沉积作用的控制因素
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第二节沉积物的搬运与沉积作用沉积物发生的搬运和沉积的地质营力:主要是流动水和风为主,其次是冰川、重力和生物。
由于沉积物性质的差异,常见的搬运方式有:一、物理搬运和沉积作用二、化学搬运和沉积作用三、生物搬运和沉积作用第二节沉积物的搬运与沉积作用◆搬运对象:陆源碎屑颗粒◆搬运介质:牵引流牵引流符合牛顿流体定律的流体。
其搬运机制是流体动能拖曳牵引沉积物一起运动,如河流、风流和波浪流等。
一、物理搬运和沉积作用(一)牵引流的搬运和沉积作用1、流水的搬运与沉积作用2、风的搬运与沉积作用包括:第二节沉积物的搬运与沉积作用(一)牵引流的搬运和沉积作用(1)控制因素:有效重力、推力(牵引力)、上举力和黏结力●层流●紊流1、流水的搬运和沉积作用流体的运动形式层流紊流(2)搬运方式:◆推移搬运(或滚动搬运)—推移载荷◆悬浮搬运—悬浮载荷◆跳跃搬运—介于上述二者之间1)颗粒开始搬运的水流速度大于继续搬运的流速2)粒径0.05-2mm的颗粒表现跳跃式搬运3)粒径大于2mm的颗粒表现滚动式搬运4)粒径小于0.05mm的颗粒表现悬浮式搬运第二节沉积物的搬运与沉积作用(一)牵引流的搬运和沉积作用1、流水的搬运和沉积作用(3)碎屑物质在流水搬运过程中的变化:矿物成分:随搬运距离的增加,由于化学分解、机械破碎和磨蚀作用,不稳定组分(如长石、铁镁矿物)相对减少,稳定组分(如石英)相对增加。
粒度和分选:随搬运距离的增加,一般粒度越来越细,分选越来越好颗粒形状: 随搬运距离的增加,由于磨蚀作用,颗粒的圆度和球度越来越好。
第二节沉积物的搬运与沉积作用(一)牵引流的搬运和沉积作用2、风的搬运和沉积作用◆(1)控制因素:风速、颗粒沉降速度、各种形式的障碍或因地表性质的差异◆(2)搬运方式:悬移( <0.1 mm)跃移(0.1-0.15 mm)蠕动(推移)(0.15-1.0 mm)第二节沉积物的搬运与沉积作用(一)牵引流的搬运和沉积作用2、风的搬运和沉积作用◆(3)沉积作用:由于风力减弱或地面障碍,携沙气流中的泥沙发生沉落和堆积的过程。
湖泊沉积环境特点和沉积作用摘要:湖泊成因类型多种多样,但是,构造活动和气候变化常是湖泊生成发展的最主要控制因素。
关键词:湖泊沉积;沉积作用湖泊是大陆上地形相对低洼和流水汇集的地区,也是沉积物堆积的重要场所。
现代陆地上发育着许多不同大小和类型的湖泊,是我们研究古代湖相沉积的最好借鉴。
在地质历史记录中,中、新生代有不少湖相沉积的分布,中新生代湖泊是中国最主要的油气聚集场所。
现代湖泊约占大陆面积的1.8%。
它们拦截了由河流搬运而来的大量沉积物。
湖泊的规模相差悬殊,最大可达数十万平方公里,小则不到一平方公里,古代大型湖泊超过25万km2者少见。
湖泊的形状也是多样的,如圆形、椭圆形、三角形、不规则状等等。
大型湖泊的环境特点与海洋既有某些相似之处,亦有明显的区别。
湖泊成因类型多种多样,但是,构造活动和气候变化常是湖泊生成发展的最主要控制因素。
一、环境特点和湖泊分类1、环境特点(1)湖泊的水动力特征湖泊的水动力作用与海洋有些近似,主要表现为波浪和岸流作用。
但湖泊缺乏潮汐作用,这是与海洋的重要区别之一。
在风力的直接作用下,湖泊的水面可形成较强的波浪,称湖浪。
它所引起的水体波动的振幅随水体深度的增加而减小,当到达湖浪1/2波长的水深时,水体质点运动几乎等于零,故通常把相当于湖浪1/2波长的水深界面称为“波浪基准面”,简称“波基面”或“浪基面”,也称“浪底”。
浪基面以下湖水不受湖浪的干扰,成为静水环境。
一般说来,湖泊面积比海洋小,波浪的规模也小于海洋,浪基面的深度也就小得多,常常不超过20m。
风成波浪是湖泊动力的一个主要因素。
浪基面深浅主要受控于波强和风的吹程。
在大面积浅湖中,波浪运动会影响整个湖底。
湖浪作为一种侵蚀和搬运的动力在滨湖地区表现得较为明显。
当湖浪的推进方向与湖岸斜交时,可形成沿岸流。
湖浪和沿岸流的冲刷和搬运作用可形成各种侵蚀地形和沉积砂体,如浪蚀湖岸以及湖滩、砂坝、砂嘴、堤岛等等。
湖泊四周紧邻陆地,常有众多的河流注入,不仅有大量碎屑物质倾入湖盆,而且河道在湖底可以继续沿伸,从而改变着砂体的分布状况,因此对有些湖泊来说河流的影响往往超过湖浪和岸流的作用。
名词解释1 沉积岩:沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石之一。
它是在地壳表层的条件下,由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分,经过搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。
2 沉积岩石学:是研究沉积岩(包括沉积矿产)的特征、生成及其在空间和时间上的分布规律的一门地质科学。
3 风化作用:是地壳最表层的岩石在温度变化、大气、水、生物等因素的作用下,发生机械破碎和化学变化的一种作用。
物理风化作用:发生机械破碎而化学成分不改变。
化学风化作用:母岩发生氧化、水解、溶虑等化学变化而分解,形成新矿物。
生物风化作用:常常伴随物理风化和化学风化。
4 风化壳:由风化残余物质组成的地表岩石的表层部分,或者说已经风化了的地表岩石的表层部分。
5层流:一种缓慢流动的流体,流体质点作有条不紊的平行线状运动,彼此不相掺混6紊流:一湍流,一种充满了漩涡的多湍流的流体,流体质点的运动轨迹极不规则,其流速大小和流动方向随时间而变化,彼此相互掺混。
7牵引流:符合牛顿流体定律的流体。
其搬运机制是流体动能拖曳牵引沉积物一起运动,如河流、风流和波浪流等。
8沉积物重力流:在重力作用下发生流动的弥散有大量沉积物的高密度流体9机械沉积分异作用:碎屑物质在沉积和搬运过程中,根据粒度,密度,形状和成分等特征发生先后沉积的现象10化学沉积分异作用- -受化学原理支配的分异作用,母岩风化产物中的溶解物质,在搬运和沉积过程中,由于各元素和化合物彼此在化学性质上的差异(主要是化学活泼性或溶解度大小),它们从溶液中按一定先后顺序沉淀出来,从而逐渐产生了分异。
11成岩作用(广义)--指上覆沉积物不断增加使早期沉积物逐渐被掩埋,直至基本上与上覆水体脱离,使沉积物在新的物理化学条件下,产生新的平衡,致使疏松的沉积物固结成岩的全部变化过程12后生作用--继成岩作用阶段之后,在沉积岩转变为变质岩之前或遭受风化作用之前所产生的一切作用和变化13沉积后作用--泛指沉积物形成以后到沉积岩遭受风化作用和变质作用以前这一演化阶段的所有变化和作用14同生作用--指沉积物刚刚形成以后而尚与上覆水体相接触时的变化。
碳酸盐台地沉积模式分类及主控因素1 前言碳酸盐岩地模式是理解碳酸盐岩相的分布以及(在一定程度上)原生孔隙率的分布及其成岩史有关的保存情况的重要辅助工具。
随着油气勘探的不断深入, 海相碳酸盐岩地层分布区逐渐成为重要的油气勘探场所。
中国的塔里木盆地、四川盆地和鄂尔多斯盆地都有重大的发现, 特别是塔里木盆地、四川盆地最近都有重要的突破, 因此, 碳酸盐岩台地的研究也进入一个新的高潮, 各种观点、方法层出不穷。
通常用来描述不同台地的许多术语,对于地质学家来说往往具有不同的含意。
本文根据前人对碳酸盐台地的研究总结归纳其类型划分及其相模式。
2 分类2.1 不同地理位置、坡度、封闭性和镶边性下的碳酸盐岩台地类型在总结前人工作的基础上, 根据地理位置、坡度、封闭性和镶边性把碳酸盐岩台地分为以下类型: 缓坡开放型无镶边台地、缓坡封闭型无镶边台地、陡坡开放型无镶边台地、陡坡封闭型无镶边台地、缓坡开放型有镶边台地、缓坡封闭型有镶边台地、陡坡开放型有镶边台地、陡坡封闭型有镶边台地、礁滩型孤立台地、岩隆型孤立台地。
表1 碳酸盐岩台地分类(据顾家裕,2009)2.1.1 缓坡封闭型无镶边台地此类台地的特点是整个台地地势平坦且相对开阔, 虽然台地边缘没有明显的镶边, 但在台地边缘发育水体较浅的滩地, 对水体交换有一定的阻隔性, 台地上主要以潮坪沉积和澙湖沉积为主。
在潮上带发育膏泥坪、膏盐坪和含膏白云岩等, 而在潮间带主要沉积以泥晶为主的云岩、藻云岩和少量的藻屑云岩, 下部见砂屑坪沉积等; 澙湖中以泥晶白云岩和纹层白云岩等为主; 台地边缘滩中见凝块白云岩和少量的鲕粒白云岩。
2.1.2 陡坡开放型无镶边台地这是一类比较简单的台地。
台地岸坡坡度较陡, 滨岸水动力强度较高, 滨岸沉积主要是粒级较粗的生物碎屑灰岩、生物灰岩或一定量的鲕粒灰岩, 在一些地区岸边还发育一定高度的风成沙丘;向外则是一个相对有一定坡度的开阔台地, 沉积物主要是泥晶灰岩和泥质灰岩, 沉积物由岸至海逐渐变细, 直到台地边缘出现更大坡度的斜坡。
沉积作用与沉积物小结沉积作用与沉积物:物理沉积作用化学沉积作用生物沉积作用复合沉积作用一、物理沉积作用和碎屑沉积物1.牵引流的沉积作用——牵引流的分类:层流紊流——水动力类型:缓流Fr<1 急流Fr>1——牵引流碎屑的搬运方式:滚动跳跃悬浮——牵引流搬运方式的主控因素:自然粒级——颗粒在搬运过程中的磨蚀作用和细粒化作用——牵引流的分选作用总牵引力称为水动力(Hydrodynamic force),它的大小可用下面的状态函数来衡量:Fr=V/√gD , V为流速,g为重力加速度,D为水深。
Fr称为佛劳德数。
Fr的大小可将水流分为三种流动状态(Flow regime):Fr<1时为低流态,又称缓流(Tranguil flow),大致相当于河流下游(水深流缓)的状态;Fr>1时为高流态,又称急流(Torrent flow),大致相当于河流上游(水浅流急)的状态;Fr=1时为临界流态。
在水深足够大的同一水流内,临界流态可能会出现在中间的某个深度上,在它之下和之上分别是低流态和高流态.所以低流态和高流态又分别称为下部水流动态和上部水流动态(或机制)。
颗粒被水流牵引时的具体搬运方式是滚(挪)动、跳跃还是悬浮主要受流速(或流态)和被搬运颗粒的大小、密度和形态的控制。
当流速一定时,较小、较轻或片状颗粒容易趋向于悬浮,较大、较重或粒状颗粒容易趋向于跳动,更大、更重的颗粒则更容易趋向于滚(挪)动。
在普通的天然水流中,象石英、长石这类粒状轻矿物(密度<2.67)或密度相似的其它颗(如岩屑),其粒径大小与搬运方式间的实际关系是:超过2mm时多为滚(挪)动,2-0.05mm时多为跳跃,0.05-0.005mm时多为悬浮,小于0.005mm时则不仅易于悬浮,还有可能向胶体转化。
根据这一特点,地质学中常将这几个数量界线作为划分砾、砂、粉砂和泥的标准,这样的粒度级别就称为自然粒级。
颗粒在搬运过程中的磨蚀作用和细粒化作用搬运过程中,颗粒与颗粒,颗粒与水流边界会发生碰撞和摩擦,因而颗粒的搬运过程也是它经受物理改造的过程。