第三章 沉积后作用及其阶段的划分
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专题一:相关沉积学原理沉积作用:是指被运动介质搬运的物质到达适宜的场所后,由于条件发生改变而发生沉淀,堆积的过程。
基本可分为3种:机械沉积、化学沉积、生物沉积。
沉积岩的形成过程【仅作参考】沉积岩的形成过程大致可分三个阶段:(1)沉积岩原始物质(主要是母岩的风化产物)的形成;(2)沉积物的搬运和沉积;(3)沉积后作用。
(1)风化作用及其产物:沉积岩的原始物质有母岩的风化产物、火山物质以及有机物质等,其中母岩的风化产物是最主要的。
风化作用是地壳表层岩石的破坏作用,按其性质可分为物理风化作用、化学风化作用及生物风化作用。
风化作用的结果形成了各种类型的沉积物。
(2)沉积物的搬运和沉积作用:母岩风化产物及其它来源的沉积物质,在流水、大气等介质的作用下,大部分进入搬运状态向沉积盆地转移;随介质搬运能力减弱,被搬运的沉积物相继发生沉积,沉积下来可长期固定,也可由于地壳上升、侵蚀基准面下降、流速加快,使得已沉积下来的碎屑物质重新遭受剥蚀而被搬运。
沉积物搬运和沉积的介质主要有流水和大气,其次为冰川、生物等。
1、机械搬运和沉积作用:碎屑物质在流水、空气、海湖水体以及冰川中的搬运和沉积作用。
2、化学搬运和沉积作用:胶体溶液和真溶液的搬运和沉积3、生物搬运和沉积作用:直接作用(生物遗体直接堆积);间接作用(生物化学和生物物理沉积作用)(3)沉积后作用:包括成岩作用和后生作用。
沉积物转变为沉积岩所发生的一系列变化称为成岩作用;沉积岩形成以后,遭受风化作用和变质作用以前的变化称为后生作用。
其上限为沉积物表面或潜水面(沉积水体一沉积物界面或风化带以下),下带为变质带顶部﹙温度<220℃,压力<1000bar﹚。
1、同生作用:沉积物刚刚沉积后,而且尚与上覆水体相接触时的变化。
准同生作用:同生作用后,沉积物已基本与水体脱离,但还未脱离沉积时的环境。
2、成岩作用:沉积物基本上与上覆水体脱离的情况下,由疏松的沉积物转变为固结的沉积岩的过程。
沉积岩的形成过程及沉积后期的作用机理摘要:沉积岩的形成受众多因素的控制,总的来说,包括沉积岩的原始物质、搬运和沉积作用、沉积后作用。
文章遵循唯物主义论以及物质的对立统一观念,在原始物质一节中从陆源物质、生物来源物质、深部来源物质、宇宙来源物质这几方面进行了叙述。
在搬运与沉积作用一节中从机械搬运与生物搬运两方面进行了描述,这也是沉积岩形成过程中所受到的外力作用与生物作用。
在沉积后作用这一内容中主要就同生作用、成岩作用、后生作用、表生作用就行了叙述。
总之,沉积岩的形成过程实质上就是沉积物与环境不断斗争的过程。
关键字:沉积岩形成过程沉积后期作用机理沉积岩是地壳上先形成的出露(或曾出露)的岩石,又叫叫做母岩,可以是岩浆岩、变质岩[1]。
沉积岩形成过程的讨论,是沉积岩形成理论的核心。
沉积岩石学作为一门独立的学科问世,已经几十年,至今业已形成了比较完整的体系。
五十年代初期,苏联地质界曾经开展过一次关于沉积造岩作用的原动力问题的讨论。
题目可谓大矣,但答案却很少触及问题的本质。
例如,有人认为,“沉积物或沉积岩的产生,乃是矿物质在地表的迁移过程中发生分离(分异)和混合(掺合)的复杂的相互作用的结果。
”也有人认为,“沉积作用的原动力包含在介质物质,即水圈、气圈和生物圈物质所具有的力能和岩石圈物质所具有的力能里面” [2]。
这些提法看起来大相径庭,但本质上是一样的,即离开物质的运动,表面地、片面地、形而上学地看待沉积岩的形成。
后来沉积岩形成作用的理论研究,也有了大的进展,但问题依然不少,亟待解决。
1沉积岩原始物质的形成及来源沉积岩原始物质是形成沉积岩的物质基础,其来源有四种,即陆源物质、生物源物质、深源物质及宇宙源物质[3]。
陆源物质是母岩风化作用的产物,是沉积岩原始物质最主要的来源;沉积岩的原始物质有母岩的风化产物、火山物质、有机物质以及宇宙物质等,其中母岩的风化产物是最主要的。
风化作用是地壳表层岩石的一种破坏作用。
地质沉积作用一、沉积作用及其分类沉积作用,指母岩风化剥蚀产物被搬运介质(河流水、风、海浪、潮流、洋流、浊流、冰川、地下水及生物等)搬运过程中,由于搬运条件(速度下降或搬运力降低等)发生改变,或到达适宜的场所后,发生沉淀、堆积的过程。
按沉积环境可分为陆相沉积与海相沉积两类。
按沉积作用方式可分为机械沉积、化学沉积和生物沉积三类。
广义而言,机械沉积指由于搬运条件(速度下降或搬运力降低等)发生改变,搬运物堆积和形成岩石的作用,狭义的机械沉积指介质(如水)中悬浮状物质的机械沉淀作用。
化学沉积,指水介质中以胶体溶液和真溶液形式搬运的物质,当物理、化学条件发生变化时,产生沉淀的过程。
生物沉积,指与生物生命活动及生物遗体紧密相关的沉积作用。
生物的沉积作用可表现为生物遗体直接堆积,还表现为在生物的生命活动过程中或生物遗体的分解过程中,引起介质物理、化学环境发生变化而导致的某些物质的沉淀或沉积。
按搬运动力形式可分为河流、洪流及片流、风、地下水、冰川、湖泊及沼泽和海洋的沉积作用。
二、沉积作用产物及其特征1.河流的沉积作用河流上游沉积:在河流上游,由于坡降大,河流具有较大的动能,河水搬运能力强,细粒物质被冲走,沉积物以河床砾石为主,成分复杂。
砾石呈叠瓦状排列,一般厚度不大,常呈透镜体分布于河道之中。
边滩与河漫滩沉积:河道在侧蚀弯曲的过程中,河水携带的碎屑物在凸岸一侧沉积,由浅滩而边滩。
边滩沉积物的成分复杂,常含有植物碎片,粒度变化范围大,规模较大河流的边滩沉积物,以砂为主,有少量的砾石和粉砂;较小河流的边滩沉积物,粒度可粗至砾石级;边滩沉积是单向环流侧向加积的产物。
在洪水期,水位增高,洪水中的细粒物质(粉砂、亚黏土等)沉积在淹没于水中的边滩面上,形成河漫滩。
因此,河漫滩沉积具有二元结构,即底部为边滩沉积,顶部为河漫滩沉积。
心滩沉积:心滩沉积形成于洪水期。
在洪水期,河流表流从中央向两侧流,底流从两侧向中心汇聚,然后上升,由于水流的相互抵触和重力作用,碎屑在河心发生沉积。
沉积后作用的概念沉积后作用是指沉积物在地质历史长期作用下所发生的改变。
沉积物是指由固体颗粒、溶解物质、有机物等在气候、生物、地球物理等因素的作用下,逐渐沉积形成的岩层或沉积序列。
沉积后作用是一个复杂的过程,它涉及到多种物理、化学、生物等方面的作用与变化。
其中包括物理变质、化学变质、生物变质等各种过程。
首先是物理变质。
物理变质是指沉积物在地质作用下所发生的物理变化过程。
这些变化包括颗粒大小的改变、颗粒形状的改变、颗粒排列方式的改变等。
在物理变质过程中,沉积物的颗粒会逐渐变得更加紧密,颗粒之间的孔隙度减小,从而增强沉积物的密实性和抗压性。
其次是化学变质。
化学变质是指沉积物中的矿物质在地质历史长期作用下所发生的化学改变过程。
这些变化包括矿物质的成分变化、结构的改变、水分的消失等。
在化学变质过程中,一些矿物质会发生溶解、沉淀、热解、水合等反应,从而导致沉积物的成分和结构发生改变。
最后是生物变质。
生物变质是指生物活动在地质历史长期作用下对沉积物所造成的影响。
这些变化通常包括有机质的分解、生物礁的形成、化石的生成等。
在生物变质过程中,一些生物活动会导致沉积物中有机质的降解和转化,同时也会促进化石的生成和保存。
不同类型的沉积物在沉积后作用下所发生的变化也不尽相同。
例如,碎屑岩在物理变质的作用下,颗粒之间的压实度增加,可形成砾岩和石英岩;在化学变质的作用下,矿物质的成分会发生改变,可形成变质岩;在生物变质的作用下,有机物的降解和转化将促进石英质岩石的形成。
沉积后作用不仅对沉积物本身产生影响,也对整个地质环境和地质过程产生影响。
其中,沉积后作用对构造运动的影响尤为明显。
通过改变沉积物的物理性质和化学性质,沉积后作用可影响构造运动的传播和活动,从而对构造形变和地壳运动产生直接或间接的影响。
此外,沉积后作用还对地下水、矿藏等地质资源产生影响。
通过改变地下水的运动和分布、改变矿石矿物的组成和保存状态,沉积后作用可促进地下水资源的形成和矿藏的形成。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
沉积作用及沉积矿床的类型
沉积分异作用的类型1. 机械沉积分异作用
碎屑物质在水、风、冰川等营力搬运过程中,在重力分选作用影响下,可按颗粒大小、形状、比重的差异,在不同部位依次沉积。
2. 化学沉积分异作用
(1)真溶液化学沉积分异作用。
由于水体的蒸发浓缩和碱化达到一定阶段时,便逐步从溶液中析出并发生沉淀,最终可形成由钾、钠、钙、镁的氯化物、硫酸盐、碳酸盐、硼酸盐、硝酸盐等各种有用的盐类堆积物组成蒸发沉积矿床。
由于其有用物质组分为各种盐类,故又叫盐类矿床。
通常盐类矿物在溶液中析出与沉淀顺序与其溶解度大小相反,溶解度小的盐类矿物如碳酸钙和白云石首先沉淀,其次是钙、钠的硫酸盐和它们的复盐如石膏、硬石膏、芒硝、无水芒硝等沉淀,继之为石盐,最后以钾、镁盐类矿物及它们的复盐如钾石盐、光卤石、水氯镁石等的沉淀而告终。
上述沉淀顺序的反复进行导致韵律反复出现,便构成了盐类矿床的韵律层。
另外,溶液的pH 值、Eh 值、温度、压力等一系列因素也都与可溶物质的搬运和沉淀有关。
(2)胶体化学沉积分异作用。
表8-1 自然界中分布较广的正负胶体
正胶体
负胶体
Fe(OH)3Ce(OH)4
粘土胶体腐殖质
Al(OH)3 Cd(OH)3。
《沉积岩岩石学》课程笔记第一章:沉积岩岩石学概念1.1 沉积岩的定义和特征沉积岩是由母岩经过物理、化学和生物作用破碎、搬运、沉积并经过长时间的压实和胶结作用形成的岩石。
沉积岩具有以下特征:- 成分:主要由石英、长石、云母、粘土矿物等碎屑物质组成,也可含有有机质、碳酸盐等自生矿物。
- 结构:沉积岩具有独特的结构,如层理、波痕、泥裂等,反映了沉积环境和沉积过程。
- 构造:沉积岩的构造多样,包括水平层理、波状层理、交错层理等,是沉积环境和沉积作用的重要标志。
- 成岩作用:沉积岩在形成过程中经历了压实、胶结、重结晶等成岩作用,影响了其物理和化学性质。
1.2 沉积岩的分类根据沉积岩的组成和形成过程,可将其分为以下几类:- 碎屑岩:由母岩破碎、搬运、沉积形成的岩石,如砂岩、砾岩等。
- 泥质岩:由细粒沉积物经长时间沉积、压实形成的岩石,如泥岩、页岩等。
- 化学岩:由化学沉积作用形成的岩石,如石灰岩、白云岩等。
- 生物岩:由生物残骸沉积形成的岩石,如礁灰岩、贝壳灰岩等。
1.3 沉积岩在地质历史中的重要性沉积岩在地质历史中具有重要意义,主要体现在以下几个方面:- 地层划分:沉积岩具有明显的层理和化石,是地质年代划分和地层对比的重要依据。
- 资源矿产:许多金属矿产、非金属矿产和能源矿产(如煤、石油、天然气)都赋存于沉积岩中。
- 环境记录:沉积岩记录了地球历史上的古气候、古地理、生物演化等信息,对了解地球演变过程具有重要意义。
- 工程地质:沉积岩的物理和化学性质影响工程建设和地基处理,对工程地质研究具有重要意义。
1.4 沉积岩研究方法研究沉积岩的方法主要包括:- 宏观观察:通过野外考察、露头观测等手段,研究沉积岩的宏观特征,如颜色、层理、构造等。
- 显微镜观察:利用光学显微镜、扫描电镜等仪器,观察沉积岩的微观特征,如矿物成分、结构、成岩作用等。
- 地球化学分析:通过对沉积岩样品进行元素和同位素分析,研究其物质来源、沉积环境和成岩过程。
沉积作用的阶段嘿,朋友们!咱今儿来聊聊沉积作用的阶段,这可有意思啦!你看啊,沉积作用就像是一场大自然的大工程。
想象一下,河流奔腾不息,带着各种泥沙、石块一路向前,就像个勤劳的搬运工。
这就是第一个阶段呀,物质的搬运。
那些泥沙呀,被河水带着到处跑,从山上跑到平原,从这里跑到那里,多有趣呀!然后呢,到了合适的地方,这些被搬运的物质就开始沉淀下来啦。
就好像跑累了要休息一样,它们安安静静地躺在那里,形成了一层又一层。
这就是沉积阶段啦,是不是很形象?就像我们收拾东西,把它们归置好放在一个地方。
在这个过程中啊,不同的物质会有不同的表现呢。
比如说有些小颗粒的泥沙,很容易就沉淀下来了,而那些大石块可能就没那么容易。
这就好像我们一群人,小个子可能更容易找到舒服的地方待着,大个子就得费点劲找个合适的地儿。
随着时间的推移,这些沉淀下来的物质会越积越多,越堆越厚。
这时候就进入到压实阶段啦。
就跟我们盖被子似的,一开始很蓬松,压一压就紧实了。
这些物质被压实后,就变得更加坚固了。
再往后呢,经过漫长的时间,它们可能还会发生一些变化,形成各种各样的岩石。
哇,这多神奇呀!从一开始的泥沙、石块,经过这么多阶段,最后变成了坚固的岩石。
你说大自然是不是很厉害?它就这么一点点地塑造着我们的地球。
沉积作用的这些阶段,就像是一部漫长的历史剧,每一个阶段都有着独特的故事。
我们生活的这个世界,有那么多奇妙的自然现象,沉积作用只是其中之一。
我们应该多去观察,多去了解,这样才能更好地感受大自然的魅力呀!所以呀,别小看了这些小小的泥沙和石块,它们可是大自然这部大剧里的重要角色呢!它们通过沉积作用的各个阶段,创造出了我们地球上丰富多彩的地貌和景观。
让我们一起珍惜和保护大自然,让这些神奇的过程能够一直延续下去吧!。