1、第四章 外力地質(zhì)作用與沉積巖2011年2月東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院河西地區(qū)蘭坪地區(qū)4.1.1 引起外力地質(zhì)作用的因素一、大氣 大氣圈的地質(zhì)意義： O2氧化作用，生命的存在； CO2植物制造有機質(zhì)、生物成巖，參與化學(xué)反應(yīng)； H2O風(fēng)化作用，流動成風(fēng)，動力。 大氣圈是生命的保護圈。 由于大氣圈的存在，地表才有了適宜的溫度。4.1 外力地質(zhì)作用的一般特征河西地區(qū)蘭坪地區(qū) 二、水 水具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，水在地球溫度變化范圍內(nèi)的三態(tài)變化和水是一種良好的溶劑，是水作為一種很重要的地質(zhì)營力的保證。 三、生物 植物的根劈作用； 生物體通過光合作用吸收CO2、放出O2； 生物本身就是某種礦產(chǎn)和巖石的組成物質(zhì)

2、，如：煤、石油和生物碎屑灰?guī)r等。4.1.1 引起外力地質(zhì)作用的因素河西地區(qū)蘭坪地區(qū)4.1.1 引起外力地質(zhì)作用的因素河西地區(qū)蘭坪地區(qū)4.1.1 引起外力地質(zhì)作用的因素河西地區(qū)蘭坪地區(qū)太陽能：使地表溫暖，并引起大氣的循環(huán)、水的運動、生命的活動等，從而引發(fā)各種地質(zhì)作用的發(fā)生；重力能：重力支配下形成風(fēng)、流水、冰川、湖水和海水的運動，物質(zhì)降落和沉淀，山崩、地滑，生物生長和演化等；日月引力能：形成海水潮汐，從而對海岸改造。4.1.2 引起外力地質(zhì)作用的能源河西地區(qū)蘭坪地區(qū)一、風(fēng)化作用（weathering） 巖石受外部因素作用后發(fā)生機械崩解和化學(xué)分解，使堅硬的巖石變?yōu)樗缮⒌乃樾技巴寥馈?.1.3 外力地

3、質(zhì)作用的類型蘭坪地區(qū)根據(jù)風(fēng)化作用的方式和特點，風(fēng)化作用可分為: 物理風(fēng)化作用(Physical Weathering) 化學(xué)風(fēng)化作用 (Chemical Weathering) 生物風(fēng)化作用(Organism Weathering) 風(fēng)化作用的類型一、風(fēng)化作用（weathering）蘭坪地區(qū)自然界中各類礦物抗風(fēng)化能力順序： 氧化物、氫氧化物硅酸鹽碳酸鹽硫化物鹵化物、硫酸鹽常見礦物抗風(fēng)化能力順序：石英白云母鉀長石黑云母角閃石輝石富鈣斜長石 橄欖石蘭坪地區(qū)剝蝕作用 指各種運動的介質(zhì)在其運動過程中，使地表巖石產(chǎn)生破壞并將其產(chǎn)物剝離原地的作用。 剝蝕作用按方式可分為：機械、化學(xué)和生物剝蝕作用三種。據(jù)其

4、產(chǎn)生的營力特點不同又可進一步劃分為：地面流水、地下水、海洋、湖泊、冰川、風(fēng)等的剝蝕作用。二、剝蝕作用（Denudation）蘭坪地區(qū) 搬運作用 自然界中的風(fēng)化、剝蝕產(chǎn)物被運動介質(zhì)從一個地方轉(zhuǎn)移到另一個地方的過程稱為搬運作用。 主要包括機械搬運（流水、風(fēng)）和化學(xué)搬運（真溶液、膠體），生物搬運作用意義較小。三、搬運作用(Transportation)蘭坪地區(qū)沉積作用是指被運動介質(zhì)搬運的物質(zhì)到達適宜的場所后，由于介質(zhì)條件變化而發(fā)生沉淀、堆積的過程。 由沉積作用形成的松散物質(zhì)叫沉積物。 陸地和海洋是地球表面最大的沉積單元。 沉積方式基本可分為3種類型，即機械沉積（流速、風(fēng)速的降低）、化學(xué)沉積（介質(zhì)物理

5、、化學(xué)條件發(fā)生變化）和生物沉積（生物遺體）。四、沉積作用(Sedimentation)蘭坪地區(qū) 沉積物按其性質(zhì)可分為以下幾類： 碎屑沉積物(Clastical Sediment)：機械沉積作用形成的物質(zhì)。 化學(xué)沉積物(Chemical Sediment)：化學(xué)沉積形成的沉積物質(zhì)。 生物沉積物(Biological Sediment)：生物沉積作用形成。 生物化學(xué)沉積物(Bio-Chemical Sediment)：生物化學(xué)沉積作用形成的物質(zhì)。四、沉積作用(Sedimentation)蘭坪地區(qū)固結(jié)成巖作用：由松散的沉積物轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖的過程。 由沉積物經(jīng)成巖作用形成的巖石稱為沉積巖。 固結(jié)成巖作用

6、的主要原因： 壓固作用 (Compression) 膠結(jié)作用(Cementation) 重結(jié)晶作用(Recrystalliation) 新礦物的生長五、固結(jié)(成巖)作用(Consolidation)蘭坪地區(qū)五、固結(jié)(成巖)作用(Consolidation)蘭坪地區(qū)五、固結(jié)(成巖)作用(Consolidation)影響成巖作用的因素主要有： 1.內(nèi)因：沉積物的原始成分和結(jié)構(gòu)。2.外因：壓力、溫度、水和水溶液中的物質(zhì)以及微生物和有機物。 蘭坪地區(qū)五、固結(jié)(成巖)作用(Consolidation)壓固脫水作用在上覆沉積物形成的靜壓力作用下，使松散沉積物緊密結(jié)合失去水分的作用。 壓固脫水作用的強度與壓

7、力大小及作用時間的長短成正比，?？尚纬赡承┨卣餍援a(chǎn)物： a-壓固作用；b-膠結(jié)作用；c-重結(jié)晶作用；d-新礦物生長 蘭坪地區(qū)五、固結(jié)(成巖)作用(Consolidation)形成新的礦物：蛋白質(zhì)玉髓，石膏硬石膏。在泥質(zhì)沉積物中產(chǎn)生頁理構(gòu)造，在碳酸鹽沉積物中形成縫合線。形成礦物晶體假象，如石鹽假晶。 壓固脫水作用是泥質(zhì)沉積物成巖過程中的主要作用。 壓固脫水?？尚纬赡承┨卣餍援a(chǎn)物： 蘭坪地區(qū)五、固結(jié)(成巖)作用(Consolidation)指膠結(jié)物質(zhì)把碎屑沉積物粘結(jié)起來變?yōu)閳怨處r石的作用。 常見的膠結(jié)作用主要是碎屑沉積物的成巖作用。重結(jié)晶作用膠結(jié)作用 沉積物中的礦物成分因壓溶和固體擴散等作用，使物

8、質(zhì)中的質(zhì)點重新排列組合的作用。 能夠使小的顆粒變成大的晶粒，也可使非晶質(zhì)沉積物變?yōu)榫з|(zhì)體。如： 蛋白石（非晶質(zhì)）玉髓（隱晶質(zhì)）石英（顯晶質(zhì)） 在碳酸鹽沉積物中，重結(jié)晶作用最為普遍。 五、固結(jié)(成巖)作用(Consolidation) 原生沉積物中一般含有大量的微生物，有喜氧的、有厭氧的，因而常改變?nèi)芤旱乃釅A度和氧化還原環(huán)境，使溶液中某些物質(zhì)沉淀或結(jié)晶形成巖石。 微生物及有機質(zhì)的作用 第二節(jié)沉積巖的特征 沉積巖是在地表及地表附近不太深的地方，由母巖經(jīng)過風(fēng)化、剝蝕、搬運、沉積、成巖等外力地質(zhì)作用所形成的層狀巖石。一、沉積巖中的礦物組成沉積巖的常見礦物有石英、白云母、粘土礦物、鉀長石、鈉長石、方解石

9、、白云石、石膏、硬石膏、赤鐵礦、褐鐵礦、玉髓、蛋白石等。其中方解石、白云石、粘土礦物、石膏、硬石膏等是沉積巖的特有礦物。 火成巖中常見的橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、中性及基性斜長石在沉積巖中很少出現(xiàn)。 第二節(jié)沉積巖的特征二、沉積巖的顏色沉積巖具有各種各樣的顏色。根據(jù)顏色可以分析巖石成分和沉積時的古環(huán)境，是沉積巖命名的根據(jù)之一。 石英砂巖，往往顯示白色、灰白色；長石砂巖，往往顯示肉紅、黃白等色。 巖石中含有少量的Fe203，就會呈現(xiàn)紅色（氧化環(huán)境）；含有少量的FeO，就會呈現(xiàn)綠色（還原環(huán)境）； 巖石中若含有微量MnO2，便會呈現(xiàn)黑褐色；含有一些有機炭質(zhì)，常常呈現(xiàn)灰、黑色。 第二節(jié)沉積巖的特征三

10、、沉積巖的結(jié)構(gòu) 不同類型的沉積巖由于物質(zhì)來源不同，形成的作用和方式不同，所以具有不同的結(jié)構(gòu)類型： 陸源碎屑巖 碎屑結(jié)構(gòu)火山碎屑巖 火山碎屑結(jié)構(gòu)粘土巖 泥質(zhì)結(jié)構(gòu)化學(xué)巖（生物化學(xué)巖） 晶粒結(jié)構(gòu)第二節(jié)沉積巖的特征四、沉積巖的構(gòu)造 層（巖層）指在成分、顏色、結(jié)構(gòu)上基本均一的沉積巖組合。 厚度從薄如紙到1米以上，是沉積巖的基本單位；相鄰兩個層的接觸面叫層面。 1、層理構(gòu)造是由沉積物的成分、顏色、結(jié)構(gòu)沿垂直于沉積物表面（層面）方向變化而顯示出來的一種層狀構(gòu)造。是與巖漿巖、變質(zhì)巖區(qū)別的重要標(biāo)志。常見的有： 第二節(jié)沉積巖的特征a.水平層理由一系列與層面平行的細層組成的層理。一般形成于平靜的或微弱流動的水環(huán)境中

11、。b.斜層理由一系列與層面斜交的細層組成的層理。一般是在單向水流（或風(fēng)）的作用下形成的，常見于河床沉積物中。第二節(jié)沉積巖的特征c.交錯層理有些斜層理與原先生成的斜層理呈一定角度相交，相互交錯而形成的。d.遞變層理同一層內(nèi)碎屑顆粒粒徑向上逐漸變細。 第二節(jié)沉積巖的特征2、層面構(gòu)造 b.泥裂是未固結(jié)的沉積物露出水面干涸時，經(jīng)脫水收縮干裂而形成的裂縫。a.波痕在尚未固結(jié)的沉積層面上，由于流水、風(fēng)或波浪的作用形成的波狀起伏的表面，經(jīng)成巖作用后被保存下來。第二節(jié)沉積巖的特征C.沖刷痕、印模Scour mark、底模Sole mark 定義：沉積巖層的底面起伏突起. 分布：砂巖,頁巖中；成因：沖刷;荷重.

12、第二節(jié)沉積巖的特征3、結(jié)核指在成分、顏色、結(jié)構(gòu)等方面與周圍沉積巖具有明顯區(qū)別的礦物集合體。有球形、橢球形、透明狀以及不規(guī)則狀等。 同生結(jié)核 在沉積過程中形成的結(jié)核，層理圍繞結(jié)核。成巖結(jié)核 在固結(jié)成巖過程中形成的結(jié)核，切割層理，但結(jié)核頂?shù)讓永韲@結(jié)核。第二節(jié)沉積巖的特征 4、化石是在自然作用下，保存在沉積巖中的古代生物遺體、遺骸及遺跡、遺物的總稱。 后生結(jié)核 在固結(jié)成巖作用后形成的結(jié)核，結(jié)核切割層理。第二節(jié)沉積巖的特征5、縫合線巖石剖面中呈踞齒狀起伏的曲線。發(fā)育于易溶蝕的石灰?guī)r、白云巖及鈣質(zhì)砂巖。規(guī)模較大的縫合線是沉積作用短暫停頓或間斷時在沉積物表面發(fā)生溶蝕作用形成的溶溝、溶槽及石牙，后被同類沉

13、積物充填覆蓋而成。第二節(jié)沉積巖的特征6、雨痕或冰雹痕、 假晶、 蟲跡、 同生褶皺、 疊層巖等.7、次生構(gòu)造：沉積巖形成后產(chǎn)生的構(gòu)造. 第三節(jié) 沉積巖的分類及常見巖石一、沉積巖的分類陸源碎屑巖（按粒度分）火山碎屑巖（按粒度分）泥質(zhì)巖類（按固結(jié)程度分）碳酸鹽巖（按成分分）其它沉積巖礫巖2mm 粗砂2-0.5mm砂巖 中砂0.5-0.25mm細砂0.25-0.05mm粉砂巖0.05-0.005mm集塊巖64mm火山角礫巖64-2mm凝灰?guī)r0.01mm，常是透明 的方解石顆粒(5)泥晶:粒徑0.005mm，機械混入物(6)膠結(jié)物：CaCO3第三節(jié) 沉積巖的分類及常見巖石 灰?guī)r中的鮞狀結(jié)構(gòu)石灰?guī)r是重要的

14、建 筑材料; 蝙蝠蟲為三葉蟲， 蝙蝠蟲灰?guī)r是藝術(shù)品廣西桂林、云南路南 的巖洞與石林風(fēng)景優(yōu) 美,植被低矮3.白云巖Dolomite 組成：白云石,馬鞍 狀晶體MgCaCO32 與石灰?guī)r區(qū)別：用 10%稀鹽酸，不強烈 冒泡;野外露頭上具 黑色刀砍狀熔溝第三節(jié) 沉積巖的分類及常見巖石碎屑結(jié)構(gòu)的灰?guī)r按碎屑及膠結(jié)物特征命名： 內(nèi)碎屑形狀似竹葉，命名為竹葉狀灰?guī)r； 由球?；驁F塊構(gòu)成，分別稱球?；驁F塊灰?guī)r； 由鮞?；蚨沽?gòu)成，分別稱鮞?；蚨沽；?guī)r； 由生物碎屑構(gòu)成，稱生物碎屑灰?guī)r。第三節(jié) 沉積巖的分類及常見巖石3)鹽巖 石鹽，鉀石鹽、石膏、芒硝、蘇打、硼砂4)生物巖 碳質(zhì)可燃有機巖：煤、泥炭 瀝青質(zhì)可燃有機巖：石油、天然氣、地蠟、瀝青等。 第三節(jié) 沉積巖的分類及常見巖石3)鹽巖 石鹽，鉀石鹽、石膏、芒硝、蘇打、硼砂3)生物巖 碳質(zhì)可燃有機巖：煤、泥炭 瀝青質(zhì)可燃有機巖：石油、天然氣、地蠟、瀝青等。 小結(jié)風(fēng)化 地面流水