第三四講沉積物的搬運和沉積

1、第二節(jié) 機械沉積物的搬運和沉積作用 風化作用的產(chǎn)物及其它來源的沉積物質(zhì)除了少量殘風化作用的產(chǎn)物及其它來源的沉積物質(zhì)除了少量殘留原地以外，大部分將進入搬運狀態(tài)向沉積盆地轉(zhuǎn)留原地以外，大部分將進入搬運狀態(tài)向沉積盆地轉(zhuǎn)移。移。母巖風化：碎屑物質(zhì)、新生成物質(zhì)、溶解物質(zhì)母巖風化：碎屑物質(zhì)、新生成物質(zhì)、溶解物質(zhì)生物來源：生物硬體、生物軟體生物來源：生物硬體、生物軟體深部來源：巖漿、鹵水、氣熱液深部來源：巖漿、鹵水、氣熱液宇宙來源：隕石宇宙來源：隕石 -搬運、沉積作用的類型：物理、化學、生物搬運、沉積作用的類型：物理、化學、生物沉積物發(fā)生物質(zhì)搬運和沉積作用的介質(zhì)沉積物發(fā)生物質(zhì)搬運和沉積作用的介質(zhì)（搬運介質(zhì)）

2、（搬運介質(zhì)） -流水、風（大氣）、冰川流水、風（大氣）、冰川搬運動力搬運動力 ： -風、重力、流水、波浪、潮汐風、重力、流水、波浪、潮汐 -流體流體一、流體的幾個基本概念和基礎知識一）牛頓流體和非牛頓流體一）牛頓流體和非牛頓流體內(nèi)摩擦定律內(nèi)摩擦定律在溫度不變的條件下，隨著流速梯度變化，動力在溫度不變的條件下，隨著流速梯度變化，動力粘滯系數(shù)粘滯系數(shù)/ /運動粘滯系數(shù)始終保持一常數(shù)。運動粘滯系數(shù)始終保持一常數(shù)。服從內(nèi)摩擦定律服從內(nèi)摩擦定律牛頓流體牛頓流體牽引流（含少量泥牽引流（含少量泥砂的流水：河流、波浪流、潮汐流、大氣流等）砂的流水：河流、波浪流、潮汐流、大氣流等）。不服從內(nèi)摩擦定律不服從內(nèi)摩擦

3、定律非牛頓流體非牛頓流體-重力流（濁流、重力流（濁流、泥石流、風暴流、狂風流等）泥石流、風暴流、狂風流等）。類別類別牽引流牽引流重力流重力流流體性質(zhì)流體性質(zhì)牛頓流體牛頓流體非牛頓流體非牛頓流體密度密度低低高（高（1.08，海水比重），海水比重）液固相液固相不分不分搬運介質(zhì)搬運介質(zhì)流水流水沉積物沉積物搬運動力搬運動力推力、負荷力推力、負荷力重力重力搬運方式搬運方式滾動、跳躍、懸浮滾動、跳躍、懸浮懸浮懸浮運動關(guān)系運動關(guān)系水主動，顆粒被動水主動，顆粒被動水被動，顆粒主動水被動，顆粒主動搬運物質(zhì)搬運物質(zhì)碎屑物質(zhì)、溶解物質(zhì)碎屑物質(zhì)、溶解物質(zhì)碎屑物質(zhì)為主碎屑物質(zhì)為主沉積作用沉積作用流速、能量減小流速、能量

4、減小能力減小轉(zhuǎn)化或稀釋能力減小轉(zhuǎn)化或稀釋沉積環(huán)境沉積環(huán)境地形變化較小地形變化較小山前或斜坡及其下游方向山前或斜坡及其下游方向沉積構(gòu)造沉積構(gòu)造各種類型層理各種類型層理粒序粒序/遞變層理遞變層理牽引流和重力流的區(qū)別牽引流和重力流的區(qū)別二）沉積物機械搬運的方式和床沙形態(tài)（一）（一）碎屑顆粒在流水中的受力分析碎屑顆粒在流水中的受力分析1.有效重力（有效重力（w）：顆粒受到的重力和浮力兩者之差）：顆粒受到的重力和浮力兩者之差2.粘結(jié)力（粘結(jié)力（Pc）：由顆粒表面的水膜所造成的粘結(jié)力）：由顆粒表面的水膜所造成的粘結(jié)力 3.水平推移力（水平推移力（Px）：水流作用于顆粒順水流方向的力）：水流作用于顆粒順水流

5、方向的力4.垂直上舉力（垂直上舉力（Py）：垂直向上，產(chǎn)生原因：）：垂直向上，產(chǎn)生原因： Py水體浮力（已計算在有效重力中）；水體浮力（已計算在有效重力中）；顆粒上下因流速差而引起的壓力差；顆粒上下因流速差而引起的壓力差； Pc Px紊流中存在渦流的揚舉作用紊流中存在渦流的揚舉作用/上舉渦力上舉渦力 W 紊流的上舉力大于層流。（二）沉積物的搬運方式、載荷（二）沉積物的搬運方式、載荷載荷：流體中被搬運的沉積物（載荷：流體中被搬運的沉積物（Load）載荷量：單位時間內(nèi)流經(jīng)某一橫斷面的沉積物總量載荷量：單位時間內(nèi)流經(jīng)某一橫斷面的沉積物總量搬運方式：搬運方式：沉積物：沉積物： 溶解物質(zhì)溶解物質(zhì)-化學化

6、學-溶解載荷（溶解載荷（solutional load) 碎屑物質(zhì)碎屑物質(zhì) 滾動、跳躍搬運滾動、跳躍搬運-推移（床沙）載荷推移（床沙）載荷(bed load),粗粗 懸浮搬運懸浮搬運懸移載荷（懸移載荷（suspended load）,細細（三）福勞德數(shù)（三）福勞德數(shù)（FrFr）與床沙形態(tài)）與床沙形態(tài)1.1.佛羅德數(shù)（佛羅德數(shù)（FrFr）-判斷水流狀態(tài)的參數(shù)判斷水流狀態(tài)的參數(shù)FrFr慣性力慣性力/ /重力（重力（V V2 2/l/l）/g/gV V2 2/ /（lglg） 標志慣性力與重力之間的關(guān)系、描述流體的運動強度標志慣性力與重力之間的關(guān)系、描述流體的運動強度明渠水流：河流、湖泊、海洋中的牽

7、引流明渠水流：河流、湖泊、海洋中的牽引流無壓流無壓流FrFr1 1：緩流，水深流緩：緩流，水深流緩上部流動體制，低流態(tài)上部流動體制，低流態(tài)FrFr1 1：臨界流，過渡流態(tài)：臨界流，過渡流態(tài)FrFr1 1：急流，水淺流急：急流，水淺流急下部流動體制，高流態(tài)下部流動體制，高流態(tài)2.2.床沙（床沙（bedbed）形態(tài)（底形）形態(tài)（底形）-bedform-bedform-流水在床沙表面流動時形成的幾何形態(tài)，受流動強度（流水在床沙表面流動時形成的幾何形態(tài)，受流動強度（FrFr）控制）控制明渠水流隨流動強度加大在床面依次出現(xiàn)下列床沙形態(tài)：明渠水流隨流動強度加大在床面依次出現(xiàn)下列床沙形態(tài)： 無顆粒運動的平坦

8、床沙無顆粒運動的平坦床沙-沙紋沙紋-沙浪沙浪-沙丘沙丘-過渡型過渡型-平坦底床平坦底床-逆逆行沙丘行沙丘-槽、坑槽、坑（四）層流、紊流和雷諾數(shù)（四）層流、紊流和雷諾數(shù)兩種流動型態(tài)兩種流動型態(tài)層流與紊流層流與紊流/渦流渦流層流層流緩慢流動，流體質(zhì)點平行線狀流動，彼此不相摻混。緩慢流動，流體質(zhì)點平行線狀流動，彼此不相摻混。紊流紊流充滿旋渦的流動，流速大小和流動方式隨時間變化，充滿旋渦的流動，流速大小和流動方式隨時間變化，流體質(zhì)點運動軌跡極不規(guī)則，彼此摻混。流體質(zhì)點運動軌跡極不規(guī)則，彼此摻混。 層流層流 紊流紊流雷諾數(shù)（雷諾數(shù)（Re, Reynolds numbers Reynolds number

9、s ）-判斷層流和紊流的參數(shù)判斷層流和紊流的參數(shù)慣性力與粘滯力之間的關(guān)系，描述流體的流動狀態(tài)慣性力與粘滯力之間的關(guān)系，描述流體的流動狀態(tài)Re慣性力慣性力/粘滯力粘滯力V2d2/VdVd/Re1 層流、層流、Re140 臨界流、臨界流、Re 40 紊流紊流 流速流速 流面流面 揚舉力揚舉力 剪切力剪切力 搬運能力搬運能力 分布分布 層流層流 小小 穩(wěn)定穩(wěn)定 小小 小小 弱弱 下下 紊流紊流 大大 變化變化 大大 大大 強強 上上 自然界中流水多為紊自然界中流水多為紊流，使沉積物得以搬流，使沉積物得以搬運，層流類似于靜水，運，層流類似于靜水，易發(fā)生沉積易發(fā)生沉積二、碎屑顆粒在牽引流中的搬運和沉積作

10、用一）碎屑顆粒在單向水流中的搬運、沉積作用一）碎屑顆粒在單向水流中的搬運、沉積作用1。碎屑顆粒的搬運、沉積作用的條件。碎屑顆粒的搬運、沉積作用的條件受力分析：受力分析： 動力：上舉力：流速、水深動力：上舉力：流速、水深 水平推力：大小、密度水平推力：大小、密度 -流速、顆粒大小流速、顆粒大小-尤爾斯特隆用圖解方式定量表示了顆粒大小、流速與搬尤爾斯特隆用圖解方式定量表示了顆粒大小、流速與搬運、沉積的關(guān)系運、沉積的關(guān)系 -尤爾斯特隆圖解尤爾斯特隆圖解上舉力水平推力阻力有效重力碎屑顆粒在流水中的搬運和沉積與流速和顆粒大小的關(guān)系碎屑顆粒在流水中的搬運和沉積與流速和顆粒大小的關(guān)系尤爾斯特隆圖解尤爾斯特隆

11、圖解幾個概念：幾個概念：開始搬運速度（開始搬運速度（V開）：開）：流水把處于靜止狀態(tài)的碎屑物質(zhì)開始搬運走所需的流速流水把處于靜止狀態(tài)的碎屑物質(zhì)開始搬運走所需的流速繼續(xù)搬運速度（繼續(xù)搬運速度（V繼）：繼）：流水維持碎屑物質(zhì)繼續(xù)搬運所需要的流速。流水維持碎屑物質(zhì)繼續(xù)搬運所需要的流速。V開開V繼繼尤爾斯特隆圖解 兩條曲線：兩條曲線： 開始搬運曲線開始搬運曲線 繼續(xù)搬運曲線繼續(xù)搬運曲線 三個區(qū)：三個區(qū)： 剝蝕區(qū)，搬運區(qū)和沉積區(qū)剝蝕區(qū)，搬運區(qū)和沉積區(qū) 三個段：三個段：礫級礫級 難搬易沉難搬易沉 山區(qū)山區(qū)d2mm，V開大，V繼大，VV開V繼，小。粉砂和泥級粉砂和泥級 易搬難沉易搬難沉 深水深水 d0.01

12、mm，V開大，V繼很小， V很大，砂級砂級 易搬易沉易搬易沉 跳躍跳躍 分布分布最廣最廣 0.12mm，V開最小，V繼中等， V不大。剝蝕區(qū)剝蝕區(qū)搬運區(qū)搬運區(qū)沉積區(qū)沉積區(qū)搬運和沉積的決定因素搬運和沉積的決定因素粒徑和流速粒徑和流速2.2.碎屑顆粒在流水中的沉積作用碎屑顆粒在流水中的沉積作用斯托克實驗公式：斯托克實驗公式：V=(V=(2(d2(d1 1-d-d2 2)/(9)/(9) )* *grgr2 2 適用于靜水、室溫、適用于靜水、室溫、r0.1mmr0.1mm 0.1mm 的顆粒，下沉速度與其半徑平方根的顆粒，下沉速度與其半徑平方根成正比。根據(jù)實驗極細砂下沉成正比。根據(jù)實驗極細砂下沉30

13、m30m約約2 2小時，細小時，細粘土則需要粘土則需要1 1年；下沉年；下沉300030004000m4000m，極細砂需，極細砂需要要1010天，細粘土需要天，細粘土需要100100年。年。 二）、碎屑物質(zhì)在空氣中的搬運和沉積作用1.1. 特點：特點：1 1）風只搬運碎屑物質(zhì)）風只搬運碎屑物質(zhì)2 2）搬運能力小，只搬運細顆粒）搬運能力小，只搬運細顆粒，相同速度，搬運能相同速度，搬運能力只有流水力只有流水1/3001/300。3 3）顆粒分選、磨圓好，常具霜面、棱面。）顆粒分選、磨圓好，常具霜面、棱面。4 4）作用空間大）作用空間大二）、碎屑物質(zhì)在空氣中的搬運和沉積作用2.2.搬運方式：搬運方

14、式：跳躍跳躍0.5mm0.5mm（70-80%70-80%）；）；滾動滾動0.50.52mm2mm（20%20%）；）；懸移懸移0.10.10.2mm0.2mm（10%10%）視風速可互相轉(zhuǎn)化視風速可互相轉(zhuǎn)化搬運作用的控制因素：搬運作用的控制因素：1 1）風速）風速2 2）碎屑顆粒的濕度）碎屑顆粒的濕度3 3）顆粒的大小）顆粒的大小塵暴的搬運和沉積：塵暴的搬運和沉積：0.05mm0.05mm的粉砂和粘土的粉砂和粘土3.3.沉積作用沉積作用 風速降低：障礙物風速降低：障礙物-障礙堆積障礙堆積 兩股風相遇兩股風相遇 問題：在平坦的沙漠中沙丘如何形成？問題：在平坦的沙漠中沙丘如何形成？沙丘形成以后，

15、沙丘形成以后，起到障礙作用，起到障礙作用，可逐漸加高?？芍饾u加高。沙丘的沉積：沙丘的沉積：砂供給充足時，砂供給充足時，迎風面和背風迎風面和背風面均發(fā)生沉積面均發(fā)生沉積不足時，不足時，迎風面侵蝕迎風面侵蝕背風面沉積背風面沉積三)碎屑物質(zhì)在海湖水體中的搬運和沉積作用Question:1. 流水搬運的碎屑物質(zhì)最終都要流入海洋、湖泊，那么是否流水搬運的碎屑物質(zhì)最終都要流入海洋、湖泊，那么是否這些物質(zhì)流入海洋、湖泊中就立即發(fā)生沉積呢？這些物質(zhì)流入海洋、湖泊中就立即發(fā)生沉積呢？2. 海洋、湖泊中除了流水搬運來的碎屑物質(zhì)外，是否還有其海洋、湖泊中除了流水搬運來的碎屑物質(zhì)外，是否還有其它來源的碎屑物質(zhì)呢？它來

16、源的碎屑物質(zhì)呢？三）碎屑物質(zhì)在海湖水體中的搬運和沉積作用海洋主要營力海洋主要營力:波浪波浪潮汐潮汐近岸流近岸流風暴流風暴流濁流濁流等深流等深流湖泊主要營力湖泊主要營力:波浪波浪湖流湖流風暴流風暴流濁流濁流三、沉積物重力流的 機械搬運與沉積作用沉積物重力流（沉積物重力流（sediment gravity flow)sediment gravity flow)： 在重力作用下，發(fā)生流動的彌散有大量沉積物的高密度在重力作用下，發(fā)生流動的彌散有大量沉積物的高密度流體。流體。類型：類型： 水上重力流：巖崩、顆粒流（火山碎屑流）水上重力流：巖崩、顆粒流（火山碎屑流） 水下重力流：水下重力流： 泥石流、顆粒

17、流、沉積物液化流、濁流泥石流、顆粒流、沉積物液化流、濁流四、碎屑物質(zhì)在冰川中的搬運和沉積作用現(xiàn)代冰川覆蓋面積約占陸地面積的現(xiàn)代冰川覆蓋面積約占陸地面積的10%10%，在地質(zhì)歷史中的一些，在地質(zhì)歷史中的一些時期地球上曾有廣泛的冰川分布。時期地球上曾有廣泛的冰川分布。特點：特點： 1.1.冰川和浮冰冰川和浮冰固體搬運和沉積固體搬運和沉積 2.2.能力巨大，碎屑為主，數(shù)十數(shù)千噸浮于冰上或包于冰中能力巨大，碎屑為主，數(shù)十數(shù)千噸浮于冰上或包于冰中 3.3.搬運作用：搬運作用： 1 1）塑性流動）塑性流動冰川自身重力使其下部處于塑性狀態(tài)。冰川自身重力使其下部處于塑性狀態(tài)。 2 2）滑動）滑動底部存在冰融水

18、的現(xiàn)象底部存在冰融水的現(xiàn)象 3 3）破裂面）破裂面內(nèi)部內(nèi)部 整體搬運整體搬運4.沉積作用：沉積作用：冰川消融，碎屑沉積冰川消融，碎屑沉積-冰磧物。冰磧物。特點：特點：1 1）混雜堆積，沒有分選和磨圓）混雜堆積，沒有分選和磨圓2 2）冰川擦痕，特征）冰川擦痕，特征“丁丁”字痕、字痕、“V”V”形刻蝕形刻蝕坑?？?。五、碎屑顆粒在搬運和沉積作用中變化1.1.礦物成分礦物成分不穩(wěn)定組分減少，穩(wěn)定組分不穩(wěn)定組分減少，穩(wěn)定組分增加增加2.2.粒度（顆粒大小）粒度（顆粒大?。┳兗?，分選變好變細，分選變好3.3.顆粒形狀顆粒形狀圓度與球度變好圓度與球度變好第三節(jié)第三節(jié) 溶解物質(zhì)的搬運和沉積作用溶解物質(zhì)的搬運和

19、沉積作用化學搬運和沉積作用化學搬運和沉積作用搬運物質(zhì)：溶解物質(zhì)及部分新生成物質(zhì)搬運物質(zhì)：溶解物質(zhì)及部分新生成物質(zhì)搬運方式：膠體溶液或真溶液搬運方式：膠體溶液或真溶液AlAl、FeFe、MnMn、SiSi的氧化物難溶于水，常的氧化物難溶于水，常呈膠體溶液搬運；呈膠體溶液搬運；CaCa、NaNa、MgMg的鹽類則常呈真溶液搬運的鹽類則常呈真溶液搬運 （一）膠體溶液的特點（一）膠體溶液的特點1. 受重力影響極其微弱；受重力影響極其微弱；2. 擴散能力很弱；擴散能力很弱；3. 類型有正負之分類型有正負之分1) 正膠體，表面帶正電荷，如正膠體，表面帶正電荷，如Fe、Al含水氧化物膠體；含水氧化物膠體；2

20、) 負膠體，表面帶負電荷，如負膠體，表面帶負電荷，如Si、Mn氧化物，氧化物，Pb、Cu硫化物；硫化物；4. 具有吸附現(xiàn)象具有吸附現(xiàn)象一、膠體溶液物質(zhì)的搬運與沉積 一、膠體溶液物質(zhì)的搬運與沉積（二）膠體溶液穩(wěn)定的因素（二）膠體溶液穩(wěn)定的因素搬運搬運1.1. 布朗運動可抗衡重力作用，不使膠粒下沉。布朗運動可抗衡重力作用，不使膠粒下沉。2.2. 同種電荷的膠粒之間的排斥力。同種電荷的膠粒之間的排斥力。3.3. 擴散層和雙電子層中反離子和溶劑的親和作用，形成的擴散層和雙電子層中反離子和溶劑的親和作用，形成的溶劑化膜，緩沖和阻礙粒子的碰撞。溶劑化膜，緩沖和阻礙粒子的碰撞。溶解物質(zhì)就可以膠體溶液的形式被

21、搬運走。溶解物質(zhì)就可以膠體溶液的形式被搬運走。 （三）促使膠體聚集和沉淀的因素（三）促使膠體聚集和沉淀的因素沉積原因沉積原因1.1. 正負膠體相遇正負膠體相遇“相互聚沉相互聚沉”。SiOSiO2 2膠體同氫氧化鋁膠體相遇膠體同氫氧化鋁膠體相遇后電荷中和，形成如高嶺石沉淀。后電荷中和，形成如高嶺石沉淀。2.2. 電解質(zhì)作用電解質(zhì)作用-不同名電荷（電解質(zhì)）與膠粒電荷中和，膠體降低不同名電荷（電解質(zhì)）與膠粒電荷中和，膠體降低電動電勢，失去穩(wěn)定性而凝聚。海水有大量電解質(zhì)，河流攜的膠電動電勢，失去穩(wěn)定性而凝聚。海水有大量電解質(zhì)，河流攜的膠體與其相遇，形成凝膠沉淀，三角洲和海岸常見大量粘土及氧化體與其相遇

22、，形成凝膠沉淀，三角洲和海岸常見大量粘土及氧化鐵膠體沉積物，還能凝集成鐵、鋁、錳巨大沉積礦床。鐵膠體沉積物，還能凝集成鐵、鋁、錳巨大沉積礦床。3.3. 蒸發(fā)作用蒸發(fā)作用一方面促使膠體濃度增加，膠粒間的碰撞機會增加，另一方面促使膠體濃度增加，膠粒間的碰撞機會增加，另一方面也增大了膠體溶液中電解質(zhì)的濃度。一方面也增大了膠體溶液中電解質(zhì)的濃度。4.4. 穿透能力較強的輻射線穿透能力較強的輻射線-如帶負電荷的如帶負電荷的射線可使正膠體凝聚。射線可使正膠體凝聚。5.5. 溶液的溶液的pHpH和和EhEh值變化值變化-膠體沉淀時都有一定的膠體沉淀時都有一定的pHpH和和EhEh值。高嶺石值。高嶺石在酸性介

23、質(zhì)在酸性介質(zhì)(pH(pH6.66.66.8)6.8)中發(fā)生凝聚，蒙脫石在堿性介質(zhì)中發(fā)生凝聚，蒙脫石在堿性介質(zhì)(pH=7.8)(pH=7.8)中凝聚。中凝聚。6.6. 溫度增加溫度增加，劇烈振蕩，大氣放電，毛細管作用等。，劇烈振蕩，大氣放電，毛細管作用等。（四）（四）膠體沉積物的特點膠體沉積物的特點1. 呈貝殼狀斷口。呈貝殼狀斷口。2. 陳化脫水出現(xiàn)收縮裂隙，易敲擊成尖棱角狀碎塊。陳化脫水出現(xiàn)收縮裂隙，易敲擊成尖棱角狀碎塊。3. 常呈鐘乳狀、腎狀、豆狀。常呈鐘乳狀、腎狀、豆狀。4. 孔隙度較大，吸收性較強?？紫抖容^大，吸收性較強。5. 巨厚層、透鏡狀、結(jié)核狀產(chǎn)出。巨厚層、透鏡狀、結(jié)核狀產(chǎn)出。6.

24、 化學成分常不固定化學成分常不固定。常吸附不定量的水分、有機質(zhì)及各種金屬元素，二、真溶液物質(zhì)的搬運和沉積作用真溶液物質(zhì)：母巖風化產(chǎn)生真溶液物質(zhì)：母巖風化產(chǎn)生的的ClCl、S S、CaCa、NaNa、MgMg、K K等還包括部分等還包括部分FeFe、MnMn、AlAl和硅。和硅。真溶液物質(zhì)搬運及沉積作用的根本控制因素真溶液物質(zhì)搬運及沉積作用的根本控制因素是溶解度。是溶解度。溶解度大，易搬難沉；反之，難搬易沉。溶解度大，易搬難沉；反之，難搬易沉。除溶解度外，其它影響因素除溶解度外，其它影響因素1.1.介質(zhì)的酸堿度（介質(zhì)的酸堿度（pHpH值）值）（1 1）某些溶解物質(zhì)的溶解度）某些溶解物質(zhì)的溶解度隨

25、隨pHpH值增大而變化值增大而變化酸性介質(zhì)條件下酸性介質(zhì)條件下，SiOSiO2 2沉淀而沉淀而CaCOCaCO3 3溶解，溶解，堿性介質(zhì)中則相反。堿性介質(zhì)中則相反。（2 2）隨）隨pHpH值變化，某些溶解值變化，某些溶解物質(zhì)沉淀形式不同。物質(zhì)沉淀形式不同。如：如：AIAI在在pH=4-10pH=4-10時最穩(wěn)定，時最穩(wěn)定，發(fā)生發(fā)生AlAl（OHOH）3 3沉淀沉淀pHpH4 4、1010時則易溶解時則易溶解2.2.介質(zhì)的氧化介質(zhì)的氧化還原電位（還原電位（EhEh值）值）EhEh值對鐵、錳等變價元素的溶解和沉淀影響很大。鐵、錳值對鐵、錳等變價元素的溶解和沉淀影響很大。鐵、錳氧化氧化條條件呈高價赤

26、鐵礦、軟錳礦沉淀；弱氧化件呈高價赤鐵礦、軟錳礦沉淀；弱氧化弱還原形成海綠石、鮞弱還原形成海綠石、鮞綠泥石；綠泥石；還原條件還原條件低價菱鐵礦、菱錳礦。強還原則生成黃鐵礦、低價菱鐵礦、菱錳礦。強還原則生成黃鐵礦、硫錳礦。低價鐵、錳礦物溶解度比高價大數(shù)十數(shù)千倍，易搬難硫錳礦。低價鐵、錳礦物溶解度比高價大數(shù)十數(shù)千倍，易搬難沉。沉。3.3.溫度和壓力溫度和壓力（1 1）一般物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大。）一般物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大。（2 2）壓力對溶液中）壓力對溶液中COCO2 2含量影響很大。含量影響很大。4.4.溶液中溶液中COCO2 2的含量的含量碳酸鹽的沉淀和溶解度有很大的影響。碳酸鹽的

27、沉淀和溶解度有很大的影響。CaCOCaCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O=Ca(HCOO=Ca(HCO3 3) )2 2。PcoPco2 2升高，即升高，即COCO2 2濃濃度增高，平衡向右移動，度增高，平衡向右移動，CaCOCaCO3 3溶解，反之，溶解，反之，向左移動向左移動CaCOCaCO3 3沉淀。沉淀。水中水中COCO2 2含量與溫度、壓力有關(guān)。含量與溫度、壓力有關(guān)。5.5.其它其它：氣候、蒸發(fā)作用：氣候、蒸發(fā)作用第四節(jié) 生物的搬運和沉積作用生物作為一種搬運營力意義較小，沉積作用意義重大。生物作為一種搬運營力意義較小，沉積作用意義重大。藻類和細菌等微生物沉積作用巨大，不僅數(shù)

28、量多、分布廣、繁殖快、適應性強，而且在地質(zhì)歷史上,其它生物還沒有大量出現(xiàn)前就參與沉積作用。疊層石與藻類有關(guān)，早在25億年前太古代末就有疊層石。一、直接作用一、直接作用生物遺體直接堆積成巖或沉積礦床生物遺體直接堆積成巖或沉積礦床光合作用或吸取養(yǎng)料形成有機體，吸取介質(zhì)中鈣、磷、硅無機鹽通過生物分泌作用形成外殼和骨骼。有機質(zhì)部分埋藏下來經(jīng)生物化學演化，可形成石油、天有機質(zhì)部分埋藏下來經(jīng)生物化學演化，可形成石油、天然氣、煤以及油頁巖等。然氣、煤以及油頁巖等。無機的生物外殼和骨骼經(jīng)富集堆積后可形成巖石或礦床無機的生物外殼和骨骼經(jīng)富集堆積后可形成巖石或礦床，如生物骨骼石灰?guī)r、生物磷塊巖、硅藻土、白堊等。有

29、些生物原來就營群體生活，在生活過程中通過生物分泌作用以及生物粘結(jié)作用形成堅固骨架，不需要經(jīng)過成巖作用就能直接成為巖石，如礁灰?guī)r。第四節(jié) 生物的搬運和沉積作用二、間接作用二、間接作用1.生物化學沉積作用生物化學沉積作用是指生物的生命活動過程或生物遺體分解過程引起介質(zhì)是指生物的生命活動過程或生物遺體分解過程引起介質(zhì)物理化學環(huán)境變化，使某些溶解物質(zhì)沉淀，或由于有機物理化學環(huán)境變化，使某些溶解物質(zhì)沉淀，或由于有機質(zhì)吸附作用使某些元素沉積。質(zhì)吸附作用使某些元素沉積。生物產(chǎn)生大量H2S、NH3、CH4、O2等氣體或吸收大量CO2氣體，影響介質(zhì)環(huán)境的物理化學條件，使某些物質(zhì)溶解或沉淀。有機質(zhì)分解使介質(zhì)變成還

30、原環(huán)境。煤及黑色頁巖中往往富集各種金屬元素就是與有機質(zhì)的吸附作用使得溶液中低濃度元素得以沉淀有關(guān)。2.生物物理沉積作用生物物理沉積作用指生物在生命活動中通過捕獲、粘結(jié)或障積等作用使沉指生物在生命活動中通過捕獲、粘結(jié)或障積等作用使沉積物沉淀。積物沉淀。 藻類分泌的粘液捕獲和粘結(jié)水中的碳酸鹽顆粒，使之沉積于藻體表面，當一層藻席被新沉積物覆蓋時，藻絲體就會穿過上覆沉積物并繁殖于其表面，重新形成新的藻席。周而復始，形成富藻紋層和富屑紋層交替的疊層石類沉積物。 當流水流經(jīng)叢生的枝狀珊瑚或枝狀藻類時，流速降低，流水中攜帶的沉積物就會障積成巖。植物造成風沙的障礙堆積，也生物障積作用。第五節(jié) 沉積分異作用沉積

31、分異作用概念（沉積分異作用概念（sedimentary differentiation)sedimentary differentiation)母巖風化產(chǎn)物以及其他來源的沉積物在搬運和沉積過程母巖風化產(chǎn)物以及其他來源的沉積物在搬運和沉積過程中會中會按顆粒大小、形狀、比重、礦物成分和化學成分在按顆粒大小、形狀、比重、礦物成分和化學成分在地表依次沉積下來地表依次沉積下來的現(xiàn)象，也叫地表沉積分異作用。的現(xiàn)象，也叫地表沉積分異作用。機械分異作用：主要受物理原理支配，見于碎屑巖中；機械分異作用：主要受物理原理支配，見于碎屑巖中；化學分異作用：主要受化學原理支配，見于溶解物質(zhì)化學分異作用：主要受化學原理支

32、配，見于溶解物質(zhì)沉積過程。沉積過程。一、機械沉積分異作用一、機械沉積分異作用碎屑物質(zhì)在流水搬運和沉積的過程中，將按粒度、密度、碎屑物質(zhì)在流水搬運和沉積的過程中，將按粒度、密度、形狀、成分等差異發(fā)生有序沉積的現(xiàn)象形狀、成分等差異發(fā)生有序沉積的現(xiàn)象1.1.顆粒大小分異顆粒大小分異從上游到下游，粒度由大到小、分選由差變好；從上游到下游，粒度由大到小、分選由差變好；2.2.比重分異比重分異: :體積小比重大和比重小體積大的沉積物可能一起堆積，如含金礫體積小比重大和比重小體積大的沉積物可能一起堆積，如含金礫巖。巖。3.3.形狀分異形狀分異: :片狀顆粒比等軸粒狀顆粒搬運得遠；圓度和球度高的滾動顆粒更片狀

33、顆粒比等軸粒狀顆粒搬運得遠；圓度和球度高的滾動顆粒更易于搬運。易于搬運。4.4.礦物成分分異礦物成分分異: :由于顆粒的比重和形狀同礦物成分密切相關(guān)，顆粒大小與礦由于顆粒的比重和形狀同礦物成分密切相關(guān)，顆粒大小與礦物的物性有關(guān)，如脆性、解理、硬度等物的物性有關(guān)，如脆性、解理、硬度等顆粒粒度分異顆粒粒度分異礦物比重分異礦物比重分異含金礫巖含金礫巖第五節(jié) 沉積分異作用機械沉積分異結(jié)果機械沉積分異結(jié)果隨搬運距離的增長隨搬運距離的增長碎屑物質(zhì)的礦物成分趨向簡單碎屑物質(zhì)的礦物成分趨向簡單穩(wěn)定組分增多穩(wěn)定組分增多重礦物含量減少重礦物含量減少粒度變細粒度變細分選、磨圓變好分選、磨圓變好第五節(jié) 沉積分異作用二

34、、化學沉積分異作用二、化學沉積分異作用溶解物質(zhì)由于化學活潑性或溶解度的差異，以及受所處溶解物質(zhì)由于化學活潑性或溶解度的差異，以及受所處環(huán)境環(huán)境pHpH和和EhEh的影響，的影響，將按一定的順序依次從溶液中沉淀將按一定的順序依次從溶液中沉淀出來的現(xiàn)象出來的現(xiàn)象。氧化物氧化物磷酸鹽磷酸鹽硅酸鹽硅酸鹽碳酸鹽碳酸鹽硫酸鹽和鹵化物硫酸鹽和鹵化物第五節(jié) 沉積分異作用三、兩種分異作用的關(guān)系三、兩種分異作用的關(guān)系1. 并存并存2. 機械沉積分異作用早些，化學沉積分異作用晚些。機械沉積分異作用早些，化學沉積分異作用晚些。第六節(jié) 沉積后作用 1.1.同生作用（同生作用（syngenesissyngenesis) )指沉積物剛剛沉積后而且指沉積物剛剛沉積后而且尚與上覆水體相接觸時尚與上覆水體相接觸時的變化，的變化，也稱為也稱為“海底風化作用海底風化作用”或或“海解作用海解作用”。 2.2.準同生作用準同生作用這一變化發(fā)生在同生作用后，沉積物這一變化發(fā)生在同生作用后，沉積物已基本與水體脫離，已基本與水體脫離，但基本上還未脫離沉積時的環(huán)境但基本上還未脫離沉積時的環(huán)境。3.3.成巖作用成巖作用(diagenesis(diagenesis) )是指沉積物已是指沉積物已