硫化物；硫化物；4.具有吸附现象具有吸附现象一、胶体溶液物质的搬运与沉积 一、胶体溶液物质的搬运

20、与沉积（二）胶体溶液稳定的因素（二）胶体溶液稳定的因素搬运搬运1.1.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。2.2.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。3.3.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，形形成成的的溶剂化膜，缓冲和阻碍粒子的碰撞。溶剂化膜，缓冲和阻碍粒子的碰撞。溶解物质就可以胶体溶液的形式被搬运走。溶解物质就可以胶体溶液的形式被搬运走。（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1.1.正正负负胶胶体体相相遇遇“相相互互聚聚沉沉”。SiOSiO2 2

21、胶胶体体同同氢氢氧氧化化铝铝胶胶体体相相遇遇后电荷中和，形成如高岭石沉淀。后电荷中和，形成如高岭石沉淀。2.2.电电解解质质作作用用-不不同同名名电电荷荷（电电解解质质）与与胶胶粒粒电电荷荷中中和和，胶胶体体降降低低电电动动电电势势，失失去去稳稳定定性性而而凝凝聚聚。海海水水有有大大量量电电解解质质，河河流流携携的的胶胶体体与与其其相相遇遇，形形成成凝凝胶胶沉沉淀淀，三三角角洲洲和和海海岸岸常常见见大大量量粘粘土土及及氧氧化化铁胶体沉积物，还能凝集成铁、铝、锰巨大沉积矿床。铁胶体沉积物，还能凝集成铁、铝、锰巨大沉积矿床。3.3.蒸蒸发发作作用用一一方方面面促促使使胶胶体体浓浓度度增增加加，胶胶

22、粒粒间间的的碰碰撞撞机机会会增增加加，另另一方面也增大了胶体溶液中电解质的浓度。一方面也增大了胶体溶液中电解质的浓度。4.4.穿透能力较强的辐射线穿透能力较强的辐射线-如带负电荷的如带负电荷的射线可使正胶体凝聚。射线可使正胶体凝聚。5.5.溶溶液液的的pHpH和和EhEh值值变变化化-胶胶体体沉沉淀淀时时都都有有一一定定的的pHpH和和EhEh值值。高高岭岭石石在在酸酸性性介介质质(pH(pH6.66.66.8)6.8)中中发发生生凝凝聚聚，蒙蒙脱脱石石在在碱碱性性介介质质(pH=7.8)(pH=7.8)中凝聚。中凝聚。6.6.温度增加温度增加，剧烈振荡，大气放电，毛细管作用等。，剧烈振荡，大

23、气放电，毛细管作用等。（四）（四）胶体沉积物的特点胶体沉积物的特点1.呈贝壳状断口。呈贝壳状断口。2.陈化脱水出现收缩裂隙，易敲击成尖棱角状碎块。陈化脱水出现收缩裂隙，易敲击成尖棱角状碎块。3.常呈钟乳状、肾状、豆状。常呈钟乳状、肾状、豆状。4.孔隙度较大，吸收性较强。孔隙度较大，吸收性较强。5.巨厚层、透镜状、结核状产出。巨厚层、透镜状、结核状产出。6.化学成分常不固定化学成分常不固定。常吸附不定量的水分、有机质及各种金属元素，二、真溶液物质的搬运和沉积作用真溶液物质：母岩风化产生真溶液物质：母岩风化产生的的ClCl、S S、CaCa、NaNa、MgMg、K K等还包括部分等还包括部分FeF

24、e、MnMn、AlAl和硅。和硅。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。溶解度大，易搬难沉；反之，难搬易沉。溶解度大，易搬难沉；反之，难搬易沉。除溶解度外，其它影响因素除溶解度外，其它影响因素1.1.介质的酸碱度（介质的酸碱度（pHpH值）值）（1 1）某某些些溶溶解解物物质质的的溶溶解解度度随随pHpH值增大而变化值增大而变化酸酸性性介介质质条条件件下下，SiOSiO2 2沉沉淀淀而而CaCOCaCO3 3溶解，溶解，碱性介质中则相反。碱性介质中则相反。（2 2）随随pHpH值值变变化化，某某些些溶溶解解物质沉淀形式不同。物质沉淀形式

25、不同。如如：AIAI在在pH=4-10pH=4-10时时最最稳稳定定，发生发生AlAl（OHOH）3 3沉淀沉淀pHpH4 4、1010时则易溶解时则易溶解2.2.介质的氧化介质的氧化还原电位（还原电位（EhEh值）值）EhEh值值对对铁铁、锰锰等等变变价价元元素素的的溶溶解解和和沉沉淀淀影影响响很很大大。铁铁、锰锰氧氧化化条条件件呈呈高高价价赤赤铁铁矿矿、软软锰锰矿矿沉沉淀淀；弱弱氧氧化化弱弱还还原原形形成成海海绿绿石石、鲕鲕绿绿泥泥石石；还还原原条条件件低低价价菱菱铁铁矿矿、菱菱锰锰矿矿。强强还还原原则则生生成成黄黄铁铁矿矿、硫硫锰锰矿矿。低低价价铁铁、锰锰矿矿物物溶溶解解度度比比高高价价

26、大大数数十十数数千千倍倍，易易搬搬难难沉。沉。3.3.温度和压力温度和压力（1 1）一般物质的溶解度随温度升高而增大。）一般物质的溶解度随温度升高而增大。（2 2）压力对溶液中）压力对溶液中COCO2 2含量影响很大。含量影响很大。4.4.溶液中溶液中COCO2 2的含量的含量碳酸盐的沉淀和溶解度有很大的影响。碳酸盐的沉淀和溶解度有很大的影响。CaCOCaCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O=Ca(HCOO=Ca(HCO3 3)2 2。PcoPco2 2升升高高，即即COCO2 2浓浓度度增增高高，平平衡衡向向右右移移动动，CaCOCaCO3 3溶溶解解，反反之之，向左移动向左移动Ca

27、COCaCO3 3沉淀。沉淀。水中水中COCO2 2含量与温度、压力有关。含量与温度、压力有关。5.5.其它其它：气候、蒸发作用：气候、蒸发作用第四节 生物的搬运和沉积作用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。藻类和细菌等微生物沉积作用巨大，不仅数量多、分布广、繁殖快、适应性强，而且在地质历史上,其它生物还没有大量出现前就参与沉积作用。叠层石与藻类有关，早在25亿年前太古代末就有叠层石。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光合作用或吸取养料形成有机体，吸取介质中钙、磷、硅无机盐通过生物分泌

28、作用形成外壳和骨骼。有有机机质质部部分分埋埋藏藏下下来来经经生生物物化化学学演演化化，可可形形成成石石油油、天天然气、煤以及油页岩等。然气、煤以及油页岩等。无无机机的的生生物物外外壳壳和和骨骨骼骼经经富富集集堆堆积积后后可可形形成成岩岩石石或或矿矿床床，如生物骨骼石灰岩、生物磷块岩、硅藻土、白垩等。有些生物原来就营群体生活，在生活过程中通过生物分泌作用以及生物粘结作用形成坚固骨架，不需要经过成岩作用就能直接成为岩石，如礁灰岩。第四节 生物的搬运和沉积作用二、间接作用二、间接作用1.生物化学沉积作用生物化学沉积作用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

29、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元素素沉沉积积。生物产生大量H2S、NH3、CH4、O2等气体或吸收大量CO2气体，影响介质环境的物理化学条件，使某些物质溶解或沉淀。有机质分解使介质变成还原环境。煤及黑色页岩中往往富集各种金属元素就是与有机质的吸附作用使得溶液中低浓度元素得以沉淀有关。2.生物物理沉积作用生物物理沉积作用指指生生物物在在生生命命活活动动中中通通过过捕捕获获、粘粘结结或或障障积积等等作作用用使使沉沉积物沉淀。积物沉淀。藻类分泌的粘液捕获和粘结水中的碳酸盐颗粒，使之沉积于藻体

30、表面，当一层藻席被新沉积物覆盖时，藻丝体就会穿过上覆沉积物并繁殖于其表面，重新形成新的藻席。周而复始，形成富藻纹层和富屑纹层交替的叠层石类沉积物。当流水流经丛生的枝状珊瑚或枝状藻类时，流速降低，流水中携带的沉积物就会障积成岩。植物造成风沙的障碍堆积，也生物障积作用。第五节 沉积分异作用沉积分异作用概念（沉积分异作用概念（sedimentary differentiation)sedimentary differentiation)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、比比重重、矿矿物物成成分分和和

31、化化学学成成分分在在地表依次沉积下来地表依次沉积下来的现象，也叫地表沉积分异作用。的现象，也叫地表沉积分异作用。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；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，见见于于溶溶解解物物质质沉积过程。沉积过程。一、机械沉积分异作用一、机械沉积分异作用碎碎屑屑物物质质在在流流水水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、形状、成分等差异发生有序沉积的现象形状、成分等差异发生有序沉积的现象1.1.颗粒大小分异颗粒大小分异从上游到下游，粒度由大到小、分选由差变好；从上游到

32、下游，粒度由大到小、分选由差变好；2.2.比比重重分分异异:体体积积小小比比重重大大和和比比重重小小体体积积大大的的沉沉积积物物可可能能一一起起堆堆积积，如如含含金金砾砾岩。岩。3.3.形形状状分分异异:片片状状颗颗粒粒比比等等轴轴粒粒状状颗颗粒粒搬搬运运得得远远；圆圆度度和和球球度度高高的的滚滚动动颗颗粒粒更更易于搬运。易于搬运。4.4.矿物成分分异矿物成分分异:由于颗粒的比重和形状同矿物成分密切相关，颗粒大小与矿由于颗粒的比重和形状同矿物成分密切相关，颗粒大小与矿物的物性有关，如脆性、解理、硬度等物的物性有关，如脆性、解理、硬度等颗粒粒度分异颗粒粒度分异矿物比重分异矿物比重分异含金含金砾岩

33、砾岩第五节 沉积分异作用机械沉积分异结果机械沉积分异结果随搬运距离的增长随搬运距离的增长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稳定组分增多稳定组分增多重矿物含量减少重矿物含量减少粒度变细粒度变细分选、磨圆变好分选、磨圆变好第五节 沉积分异作用二、化学沉积分异作用二、化学沉积分异作用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pHpH和和EhEh的的影影响响，将将按按一一定定的的顺顺序序依依次次从从溶溶液液中中沉沉淀淀出来的现象出来的现象。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盐和卤化物硫酸盐和卤化物第五节 沉

34、积分异作用三、两种分异作用的关系三、两种分异作用的关系1.并存并存2.机械沉积分异作用早些，化学沉积分异作用晚些。机械沉积分异作用早些，化学沉积分异作用晚些。第六节 沉积后作用 一、沉积后作用的概念（一、沉积后作用的概念（一、沉积后作用的概念（一、沉积后作用的概念（postdepositionpostdeposition)沉积物形成以后到沉积岩的风化和变质作用以前这一演化沉积物形成以后到沉积岩的风化和变质作用以前这一演化沉积物形成以后到沉积岩的风化和变质作用以前这一演化沉积物形成以后到沉积岩的风化和变质作用以前这一演化阶段的所有变化和作用阶段的所有变化和作用阶段的所有变化和作用阶段的所有变化和

35、作用广义的成岩作用广义的成岩作用广义的成岩作用广义的成岩作用(diagenesisdiagenesis)1.1.同生作用（同生作用（syngenesissyngenesis)指沉积物刚刚沉积后而且指沉积物刚刚沉积后而且尚与上覆水体相接触时尚与上覆水体相接触时的变化，的变化，也称为也称为“海底风化作用海底风化作用”或或“海解作用海解作用”。2.2.准同生作用准同生作用这这一一变变化化发发生生在在同同生生作作用用后后，沉沉积积物物已已基基本本与与水水体体脱脱离离，但基本上还未脱离沉积时的环境但基本上还未脱离沉积时的环境。3.3.成岩作用成岩作用(diagenesisdiagenesis)是是指指沉

36、沉积积物物已已基基本本与与上上覆覆水水体体脱脱离离的的情情况况下下，由由疏疏松松的的沉积物转变为固结的沉积岩的作用。沉积物转变为固结的沉积岩的作用。真真正正的的成成岩岩作作用用，也也叫叫狭狭义义的的成成岩岩作作用用。通通常常所所说说的的成岩作用一般是指广义的成岩作用。成岩作用一般是指广义的成岩作用。3.3.后生作用后生作用(anadiagenesisanadiagenesis)泛指沉积岩形成以后，转变为变质岩以前发生的变化或作用。泛指沉积岩形成以后，转变为变质岩以前发生的变化或作用。4.4.表层作用（表层作用（epigenesisepigenesis)指指沉沉积积岩岩抬抬升升近近地地表表，在在

37、潜潜水水面面以以下下常常温温常常压压的的条条件件下下，地地下下水所发生的作用、变化水所发生的作用、变化第七节第七节 沉积岩的分类沉积岩的分类分类的分类原则：成因分类和物质来源分类的分类原则：成因分类和物质来源沉积岩的成因分类可从不同角度考虑：沉积岩的成因分类可从不同角度考虑：（1 1）沉积作用方式不同沉积作用方式不同，即沉积岩的形成是受物理（机械），即沉积岩的形成是受物理（机械）作用还是化学和生物化学作用控制的，可将沉积岩分成碎作用还是化学和生物化学作用控制的，可将沉积岩分成碎屑岩、化学岩和生物化学岩等基本类型；屑岩、化学岩和生物化学岩等基本类型；（2 2）沉积物来源不同沉积物来源不同，即来自

38、地球内部（如火山碎屑）还，即来自地球内部（如火山碎屑）还是地表风化产物，或者说沉积物是形成于盆地内部还是盆是地表风化产物，或者说沉积物是形成于盆地内部还是盆地外部，而分成内源（内生、自生、盆内）沉积和外源地外部，而分成内源（内生、自生、盆内）沉积和外源（外生、他生、盆外、陆源）沉积；（外生、他生、盆外、陆源）沉积；（3 3）沉积物堆积方式沉积物堆积方式不同，即是搬运沉积的或是残积的；不同，即是搬运沉积的或是残积的；（4 4）按沉积岩生成的顺序按沉积岩生成的顺序（即分异作用）；（即分异作用）；（5 5）按沉积岩形成时的动力条件和自然地理环境按沉积岩形成时的动力条件和自然地理环境（海、河、（海、河、冰川、或风成的）冰川、或风成的）根据沉积岩原始沉积物质来源根据沉积岩原始沉积物质来源主要由主要由母岩风化产物母岩风化产物组成的沉积岩组成的沉积岩 碎屑岩碎屑岩 化学岩化学岩砾岩砾岩 砂岩砂岩 粉砂岩粉砂岩 粘土岩粘土岩 碳酸盐岩碳酸盐岩 硫酸盐岩硫酸盐岩 卤化物岩卤化物岩 硅岩硅岩 其它化学岩其它化学岩主要由主要由火山碎屑物质火山碎屑物质组成的沉积岩组成的沉积岩 火山碎屑岩火山碎屑岩主要由主要由生物遗体生物遗体组成的沉积岩组成的沉积岩可燃有机岩可燃有机岩 非可燃有机岩非可燃有机岩 煤煤 油页岩油页岩