沉積地質(zhì)學(xué)復(fù)習(xí)整理

1、沉積地質(zhì)學(xué)復(fù)習(xí)整理（一）1.壓實(shí)作用壓實(shí)作用或物理成巖作用是指沉積物沉積后，在其上覆水體或沉積層的重荷下，或在構(gòu)造形變應(yīng)力的作用下，發(fā)生水分排出、孔隙度降低、體積縮小的作用。在沉積物內(nèi)部可發(fā)生顆粒的滑動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、位移、變形、破裂，進(jìn)而導(dǎo)致顆粒的重新排列和某些結(jié)構(gòu)構(gòu)造的改變。在沉積物埋藏的早期階段表現(xiàn)得比較明顯。壓實(shí)作用的表現(xiàn)形式：顆粒接觸方式:點(diǎn)接觸、線接觸、凹凸接觸。顆粒破裂：剛性顆粒易發(fā)生，產(chǎn)生微裂隙。顆粒變形：塑性顆粒易發(fā)生，形成假雜基。軟性顆粒彎曲：云母等。壓實(shí)(溶)受控因素：顆粒（-孔隙水）的成分、填隙物的類型、膠結(jié)物的類型和膠結(jié)速率、地溫梯度、埋藏速度、時(shí)間。（1）內(nèi)因：顆粒的成分(

2、石英難)、粒度、形狀、圓度(反，因?yàn)樘罘e緊密孔隙度小)、分選性(反)、粗糙度(f影響壓實(shí)作用的進(jìn)程)。（2）外因：沉積物的埋藏深度、埋藏過程、膠結(jié)類型及程度、溶解作用、異常高壓。早期快速深埋、膠結(jié)弱或溶蝕強(qiáng)、不存在異常高壓時(shí)，有利于壓實(shí)作用。Eg:泥炭(假設(shè)厚度為100%)，在上覆沉積物的壓實(shí)作用下變成褐煤(厚度20%)，變成煙煤(厚度10%)。2.壓溶作用：一種物理化學(xué)成巖作用。隨埋藏深度的增加，碎屑顆粒接觸點(diǎn)上所承受的來自上覆層的壓力或來自構(gòu)造作用的側(cè)向應(yīng)力超過正?？紫读黧w壓力時(shí)(22.5倍)，顆粒接觸處的溶解度增高，將發(fā)生晶格的變形和溶解作用。隨著顆粒所受應(yīng)力的不斷增加和地質(zhì)時(shí)間的推移，

3、顆粒受壓處的形態(tài)：點(diǎn)接觸-線接觸-凹凸接觸(礫石中的礫巖)-縫合接觸(砂巖中的石英顆粒)。3.白云巖化作用白云巖的成因問題多年來一直是沉積學(xué)爭(zhēng)論的重大問題之一。古代地層中所見的白云巖大多具有交代的證據(jù)，它們是經(jīng)白云石化作用所形成的。白云石化作用的機(jī)制很復(fù)雜，并不是一種機(jī)理所能概括，學(xué)者們提出了許多白云巖化作用的機(jī)理來解釋白云巖的成因。 亞當(dāng)斯等(1960)在研究美國(guó)二疊紀(jì)白云巖的成因時(shí)，提出了蒸發(fā)瀉湖滲透回流作用形成交代白云巖的假說。后來迪菲耶斯等(1965)在研究加勒比海的博內(nèi)爾島的現(xiàn)代白云石形成時(shí)，也證實(shí)存在這種作用。亞當(dāng)斯和羅德斯(1960)等所提出的蒸發(fā)瀉湖滲透回流作用機(jī)制是：在蒸發(fā)強(qiáng)

4、烈的海洋地區(qū)，堡礁或沙堤所阻擋的近岸瀉湖，與外海海水交流不能正常進(jìn)行，在強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用下，使間歇性進(jìn)入瀉湖的海水鹽度不斷增高。向岸方向鹽度更高。當(dāng)鹽度達(dá)到72時(shí)，除CaCO3以文石和高鎂方解石方式沉淀外，開始出現(xiàn)石膏沉積，向岸越近其蒸發(fā)作用越強(qiáng)烈。當(dāng)鹽度達(dá)到199，沉積物中大量出現(xiàn)石膏并逐漸出現(xiàn)石鹽。大量過鹽水中的Ca被沉淀。大大提高了海水中 Mg含量。這種重鹵水沉降到瀉湖底部并順著瀉湖向海洋方向平緩的斜坡流動(dòng)，當(dāng)遇到堡礁或沙堤和附近的沉積物時(shí)，由于沉積物的孔隙中飽含正常鹽度海水，因濃度差使高鹽度高密度的重鹵水向含低鹽度和低密度的正常海水沉積物中滲透，并向海洋方向回流。在流經(jīng)疏松的鈣質(zhì)沉積物和

5、礁體時(shí)，Mg進(jìn)入沉積物的CaCO3晶格中，逐漸形成白云石。4.膠結(jié)作用：從孔隙溶液中沉淀出的礦物質(zhì)(膠結(jié)物)將松散的沉積物固結(jié)起來形成巖石的作用。是沉積物轉(zhuǎn)變成沉積巖的重要作用，也是使沉積層中孔隙度和滲透率降低的主因之一?？砂l(fā)生在成巖作用的各個(gè)時(shí)期。5.沉積地質(zhì)學(xué)及其研究意義（1）沉積地質(zhì)學(xué)所要研究的, 并不是一組地層的沉積學(xué)特征, 而是地殼某一個(gè)地段的沉積環(huán)境、沉積作用及其物質(zhì)表現(xiàn)在時(shí)間和空間上的變化, 包括性質(zhì)、規(guī)模和速率的變化, 進(jìn)而探討這種變化的原因和驅(qū)動(dòng)力。（2）它是沉積巖石學(xué)和/或沉積學(xué)與地層學(xué)以及構(gòu)造學(xué)、礦物學(xué)、地球化學(xué)、地震學(xué)、地理學(xué)、氣候?qū)W等廣泛、深層次交叉的結(jié)果。但它的主體

6、還是沉積學(xué)以及沉積作用在時(shí)空上的演變。（3）因此, 應(yīng)當(dāng)把它看作是沉積學(xué)的新發(fā)展, 是沉積學(xué)和地層學(xué)在新的形勢(shì)要求下和更高層次上的交叉, 是沉積地球科學(xué)發(fā)展的一個(gè)新階段。（4）沉積巖或沉積盆地是數(shù)十億年地球環(huán)境和生物演化信息的重要載體，是化石能源及其它多種礦產(chǎn)最重要的賦存場(chǎng)所。不僅如此，當(dāng)今地球表面90%以上的面積為巨厚的沉積巖與沉積物覆蓋，沉積作用還是地球上與人類生活息息相關(guān)，并能為人類目睹和身歷其境的為數(shù)不多的地質(zhì)過程。因此，學(xué)習(xí)和研究沉積地質(zhì)學(xué)不僅對(duì)于認(rèn)識(shí)地球和發(fā)展地球（系統(tǒng)）科學(xué)具有重要的理論意義，而且在資源、能源、環(huán)境探測(cè)和開發(fā)治理方面具有巨大的應(yīng)用潛力。6.沉積地質(zhì)學(xué)的發(fā)展階段（1

7、）奠基19世紀(jì)末20世紀(jì)50年代19 世紀(jì)末，Sorby 率先將顯微鏡用于沉積巖的鑒定開創(chuàng)了沉積巖石學(xué)研究的歷史紀(jì)元。20 世紀(jì)初期，石油勘探和開發(fā)都要和沉積巖打交道。人們對(duì)沉積巖有關(guān)信息的期望越來越高。之后，沉積巖的研究方法、基本理論逐漸成熟，研究隊(duì)伍也逐漸形成壯大。20 世紀(jì)30 年代50 年代，沉積巖石學(xué)發(fā)展鼎盛時(shí)期。出現(xiàn)了一批重要論著。代表性事件：出版物：沉積巖石學(xué)沉積巖石學(xué)導(dǎo)論沉積相：由1838 年瑞士學(xué)者Gressly 提出：每一個(gè)地層單位在水平方向上都有巖石成分和古生物特征的顯著變化。這種變化均為一定的和不變的規(guī)律所支配。這種巖石的和古生物的特征統(tǒng)稱為“相”。 相的研究在邏輯上勢(shì)

8、必導(dǎo)向沉積環(huán)境的恢復(fù)和重建。為此， 區(qū)域巖相古地理研究和巖相古地理編圖很快發(fā)展起來。古地理圖從理論上說，古地理的概念是瞬時(shí)的。但在實(shí)際上，要找到一個(gè)瞬時(shí)的區(qū)域性等時(shí)面，不僅在過去是不可能的，即使在現(xiàn)在和將來也是不可能的。因此，實(shí)踐中都是選擇一個(gè)地層單位來進(jìn)行編圖。所選的時(shí)段間隔越小，精度越高，工作難度也就越大。因此，這種圖既是動(dòng)態(tài)的, 又是靜態(tài)的。從多幅古地理圖了解一個(gè)地區(qū)的時(shí)間演化，是動(dòng)態(tài)的；從一幅圖了解某一時(shí)間的古地理分布，是靜態(tài)的。因此，古地理研究是認(rèn)識(shí)地質(zhì)歷史的十分成功和有效的手段。（2）革命性發(fā)展20世紀(jì)50年代70年代對(duì)現(xiàn)代沉積作用的研究日益迫切。代表性事件：水槽實(shí)驗(yàn)：通過水槽實(shí)驗(yàn)

9、研究“交錯(cuò)層理- 底形類型與規(guī)模-水流速度與水流性質(zhì)”之間的相互關(guān)系，取得重大突破，為定量沉積學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。濁流：最早由Daly提出，之后Kuenen與Migliorini合作，證實(shí)了遞變層理的濁流成因，并確認(rèn)濁流是一種深海地質(zhì)作用。由此為復(fù)理石的形成機(jī)制找到了合理的解釋和現(xiàn)代實(shí)例。石灰?guī)r結(jié)構(gòu) 沉積巖石學(xué)一直把沉積巖按其搬運(yùn)和沉積方式分為碎屑巖、黏土巖和化學(xué)- 生物化學(xué)巖三類。1959 年, Folk 提出了石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)成因分類。揭示了碳酸鹽巖與陸源碎屑巖在形成過程和形成機(jī)制方面的同一性。這是沉積學(xué)理論體系的一次意義深遠(yuǎn)的革命。相模式：20 世紀(jì)60 年代相模式的出現(xiàn)使比較沉積學(xué)的認(rèn)識(shí)論發(fā)

10、生了一次意義深遠(yuǎn)的質(zhì)的飛躍。早在1894 年, 就有學(xué)者提出, 在沒有沉積間斷的情況下, 相的縱向序列也就是其橫向環(huán)境序列的反映。也就是說, 只有在橫向上相依的相, 才能形成縱向的疊置關(guān)系而不出現(xiàn)間斷。這是自然界連續(xù)性和有序性的物質(zhì)表現(xiàn)，即眾所周知的“Walther 相律”。相的序列關(guān)系是不能改變的, 完全可以作為一種判別河流相的比較標(biāo)準(zhǔn)。這就是人們常說的“相模式”。相模式反映的都是必要組分。沉積體系：一個(gè)沉積體系是由不整合或相的間斷面限定的一個(gè)沉積地質(zhì)體。即使它有自己的確定的橫向環(huán)境序列和縱向產(chǎn)物序列, 但相鄰的沉積體系之間, 卻沒有相序上的必然聯(lián)系。例如, 一個(gè)三角洲沉積體由前三角洲、三角

11、洲前積層和三角洲頂積層三部分組成。當(dāng)三角洲向前進(jìn)積時(shí),三角洲沉積可以覆蓋在濱?；驕\海之上。因此, 三角洲沉積雖然經(jīng)常與淺海沉積共生, 二者卻并不屬于同一個(gè)沉積體系。事件沉積：是20 世紀(jì)70 年代以來沉積學(xué)發(fā)展另一令人矚目的成就。起因：白堊紀(jì)末期事件的提出, 再一次點(diǎn)燃了地學(xué)界論爭(zhēng)的烽煙。它使地球科學(xué)家不得不承認(rèn), 在較短時(shí)間內(nèi)以極快速度發(fā)生的事件地質(zhì)作用, 同人們常見的均變地質(zhì)作用一樣, 具有極其重要的地質(zhì)意義, 都在地質(zhì)歷史演化的過程中發(fā)揮過重要作用。事件沉積學(xué)向統(tǒng)治地球科學(xué)一百多年的“均變論”發(fā)出了挑戰(zhàn), 并導(dǎo)致了“新災(zāi)變論”的誕生。20 世紀(jì)60-70年代, 是一個(gè)地球科學(xué)界解放思想、

12、刻意創(chuàng)新的時(shí)代。于是白堊紀(jì)- 第三紀(jì)界線生物滅絕事件又被重新提起, 成為事件地質(zhì)作用的范例。那種在極短時(shí)間內(nèi)以極快速度發(fā)生的地質(zhì)作用就是事件(event或episode) , 由事件本身或其衍生作用所形成的沉積物就是事件沉積物, 如火山沉積物、風(fēng)暴沉積物、濁流沉積物、洪水沉積物、地震沉積物等。也有許多事件表現(xiàn)為沉積記錄的間斷, 如硬底和沖刷面。除了白堊紀(jì)末期事件及其他界線事件外, 地中海干化、中白堊世大西洋缺氧事件、冰期- 間冰期交替事件等, 都是重要的地質(zhì)事件。（3）沉積地質(zhì)學(xué)的奠基發(fā)展20世紀(jì)70年代今沉積地質(zhì)學(xué)的誕生離開時(shí)間坐標(biāo)去認(rèn)識(shí)沉積物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是不可能的，要將沉積過程納入到時(shí)間框架

13、內(nèi)加以重新研究。主要事件：60年代后期，板塊構(gòu)造理論誕生，使沉積建造理論受到?jīng)_擊。按照板塊構(gòu)造理論, 所謂地槽沉積, 并不是原地的沉積物堆積體, 而是在活動(dòng)邊緣由于板塊碰撞而造成的異地混雜巖帶。沉積作用與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的關(guān)系必須用新的理論重新加以審視。這對(duì)沉積地質(zhì)學(xué)的發(fā)展無疑具有十分重要的意義。盆地分析理論的提出及其在油氣勘探及資源評(píng)價(jià)中的應(yīng)用。沉積學(xué)的發(fā)展、板塊構(gòu)造理論的出現(xiàn)、沉積體系的提出、地震地層學(xué)和層序地層學(xué)的發(fā)展、年代地層學(xué)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的成熟,為盆地分析奠定了理論和方法學(xué)基礎(chǔ)。（4）目前，環(huán)境問題、全球變化、化石能源及礦產(chǎn)需求是當(dāng)今大地學(xué)中最為活躍的分支之一。2011 IAS

14、Meeting指出，學(xué)科研究四個(gè)方面熱點(diǎn)領(lǐng)域：微生物作用和沉積成巖；深海與陸緣沉積過程及產(chǎn)物；沉積記錄與重大地質(zhì)環(huán)境演化；陸地環(huán)境變化的地史記錄。7.沉積學(xué)：沉積學(xué)的研究?jī)?nèi)容與沉積巖石學(xué)有許多共性，但其主要任務(wù)是利用物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)和數(shù)學(xué)的原理，研究沉積物搬運(yùn)和堆積過程，為解釋沉積巖的成因提供基礎(chǔ)。8.濁流：是一種在水體底部形成的高速紊流狀態(tài)的混濁流體，是水和大量呈自懸浮的沉積物質(zhì)混合成的一種密度流，也是一種由重力作用推動(dòng)成涌浪狀前進(jìn)的重力流。9. 盆地分析：與地層學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)相結(jié)合, 利用地球物理等先進(jìn)手段, 在時(shí)空四維格架內(nèi)研究盆地的演化歷史和油氣生成、運(yùn)移、聚集和保存的規(guī)律。這就是

15、盆地分析。10.沉積物形成的主控因素與時(shí)空觀（1）物理、化學(xué)、生物作用（2）風(fēng)化-剝蝕、搬運(yùn)、沉積環(huán)境（3）構(gòu)造、地理、氣候（4）氣候、構(gòu)造、海平面和/或基準(zhǔn)面變化（5）物源供給、構(gòu)造、氣候（基準(zhǔn)面可容空間accommodation變化）Eg:大地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是沉積作用最重要的外部控制因素（升降與風(fēng)化）； 構(gòu)造活動(dòng)區(qū)，包含垂向和橫向構(gòu)造運(yùn)動(dòng)； 構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)，多垂向構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。大地構(gòu)造環(huán)境對(duì)沉積巖的形成及其以后的變化有多方面的制約。例如在陸內(nèi)造山帶形成山前粗碎屑礫巖層序；在陸內(nèi)斷陷盆地、洼地和山前拗陷盆地，可形成湖泊、干鹽湖或湖沼沉積；在穩(wěn)定大陸塊或克拉通之上的陸表海內(nèi)，常形成厚度不大的砂質(zhì)巖或碳酸鹽巖

16、組合；在大陸與火山島弧之間或弧后海溝一帶，可形成厚度很大而且包含火山巖和火山碎屑巖的韻律層狀沉積巖；在大陸架到深海的斜坡帶形成滑塌堆積巖或混雜巖等。古氣候?qū)Τ练e巖的形成的影響在陸地范圍內(nèi)非常明顯。Eg:全球海平面變化：海平面變化具有周期性，變化規(guī)模不同 海平面變化對(duì)濱岸地區(qū)影響明顯 海平面上升，易形成碳酸鹽巖 海平面下降，易沉積碎屑巖。Eg:氣候：氣候影響溫度和降雨量；氣候影響沉積物類型； 氣候變化的周期性； 氣候存在明顯分帶性；氣候影響造山運(yùn)動(dòng)在干旱古氣候條件下，形成大面積的陸相紅色粗細(xì)碎屑巖，這是由于沉積物中的氧化鐵常氧化為三氧化二鐵。潮濕氣候條件下，有機(jī)質(zhì)豐富，進(jìn)入沉積物中使沉積巖顏色成

17、為暗灰或黑色。鹽類在炎熱干旱氣候形成，煤炭在溫暖潮濕氣候聚集，都說明古氣候?qū)Τ练e巖形成是有制約作用的。生物在地質(zhì)歷史時(shí)期的進(jìn)化，繁盛或衰亡對(duì)沉積巖的形成有明顯影響，元古宙時(shí)期還未出現(xiàn)大量的海生動(dòng)物群，因此，世界各地的中、晚元古代地層都包含大量疊層石藻灰?guī)r，據(jù)認(rèn)為在顯生宙以后大量海生動(dòng)物出現(xiàn)并以食藻為生，因而疊層石灰?guī)r大為減少。在石炭紀(jì)，全球性的植物繁茂，形成了大量煤炭層。Eg:沉積物供給：沉積物供給變化影響沉積水深和環(huán)境 沉積速率影響沉積類型 沉積供源特點(diǎn)不同（點(diǎn)、線物源） 沉積物粒度影響沉積物的分布面積。Eg: 古水動(dòng)力條件對(duì)沉積巖的形成的影響表現(xiàn)為不同的水流條件形成不同的沉積或造成不同的結(jié)

18、構(gòu)構(gòu)造。山前和河流的水流主要是由高處流向低處的定向水流，常形成分選差的、具單向交錯(cuò)層理的洪積和沖積沉積。在濱海帶，潮汐帶主要是往復(fù)流動(dòng)的雙向水流，常形成分選好的、具魚骨狀交錯(cuò)層理的濱海和潮汐沉積。在海洋中還有風(fēng)暴流、濁流等深流造成碎屑巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和造巖成分的差異。此外，有些沉積巖形成后還受到地下潛水流的影響，使石灰?guī)r發(fā)生白云巖化和硅化等次生變化。此外,冰川和風(fēng)也可搬運(yùn)碎屑物，在特定條件下，形成冰磧巖和風(fēng)成巖。11.沉積巖成巖演化的主控因素（1）溫度、時(shí)間、壓力、流體活動(dòng)（2）沉積基礎(chǔ)：巖礦-化學(xué)體系、沉積（層序）格架（3）盆地域、層序域、亞層序域、層內(nèi)域這幾種尺度12.物理風(fēng)化：巖石主要發(fā)生

19、機(jī)械破碎，而化學(xué)成分不改變的風(fēng)化作用。包括剝離作用、冰劈作用、結(jié)晶撐裂。13.化學(xué)風(fēng)化：在氧、水和溶于水中的各種酸性物質(zhì)的作用下，母巖遭受氧化、水解、溶濾等化學(xué)變化，使其分解而產(chǎn)生新礦物的過程。主要有氧化作用、碳酸化作用、水的作用。14.生物風(fēng)化作用：包括機(jī)械作用、化學(xué)作用、生物化學(xué)作用。12.沉積巖的形成過程：風(fēng)化(物理、化學(xué))、崩解(重力作用)、剝蝕(推移，溶解，風(fēng)/水/冰等的剝蝕)、搬運(yùn)、沉積。13.為什么造巖礦物風(fēng)化穩(wěn)定性差別這么大？（1）與礦物的結(jié)晶溫度有關(guān)：如在巖漿巖的主要造巖礦物中，橄欖石的結(jié)晶溫度最高，風(fēng)化穩(wěn)定性最低。輝石、角閃石、黑云母結(jié)晶溫度依次降低，風(fēng)化穩(wěn)定性卻依次增高。

20、如圖所示（2）與礦物化學(xué)成分的化學(xué)活潑性有關(guān)：Cl、S最易溶于水，在礦物的風(fēng)化過程中最易析出，最易呈溶液狀態(tài)流失走；Ca、Na、Mg、K等次之；Mn、Fe、Si、Al最差。（3）與礦物的晶體化學(xué)性質(zhì)(晶體構(gòu)造)有關(guān)：如鉀和鈉，它們的硅酸鹽礦物(鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石)就遠(yuǎn)比其鹵化物礦物(石鹽、鉀鹽)難以溶解。花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、花崗片麻巖、混合花崗巖：石英+粘土石英+蛋白石+鋁土礦中性和堿性侵入巖：同花崗質(zhì)巖石類似 基性和超基性侵入巖：蛇紋石+滑石+粘土礦物蛋白石+鋁土礦+褐鐵礦沉積巖：風(fēng)化作用簡(jiǎn)單，但差異性大。鹽巖、碳酸鹽巖易風(fēng)化；硅巖、石英砂巖較難風(fēng)化。14. 母巖風(fēng)化過程中元素的轉(zhuǎn)移順序（1）最

21、易遷移元素（Kx=n10n102）Cl,Br,I,S等以鹵族元素為主；（2）易遷移元素（Kx=nn10）Ca,Mg,Na,F,Sr,K,Zn（3）遷移元素（Kx=n10-1n）Cu,Ni,Co,V,Mn,Si（硅酸鹽中）,P；（4）惰性（微弱遷移）元素（Kx<n10-1）Fe,Al,Ti,Sc,Y, Tr（5）幾乎不遷移元素（Kxn10-10）Si（石英）15.風(fēng)化階段（1）機(jī)械破碎階段物理風(fēng)化為主，形成巖石或礦物的碎屑。（2）飽和硅鋁階段a. 化學(xué)風(fēng)化開始，氯化物和硫酸鹽全部被溶解，帶出 Cl-和SO42-。b. 在 CO2 和 H2O 的共同作用下，輝石和斜長(zhǎng)石等鋁硅酸鹽和硅酸鹽礦物

22、開始分解，游離出堿金屬和堿土金屬（K+,Na+,Ca2+,Mg2+）離子，其中Ca2+、Na+的流失比K+、Mg2+要快些。產(chǎn)物：石英：未變；長(zhǎng)石：輕微高嶺石化母 粘土礦物（鎂礦物轉(zhuǎn)化而來）（3）酸性硅鋁階段：粘土型風(fēng)化作用a.幾乎全部的Ca2+、 Na+、 K+、Mg2+被帶走，b.SiO2進(jìn)一步進(jìn)入溶液，介質(zhì)中/堿性轉(zhuǎn)為酸性，c.形成不含Ca2+、Na+、K+、Mg2+ 的 高 嶺 石 、 變埃洛石等粘土礦物，上個(gè)階段形成的蒙脫石、水云母被破壞；產(chǎn)物：石英：未變 長(zhǎng)石全部轉(zhuǎn)化為粘土礦物。 （4）鋁鐵土階段：風(fēng)化作用的最后階段a. 硅酸鹽礦物徹底地分解，全部可移動(dòng)元素都被帶走，b. 鐵和鋁的

23、氧化物和小部分呈膠體狀態(tài)在酸性介質(zhì)中聚集，在原地形成水鋁礦、褐鐵礦、針鐵礦、赤鐵礦和蛋白石。c.堆積物是一種紅色疏松的鐵質(zhì)或鋁質(zhì)土壤，所以也稱紅土。該階段的風(fēng)化作用通常也稱為紅土型風(fēng)化作用產(chǎn)物：石英：未變；鋁土礦、褐鐵礦、蛋白石。16. 風(fēng)化殼：由殘留在原地的風(fēng)化產(chǎn)物形成的一層不連續(xù)的薄殼。風(fēng)化殼的厚度：決定于母巖性質(zhì)、氣候、地形、構(gòu)造等因素古風(fēng)化殼：風(fēng)化殼分為古代和現(xiàn)代的，以古近紀(jì)為界。古風(fēng)化殼的地質(zhì)意義：構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、不整合的標(biāo)志，反映氣候。古風(fēng)化殼的經(jīng)濟(jì)意義：石油天然氣的儲(chǔ)集帶； 礦產(chǎn)富集帶。17. 沉積物的其它來源（1）生物成因（生物源）的沉積物（2）深部來源（深源）的物質(zhì) ：火山爆發(fā)作用

24、帶到地表或水下的火山物質(zhì)沿深斷裂流出地表或注入湖泊等水體的地下深層的熱鹵水、溫泉、熱氣液等（3）宇宙來源的物質(zhì)：從宇宙空間落到地球上的隕石及其塵埃-天外來客18.碎屑物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用流體力學(xué)的基本知識(shí)和概念（1）牛頓流體和非牛頓流體內(nèi)摩擦定律：在溫度不變的條件下，粘滯切應(yīng)力與流速梯度是直線關(guān)系，動(dòng)力粘滯系數(shù)始終保持一常數(shù)。牛頓流體：服從內(nèi)摩擦定律牽引流；非牛頓流體：不服從內(nèi)摩擦定律沉積物重力流。牽引流與重力流的區(qū)別：（2）層流、紊流與表征參數(shù)層流：緩慢流動(dòng)，流體質(zhì)點(diǎn)平行線狀流動(dòng)，彼此不相摻混。紊流（湍流/渦流）：充滿旋渦的急湍的流動(dòng)，流速大小和流動(dòng)方 式隨時(shí)間變化，流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡極 不規(guī)

25、 則，彼此摻混。雷諾數(shù)：Re=慣性力/粘滯力=Vd/；V-水的流速；d-顆粒直徑；-水的密度；-水的粘度。Re可反映搬運(yùn)方式：Re=1時(shí)，層流，只能滾動(dòng)搬運(yùn)；Re=140時(shí)，過渡；Re>40時(shí), 紊流，出現(xiàn)懸浮搬運(yùn)。（3）緩流、急流和佛羅得數(shù)Fr=慣性力/重力=V2/gD ；V-流速；D-水深；Fr反映流態(tài)和解釋底床形態(tài)：Fr<1緩流，正常沙波，下部流動(dòng)體制；Fr=1臨界流，過渡流態(tài)；Fr>1急流，平行層理、逆行沙波，上部流動(dòng)體制。19. 碎屑物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用碎屑顆粒在流水中的搬運(yùn)和沉積作用（1）搬運(yùn)方式推移搬運(yùn)（滾動(dòng)+跳躍）推移載荷(bed load)懸浮搬運(yùn)懸移載荷（

26、suspend load）載荷：流體中被搬運(yùn)的沉積物，也叫負(fù)載，負(fù)荷。（2）機(jī)械沉積作用 碎屑顆粒在靜水中的沉積作用極細(xì)砂下沉30m需要2小時(shí)，細(xì)粘土則需要1年極細(xì)砂下沉3000m需要10天，細(xì)粘土則需要100年 顆粒密度越大，沉降速度越快：顆粒大而輕的與小而重的在一起。Eg: 假設(shè)球形顆粒沉速為100，則橢球形：84-61； 立方體：74 ；長(zhǎng)柱形：50 ；片狀：84-38 。故片狀礦物搬運(yùn)遠(yuǎn)。碎屑顆粒在流水中的搬運(yùn)和沉積與流速和顆粒大小的關(guān)系尤爾斯特隆圖解（3）碎屑物質(zhì)在流水搬運(yùn)及沉積作用過程中的機(jī)械分異作用 定義：指碎屑物質(zhì)在流水（或風(fēng)）的搬運(yùn)過程中，按其物理性質(zhì)（粒度、密度、圓度、球度

27、、成分等）呈現(xiàn)分別集中的現(xiàn)象，其中以粒度分異最明顯。 與分異作用相對(duì)的是“摻和作用”或混合作用，混雜作用，主要是指由于支流搬運(yùn)物質(zhì)的注入，沿岸物質(zhì)的注入引起的。20. 碎屑物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用碎屑物質(zhì)在海、湖水體中的 搬運(yùn)和沉積作用海洋環(huán)境中的營(yíng)力：波浪、潮汐、近岸流、風(fēng)暴流、濁流、等深流(洋流)21.溶解物質(zhì)：溶解物質(zhì)：Cl、S、Ca、Na、K、Mg、P、Si、Fe等。Ca、Na、Mg的鹽類則常呈真溶液搬運(yùn)Al、Fe、Mn、Si的氧化物常呈膠體溶液搬運(yùn)22.膠體溶液：介于粗分散系(懸浮液)和離子分散系(真溶液)間，粒子直徑介于1100m間，多呈分子狀態(tài)。膠體質(zhì)點(diǎn)常帶有電荷：（1）正膠體，表面

28、帶正電荷，如Fe、Al含水氧化物膠體；（2）負(fù)膠體，表面帶負(fù)電荷，如Si、Mn氧化物，Pb、Cu硫化物；23. 膠體溶液穩(wěn)定的因素（1）同種電荷的膠體質(zhì)點(diǎn)之間的相互排斥力。（2）水介質(zhì)中的腐植酸增加某些膠體（如：鐵）的穩(wěn)定“護(hù)膠作用”（3）pH 、Eh等。24、膠體聚集和沉淀的因素（1）正負(fù)膠體相遇“相互聚沉”。（2）電解質(zhì)作用，不同名電荷（電解質(zhì)）與膠粒電荷中和，膠體降低電動(dòng)電勢(shì)，失去穩(wěn)定性而凝聚。（3）蒸發(fā)作用（4）溶液的pH和Eh值（5）溫度增加，劇烈振蕩，大氣放電，毛細(xì)管作用等。25. 真溶液物質(zhì)：母巖風(fēng)化產(chǎn)生的Cl、S、Ca、Na、 K 、 Mg等，部分P、Si、 Al、 Fe、Mn

29、。26. 真溶液物質(zhì)搬運(yùn)及沉積作用的控制因素（1）溶解度根本控制因素溶解度大，易搬難沉；反之，易沉難搬。（2）介質(zhì)的酸堿度（pH值）某些溶解物質(zhì)的溶解度隨pH值變化而變化。如酸性介質(zhì)條件下，SiO2 沉淀而CaCO3溶解，在堿性介質(zhì)中則相反隨pH值變化，某些溶解物質(zhì)沉淀形式不同。如鐵,pH23以Fe(OH)3沉淀，pH=5以Fe(OH)2沉淀。pH=67，溶液含CO2，以FeCO3沉淀。Fe2+和Fe3+沉淀時(shí)所需Eh值也不同。錳的情況同鐵類似。（3）介質(zhì)的氧化-還原電位（Eh值）Eh值對(duì)鐵、錳等變價(jià)元素的溶解和沉淀影響很大。（4）溫度和壓力一般物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大。壓力對(duì)溶液中CO2

30、含量影響很大。（5）溶液中CO2的含量對(duì)碳酸鹽的沉淀和溶解度有很大的影響。CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。PCO2升高，即CO2濃度 增高，平衡向右移動(dòng)，CaCO3溶解，反之，向左移動(dòng)CaCO3沉淀。 水中CO2含量與溫度、壓力有關(guān)。（6）其它：氣候、蒸發(fā)作用27. 生物的搬運(yùn)和沉積作用（1）直接作用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(jī)體，吸取介質(zhì)中鈣、磷、硅無機(jī)鹽通過生物分泌作用形成外殼和骨骼。有機(jī)質(zhì)部分埋藏下來經(jīng)生物化學(xué)演化，可形成石油、天然氣、煤以及油頁(yè)巖等。無機(jī)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

31、。有些生物原來就營(yíng)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(jiān)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。（2）間接作用生物化學(xué)沉積作用：是指生物的生命活動(dòng)過程或生物遺體分解過程引起介質(zhì)物理化學(xué)環(huán)境變化，使某些溶解物質(zhì)沉淀，或由于有機(jī)質(zhì)吸附作用使某些元素沉積。生物物理沉積作用：指生物在生命活動(dòng)中通過捕獲、粘結(jié)或障積作用使沉積物沉淀。 28. 沉積分異作用：母巖風(fēng)化產(chǎn)物以及其他來源的沉積物在搬運(yùn)和沉積過程中會(huì)按顆粒大小、形狀、比重、礦物成分和化學(xué)成分在地表依次沉積下來的現(xiàn)象，也叫地表沉積分異作用。（1）機(jī)械分異作用：主要受物理原理支配，見于碎屑巖中；（2）化學(xué)分異作用：

32、主要受化學(xué)原理支配，見于溶解物質(zhì)沉積過程。 化學(xué)沉積分異作用：溶解物質(zhì)由于化學(xué)活潑性或溶解度的差異，以及受所處環(huán)境pH和Eh的影響，將按一定的順序依次從溶液中沉淀出來的現(xiàn)象。氧化物磷酸鹽硅酸鹽碳酸鹽硫酸鹽和鹵化物。29. 兩種分異作用的關(guān)系及其地質(zhì)意義（1）并存（2）機(jī)械沉積分異作用早些，化學(xué)沉積分異作用晚些。（3）砂和粉砂鐵的氧化物粘土碳酸鹽硫酸鹽和鹵化物（4）形成各種類型的機(jī)械沉積巖和化學(xué)沉積巖以及相應(yīng)的沉積礦產(chǎn)，分異越徹底，對(duì)礦產(chǎn)形成越有利。30. 沉積構(gòu)造的分類31. 地球?qū)尤ρ莼c沉積作用（1）大氣圈、水圈的演化和沉積作用地質(zhì)歷史早期的大氣圈和水圈（主要是海洋）與現(xiàn)在的有很大的不同。

33、氧含量的變化對(duì)沉積作用影響石很大的。在前寒武系碳酸鹽巖中無蒸發(fā)巖沉積Na含量多，但Cl少；前寒武系Ca/Mg比率低，為4；現(xiàn)今Ca/Mg比率高，為4050；（2）生物的演化與沉積作用35億年，異氧生物 30億年，自養(yǎng)生物 5.7億年，三葉蟲爆發(fā)寒武紀(jì)奧陶紀(jì)（5.74.4億年），出現(xiàn)介殼生物志留紀(jì)（4.2億年），出現(xiàn)植物白堊紀(jì)（1億年），出現(xiàn)海洋浮游生物32. 沉積過程的均變、突變記錄均變旋回性記錄構(gòu)造地理氣候生物演變的旋回性：（1）早古生代5個(gè)大陸和陸表海，氣候較干旱；（2）晚古生代泛大陸，陸緣、陸表海，氣候溫濕；（3）晚三疊世，泛大陸解體，特提斯海，氣候干旱；（4）新生代大陸漂移，7洲4洋，

34、第三紀(jì)氣候炎熱;（5）第四紀(jì)氣候較寒冷33. 沉積過程的均變、突變記錄突變記錄重大沉積記錄構(gòu)造、地理、氣候、生物演化耦合效應(yīng)? 天地生災(zāi)變事件？34.白堊紀(jì)沉積的幾個(gè)熱點(diǎn)問題（1）海平面變化（2）黑色頁(yè)巖（3）大洋紅層35. 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)CO2的控制：（1）地表風(fēng)化作用消耗CO2：地塊抬升作用，使得風(fēng)化剝蝕作用加快，消耗CO2。CaSiO3 + CO2 -> CaCO3 + SiO2（2）俯沖帶區(qū)域變質(zhì)所用釋放CO2CaCO3 + SiO2 -> CaSiO3 + CO2（3）洋中脊擴(kuò)張速率加快，導(dǎo)致地幔向大氣釋放CO2的量加大，氣候變暖，and vice versa。36.成巖作用

35、：沉積物沉積后轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖直至變質(zhì)作用以前或因構(gòu)造運(yùn)動(dòng)重新抬升到地表受風(fēng)化以前所發(fā)生的一切作用。一般包括沉積物的壓實(shí)作用、膠結(jié)作用、交代作用、結(jié)晶作用、淋濾作用、水合作用和生物化學(xué)作用等。這些作用通常是在壓力、溫度不高的地殼表層發(fā)生的。沉積物（巖）所處的物理化學(xué)環(huán)境中諸因素（如溫度、壓力、細(xì)菌、有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化、孔隙水介質(zhì)的pH值和Eh值、 孔隙水的運(yùn)動(dòng)等）都將不斷地和漸進(jìn)地發(fā)生變化。沉積物為了與環(huán)境之間建立起新的平衡，也將不斷地改變其本身的性質(zhì)，就會(huì)出現(xiàn)另一類礦物組合和結(jié)構(gòu)構(gòu)造。37.成巖作用與成巖系統(tǒng)38.膠結(jié)作用：從孔隙溶液中沉淀出的礦物質(zhì)(膠結(jié)物)將松散的沉積物固結(jié)起來形成巖石的作用?？梢?/p>

36、發(fā)生在成巖作用的任何時(shí)期?？煞譃椋衡}質(zhì)、硅質(zhì)、泥質(zhì)、鐵質(zhì)、硫酸鹽膠結(jié)。39. 交代作用：指一種礦物代替另一種礦物的現(xiàn)象。交代作用是在靠近固體顆粒表面的溶液膜中進(jìn)行的。40.重結(jié)晶作用是怎樣導(dǎo)致礦物的多形轉(zhuǎn)變的？溫度、壓力重結(jié)晶重結(jié)晶：小晶體大晶體實(shí)例: 泥晶方解石粗晶方解石微晶石英粗粒石英碳酸鹽膠結(jié)物的重結(jié)晶作用特征：出現(xiàn)連晶、嵌晶、晶格彎曲和波狀消光及弱的二軸晶等性質(zhì)。重結(jié)晶的重要標(biāo)志：保留在重結(jié)晶體內(nèi)的包裹物或殘留物。41. 礦物的多形轉(zhuǎn)變（廣義的重結(jié)晶作用）：一般情況下，當(dāng)一種礦物轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N更穩(wěn)定的礦物相時(shí)，只發(fā)生晶格和形狀及大小的變化，而沒有發(fā)生化學(xué)成分的變化。多形轉(zhuǎn)變的結(jié)果：可產(chǎn)生

37、晶間孔，可作為天然氣的儲(chǔ)集空間。42. 溶解作用：任何碎屑顆粒、雜基，膠結(jié)物和交代礦物（后兩者統(tǒng)稱為自生礦物），包括最穩(wěn)定的石英和 硅質(zhì)膠結(jié)物，在一定的成巖環(huán)境中都可以不同 程度地發(fā)生溶解作用。溶解作用的結(jié)果形成了沉積巖中的次生孔隙。次生孔隙是世界上許多儲(chǔ)集層的主要儲(chǔ)集空間。43. 成巖序列：是在同一成巖體中各類成巖作用發(fā)育和演化的序次。不同的沉積體 具不同成巖序列。44. 砂巖膠結(jié)物類型常與顆粒成分有關(guān)：（1）石英砂巖大部分是氧化硅和碳酸鹽膠結(jié)（2）一些巖屑砂巖、雜砂巖和火山碎屑質(zhì)砂巖的膠結(jié)物主要是粘土礦物、沸石礦物和其它硅酸鹽礦物（3）氧化鐵、碳酸鹽膠結(jié)物也常在一些砂巖類型中出現(xiàn)45.碳酸

38、鹽膠結(jié)作用：a.類型：方解石、白云石、文石、菱鐵礦、菱鎂礦等。b.結(jié)構(gòu)：（1）方解石常見粒狀結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)或櫛殼狀結(jié)構(gòu)；（2）白云石常呈菱形自形晶體。c.來源：（1）海水和流動(dòng)的孔隙水能持續(xù)地帶入溶解的碳酸鹽；（2）砂巖層上下碳酸鹽巖地層的壓溶提供大量的碳酸鹽膠結(jié)物；（3）深部頁(yè)巖層的半滲透膜（網(wǎng)狀）效應(yīng)，可使深處的碳酸鹽增多。46.氧化硅膠結(jié)作用：非晶質(zhì)：蛋白石；晶質(zhì)：玉髓和石英來源：（1）地表水和地下水（2）硅質(zhì)生物骨殼的溶解（3）碎屑石英壓溶作用（4）粘土礦物的成巖轉(zhuǎn)化（5）硅酸鹽礦物的不一致溶解（6）去玻化和蝕變（沸石類礦物）中析出的SiO2（7）海底火山噴發(fā)47.粘土礦物膠結(jié)作用（1

39、）高嶺石：薄片下呈假六邊形晶片，集合體呈書頁(yè)狀或蠕蟲狀。（2）伊利石：常呈不規(guī)則的細(xì)小晶片產(chǎn)出，其集合體通常呈顆位包膜或孔隙襯邊形式出現(xiàn)，有時(shí)呈網(wǎng)狀分 布。（3）綠泥石：自生綠泥石在砂巖中多呈顆粒包膜或孔隙襯邊形式產(chǎn)出。（4）蒙脫石：呈孔隙充填產(chǎn)狀。（5）伊蒙混層粘土礦物：形態(tài)介于伊利石和蒙脫石之間48. 沸石膠結(jié)物1）類型：方沸石、片沸石、濁沸石及斜沸石等呈晶粒狀，板狀，纖維狀，針牧及束狀產(chǎn)出。常見于富含火山 碎屑和長(zhǎng)石的砂巖中 。2）形成條件：高的pH值和富含SiO2及Ca、Na、K離子，即高礦化度的孔隙水和適當(dāng)?shù)亩趸挤謮骸?9.硫酸鹽膠結(jié)物1）類型：石膏和硬石膏（常見）、重晶石、天青

40、石2）形成：形成于沉積期和早成巖期的往往與強(qiáng)蒸發(fā)作用有關(guān)，晚成巖期往往與早期石膏的溶解和再沉淀作用 有關(guān)。地層水與沉積物相互反應(yīng)或不同地層水的混合也 可析出石膏與硬石膏。50.交代作用舉例：氧化硅和方解石的相互交代；方解石交代長(zhǎng)石、粘土礦物；長(zhǎng)石高嶺石化；蒙脫石轉(zhuǎn)為伊利石、綠泥石；高嶺石轉(zhuǎn)為綠泥石。51. 交代作用的標(biāo)志（1）礦物假象 交代礦物具有被交代礦物的假象，礦物的原生成分雖已被交代，但其結(jié)晶習(xí)性得到完好的保存。（2）幻影構(gòu)造: 巖石受到強(qiáng)烈的交代作用，原生顆粒只留下模糊的輪廓，如硅化鮞粒、強(qiáng)白云化巖石中的生物骨殼等。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)甚至其邊緣已消失，但因其內(nèi)部有包裹體存在，故顯示出顆粒幻影。（3）交叉切割現(xiàn)象: 礦物或顆粒被自形晶體或鑲嵌結(jié)構(gòu)的晶體切割或溶（侵）蝕。（4）殘留的礦物包體: 殘留包體表示外面礦物是交代礦物，被包礦物是被交代礦物。在巖石中發(fā)生了多期礦物交代作用時(shí)，主要根據(jù)礦物間的切割和侵蝕以及包裹現(xiàn)象來判斷其生成順序。52. 砂巖次生孔隙的類型及識(shí)別標(biāo)志次生孔隙按成因可分為破裂孔隙，收縮孔隙和溶解孔隙，溶解對(duì)象可分別為碎屑顆粒、雜基、自生膠結(jié)物或自生交代礦物。次生孔