1、沉積巖石學(xué) 第二章 沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,第一節(jié),概述,第二節(jié),有關(guān)流體力學(xué)的一些概念,機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用,第三節(jié),第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,第四節(jié),化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用,沉積分異作用,第五節(jié),第一節(jié)、概述,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,風(fēng)化作用的產(chǎn)物及其它來(lái)源的沉積物質(zhì)，少量殘留原地，大部分進(jìn)入搬運(yùn)狀態(tài)向沉積盆地中轉(zhuǎn)移。,沉積下來(lái)的沉積物： 長(zhǎng)期固定下來(lái)不再移動(dòng)； 隨著地殼上升、侵蝕基準(zhǔn)面下降，流體的流速加快，會(huì)重新發(fā)生侵蝕并被再次搬運(yùn),碎屑物質(zhì)（主要是風(fēng)化產(chǎn)物中的碎屑物質(zhì)及新生礦物）在流體的作用下，將隨流體發(fā)生運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)移，此現(xiàn)象則稱為“搬運(yùn)”；在一定條件下，運(yùn)動(dòng)的碎屑還會(huì)從

2、搬運(yùn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槲镔|(zhì)停積狀態(tài)，此現(xiàn)象則稱為“沉積”。,風(fēng)化作用 風(fēng)化產(chǎn)物的搬運(yùn)作用 沉積作用,第一節(jié)、概述,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,在搬運(yùn)過(guò)程中物質(zhì)仍然可以發(fā)生機(jī)械破碎和化學(xué)分解，即使物質(zhì)沉積下來(lái)以后，還可以由于條件的變化再次進(jìn)入搬運(yùn)狀態(tài)。,既是三個(gè)連續(xù)又獨(dú)立的階段，但有時(shí)相互交替和重復(fù)， 尤其是搬運(yùn)和沉積作用，是一對(duì)矛盾,沉積物搬運(yùn)和沉積的地質(zhì)營(yíng)力：（搬運(yùn)介質(zhì)）,水、風(fēng)（大氣）、冰川、重力、生物的搬運(yùn),風(fēng)化產(chǎn)物的搬運(yùn)和沉積作用：（搬運(yùn)方式）,按沉積物被搬運(yùn)和沉積的方式不同可分為： 1）機(jī)械搬運(yùn)與沉積作用 碎屑物質(zhì)和粘土物質(zhì)多以機(jī)械方式在流水、海水、湖水、冰川、風(fēng)及重力等營(yíng)力下被搬運(yùn)。搬

3、運(yùn)方式： （1）滑動(dòng) （2）滾動(dòng) （3）跳躍 （4）懸浮 （懸移搬運(yùn)） 其中滑動(dòng)、滾動(dòng)、和跳躍式統(tǒng)稱為推移式搬運(yùn)（或床沙搬運(yùn)）。,第一節(jié)、概述,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,2）溶解物質(zhì)的搬運(yùn)與化學(xué)沉積作用 溶解物質(zhì)以真溶液、膠體溶液或洛合物的狀態(tài)被搬運(yùn)； 其搬運(yùn)和沉積作用受化學(xué)和物理化學(xué)定律所支配。 3）生物搬運(yùn)和沉積作用 生物搬運(yùn)作用意義不大，但是其沉積意義巨大； 通過(guò)生物生理作用、生物物理作用和生物化學(xué)作用可以使大量溶解物質(zhì)、內(nèi)源粒屑物質(zhì)和部分粘土物質(zhì)發(fā)生沉積作用。,第一節(jié)、概述,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,第一節(jié),概述,第二節(jié),有關(guān)流體力學(xué)的一些概念,機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用,第三節(jié),

4、第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,第四節(jié),化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用,沉積分異作用,第五節(jié),牽引流服從內(nèi)摩擦定律屬牛頓流體 少量沉積物的流水（河流、海流、潮汐流、洋流等）和大氣流。 沉積物重力流不服從內(nèi)摩擦定律屬非牛頓流體 沉積物重力流中含大量沉積物，如濁流、泥石流等。,第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,一、牛頓流體、非牛頓流體,內(nèi)摩擦定律：在溫度不變的條件下，隨著流速梯度變化，動(dòng)力粘滯系數(shù)/運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)始終保持一個(gè)常數(shù)。,牽引流既有懸移、又有推移方式的搬運(yùn)；而沉積物重力流以懸移式搬運(yùn)為主。,a) 通常屬于牛頓流體；多是從高處往低處搬運(yùn)，但有時(shí)也能從低處往高處搬運(yùn)。

5、 。 b)牽引流的流動(dòng)是由介質(zhì)的動(dòng)力而產(chǎn)生的，由介質(zhì)的流動(dòng)牽引(推動(dòng))沉積物動(dòng)力?；蛘哒f(shuō)，由介質(zhì)的流動(dòng)而牽引推動(dòng)沉積物運(yùn)動(dòng)的流體稱為“牽引流”； c)是長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的介質(zhì)整體的流動(dòng)，屬正常沉積，廣泛分布于自然界，常見(jiàn)，其流速主要與水面坡度有關(guān)系； d)搬運(yùn)沉積物的方式兼有懸移(載荷)、推移(載荷)(滑動(dòng)、滾動(dòng)和跳躍)，且多以推移載荷(或稱床砂載荷)為主； e)推力（即牽引力）的大小主要取決于流體的流速，推力越大則能搬運(yùn)的碎屑顆粒越大。而負(fù)荷力大小既取決于流體流量也取決于流速，負(fù)荷力越大則能搬運(yùn)的沉積物數(shù)量越多。推力大不一定負(fù)荷力就大，反之亦然。,第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念,第二章、沉積物的搬

6、運(yùn)和沉積作用,牽引流 自然界中常見(jiàn)的河流、海流、潮汐流、氣流(風(fēng))等均是牽引流。 其特征表現(xiàn)為：,a)彌散著大量沉積物的密度較高并與環(huán)境介質(zhì)產(chǎn)生密度差，從而在重力的作用下發(fā)生流動(dòng)的流體，稱為“沉積物重力流”(是密度流的一種)； b)是一種陣發(fā)性的底流，難以發(fā)生，難以觀測(cè)到，一般屬于事件性沉積的范疇，其流速主要與基底坡度(密度差、厚度、阻力等)有關(guān)； c)搬運(yùn)沉積物的方式主要是懸移載荷，底載荷的數(shù)量很??； d) 搬運(yùn)能力及侵蝕能力十分巨大強(qiáng)烈，其形成需特殊的條件，是碎屑物質(zhì)從淺水搬運(yùn)至深湖深海的主要地質(zhì)營(yíng)力； e) 通常屬于非牛頓流體；一般是將碎屑沉積物由淺水(高處)向深水(低處)搬運(yùn)； f)其

7、它特征(支撐機(jī)制、分類(lèi)、形成條件、沉積特征等)后述。,第二章 第二節(jié) 碎屑物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用,沉積物重力流 是自然界中不常見(jiàn)的另一種特征的流體，有如下基本特征：,牽引流,第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,牽引流和重力流的區(qū)別,第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,二、層流、紊流、雷諾數(shù),自然界中任何流體按其流動(dòng)特點(diǎn)有層流與紊流（湍流）兩種流動(dòng)狀態(tài)。,一種緩慢的流動(dòng)，流體質(zhì)點(diǎn)作有條不紊的平行線狀流動(dòng)，彼此不相摻混。 一種充滿了旋渦的急湍的流動(dòng)，流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡極不規(guī)則，流速

8、大小和流動(dòng)方向隨時(shí)間而變化，彼此互相摻混。,層流：,紊流：,第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,二、層流、紊流、雷諾數(shù),雷洛數(shù)：,層流和紊流的判別標(biāo)準(zhǔn),慣性力與粘滯力之間的關(guān)系，描述流體的流動(dòng)狀態(tài)。,Re=1 層流 Re=140 臨界流 Re140 紊流,第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,三、緩流、急流、佛羅德數(shù),明渠水流：急流、緩流、臨界流三種流態(tài),判別標(biāo)志為佛羅德數(shù)（Fr),在明渠水流（類(lèi)似自然界的河流、海湖淺水環(huán)境中的牽引流）中按流動(dòng)強(qiáng)度的不同可出現(xiàn)急流、緩流和臨界流三種流態(tài)，這三種流態(tài)的判別標(biāo)準(zhǔn)是佛羅德數(shù)Fr。,Fr1 水流為急

9、流，也稱為超臨界的流動(dòng)狀態(tài)；代表一種水淺流急的 流動(dòng)特點(diǎn)。 Fr1 水流為臨界流 Fr1 水流為緩流，或臨界以下的流動(dòng)，代表一種水深流緩的情況。,第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,佛羅德數(shù)可普遍用于碎屑物質(zhì)以床沙載荷方式搬運(yùn)和沉積過(guò)程的解釋中。 明渠水流隨著流動(dòng)強(qiáng)度的加大，在床面上會(huì)依次出現(xiàn)下列床沙形體：無(wú)顆粒運(yùn)動(dòng)的平坦床沙沙紋沙浪沙丘過(guò)渡型（或低角度沙丘）平坦床沙逆行沙丘流槽和凹坑,第一節(jié),概述,第二節(jié),有關(guān)流體力學(xué)的一些概念,機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用,第三節(jié),第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,第四節(jié),化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用,沉積分異作用,第五節(jié),第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和

10、沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,什么性質(zhì)的流體？,河水、海水、湖水、風(fēng)、冰川.,物源區(qū)在哪？,山區(qū)（剝蝕區(qū)）、陸地岸邊,搬運(yùn)的起點(diǎn)在哪？,山區(qū)（剝蝕區(qū)）、陸地按邊,一、碎屑物質(zhì)在流水中的搬運(yùn)和沉積作用 二、碎屑物質(zhì)在湖水、海水中的搬運(yùn)和沉積作用 三、碎屑物質(zhì)在空氣中的搬運(yùn)河沉積作用 四、碎屑物質(zhì)在冰川中的搬運(yùn)和沉積作用 五、正常沉積與事件沉積,第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,一、碎屑物質(zhì)在流水中的搬運(yùn)和沉積作用,（一）、受力分析,1、有效重力（W）: 顆粒受到的重力和浮力只差 2、粘滯力（Pc）: 由顆粒表面的水膜所造成的粘滯力 3、水平推移力（Px）:

11、水流作用于顆粒順?biāo)鞣较虻牧?4、垂直上舉力（Py）：垂直向上的力，產(chǎn)生原因,a、水體浮力 （已經(jīng)計(jì)算在有效重力中） b、顆粒上下因流速差而產(chǎn)生的壓力差 c、紊流中存在渦流，產(chǎn)生的仰舉作用（上舉渦力）,流水，包括雨水、暫時(shí)性流水及河流。碎屑物質(zhì)在流水中搬運(yùn)或沉積主要受兩方面的因素控制：一方面是碎屑物質(zhì)的重力及它們之間相互的吸引力和摩擦力；另一方面是流水的動(dòng)力，包括流速、流量及流水性質(zhì)等。 當(dāng)動(dòng)力大于重力，并克服了摩擦力時(shí)，物質(zhì)就被搬運(yùn)，相反則發(fā)生沉積。即流水動(dòng)力不足以克服重力時(shí)，碎屑物質(zhì)就會(huì)沉積下來(lái)。,第二節(jié)、有關(guān)流體力學(xué)的一些概念,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,被搬運(yùn)物質(zhì)在牽引流中的受力：

12、 推力（牽引力）取決于流體的流速，如山澗溪流流速大； 負(fù)荷力取決于流體的流量，如長(zhǎng)江、黃河流量大。,有關(guān)沉積的機(jī)理主要是根據(jù)碎屑在靜水中的沉積資料而獲得。,（三）、碎屑物質(zhì)的搬運(yùn)方式,第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,1、推移搬運(yùn)（推移載荷、床沙載荷） 載荷：流體中被搬運(yùn)的沉積物，也叫負(fù)載、負(fù)荷 較粗的碎屑（如礫石和砂）大都沿流水的底部呈滑動(dòng)、滾動(dòng)或跳躍式搬運(yùn)前進(jìn)。,2、懸浮搬運(yùn)（懸浮載荷） 較細(xì)的碎屑（如粉沙和粘土）在流水中常呈懸浮狀態(tài)搬運(yùn)。,滾動(dòng) 跳躍,第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,四、碎屑物質(zhì)在冰川中的搬運(yùn)和沉積作用,冰川具有極強(qiáng)大

13、的侵蝕力和搬運(yùn)能力；主要是搬運(yùn)沉積碎屑物質(zhì)，毫無(wú)分選性，大小混雜。搬運(yùn)速度緩慢，搬運(yùn)距離變化極大；搬運(yùn)主要發(fā)生在冰川內(nèi)，沉積作用主要發(fā)生在冰川的消融地帶。,在兩極地區(qū)和高寒的山區(qū)，冰川的搬運(yùn)及沉積作用是主要的。,冰磧物：被冰川搬運(yùn)和沉積的碎屑物質(zhì)，統(tǒng)稱為冰磧物。冰磧物按其發(fā)育的部位又可有不同的命名，如表磧、底磧、中磧、內(nèi)(里)磧、側(cè)磧、前(終)磧。,第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,冰川表磧,冰川側(cè)磧,冰川底磧,冰川終磧,第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,冰川極其強(qiáng)大的侵蝕作用使冰川地區(qū)具有特殊的地貌景觀，如鰭脊、角峰、冰漏斗、冰蝕谷等,第三

14、節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,冰磧物： 是因冰川消融而直接堆積的碎屑物質(zhì)。 冰磧物成分極為復(fù)雜，不確定組分含高；大小混雜，粒徑極其懸殊，毫無(wú)分選；成分與粒徑的組成與源區(qū)巖石和冰川類(lèi)型有關(guān)；碎屑顆粒的磨圓程度極差，常有特殊的磨蝕形態(tài)(熨斗石、丁字痕)；一般缺乏層理構(gòu)造，有時(shí)略具定向性；分布在冰川消融地帶，多呈垅崗狀、丘狀形貌。,冰水河沉積物 是冰磧物經(jīng)冰水河搬運(yùn)改造后的沉積物。其特征為：具有明顯的磨蝕和分選性，磨圓程度稍好或較好；碎屑的粒徑較小，并自冰川消融帶向下(向外)有明顯的粒徑漸細(xì)、圓度較好的趨勢(shì)；常可發(fā)育沖刷充填構(gòu)造育，板狀、槽狀交錯(cuò)層理與水平層理；冰水河沉積物

15、常間夾于冰磧物之間，或與之漸變過(guò)渡，單源冰水沉積物呈扇形堆積體，叫做冰水扇。多個(gè)冰水扇相互連接就成為起伏平緩的冰水裙或冰水平原；一般冰水平原向下延伸可達(dá)數(shù)公里以上，并逐漸過(guò)渡為河流沉積或過(guò)渡為冰湖沉積。,1、冰川沉積物類(lèi)型： 冰川沉積物包括冰磧物冰水河沉積物冰水扇沉積物冰水湖沉積物,冰水湖及小型冰水三角洲沉積 是指冰川消融帶長(zhǎng)年積水的湖泊的沉積物，特征如下： 當(dāng)冰水河流進(jìn)入冰水湖泊時(shí)形成的扇形沉積體稱冰湖三角洲沉積，三角洲垂向?qū)有虻娜龑咏Y(jié)構(gòu)發(fā)育良好。,第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,在冰湖內(nèi)部，主要形成極細(xì)的懸浮物質(zhì)顆粒緩慢沉積，主要成分為粘土礦物，顏色較深，并有粗

16、細(xì)相間、色調(diào)淺深的交替變化，這是氣候與季節(jié)變化懸浮物的成分略有改變的結(jié)果，又稱為紋泥(季候泥)。它可以用來(lái)推算沉積物的形成年代和沉積速率，細(xì)一粗一細(xì)代表一年的沉積。在北歐斯堪的納維亞半島曾利用冰水湖積紋層建立了冰后期的地質(zhì)年代表。 此外還可能發(fā)育重力流沉積。,第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,冰川搬運(yùn)能力巨大，可以運(yùn)載千噸以上的大石塊(冰川漂礫)。 冰川礫石多呈棱角狀。 由于冰川呈固體搬運(yùn)，故冰磧物毫無(wú)分選，也無(wú)磨圓，更無(wú)化學(xué)分解。常常是巨大 的石塊與泥砂混積，毫無(wú)降落沉積的特點(diǎn)。 在冰川的移動(dòng)過(guò)程中，由于石塊的相互摩擦，可形成特殊的冰擦痕釘形痕。,2、冰川沉積物特征

17、：,第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,五、正常沉積作用和事件沉積作用 (均變論、災(zāi)變論）,1、正常沉積作用,在正常情況下發(fā)生的，具有明顯機(jī)械分異作用的、緩慢的、均勻變化的沉積過(guò)程。如平水期的河流、好天氣下的濱海、淺海、湖泊等，均稱為是正常沉積作用。其特征是：,搬運(yùn)與沉積過(guò)程平穩(wěn)緩慢，常交替進(jìn)行； 流速的減小、搬運(yùn)能力的降低是均勻的平緩的； 機(jī)械分異作用明顯； 在自然界廣泛分布，容易考察研究認(rèn)識(shí)。,第三節(jié)、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,五、正常沉積作用和事件沉積作用,2、事件沉積作用 （幕式沉積作用）,一切突發(fā)性的或?yàn)?zāi)變性的搬運(yùn)和沉積過(guò)程，均稱為事

18、件性沉積作用（如濁流、泥石流、洪水流、火山噴發(fā)形成的碎屑流、風(fēng)暴流等）。其沉積特征為：,搬運(yùn)和沉積作用的發(fā)生和發(fā)展常常是瞬間的、短暫的，但其作用過(guò)程是快速的； 搬運(yùn)和沉積能力常常十分巨大，常伴有巨大的侵蝕能力和破壞能力； 沉積過(guò)程中摻合作用十分明顯，而分異作用常極微弱或不存在； 其發(fā)生常須具備一定的條件，在自然界不常發(fā)生，難于觀測(cè)研究。,火山噴發(fā)和火山灰沉積,濁積巖,風(fēng)暴巖,正常沉積和事件沉積常常發(fā)生于同一沉積環(huán)境，兩者交替進(jìn)行，互為消長(zhǎng)，（即當(dāng)有事件作用來(lái)臨時(shí)，正常的沉積停止，表現(xiàn)為事件沉積過(guò)后又恢復(fù)為正常沉積），垂向上任意一個(gè)剖面可由正常沉積和事件沉積的互層構(gòu)成。二者是對(duì)立統(tǒng)一的。,第三節(jié)

19、、機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,第一節(jié),概述,第二節(jié),有關(guān)流體力學(xué)的一些概念,機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用,第三節(jié),第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,第四節(jié),化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用,沉積分異作用,第五節(jié),母巖風(fēng)化產(chǎn)物中的溶解物質(zhì)及搬運(yùn)過(guò)程中部分新生成物質(zhì)有的呈膠體溶液，有的呈真溶液搬運(yùn)，這主要是與物質(zhì)的溶解度有關(guān)。,第四節(jié)、化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,化學(xué)搬運(yùn)物質(zhì)組分溶解度大小的順序?yàn)椋篈l2O3-Fe2O3-MnO-SiO2-P2O5-CaCO3-CaSO4-NaCl-MgCl2，后面的溶解度比前面的大。前面的Al、Fe、Mn、Si等的氧化物難溶

20、于水，且一般呈膠體溶液被搬運(yùn)；后面的Ca、Mg、Na等物質(zhì)由于其溶解度大，故成真溶液被搬運(yùn)。,搬運(yùn)物質(zhì)：溶解物質(zhì)及部分新生成物質(zhì) 搬運(yùn)方式：膠體溶液或真溶液 Al、Fe、Mn、Si的氧化物難溶于水，常呈膠體溶液搬運(yùn)； Ca、Na、Mg的鹽類(lèi)則常呈真溶液搬運(yùn),第四節(jié)、化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,概念：膠體是一種物質(zhì)的細(xì)微質(zhì)點(diǎn)分散在另一種物質(zhì)中的不均勻分散體系。 膠體質(zhì)點(diǎn)的大小介于1100um之間，普通顯微鏡下不能識(shí)別。 膠體特點(diǎn)： 受重力影響極其微弱； 擴(kuò)散能力很弱； 具有吸附性 帶有電荷，分正膠體和負(fù)膠體。,1、膠體溶液物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用,當(dāng)膠體溶液失去穩(wěn)定時(shí)

21、，膠體質(zhì)點(diǎn)就會(huì)發(fā)生凝聚作用(或叫膠凝作用或絮凝作用)，發(fā)生了絮凝作用的膠體質(zhì)點(diǎn)就會(huì)在溶液中集中成絮凝狀、團(tuán)塊狀的塊體。在重力作用影響下這些膠體物質(zhì)的塊體就會(huì)沉淀下來(lái)。,膠體沉積物：常呈鐘乳狀、腎狀、豆?fàn)?、膠凍狀等，具貝殼狀斷口；多為含水礦物，且含水量很不固定；其化學(xué)成分也不夠固定；常具離子交換性及吸附性；也常失水干裂老化或重結(jié)晶。,第四節(jié)、化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,蛋白石,1) 任何物質(zhì)，不論以何方式，成為1-100nm的質(zhì)點(diǎn)在水體中均可成為膠體，膠體一經(jīng)形成即可隨水體搬運(yùn)直到膠體被破壞沉積為止；腐殖酸膠體的存在有利膠體的穩(wěn)定，有利于搬運(yùn)； 2)不同名電解質(zhì)的

22、加入，可使電荷中和，從而使膠體質(zhì)點(diǎn)發(fā)生凝聚而沉積； 3)異名膠體的相互混合可使電荷中和而發(fā)生沉淀； 4)介質(zhì)的pH和Eh對(duì)膠體沉積影響很大，如高價(jià)鐵的氧化物在pH=25和氧化環(huán)境中沉淀；鐵的硅酸鹽在pH=27和氧化環(huán)境中沉淀；鐵的碳酸鹽和硫化物則在pH7和還原環(huán)境中沉淀。 5)其它因素：生物作用、蒸發(fā)作用、射線的照射等，也可使膠體沉積,1、膠體溶液物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積作用,真溶液中物質(zhì)的搬運(yùn)與沉積，主要決定于物質(zhì)的溶解度， 溶解度大的物質(zhì)易搬運(yùn)難沉淀，溶解度小的物質(zhì)難搬運(yùn)易沉淀；,2.真溶液的搬運(yùn)與沉積,第四節(jié)、化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,Fe、Mn、Si、Al等溶

23、解度較小的物質(zhì)，易于沉淀，在他們搬運(yùn)和沉積的過(guò)程中，水介質(zhì)的各種物理化學(xué)條件的影響十分重要。,而物質(zhì)的溶解度又受介質(zhì)的pH值、Eh值、溫度、壓力和CO2含量等一系列因素的影響。,第四節(jié)、化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,（1）介質(zhì)的酸堿度（pH值）,A、某些溶解物質(zhì)的溶解度隨pH值增大而變化,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,B、隨pH值變化，某些溶解物質(zhì)沉淀形式不同,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(lèi)似。,（

24、3）溫度和壓力 A、一般物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大 B、P、T對(duì)溶液中CO2含量影響很大 （4）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。 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) （5）其它-氣候、蒸發(fā)作用,第四節(jié)、化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,2.真溶液的搬運(yùn)與沉積,第四節(jié)、化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,對(duì)于溶解度大的物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積，水介質(zhì)的影響不大。它們只有在干熱氣候條件下，在封閉或半封閉的盆地

25、中，或在水循環(huán)受限制的潮上地帶、即在蒸發(fā)條件下，才能沉積下來(lái)，如石膏、硬石膏、鈉鹽、鉀鹽、煤鹽等。,直接作用：生物在其生活的過(guò)程中，從周?chē)橘|(zhì)中吸收一定量的物質(zhì)組成骨骼和有機(jī)體，生物死亡后就堆積成巖石或礦床。如生物灰?guī)r、礁灰?guī)r、磷塊巖、硅藻土及白堊等；有的則是由生物遺體中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化而成，如石油、天然氣、油頁(yè)巖及煤等。 間接作用：主要表現(xiàn)在由于生物的生命動(dòng)而引起周?chē)橘|(zhì)條件的改變，從而影響某些物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積。例如，由于生物活動(dòng)而引起CO2含量的變化，就可影響碳酸鹽的沉淀或溶解。生物遺體腐爛分解能產(chǎn)生大量的H2S、NO3、CH4等氣體，影響著沉積介質(zhì)氧化-還原條件，影響沉積物質(zhì)的溶解或再分配。

26、另外，由于生物分解產(chǎn)生的腐植酸，可保護(hù)膠體不易沉淀，從而促進(jìn)了Al、Fe、Mn、Si等物質(zhì)的搬運(yùn)；生物還可以從周?chē)橘|(zhì)中吸取某些溶解物質(zhì)，這就幫助了元素的遷移、分散和聚集作用，如鈾、銅等元素的遷移與富集，往往與生物及有機(jī)質(zhì)有關(guān)。,3.生物的搬運(yùn)與沉積,第四節(jié)、化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,隨著地質(zhì)歷史的發(fā)展，生物在沉積巖形成過(guò)程中的意義愈來(lái)愈大，它通過(guò)自己的生命活動(dòng)，直接或間接地對(duì)化學(xué)元素、有機(jī)或無(wú)機(jī)的各種成礦物質(zhì)進(jìn)行分解與化合，分散與聚集，以及遷移等作用，并在多種適宜的水體中沉淀，形成有關(guān)的巖石或礦床。,第四節(jié)、化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和

27、沉積作用,3.生物的搬運(yùn)與沉積,第一節(jié),概述,第二節(jié),有關(guān)流體力學(xué)的一些概念,機(jī)械搬運(yùn)和沉積作用,第三節(jié),第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,第四節(jié),化學(xué)和生物的搬運(yùn)與沉積作用,沉積分異作用,第五節(jié), 由于沉積分異作用，使復(fù)雜的風(fēng)化產(chǎn)物分化為比較簡(jiǎn)單的沉積物類(lèi)型。這個(gè)現(xiàn)象是實(shí)際存在的，并早已被發(fā)現(xiàn)和提出，1937-1940年，蘇聯(lián)學(xué)者普斯托瓦洛夫作了不少充實(shí)、完善的工作，最后提出正式的沉積分異學(xué)說(shuō)。,第五節(jié)、沉積分異作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,母巖的風(fēng)化產(chǎn)物以及其它來(lái)源沉積物在搬運(yùn)和沉積過(guò)程中，會(huì)按顆粒大小、形狀、比重、礦物成分和化學(xué)成分等在地表依次沉積下來(lái)，稱為沉積分異作用。,機(jī)械沉積

28、分異作用 化學(xué)沉積分異作用 生物對(duì)沉積分異作用的影響,沉積分異作用,按顆粒大小分異：碎屑物質(zhì)在搬運(yùn)過(guò)程中，粗粒者首先沉積，細(xì)粒者后沉積。結(jié)果沿著搬運(yùn)方向，從物源區(qū)起由近而遠(yuǎn)依次沉積：礫石砂粉砂粘土，并作有規(guī)律的帶狀分布。 按比重分異：礦物顆粒的沉速與比重成正比，比重大者首先沉積，搬運(yùn)距離較近；比重小者后沉積，搬運(yùn)距離較遠(yuǎn)。結(jié)果沿著搬運(yùn)方向出現(xiàn)碎屑物質(zhì)按比重的分異現(xiàn)象。,第五節(jié)、沉積分異作用,第二章、沉積物的搬運(yùn)和沉積作用,1、機(jī)械沉積分異作用,主要受物理因素支配的分異作用，叫機(jī)械沉積分異作用。普斯托瓦洛夫認(rèn)為機(jī)械分異的決定因素是碎屑顆粒的大小、形狀、比重、礦物成分、搬運(yùn)介質(zhì)的性質(zhì)與速度。其一般規(guī)律如下：,按形狀分異：碎屑顆粒的搬運(yùn)，還受其形狀的影響。如片狀礦物易呈懸浮搬運(yùn)，這樣同樣大小的碎屑云母就比石英搬運(yùn)得遠(yuǎn)，故常可見(jiàn)到在泥質(zhì)物中混有較大的云母片。另外，在搬運(yùn)過(guò)程中，碎屑物質(zhì)的形狀也會(huì)發(fā)生變化，一般的規(guī)律是搬運(yùn)愈遠(yuǎn)其圓度、球度愈高。 按礦物成分的分異：一般是隨著搬運(yùn)距離的加長(zhǎng)，不穩(wěn)定的礦物逐漸遭到破壞。故