4 沉积物的搬运和沉积作用
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搬运和沉积作用
1. 搬运作用就像是大自然的搬运工,你看那河流把泥沙从上游一路搬到下游,多厉害呀!例子:黄河每年搬运大量泥沙。
2. 沉积作用不就是把搬来的东西放下嘛,就像我们把东西整理好放在一个地方一样。
例子:河口处形成大片的沉积平原。
3. 哎呀,搬运和沉积作用真的好神奇呀,它们一直在改变着地球的面貌呢!例子:沙漠中的沙丘就是风搬运和沉积的结果。
4. 搬运作用难道不是很有趣吗?就像蚂蚁搬食物一样坚持不懈。
例子:冰川搬运巨大的石块。
5. 沉积作用就如同慢慢堆积财富,一点点地形成厚厚的地层。
例子:海洋底部的沉积物逐年加厚。
6. 你想想看,搬运和沉积作用多像一场接力赛呀,一个负责搬,一个负责放。
例子:山脉的形成与搬运沉积作用紧密相关。
7. 搬运作用可真是不辞辛劳呀,把各种物质从这里搬到那里。
例子:海浪不断搬运着岸边的沙石。
8. 沉积作用是不是像个安静的守护者,把搬运来的东西好好保存起来。
例子:湖底的淤泥就是这样沉积下来的。
9. 哇塞,搬运和沉积作用真的是太重要了,没有它们地球会变成什么样呢?例子:三角洲就是典型的搬运沉积形成的地貌。
10. 搬运作用和沉积作用简直就是大自然的魔法呀,不断创造着奇妙的景象。
例子:溶洞中的钟乳石就是水搬运和沉积的杰作。
我的观点结论:搬运和沉积作用是大自然中非常神奇且重要的过程,它们造就了各种奇妙的地貌和地质现象,值得我们深入研究和欣赏。
第四章沉积物的搬运和沉积作用4.1 搬运和沉积中流体的基本类型4.2 沉积物的搬运方式和沉积方式概念回顾—1、地质作用:造成地壳物质组成、结构构造发生变化的作用,包括外力和内力地质作用。
沉积物的风化、搬运和沉积作用主要受控于外力地质作用。
—2、地质营力:地质作用的能量。
地质营力一方面破坏着地壳岩石,同时又形成新的岩石。
—3、介质:传播能量的媒介。
风化、搬运和沉积作用的介质类型有三种(三态):—液态(水):—固态(冰川):—气态(大气和风)—4.1.1 牵引流—4.1.2 重力流4.1 搬运和沉积中流体的基本类型4.1.1 牵引流—属静水流(弱水流)作用的流体,能沿沉积底床搬运沉积物的流体。
在自然状态下,包括河流、海流、波浪流、潮汐流、等深流、大气流等。
—沉积特征:沉积物颗粒呈明显的分层性,小的颗粒在上,大的颗粒在下。
—牵引流的搬运力:作用在沉积物上的推力(牵引力),推力主要取决于流速,推力越大则能搬运的沉积物颗粒越大。
—牵引流的负荷力(或称载荷力):主要取决于流量,负荷力越大则能搬运的沉积物数量就越多。
—实例:山间急流;长江。
4.1.2 重力流—由沉积介质与沉积物混为一体整体搬运(又称密度流和块体流,整体混浊度大)。
—沉积特征:沉积物颗粒在流体中均匀分布,无分层性,呈混浊状态。
—重力流的搬运力:由水与沉积物高度混合(高密度流体),在重力作用下,使混合的流体整体移动。
—思考:—易发生重力流的场所?—重力流的沉积发生在何时?牵引流与重力流的对比脉动沉积物位能大于其内部凝聚力或摩擦阻力泥石流、颗粒流、液化流、浊流重力流持续水流活动河流、潮流、沿岸流、等深流牵引流表现特征触发机制主要类型重力流的平均流速比相应规模的牵引流要小。
重力流随着密度降低,可向牵引流转变。
4.2沉积物的搬运方式和沉积方式—4.2.1 机械搬运和沉积作用—4.2.2 溶解物质的搬运和化学沉积作用—4.2.3 生物的搬运和沉积作用4.2.1 机械搬运和沉积作用1.牵引流的机械搬运和沉积作用(1)搬运方式:—悬浮(图4-2A)—跳跃(图4-2B)—滚动(图4-2C)碎屑在牵引流中的搬运方式(2)牵引流的搬运特点和载荷—牵引流的搬运方式与颗粒大小有关,而颗粒大小又与流速大小有关。
第六章搬运作用与沉积作用第一节搬运作用目的要求地表风化和剥蚀作用的产物除少量留在原地之外,大部分要被运动介质搬离原地,因而是一种非常重要的外动力地质作用。
要求学生理解搬运作用的方式,不同营力搬运作用的特点等,为沉积作用的学习奠定基础。
课时:2学时授课内容∙一、搬运作用的方式∙二、不同营力搬运作用的特点o(一)地面流水的搬运作用o(二)地下水的搬运作用o(三)冰川的搬运作用o(四)风的搬运作用o(五)海洋(及湖泊)的搬运作用∙三、搬运过程中碎屑物质的变化重点搬运作用的方式及不同营力搬运作用的特点是本节的重点。
难点冰川是固体,其搬运方式与液体和气体明显不同。
另外,冰川的搬运大多数学生很难见到。
因此,冰川的搬运作用较难理解,应用形象、浅显易懂的事例来说明。
教学方法利用幻灯等以讲授为主,结合部分岩石标本及显微照片说明搬运过程中碎屑物质的变化。
讲授重点内容提要∙一、搬运作用的方式自然界中风化、剥蚀产物被运动介质从一个地方转移到另一个地方的过程称为搬运作用。
因此,它与风化作用、剥蚀作用紧密相伴,是非常重要的外动力地质作用之一。
搬运作用的方式有三种:机械搬运作用;化学搬运作用和生物搬运作用。
以前二者最为重要。
o(一)机械搬运作用机械搬运作用是各种营力搬运风化、剥蚀所形成碎屑物质的过程,可分为推移、跃移、悬移和载移四种不同形式(图6—1)。
1.推移(traction transport)流体在运动过程中,对碎屑物质有一个向前的推力,使其沿介质底面滑动或滚动,这种搬运方式叫推移。
小碎屑物易被推移,大碎屑物难被推移;比重大者需要大的推力才能移动;球形颗粒易被推移,椭圆形、棱角状碎屑较难被推移。
2.跃移(saltation transport)在搬运过程中,碎屑物质沿地面呈跳跃方式向前移动的过程叫跃移。
一般说来,细砂、粉砂的搬运方式以跃移为主。
颗粒跃起、降落、再跃起、再降落这种过程反复进行,碎屑颗粒就不断跳跃前进。
3.悬移(supension transport)即是粘土、粉砂等较小颗粒,由于流水的紊流作用而呈悬浮状态进行搬运。
沉积作用名词解释
沉积作用是地质学中的一个术语,用于描述在地球表面或地壳内部,由于物质搬运和沉积过程形成的沉积物层的堆积过程。
这个过程包括物质的沉积、聚集和固化,最终形成岩石或岩层。
沉积作用是地球表面和地壳演化的重要组成部分,涉及多种沉积过程,如河流、湖泊、海洋等环境中的沉积,以及风、冰川等力量造成的沉积作用。
沉积作用的结果是形成沉积岩,包括砂岩、泥岩、炭岩、石灰岩等。
在沉积作用中,物质经历以下几个主要步骤:
1. 源区:物质来自于地球表面或地壳内部的源区,如山脉、河流等。
2. 运移:物质通过水流、风力、冰川等力量搬运到其他地方,向低能量的区域运移。
3. 沉积:当运移的能量减小时,物质会沉积下来,包括颗粒沉积和溶解沉积。
4. 堆积:沉积物逐渐堆积形成层状的沉积物堆,被称为沉积层或沉积岩层。
5. 固化:随着时间的推移,沉积物被固化为岩石,这通常发生在沉积物层上面的压力和渗透性流体的作用下。
沉积作用在地质学中具有重要意义,可以提供有关地质历史和环境演变的信息。
通过对沉积岩的分析和解释,可以了解地球过去的气候、地貌变化以及生物进化等重要信息。
地下水的搬运作用与沉积作用一、地下水的搬运作用地下水的搬运作用是指地下水在流动过程中对悬浮物、溶解物和能量的搬运。
由于地下水的流动受到地质构造、地形地貌、气候和人类活动等多种因素的影响,因此地下水的搬运作用具有复杂性和多样性。
1.悬浮物的搬运在地下水的搬运过程中,一些固体颗粒可能会悬浮在水中,随着水流的运动而移动。
这些悬浮物可能包括泥沙、砾石、岩石碎屑等。
在地下水流动过程中,悬浮物的搬运受到多种因素的影响,如水流速度、颗粒大小、颗粒形状等。
2.溶解物的搬运地下水在流动过程中,会溶解多种物质,如钙离子、镁离子、硫化物等。
这些溶解物会随着地下水的流动而移动,并在适当的环境下发生沉积。
溶解物的搬运对地下水的化学性质和生态环境产生重要的影响。
能量的搬运地下水在流动过程中,也会携带大量的能量,如热能、动能等。
这些能量的搬运对地下水的水质、水温、水流速度等产生重要的影响。
二、地下水的沉积作用地下水的沉积作用是指地下水在流动过程中,由于流速减慢、温度变化等因素导致悬浮物、溶解物和能量沉积的过程。
地下水的沉积作用对地形的形成和演变、矿产资源的分布和储量具有重要影响。
1.悬浮物的沉积当地下水流动速度减慢时,悬浮物会逐渐沉积下来。
这些沉积物可能形成各种类型的土壤,如黄土、红土等。
沉积物的性质和厚度受到多种因素的影响,如地质构造、地形地貌、气候等。
2.溶解物的沉积当地下水流动速度减慢时,溶解物也会逐渐沉积下来。
这些沉积物可能形成各种类型的矿石,如煤炭、铁矿等。
沉积物的性质和厚度受到多种因素的影响,如地质构造、地形地貌、气候等。
3.能量的沉积地下水在流动过程中携带的能量也会在适当的环境下沉积下来。
这些能量可能来自于地球内部的热量,也可能是太阳能的储存。
能量的沉积对地形的形成和演变具有重要影响。
三、影响因素及实例分析1.地形地貌地形地貌对地下水的搬运和沉积具有重要影响。
例如,山区地形的崎岖程度和坡度会影响地下水的流速和方向,从而影响搬运和沉积过程。
外力地质作用类型一1.风化作用:在外因作用下,岩石发生机械崩解或化学分解,变成松散的碎屑或土壤。
2.剥蚀作用:岩石因机械作用或化学作用而被剥蚀。
如河岸岩石被流水冲刷,导致河岸后退;山顶被剥蚀而变矮。
3.搬运作用:风化、剥蚀的产物被搬运到它处。
(1)机械搬运---以机械方式破坏的产物(泥、砂、砾等)被流水、冰川、风搬运。
(2)化学搬运---以化学方式破坏的产物是通过真溶液或胶体溶液进行搬运。
如石灰岩溶于水之后,以Ca++,HCO3-离子形式搬运;长石风化后形成粘土矿物、二氧化硅在水中呈胶体质点被搬运。
(3)生物搬运---生物吸取介质中的化学元素来营养自己,建造其骨骼,死亡后在一定的地方堆积下来,也起着搬运作用。
4.沉积作用:搬运物在条件适宜的地方发生沉积。
如流水搬运物在河流转弯处、湖口或河口因流速减慢而沉积;风的搬运物因风力减弱或受阻拦而堆积。
(1)机械沉积---机械搬运物按机械方式沉积,受重力支配。
重的物质搬运近且先沉积,轻的搬运远而后沉积。
(2)化学沉积---化学搬运物沉淀作用受化学反应的规律支配。
在真溶液中溶解度小的物质搬运近且先沉淀,易溶物质后沉淀;水中胶体质点的沉积是通过与电解质的中和作用或正、负胶体中和作用,或水的蒸发作用等。
(3)生物沉积---生物有机体直接发生堆积。
如钙质骨骼生物堆积,成为石灰岩;植物被埋后转变成煤。
(4)生物化学沉积作用---生物作用与化学作用可以共同起作用而引起物质的沉积。
如铁细菌吸收水中的铁而沉淀出铁矿。
石灰岩(碳酸盐灰泥,原以为化学沉积,实有生物作用参与,也可能就是生物作用)。
沉积作用的产物即沉积物,分别称为碎屑沉积物,化学沉积物,生物沉积物,生物化学沉积物。
5.固结成岩作用:松散沉积物转变为坚硬岩石的过程,称固结成岩作用。
(1)压实作用---上覆沉积物压力使孔隙变少、水份挤出、变硬。
(2)胶结作用---碎屑沉积物的粒间孔隙之中有水溶液,它在成岩过程中会发生化学沉淀,这些物质使碎屑胶结变硬。
第四章沉积物的搬运和沉积作用一、主要概念1、牵引流:是牛顿流体,属静水流(弱水流)作用的流体,能沿沉积底床搬运沉积物的流体。
包括河流、海流、波浪流、潮汐流、等深流、大气流等。
2、重力流:是非牛顿流体,由沉积介质与沉积物混为一体和整体搬运(又称密度流和块体流,以悬移方式搬运为主。
(弥散有大量沉积物的高密度流体)。
3、载荷:物体承受的重量,又称负荷力。
4、浊流:是一种混合着大量自悬浮沉积物质的高速紊流状态的混浊高密度流,也是由重力推动呈涌浪状前进的重力流。
5、滚动搬运:颗粒停留在床面上,水力作用于颗粒向上游的一面,因为底部有摩擦阻力,作用于其顶部的流水比其下部的流水速度更快,推力更大,故颗粒趋向于滚动6、跳跃搬运:颗粒顺流一边跳跃一边向前(时沉时浮),称跳跃搬运。
引起颗粒跳跃的条件是:①底部不平,使颗粒碰撞底部障碍物或其它颗粒而激发的向上弹跳力;②主要由流速引起的顺流推力;③水流引起的上举力7、悬浮搬运:颗粒被水流带起,在长期内很难下沉,呈悬浮状态搬运。
8、生物沉积作用:生物作为一种搬运营力的意义很小,但生物的沉积作用却是很重要的。
生物不仅可使溶解物质大量沉淀,还可使部分粘土物质和内源碎屑发生沉积。
在各类生物中尤以藻类和细菌的作用尤为巨大。
生物沉积作用包括直接方式和间接方式:直接方式是生物遗体直接堆积形成岩石或矿床。
间接方式有生物化学作用和生物物理作用。
9、机械沉积分异作用:当介质运动速度和运移能力降低时(能量降低时),被搬运的碎屑物质和粘土物质相应地按照颗粒大小、形状、比重发生分异并依次沉积的现象。
10、化学沉积分异作用:由真溶液化学组分的类型和外界化学条件的变化使真溶液发生有规律性的沉积现象称化学沉积分异作用。
即形成的自生矿物或化学沉积物的分布,有一定的趋势或规律。
普斯托瓦洛夫所提出的化学沉积分异作用模式,可以表明这种内在联系。
二、思考题1、沉积物的搬运方式和沉积方式有哪些?沉积物的搬运方式和沉积方式主要有三大类:机械搬运和沉积作用;溶解物质搬运和化学沉积作用;生物搬运和沉积作用。
第二章 沉积物的搬运和沉积作用第一节 概述风化作用的产物及其它来源的沉积物质,少量残留原地,大部分进入搬运状态向沉积盆地中转移。
碎屑物质(主要是风化产物中的碎屑物质及新生矿物)在流体的作用下,将随流体发生运动和转移,此现象则称为“搬运”;在一定条件下,运动的碎屑还会从搬运状态转变为物质停积状态,此现象则称为“沉积”。
沉积下来的沉积物:➢ 长期固定下来不再移动;➢ 随着地壳上升、侵蚀基准面下降,流体的流速加快,会重新发生侵蚀并被再次搬运风化作用;风化产物的搬运作用;沉积作用既是三个连续又独立的阶段,但有时相互交替和重复,尤其是搬运和沉积作用,是一对矛盾在搬运过程中物质仍然可以发生机械破碎和化学分解,即使物质沉积下来以后,还可以由于条件的变化再次进入搬运状态。
沉积物搬运和沉积的地质营力:(搬运介质)水、风(大气)、冰川、重力、生物的搬运风化产物的搬运和沉积作用:(搬运方式)⎪⎩⎪⎨⎧生物搬运和沉积作用化学搬运和沉积作用机械搬运和沉积作用按沉积物被搬运和沉积的方式不同可分为:1)机械搬运与沉积作用碎屑物质和粘土物质多以机械方式在流水、海水、湖水、冰川、风及重力等营力下被搬运。
搬运方式:(1)滑动(2)滚动(3)跳跃(4)悬浮 (悬移搬运)其中滑动、滚动、和跳跃式统称为推移式搬运(或床沙搬运)。
2)溶解物质的搬运与化学沉积作用溶解物质以真溶液、胶体溶液或洛合物的状态被搬运;其搬运和沉积作用受化学和物理化学定律所支配。
3)生物搬运和沉积作用生物搬运作用意义不大,但是其沉积意义巨大;通过生物生理作用、生物物理作用和生物化学作用可以使大量溶解物质、内源粒屑物质和部分粘土物质发生沉积作用。
第二节有关流体力学的一些概念一、牛顿流体、非牛顿流体内摩擦定律:在温度不变的条件下,随着流速梯度变化,动力粘滞系数/运动粘滞系数始终保持一个常数。
牵引流服从内摩擦定律---属牛顿流体少量沉积物的流水(河流、海流、潮汐流、洋流等)和大气流。
沉积岩形成的过程,主要分为四大步骤:1、风化作用,风化过程中分有3种。
物理风化是指风的作用是大块岩石成为小块岩石或是产生裂缝;化学风化是指雨水或是一些有酸性的物质在岩石上的化学变化;生物风化是指微生物,植物等生物在岩石中的作用,是岩石分为小块或是改变性质。
这三种风化作用是互相依靠的,互相协作的,比如先有物理风化形成裂缝,再由化学生物的风化作用是岩石进一步风化。
2、搬运作用,搬运过程中分有3种。
拖曳搬运是指大块的岩石受到水流的力向前移动的搬运;悬浮搬运是指细小的颗粒随水流的移动悬浮在水流中的搬运;溶液搬运是指可溶性物质溶于水之后随水流的移动而移动的搬运。
这三种搬运作用也是一同进行的。
3、沉积作用,沉积过程中分有4种。
机械沉积是指物理上的沉淀,就是体积大的首先沉积下来;化学沉积是指根据物质的溶解度由不溶,难溶,微溶,可溶,易溶的顺序分别依次沉积;生物沉积是指重的生
物遗体先沉积,再是比较轻的;生物化学沉积
是指生物遗体的分解过程中,引起的化学变化,从而使某些物质沉积。
4、成岩作用,成岩过程中分有4种。
压固作用是指沉积下来的物质收到上层物质的重力,最后整个沉积物固结;胶结作用是指由于沉积物中含有硅,铁,钙,银等易胶结的物质,使整个沉积物形成块状;脱水作用是指由于沉积物地处地下深处,高温高压的条件下,不仅是脱去自由水分子,还脱去物质内部的水分子;重结晶作用是指物质在地下已形成的晶体,由于温度和压力的影响,在固体状态下再次成长的过程。
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搬运作用一大体概念搬运作用:自然界中风化,剥蚀产物被运动介质从一个地址转移到另一个地址的进程称为搬运作用。
分选性:颗粒大小趋向均一的粒度。
圆度:碎屑颗粒在搬运进程中,棱角磨损而接近圆形的程度。
浊流:含有大量悬浮物质,比重大,并以较高速度向下流动的水体。
二简述区别1 机械搬运与化学搬运机械搬运,各类营力搬运风化,剥蚀所形成碎屑物质的进程,可分为推移,跃移,悬移和载移四种形式;化学搬运,母岩通过化学风化,剥蚀作用的产物(溶解物质)呈胶体溶液或真溶液形式被搬运称化学搬运,可分为胶体溶液搬运与真溶液搬运。
二者的区别,化学搬运要紧针对风化,剥蚀产生的溶解物质,并以溶液物质搬运。
2 推移和载移推移,流体在运动进程中,对碎屑物质有一个向前的推力,使其沿介质底面滑动或转动,这种搬运方式叫推移;载移,碎屑物质好似一条传送带载运物质,这种冰(确实是冰)的固体搬运进程称为载移。
二者区别,冰川载移对冻结其中的碎屑物质不具改造作用,且因庞大的搬运能力造成异样的海底沉积物散布。
3 跃移和悬移跃移,在搬运进程中碎屑物质沿地面呈跳跃方式向前移动,主若是指细砂,粉砂;悬移,粘土粉砂等较小颗粒,由于流水的紊流作用而呈悬浮状态(紊流引发)。
四回答1 搬运作用的方式?机械搬运,化学搬运,生物搬运2 简述地面流水搬运作用流体具有两种流动形式,层流:质点呈平行层状,不相互混合,流动的层与层之间界限不交织。
紊流:质点以复杂的流线形式交织,质点彼此混合。
河流的搬运能力:河流能够搬运多大粒径碎屑的能力,它决定于流速。
河流的搬运量:河流能够搬运碎屑物质的最大量,它决定于流速和流量且流量占要紧因素;片流的流量和流速均小,洪流的流量和流速均大。
3 地下水搬运的特点?地下水的搬运方式要紧以化学方式进行(溶洞水具较强的机械搬运);地下水搬运的成份和数量,取决于渗流区岩石性质和风化程度。
4 冰川搬运的要紧特点它具固体搬运即载移搬运能力;冻结在冰体内的岩石碎块不能自由移动,彼其间很少摩擦与撞击,只是岩块与岩壁间有摩擦;冰川具有较大的压力,往往形成“丁”字擦痕;由于冰川搬运能力很强,在高纬度的海洋中,将大量的粗大碎屑物带入海洋中沉积,能造成异样的海底沉积物散布。
第四章沉积物的搬运和沉积作用4.1 搬运和沉积中流体的基本类型4.2 沉积物的搬运方式和沉积方式概念回顾—1、地质作用:造成地壳物质组成、结构构造发生变化的作用,包括外力和内力地质作用。
沉积物的风化、搬运和沉积作用主要受控于外力地质作用。
—2、地质营力:地质作用的能量。
地质营力一方面破坏着地壳岩石,同时又形成新的岩石。
—3、介质:传播能量的媒介。
风化、搬运和沉积作用的介质类型有三种(三态):—液态(水):—固态(冰川):—气态(大气和风)—4.1.1 牵引流—4.1.2 重力流4.1 搬运和沉积中流体的基本类型4.1.1 牵引流—属静水流(弱水流)作用的流体,能沿沉积底床搬运沉积物的流体。
在自然状态下,包括河流、海流、波浪流、潮汐流、等深流、大气流等。
—沉积特征:沉积物颗粒呈明显的分层性,小的颗粒在上,大的颗粒在下。
—牵引流的搬运力:作用在沉积物上的推力(牵引力),推力主要取决于流速,推力越大则能搬运的沉积物颗粒越大。
—牵引流的负荷力(或称载荷力):主要取决于流量,负荷力越大则能搬运的沉积物数量就越多。
—实例:山间急流;长江。
4.1.2 重力流—由沉积介质与沉积物混为一体整体搬运(又称密度流和块体流,整体混浊度大)。
—沉积特征:沉积物颗粒在流体中均匀分布,无分层性,呈混浊状态。
—重力流的搬运力:由水与沉积物高度混合(高密度流体),在重力作用下,使混合的流体整体移动。
—思考:—易发生重力流的场所?—重力流的沉积发生在何时?牵引流与重力流的对比脉动沉积物位能大于其内部凝聚力或摩擦阻力泥石流、颗粒流、液化流、浊流重力流持续水流活动河流、潮流、沿岸流、等深流牵引流表现特征触发机制主要类型重力流的平均流速比相应规模的牵引流要小。
重力流随着密度降低,可向牵引流转变。
4.2沉积物的搬运方式和沉积方式—4.2.1 机械搬运和沉积作用—4.2.2 溶解物质的搬运和化学沉积作用—4.2.3 生物的搬运和沉积作用4.2.1 机械搬运和沉积作用1.牵引流的机械搬运和沉积作用(1)搬运方式:—悬浮(图4-2A)—跳跃(图4-2B)—滚动(图4-2C)碎屑在牵引流中的搬运方式(2)牵引流的搬运特点和载荷—牵引流的搬运方式与颗粒大小有关,而颗粒大小又与流速大小有关。
水深为1m时平坦河床上石英颗粒运动时的沉积、搬运和侵蚀的临界速度。
(3)牵引流沉积作用形成的碎屑沉积物的分布规律—沉积分异作用:按物理特征(颗粒大小、形状、比重)和化学成分,沉积物呈规律性依次沉积的现象。
划分为机械沉积分异作用和化学沉积分异作用。
—牵引流中沉积物的沉积作用服从于机械沉积分异规律。
机械沉积分异:当介质运动速度和运移能力降低时(能量降低)时,被搬运的碎屑物质和粘土物质相应地按照颗粒大小、形状、比重发生分异并依此沉积的现象。
机械沉积分异作用的三种情况:—按颗粒大小分异:—近源处粗颗粒先沉积,细粒被搬到远源处沉积。
—按相对密度分异:—在粒度相近的条件下,比重大者先沉积,比重小者后沉积。
—按形状分异:—粒状颗粒近源沉积,片状矿物可搬运到较远处,与较细的粒状矿物共同沉积。
2.重力流的机械搬运和沉积作用—重力流:—重力流与斜坡、大量沉积物、风暴、地震等因素有关松散沉积物在斜坡上聚积,其位能大于与底面的摩擦阻力时,便产生流动,逐渐形成高速的重力流。
—米德尔顿和汉普顿对水底重力流进行了系统研究,根据颗粒的支撑机理和堆积的沉积物类型,可分成四类:泥石流、颗粒流、液化流、浊流。
(1)泥石流(碎屑流,debris flow)—定义:是一种含有大量粗碎屑和粘土(砾、砂、泥和水相混合)、呈涌浪状前进的粘稠流体(高密度流体)。
—发育部位和条件:在陆上山麓环境。
坡度大于牵引流(5°左右),流速可高达1-3m/s。
—形成机理:由“基质凝聚力”支撑,即砂砾在块体内被填隙的粘土和水的基质起着支撑和搬运动力。
—沉积特征:基质支撑结构的砾石质泥岩或含砾粗砂质泥岩。
(2)颗粒流(grain flow)—定义:颗粒之间没有粘结力或凝聚力的流体(无凝聚力颗粒(砂、砾)所组成的重力流)。
—发育部位和条件:未固结的颗粒沉积物(物质基础),斜坡(部位),地震和风暴(诱发因素)—形成机理:颗粒相互碰撞,传递剪切力,产生扩散应力而支撑和搬运沉积物。
—沉积特征:粗大颗粒(砾石)分散地“漂浮”在砂粒中,常形成砾状砂岩或砾岩。
(3)液化流(fluidized sediment flow)—定义:由颗粒之间空隙中液体(孔隙水)的向上流动而支撑颗粒,并在重力作用下呈块体运动的重力流。
—发育部位和条件:未固结的颗粒沉积物(物质基础),斜坡(部位),地震或风暴(诱发因素)。
—形成机理:正常沉积的未固结的颗粒沉积物中,空隙压力(沉积物的重力)与空隙流体(孔隙水)静压力相等(保持稳态),当快速堆积时,可造成沉积物孔隙压力大于静水压力,使流体向上流动,并使颗粒呈悬浮状(液化),从而形成了液化流。
—沉积特征:近基浊积岩、再沉积的砾岩、块体砂岩。
如碟状构造、砂火山等。
(4)浊流(turbidity flow)—定义:是一种混合着大量自悬浮沉积物质的高速紊流状态的混浊高密度流,也是由重力推动呈涌浪状前进的重力流。
—发育部位和条件:未固结的颗粒沉积物(物质基础),斜坡(部位),地震或风暴(诱发因素)。
—形成机理:由流体内湍流的向上分力(上举力)支撑并搬运沉积物。
—沉积特征:浊积岩,鲍马序列。
鲍马序列—鲍马(1962)提出了著名的鲍马层序,表明完整的浊流沉积物序列。
4.2沉积物的搬运方式和沉积方式—4.2.1 机械搬运和沉积作用—4.2.2 溶解物质的搬运和化学沉积作用—4.2.3 生物的搬运和沉积作用4.2.2 溶解物质的搬运和化学沉积作用—1.胶体溶液的搬运和沉积作用—2.真溶液的搬运和沉积作用与溶解度有关1.胶体溶液的搬运和沉积作用—胶体:是介于粗分散系(悬浮液)和离子分散系(真溶液)之间的一种溶液,胶体粒子的直径介于1~100μm,在显微镜下不能够识别。
—胶体溶液与悬浮液或真溶液比较有如下一些特点:胶体粒子因细小而受重力影响微弱;扩散能力也很弱;表面带有电荷,可分为正胶体和负胶体两类。
常见的胶体化合物:Al2O3、P2O5、MnO2、SiO2、粘土矿物、磷酸盐矿物胶体的搬运和沉积特点:—(1)胶体的质点极小,在搬运和沉积中,重力的影响很微弱。
—(2)由于表面的离子化作用,胶体质点常带电荷。
影响它的搬运和沉积。
—(3)胶体的粒子比真溶液的离子要大得多,故扩散能力很弱,往往不能穿越致密的岩石。
—(4)胶体有吸附现象,对某些有用元素的富集很有意义。
破坏其凝聚力才能沉淀—胶体的凝聚方法:加入少量电解质或加电场、电压。
—比如:豆浆+CaSO 4→豆腐花;牛奶+醋酸→酪素凝聚沉淀胶体凝聚生成的沉积物的特点:2.真溶液的搬运和沉积作用化学分异作用:—由真溶液化学组分的类型和外界化学条件的变化使真溶液发生有规律性的沉积现象。
即形成的自生矿物或化学沉积物的分布,有一定的趋势或规律。
化学分异的模式盆地边缘海盆4.2沉积物的搬运方式和沉积方式—4.2.1 机械搬运和沉积作用—4.2.2 溶解物质的搬运和化学沉积作用—4.2.3 生物的搬运和沉积作用4.2.3 生物的搬运和沉积作用生物作为一种搬运营力的意义很小,但生物的沉积作用却很重要:—直接方式:生物遗体直接沉积作用—间接方式:生物化学沉积作用生物物理沉积作用1.生物遗体直接沉积作用生物遗体包括软体和硬体:—有机质经生物化学演化后,可形成油页岩、石油、天然气、煤等。
—生物内外骨骼富集形成岩石,如生物骨屑灰岩、礁灰岩、生物磷块岩、硅藻土等。
2.生物化学沉积作用—生物活动或生物遗体分解过程中能产生大量的H2S,NH3,CH4,O2、H2等气体或吸收大量CO2气体,这就影响沉积介质的氧化还原条件,从而促使某些物质溶解或沉淀。
—实例:—CO2含量增加促使CaCO3沉淀:植物的光合作用;—铁细菌能将二价铁氧化成三价铁,有利于铁的沉淀;—有机质的吸附作用使得溶液中低浓度元素得以沉淀:煤和黑色页岩中往往富集各种金属元素。
3.生物物理沉积作用—藻类的捕获或粘结作用:叠层石的形成。
—生物障积作用:当流水流经丛生有枝状珊瑚、枝状藻类、生物丘的地带时,流速受阻,流水中所携带的沉积物即沉积成障积岩。
第四章小结重要概念:—牵引流、重力流、浊流、机械沉积分异作用、化学沉积分异作用。
思考题:—1.沉积物的搬运方式和沉积方式有哪些?—2.碎屑颗粒在牵引流介质中的搬运方式有哪些?—3.牵引流与重力流的沉积特征及其区别。