外力地质作用与沉积岩课件.pptx

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1、第二节第二节外力地质作用与沉积岩外力地质作用与沉积岩21 外力地质作用的一般特征外力地质作用的一般特征 211 引起外力地质作用的因素引起外力地质作用的因素 212 引起外力地质作用的能源引起外力地质作用的能源 213 外力地质作用的类型外力地质作用的类型22沉积岩的特征沉积岩的特征 221 沉积岩的矿物沉积岩的矿物 222 沉积岩的结构沉积岩的结构 223 沉积岩的构造沉积岩的构造23 常见沉积岩常见沉积岩 231 碎屑岩碎屑岩 232 化学岩化学岩 233 生物岩生物岩21 外力地质作用的一般特征外力地质作用的一般特征211 引起外力地质作用的因素引起外力地质作用的因素定义：定义：定义：定

2、义：以固体地球之外的太阳能及日月引力能为主要 能源，并通过大气、水和生物的活动，不断地 改变地球的形态、构造和物质组成的作用。直接因素：直接因素：直接因素：直接因素：大气、水和生物，即地球表层系统的大气 圈、水圈和生物圈是促使外力地质作用发生的 直接因素；对固体地球而言，大气、水和生物是促使地球表层岩石，土壤发生变化的环境介质；对人类及各种建筑（构）物而言，大气、水、生物及地球表层的岩土，是影响人类生活质量及建筑（构物使用寿命的环境介质。2111 大气圈的重要地质意义大气圈的重要地质意义1）大气中的成分是许多地质作用发生的物质基础大气中的成分是许多地质作用发生的物质基础 氮是组成有机质和生命体

3、的物质基础；氧是各种氧化作用的物质基础和生命存在的必要条件；二氧化碳是植物进行光合作用，制造有机质的物质基础，并且直接参与了生物成岩作用。2）大气圈是生命的保护层大气圈是生命的保护层 平流层上部的臭氧层能强烈吸收紫外线，使进入地面的紫外线大大减少，从而使地球上的生命系统免受紫外线过份照射的伤害。3）大气圈为地球表层创造了适宜的温度。大气圈为地球表层创造了适宜的温度。太阳热能进入大气圈后有1/3的能量被消耗或反射回太空，2/3被大气吸收后传给地面，大气圈起了相对保温作用，使昼夜温差不太大，才适于人类生存。4）有了大气才有各种气候现象，才会引发各种外动力地质作用。有了大气才有各种气候现象，才会引发

4、各种外动力地质作用。2112 水的重要地质作用水的重要地质作用1）水是地球上生命赖以生存的基本条件，有水才有生命；才有水的循环。2）水是重要的溶剂，溶蚀地表的物质，通过结冰和融化的胀缩破坏地表物质，并进行搬运，在动能减弱、过饱和或酸碱中和、电解中和等条件下发生沉积。化学沉积化学沉积碎屑沉积碎屑沉积化学溶蚀化学溶蚀机械破碎机械破碎 2113 生物圈的重要地质意义生物圈的重要地质意义 (1)生物不断消耗地球上的资源，不断破坏地球的形态、物质成分和内部构造，是十分重要的外动力地质作用;(2)人类的破坏作用不可估量。212 外力地质作用的能源外力地质作用的能源引起外力地质作用的能源主要是太阳能、重力能

5、和引起外力地质作用的能源主要是太阳能、重力能和日月引力能。日月引力能。1）太阳热能）太阳热能太阳热能是地球外部能量的源泉，太阳能给地球表层带来太阳热能是地球外部能量的源泉，太阳能给地球表层带来热量，使大气和水发生循环，使生命得以生存和繁衍热量，使大气和水发生循环，使生命得以生存和繁衍2）重力能）重力能重力能来源于地球引力。重力能来源于地球引力。大气的对流、下雨、降雪等气象活动，水、冰川大气的对流、下雨、降雪等气象活动，水、冰川由高处向低处的流动，风、河流、湖水、海水、由高处向低处的流动，风、河流、湖水、海水、冰川运动过程中的侵蚀作用、搬运作用及沉积作冰川运动过程中的侵蚀作用、搬运作用及沉积作用

6、都与重力有关。用都与重力有关。3）日月引力能）日月引力能来源于太阳与月球对地球的引力，产生全球海水大规模的潮汐运动。潮汐加上风引起的波浪不断地塑造海岸地貌，并搬运和沉积物质。213 外力地质作用的类型外力地质作用的类型 根据外力地质作用的具体形式及其作用结果的不同，根据外力地质作用的具体形式及其作用结果的不同，对外力地质作用进行分类：对外力地质作用进行分类：上述作用类型的排序实际上就是沉积岩的形成过程。上述作用类型的排序实际上就是沉积岩的形成过程。1.1.风化作用风化作用风化作用风化作用：在地表或近地表环境下，由于气温、大气、水及生物在地表或近地表环境下，由于气温、大气、水及生物等因素作用，使

7、地壳或岩石圈的岩石、矿物在原地遭受分解和破等因素作用，使地壳或岩石圈的岩石、矿物在原地遭受分解和破坏的过程。坏的过程。2.2.剥蚀作用剥蚀作用剥蚀作用剥蚀作用：各种地质营力（如风、水、冰川等）在运动过程中对各种地质营力（如风、水、冰川等）在运动过程中对地表岩石产生破坏并将破坏物剥离原地的过程地表岩石产生破坏并将破坏物剥离原地的过程3.3.搬运作用搬运作用搬运作用搬运作用：经风化作用和剥蚀作用下来的产物随运动介质从一地经风化作用和剥蚀作用下来的产物随运动介质从一地搬运到另一地的过程。搬运到另一地的过程。4.4.沉积作用沉积作用沉积作用沉积作用：各种营力搬运的物质在介质动能减小或物化条件发生各种营

8、力搬运的物质在介质动能减小或物化条件发生改变以及生物作用下，在新场所堆积下来的过程。改变以及生物作用下，在新场所堆积下来的过程。5.5.固结成岩作用固结成岩作用固结成岩作用固结成岩作用：使松散沉积物固结形成沉积岩的过程。使松散沉积物固结形成沉积岩的过程。(一一)风化作用风化作用1.1.定义定义 在在地表或近地表地表或近地表条件下，由于气温、大气、水及生物等因素的影响，使地壳或岩石圈的矿矿物、岩石物、岩石在原地原地发生分解和破坏的过程风化风化作用。作用。风化作用的重要特征：风化作用的重要特征：岩石或矿物在原地岩石或矿物在原地遭受分解和破坏，风化的产物仍保留在原地遭受分解和破坏，风化的产物仍保留在

9、原地。2.2.风化作用的类型（据方式和特点）风化作用的类型（据方式和特点）1)1)物理风化物理风化2)2)化学风化化学风化3)3)生物风化。生物风化。1)1)物理风化作用物理风化作用 主要由气温、大气、水等因素的作用引起的矿物、主要由气温、大气、水等因素的作用引起的矿物、岩石在原地发生岩石在原地发生机械破碎机械破碎的过程。的过程。特点：特点：矿物、岩石的物质矿物、岩石的物质成分不发生变化成分不发生变化，只是，只是碎裂成为碎裂成为大小不等大小不等的碎块。的碎块。砾石：粒径砾石：粒径 2mm2mm；砂：粒径；砂：粒径 0.50.52mm 2mm；粉砂：粒径粉砂：粒径 0.0050.0050.05m

10、m0.05mm；泥质：粒径；泥质：粒径 0.005mm0.005mm 类型：类型：温差风化温差风化 冰劈作用冰劈作用 其它物理风化作用：盐类的结晶与潮解、其它物理风化作用：盐类的结晶与潮解、层裂或卸载作用。层裂或卸载作用。温差风化：温差风化：由于由于温差变化温差变化，岩石，岩石在在热胀冷缩热胀冷缩过程中逐过程中逐渐破碎的过程；渐破碎的过程；常发生在温差较大的常发生在温差较大的干旱气候地区。干旱气候地区。沙漠气候条件下砂岩的温差风化沙漠气候条件下砂岩的温差风化温差风化温差风化左图：由于温差风化引起的层状脱落；左图：由于温差风化引起的层状脱落；右图：球状风化右图：球状风化 冰劈作用：冰劈作用：充填

11、于岩石裂隙中的水充填于岩石裂隙中的水结冰体积膨胀而使岩石结冰体积膨胀而使岩石裂解的过程。裂解的过程。水结成冰时其体积可水结成冰时其体积可增大增大9.29.2。冰体将对。冰体将对裂缝壁产生裂缝壁产生2000kg2000kgcmcm2 2的巨大压力。的巨大压力。其它物理风化作用：其它物理风化作用：盐类的结晶与潮解盐类的结晶与潮解：充填于岩石孔隙、裂隙中：充填于岩石孔隙、裂隙中含盐分的溶液，因水溶液浓度的变化，盐类出现含盐分的溶液，因水溶液浓度的变化，盐类出现结晶与溶解使岩石破碎的过程结晶与溶解使岩石破碎的过程(类似于冰劈作用类似于冰劈作用)。层裂或卸载作用层裂或卸载作用：岩石因卸载而产生向上或：岩

12、石因卸载而产生向上或向外的膨胀作用，从而形成一系列平行或垂直地向外的膨胀作用，从而形成一系列平行或垂直地表的裂隙，促使岩石层层剥落和裂解的过程。表的裂隙，促使岩石层层剥落和裂解的过程。(2)(2)化学风化作用：化学风化作用：是指在大气、水和水是指在大气、水和水溶液的作用下岩石发生的溶液的作用下岩石发生的化学分解化学分解过程。过程。特点：特点：不仅发生不仅发生岩石破碎岩石破碎，而且岩石的，而且岩石的物物质成分质成分也将也将发生变化发生变化。可分为可分为氧化作用、碳酸化作用、溶解作用氧化作用、碳酸化作用、溶解作用和和水解水解等次级方式。等次级方式。纪念碑被酸雨化学风化前后 氧化作用：氧化作用：矿物

13、、岩石与大气或水中的游离氧起矿物、岩石与大气或水中的游离氧起化学反应形成化学反应形成氧化氧化物使岩石破碎的过程，常使多价物使岩石破碎的过程，常使多价态元素从低价向高价态转变。态元素从低价向高价态转变。例如黄铁矿氧化为褐铁矿：例如黄铁矿氧化为褐铁矿：2FeS2 7O2 2H2O2FeSO4 2H2SO44FeSO4 2H2SO4 O22Fe2(SO4)3 2H2OFe2(SO4)3 6H2O2Fe(OH)3 3H2SO4碳酸化作用：碳酸化作用：是指当是指当COCO2 2溶解于水中时，形成溶解于水中时，形成COCO3 32-2-和和HCOHCO3 31-1-离子，它们与矿物中的阳离子结合形成易离子

14、，它们与矿物中的阳离子结合形成易溶于水的碳酸盐或碳酸氢盐的过程。溶于水的碳酸盐或碳酸氢盐的过程。如钾长石（正长石）经碳酸化作用变为高龄石：如钾长石（正长石）经碳酸化作用变为高龄石：4KA1Si3O8 2CO2 4H2OA14(Si4O10)(OH)8 8SiO2 2K2CO3 水的作用水的作用 1)1)水的溶解作用水的溶解作用 2)2)水化作用水化作用(水合作用水合作用)CaSO4 2H2OCaSO4.2H2O (硬石膏硬石膏)(石膏石膏)Fe2O3 nH2OFe2O3.nH2O (赤铁矿赤铁矿)(褐铁矿褐铁矿)3 3）水解作用）水解作用 有些矿物遇水后改变结构，形成带有些矿物遇水后改变结构，

15、形成带的新矿物的新矿物A1Si3O8+6H2O 4Si4O10(OH)8+4KOH+8SiO2 钾长石钾长石 高龄石高龄石A14Si4O8(OH)8+nH2O 2Al2O3.nH2O+4SiO2+4H2O 高龄石高龄石 铝土矿铝土矿（3 3）生物风化作用：由生物的）生物风化作用：由生物的生命活动生命活动引起的岩石的破坏过程，分生物物理风化引起的岩石的破坏过程，分生物物理风化作用和生物化学风化作用。作用和生物化学风化作用。植物根的生植物根的生长对岩石进长对岩石进行的生物物行的生物物理风化作用理风化作用在山区的峭壁、陡坡上常生长着一些大树如榕树、松、柏等。在山区的峭壁、陡坡上常生长着一些大树如榕树

16、、松、柏等。它们的根系并不都扎在泥土里，而是扎入岩石裂缝中。随着它们的根系并不都扎在泥土里，而是扎入岩石裂缝中。随着树木的成长，树根加长加粗，必然对裂缝壁产生强大压力。树木的成长，树根加长加粗，必然对裂缝壁产生强大压力。据测算这种压力可达据测算这种压力可达100kg100kgcmcm2 2。久而久之，可加速岩石的。久而久之，可加速岩石的破裂与崩落的进程。这种作用称为破裂与崩落的进程。这种作用称为根劈作用根劈作用。3.3.风化作用的产物风化作用的产物1 1）物理风化作用的产物：）物理风化作用的产物：粗细不等、棱角分明的粗细不等、棱角分明的碎碎石块石块。在地势较陡的情况下可形成倒石锥。在地势较陡的

17、情况下可形成倒石锥。其其特特点点是是大大小小混混杂杂，层层次次不不清清，岩岩屑屑成成分分与与原原岩岩基本相同。基本相同。岩岩石石碎碎裂裂2 2）化学风化作用的产物：）化学风化作用的产物：固态产物主要是褐铁矿和固态产物主要是褐铁矿和粘土矿物粘土矿物 (包括高岭石包括高岭石)，前者呈黄褐色，后者呈灰，前者呈黄褐色，后者呈灰白色。二者混合就形成白色。二者混合就形成红土红土。这是热带、亚热带地。这是热带、亚热带地区多数岩石经化学风化后残留原地的产物，即区多数岩石经化学风化后残留原地的产物，即残积残积物。物。在金属硫化物矿床的上部，在金属硫化物矿床的上部，常发育以褐铁矿为主的残、常发育以褐铁矿为主的残、

18、积物，称为积物，称为“铁帽铁帽”。它往。它往往被作为寻找地下隐伏的往被作为寻找地下隐伏的金属硫化物矿床的找矿标志金属硫化物矿床的找矿标志。氧化带氧化带铁帽铁帽3 3）生物风化作用的产物：）生物风化作用的产物：包括生物物理风包括生物物理风化的产物和生物化学风化的产物。土壤主要化的产物和生物化学风化的产物。土壤主要是由生物风化作用形成的。是由生物风化作用形成的。4 4）风化壳：）风化壳：地表岩石经物理、化学、生物地表岩石经物理、化学、生物风化的长期作用，形成由风化产物组成的、风化的长期作用，形成由风化产物组成的、分布于大陆基岩面上的不连续薄壳。剖面上分布于大陆基岩面上的不连续薄壳。剖面上风化壳在成

19、分和结构上都有明显的差异。风化壳在成分和结构上都有明显的差异。土壤土壤半半风风化化基基岩岩基基岩岩残积残积层层风化作用由地表逐渐向地下深处发展，风化作用由地表逐渐向地下深处发展，岩石的风化程度则渐次降低，因而显示岩石的风化程度则渐次降低，因而显示出一定的垂直分带性出一定的垂直分带性(图图53)：表层为富含腐殖质的残积层表层为富含腐殖质的残积层土壤；土壤；基本不含腐殖质的残积层；基本不含腐殖质的残积层；半风化基岩；半风化基岩；未风化基岩。未风化基岩。风化壳的厚度、结构及土壤的特征都与风化壳的厚度、结构及土壤的特征都与气候带关系密切。一般地说，气候带关系密切。一般地说，热带和亚热带地区，风化壳厚度

20、可达热带和亚热带地区，风化壳厚度可达5050一一lOOmlOOm，表层为砖红土，局部地段可，表层为砖红土，局部地段可出现铝土矿层。出现铝土矿层。温带的风化壳一般厚温带的风化壳一般厚202050m50m，土壤，土壤多为褐色土。多为褐色土。(二二)剥蚀作用剥蚀作用1.1.定义：定义：风、冰川、地面流水、地下水、风、冰川、地面流水、地下水、海洋和湖泊等地质营力在其运动过程中使海洋和湖泊等地质营力在其运动过程中使岩石破坏并岩石破坏并脱离原地脱离原地的作用过程。的作用过程。2.2.河河流流的的剥剥蚀蚀作作用用：流流动动的的河河水水对对河河谷谷中中岩岩石石的的破破坏坏作作用用。它它包包括括机机械械剥剥蚀蚀

21、作作用用和和化学溶蚀作用两种方式。化学溶蚀作用两种方式。化学溶蚀作用化学溶蚀作用:仅发生在河水流经可溶性岩石仅发生在河水流经可溶性岩石构成的河床中。构成的河床中。机械剥蚀作用机械剥蚀作用:发生在河流的任一段落，而发生在河流的任一段落，而以上、中游最显著。以上、中游最显著。按其剥蚀方向可分为：按其剥蚀方向可分为：1)1)下蚀作用、下蚀作用、2)2)侧蚀作用侧蚀作用1)1)下下蚀蚀作作用用(底底蚀蚀作作用用):):湍湍急急的的河河水水以以其其动动能能冲冲刷刷谷谷底底岩岩石石或或河河水水挟挟带带的的砂砂石石磨磨损损和和撞撞击击谷谷底底岩岩石石，使使河床加深河床加深的作用。的作用。水力活动：流水力活动

22、：流水使基岩碎片水使基岩碎片松动并且移动松动并且移动碎屑和砾石碎屑和砾石磨蚀作磨蚀作用用溶蚀作溶蚀作用用金沙江的金沙江的“V V”形河谷形河谷 瀑布向上游方向退移现象，称为瀑布向上游方向退移现象，称为向源侵蚀向源侵蚀。更。更为普遍的向源侵蚀现象出现在河流源头及冲沟头。为普遍的向源侵蚀现象出现在河流源头及冲沟头。2)2)河流的侧蚀作用：河流的侧蚀作用：河水以自身动力及挟带的砂石对河水以自身动力及挟带的砂石对河床两侧或谷坡进行破坏的过程。侧蚀作用的结果河床两侧或谷坡进行破坏的过程。侧蚀作用的结果使使河床弯曲河床弯曲，谷坡后退，谷坡后退，河谷加宽河谷加宽。河流中水流的流速分布在河河流中水流的流速分布

23、在河谷平直段，最大速度的水流谷平直段，最大速度的水流基本位于河流中央；基本位于河流中央；在河谷弯曲段，最大速度的在河谷弯曲段，最大速度的水流总是位于凹岸一侧，这水流总是位于凹岸一侧，这是引起凹岸侧向侵蚀的根本是引起凹岸侧向侵蚀的根本原因。原因。河流弯曲处，单向环流侵蚀凹岸，凸岸沉积河曲处单向环流与搬运物的运移路径凹岸被剥蚀，凸岸接受沉积凹岸受到剥蚀沉积物搬运方向凸岸接受沉积水流牛轭湖的形成过程古老河道被沉积物截断 最大剥蚀作用牛轭湖演 化 顺 序岩石经过搬运与沉积后，层序会变得更复杂岩石经过搬运与沉积后，层序会变得更复杂(二二)搬运作用搬运作用1.1.定义：定义：风化和剥蚀作用所产生的各种产物

24、，风化和剥蚀作用所产生的各种产物，被流水、冰、风等运动着的介质被流水、冰、风等运动着的介质从原地转移从原地转移到另一地点到另一地点的迁移过程的迁移过程。2.2.搬运作用的方式：机械搬运、化学搬运搬运作用的方式：机械搬运、化学搬运1)1)机械搬运：机械搬运：运动介质对碎屑物质的搬运过程，运动介质对碎屑物质的搬运过程，主要以主要以推移、跃移、悬移推移、跃移、悬移和和载移载移的方式搬运，的方式搬运，搬运过程不改变碎屑的物质成分。搬运过程不改变碎屑的物质成分。2)2)化学搬运：化学搬运：运动介质对溶解物质的搬运过程，运动介质对溶解物质的搬运过程，主要以主要以真溶液真溶液和和胶体溶液胶体溶液的形式进行。

25、的形式进行。1)1)机械搬运机械搬运(1)(1)推移：推移：碎屑颗粒沿介质底面滑动和滚动的搬运方碎屑颗粒沿介质底面滑动和滚动的搬运方式。式。粗碎屑物质一般采用这种方式搬运。粗碎屑物质一般采用这种方式搬运。(2)(2)跃移：跃移：碎屑物质沿地面呈跳跃方式向前移动碎屑物质沿地面呈跳跃方式向前移动的过程。的过程。细砂、粉砂主要以这种方式搬运。细砂、粉砂主要以这种方式搬运。(3)(3)悬移：悬移：细小的碎屑颗粒呈悬浮状态被搬运的细小的碎屑颗粒呈悬浮状态被搬运的过程。过程。主要发生在紊流中。主要发生在紊流中。粉砂和粘土跃移搬运悬移区域砾、卵石被推移搬运颗粒在水中的三种运移方式颗粒在水中的三种运移方式(4

26、)(4)载移：载移：碎屑物被冰川搬运的过程。碎屑物被冰川搬运的过程。特点：特点：搬运介质呈固体状态，搬运能力巨大，搬运介质呈固体状态，搬运能力巨大，可以搬运巨大的冰漂砾，也可以搬运细小的粉尘。可以搬运巨大的冰漂砾，也可以搬运细小的粉尘。2)2)化学搬运作用化学搬运作用(1)(1)胶体溶液搬运：胶体溶液搬运：低溶解度的金属氧低溶解度的金属氧化物、氢氧化物和硫化物常呈胶体溶化物、氢氧化物和硫化物常呈胶体溶液被搬运。液被搬运。特点：特点：胶体溶液进入海洋或湖泊时，常发生胶体溶液进入海洋或湖泊时，常发生胶体凝聚沉积。胶体凝聚沉积。赤铁矿赤铁矿（FeFe2 2O O3 3)主要就是通过这种方式沉淀主要就

27、是通过这种方式沉淀的。的。AlAl、MnMn和和SiSi等离子常以这种方式搬运等离子常以这种方式搬运2 2）化学搬运作用）化学搬运作用(2)(2)真溶液搬运：真溶液搬运：易溶组分呈离子状态易溶组分呈离子状态溶于水中，以真溶液的形式被搬运的溶于水中，以真溶液的形式被搬运的过程。过程。特点：特点：搬运能力与被搬运物的溶解度、水介搬运能力与被搬运物的溶解度、水介质的酸碱度、氧化质的酸碱度、氧化-还原电位、温度、压力还原电位、温度、压力以及以及COCO2 2含量等因素有关。含量等因素有关。石灰岩石灰岩（CaCOCaCO3 3)主要就是通过这种方式被搬主要就是通过这种方式被搬运的。运的。3.3.河流的搬

28、运作用河流的搬运作用 河河流流的的搬搬运运作作用用既既有有机机械械搬搬运运，也也有有化化学学搬搬运运，以以机械搬运作用机械搬运作用为主；为主；全全 世世 界界 的的 河河 流流 每每 年年 搬搬 运运 入入 海海 的的 泥泥 砂砂 量量 约约200 x10200 x108 8t t，搬搬运运入入海海的的溶溶解解物物质质约约49x1049x108 8t t。黄黄河河流流经经黄黄土土高高原原后后河河水水含含砂砂量量极极高高，可可达达37kg37kgm m3 3，年年输输砂砂量量达达18.8x1018.8x108 8t t，是是世世界界各各大大河河河河水水含含砂砂量量与与输输砂总量的双项冠军。砂总量

29、的双项冠军。1)1)机械搬运作用的能力机械搬运作用的能力(取决于流速和流量取决于流速和流量)实验结果：粒径越小越易搬运实验结果：粒径越小越易搬运 (rv(rv2 2)；搬运物重量越小越易搬运搬运物重量越小越易搬运 (GV(GV4 4)；碎屑越近于碎屑越近于球形球形越易搬运越易搬运(GV(GV6 6)。河河流流的的上上游游段段比比中中、下下游游段段河河床床坡坡降降大大、流流速速快快，因因而而能能搬运较粗大的砾石；搬运较粗大的砾石；中游段河水可以搬运小砾石和粗砂；中游段河水可以搬运小砾石和粗砂；下游段河水一般只能搬运中细砂及更细的碎屑。下游段河水一般只能搬运中细砂及更细的碎屑。2)2)河流机械搬运

30、作用的方式河流机械搬运作用的方式推移、跃移和悬移三种方式都可能存在，在河流的不同段，推移、跃移和悬移三种方式都可能存在，在河流的不同段，不同颗粒搬运方式不同不同颗粒搬运方式不同流速增加一倍，搬运能力增加流速增加一倍，搬运能力增加6464倍倍3)3)机械搬运中的分选和磨圆作用机械搬运中的分选和磨圆作用分选作用分选作用-机械搬运物随着搬运距离的增加和河床机械搬运物随着搬运距离的增加和河床坡降的变小，粗大碎屑将逐渐减少，细粒相对增坡降的变小，粗大碎屑将逐渐减少，细粒相对增多，多，0.05mm0.05mm粒径的砂和砾石越来越圆化粒径的砂和砾石越来越圆化。磨圆作用磨圆作用被河水搬运的不规则碎屑物质，在跃

31、被河水搬运的不规则碎屑物质，在跃移和推移中与河床底部的基岩或其它碎屑碰撞、移和推移中与河床底部的基岩或其它碎屑碰撞、摩擦，多棱角碎屑逐渐趋于浑圆状的变化过程摩擦，多棱角碎屑逐渐趋于浑圆状的变化过程磨细作用磨细作用碎屑物质在碰撞、摩擦中逐渐碎裂、碎屑物质在碰撞、摩擦中逐渐碎裂、变小的过程。粒径变小的过程。粒径0.05mm0.05mm的粉砂，不会再被磨细的粉砂，不会再被磨细或磨圆。或磨圆。粒度变小，磨圆度变好粒度大，棱角状，含最不耐磨的岩屑粒度中等，中等磨圆，耐磨与不耐磨的岩屑都有粒度小，近圆形，主要由最耐磨的石英组成搬运过程中碎屑物质的变化碎屑的磨圆度在一定程度上反映搬运距离磨圆度较好的砾岩，说

32、明经过较长距离的搬运棱角状砾岩，反映搬运距离较短，离物源较近4 4）河流的化学搬运作用）河流的化学搬运作用（1)1)河河水水对对可可溶溶性性物物质质和和胶胶体体物物质质的的搬搬运运称称为为化学搬运化学搬运(溶运溶运)。溶溶运运能能力力的的大大小小取取决决于于河河流流流流量量及及河河水水的的化化学学性性质质。一一般般河河水水的的盐盐度度11，各各种种溶溶运运物物都都没没有有达达到到其其饱饱和和度度，因而无论河水流速的大小都不会造成溶运物沉淀的现象。因而无论河水流速的大小都不会造成溶运物沉淀的现象。（2)2)溶运的可溶性物质溶运的可溶性物质:呈离子状态的呈离子状态的K K1+1+、N N1+1+、

33、CaCa2+2+、MgMg2+2+呈呈胶胶体体状状态态的的铁铁、铝铝、锰锰、硅硅等等元元素素的的氧氧化化物物、氢氢氧氧化物。化物。成分的变化成分的变化抗风化能力差的矿物（如长石、云母、角闪石、抗风化能力差的矿物（如长石、云母、角闪石、辉石等）和岩石碎屑（如灰岩、泥岩、片岩等）辉石等）和岩石碎屑（如灰岩、泥岩、片岩等）随搬运距离增加而减少。随搬运距离增加而减少。稳定组分（如石英、燧石等）则随搬运距离增稳定组分（如石英、燧石等）则随搬运距离增加而相对增加。加而相对增加。成分成熟度成分成熟度：稳定组分的相对含量，反映被搬：稳定组分的相对含量，反映被搬运物与物源的相对距离。运物与物源的相对距离。（四）

34、沉积作用（四）沉积作用（sedimentation)被搬运物在被搬运物在条件适宜的地方条件适宜的地方堆积下来，称沉积作用。堆积下来，称沉积作用。根据根据沉积作用发生的方式和原因的不同，分为四类沉积作用发生的方式和原因的不同，分为四类:机械沉积作用机械沉积作用（mechanical sedimentation）化学沉积作用化学沉积作用（chemical sedimentation）生物沉积作用生物沉积作用（biololgical sedimentation）生物化学沉积作用生物化学沉积作用（biochemical sedimentation）山沟口的碎石沉积山沟口的碎石沉积海岸边的砾石沉积海岸边

35、的砾石沉积（1）机械方式搬运的搬运物，在）机械方式搬运的搬运物，在重力作用重力作用下，因下，因水动力的减弱，而从水中沉积下来，为机械沉积作水动力的减弱，而从水中沉积下来，为机械沉积作用。用。（2）水中的离子或胶体物质，在）水中的离子或胶体物质，在达过饱和达过饱和、酸碱酸碱中和中和、电解质电荷中和电解质电荷中和或或氧化还原电位变化氧化还原电位变化时，形时，形成化合物从水体中沉淀下来，即化学方式的搬运物成化合物从水体中沉淀下来，即化学方式的搬运物按化学方式沉淀称化学沉积作用按化学方式沉淀称化学沉积作用。如：海水或咸水湖中盐类的结晶沉淀；如：海水或咸水湖中盐类的结晶沉淀；溶洞内钟乳石等的形成；溶洞内

36、钟乳石等的形成；地下水位处结核、玛瑙的形成。地下水位处结核、玛瑙的形成。石盐石盐NaCl白云石白云石CaMgCO3溶洞内石笋、钟乳石（钙质）溶洞内石笋、钟乳石（钙质）玛瑙（硅质）玛瑙（硅质）（3）生物有机体的直接堆积，称为）生物有机体的直接堆积，称为生物沉积作用生物沉积作用如：生物的钙质贝壳、骨骼堆积形成石灰岩、鸟粪如：生物的钙质贝壳、骨骼堆积形成石灰岩、鸟粪堆积形成磷灰岩、植物堆积形成煤等堆积形成磷灰岩、植物堆积形成煤等。（4 4）生物作用与化学作用共同促使物质发生沉积）生物作用与化学作用共同促使物质发生沉积的地质作用称为的地质作用称为生物化学沉积作用生物化学沉积作用 如：如：铁细菌吸收水中

37、的铁会在氧化环境中形成赤铁细菌吸收水中的铁会在氧化环境中形成赤铁矿；在弱还原环境中形成菱铁矿；硫细菌在强还铁矿；在弱还原环境中形成菱铁矿；硫细菌在强还原环境下吸收硫，与水中原环境下吸收硫，与水中的的铁结合形成黄铁矿。藻铁结合形成黄铁矿。藻类的活动促使碳酸钙沉积形成藻灰岩、藻鲕。类的活动促使碳酸钙沉积形成藻灰岩、藻鲕。菱铁矿菱铁矿赤铁矿赤铁矿黄铁矿黄铁矿FeS2藻灰岩藻灰岩藻鲕藻鲕由沉积作用沉积下来的物质称为沉积物由沉积作用沉积下来的物质称为沉积物。据沉积物的组成物质及其成因的不同可分四类：据沉积物的组成物质及其成因的不同可分四类：（1）碎屑沉积物碎屑沉积物(clastical sediment

38、）由机械沉积作用形成的堆积物由机械沉积作用形成的堆积物（2）化学沉积物化学沉积物(chemical sediment）由化学沉积作用形成的堆积物由化学沉积作用形成的堆积物（3）生物沉积物生物沉积物（biological sediment）由生物沉积作用形成的堆积物由生物沉积作用形成的堆积物（4）生物化学沉积物生物化学沉积物（biochemical sediment）由生物化学沉积作用形成的堆积物由生物化学沉积作用形成的堆积物（五）固结成岩作用（五）固结成岩作用定义：定义：由松散沉积物转变为沉积岩的过程，由松散沉积物转变为沉积岩的过程，包括压实、胶结和重结晶作用。包括压实、胶结和重结晶作用。1)

39、1)压实作用：压实作用：沉积物在上覆水体和沉积物的负荷沉积物在上覆水体和沉积物的负荷压力下，水分排出、孔隙度降低及体积缩小的压力下，水分排出、孔隙度降低及体积缩小的过程。过程。特点特点：导致沉积层的渗透率降低，颗粒间的连：导致沉积层的渗透率降低，颗粒间的连接力增大，抗侵蚀能力增强，但不能使沉积物转接力增大，抗侵蚀能力增强，但不能使沉积物转变成为岩石。变成为岩石。碎屑岩的碎屑岩的压实和胶压实和胶结作用：结作用：沉积物不沉积物不同，压实同，压实量不同，量不同，形成的沉形成的沉积岩不同积岩不同砾砾压实压实/胶结胶结砾岩砾岩沉积角沉积角砾岩砾岩砂岩砂岩粉砂岩粉砂岩页岩页岩砂砂粉砂粉砂粘土粘土2)2)胶

40、结作用：胶结作用：从孔隙溶液中沉淀出的矿物质将松从孔隙溶液中沉淀出的矿物质将松散沉积物粘结成为沉积岩的过程。散沉积物粘结成为沉积岩的过程。特点：特点：化学或生物化学过程参与其中，胶结物可化学或生物化学过程参与其中，胶结物可以充填岩石的部分空隙，也可以填满全部空隙；以充填岩石的部分空隙，也可以填满全部空隙；主要有钙质、硅质和铁质胶结；碎屑岩主要通过主要有钙质、硅质和铁质胶结；碎屑岩主要通过胶结作用成岩，碳酸盐岩易于发生强烈的胶结作胶结作用成岩，碳酸盐岩易于发生强烈的胶结作用。用。石英石英长石长石孔隙孔隙压实作用压实作用成岩作用成岩作用胶结物胶结物压压实实和和胶胶结结作作用用引引起起的的孔孔隙隙度

41、度与与碎碎屑屑颗颗粒粒变变化化3)3)重结晶作用：重结晶作用：压力增大、温度升高时，沉积物中压力增大、温度升高时，沉积物中矿物组分发生部分溶解和再结晶，使非晶质变矿物组分发生部分溶解和再结晶，使非晶质变为结晶质，细粒晶变为粗粒晶，从而使沉积物为结晶质，细粒晶变为粗粒晶，从而使沉积物固结成岩的过程。固结成岩的过程。特点：特点：重结晶前后，矿物的晶形、大小和排重结晶前后，矿物的晶形、大小和排列方式发生改变，但化学成分不变；重结晶作列方式发生改变，但化学成分不变；重结晶作用与矿物成分、颗粒大小等因素有关。用与矿物成分、颗粒大小等因素有关。重结晶作用的几重结晶作用的几种实例种实例新的高岭石新的高岭石晶体在孔隙晶体在孔隙中生长中生长新石英晶面新石英晶面附着在磨圆附着在磨圆石英上石英上胶结砂岩胶结砂岩文石：显文石：显示微细构示微细构造造方解石：方解石：粒粗，使粒粗，使构造模糊构造模糊生物生物壳壳 沉积岩占地壳总体积的沉积岩占地壳总体积的7.9%7.9%，占陆，占陆地表面积的地表面积的75%75%。