沉积作用

沉 积 作 用 一、一些基本概念 沉积作用 （ : 由任何一种自然营力使物质堆积下来的作用 。 地质外营力 （ 流水 、 冰川 、 大气等 ） 搬运的物质 ， 在搬运能力减小或搬运介质的物理 、 化学条件发生变化时 ，逐渐地在搬运旅途中或沉积盆地中 （ 海洋 、 湖泊 、 内陆盆地等 ） 停积下来的作用 ， 如悬浮物质的降落 ， 由于溶液的蒸发使物质形成化学沉淀 ， 或是植物和动物死亡后的有机质堆积 。 沉积作用 （ ,沉淀 使沉积物堆积成层的作用 。 包括将由母岩分离出来的岩石颗粒和其他来源的物质搬运到沉积场所而沉积下来 ， 以及后来沉积物发生的成岩变化并最终固结成为岩石等过程 。 沉积机理 （ : 沉积物沉积过程中所发生的物理 、 化学及生物变化等 。如陆源碎屑物质搬运和沉积方式与水动力条件的关系 ， 沙波迁移 、 底床形态 ， 层理类型与水流状态及其强度的关系 。 沉积建造 （ : 在一定大地构造阶段发展过程中 ， 在一定的大地构造环境 、 自然地理环境和地球化学环境中所形成的有共生关系的沉积岩组合 ， 通常按大地构造单元划分为地台型建造 、地槽型建造和过渡型建造 。 每一类中又可分为若干亚建造 ，如地槽建造中的 复理石建造 （ 、 磨拉石建造 ( 生物的搬运作用十分微弱 ， 而沉积作用极其重要； 生物的直接沉积作用范围广 、 时间长 、 数量巨大： 生物的直接沉积物可分为硬体和软体； 硬体为内外骨骼 (生物成因的无机物 )； 软体 (有机质 )：类脂化合物；氨基化合物；碳水化合物；色素；木质素； 生物的间接沉积作用 ， 可分为： 物理的：粘结作用；障积作用； 生物化学的：改变环境的 变、三大类搬运和沉积作用 沉积过程中 ， 由于不同粒度 、 不同比重 、 不同形状及不同成分的碎屑物质沉积时的水流速度不同 ， 沉降速度也各不相同 ， 致使其沉积的时间先后不同 ， 沉积的场所不同而发生 碎屑 分异 。 这种碎屑物质随流体流速 (或流动强度 )逐渐降低而按粒度由大 小 、 比重由重 轻及按形态依次沉积的现象 ， 称为机械沉积分异 。 三、沉积分异作用最基本的沉积学原理 溶解物质 (包括胶体溶液物质和真溶液物质 )因其本身的化学性质 ， 主要是其在溶液中的化学活泼性或溶解度大小 ， 即从溶液中沉积出来的难易程度 ， 它们从溶液中沉淀出来有一定的先后顺序 。 这样 ， 原来共存于溶液中的各种成分 ， 在其搬运和沉积作用的过程中 ， 由于物理化学条件的变化就逐渐地发生沉积作用 ， 并逐渐地分离开来 ， 这就是溶解物质在其搬运及沉积作用过程中的分异作用 ， 也称为 化学分异作用 或 化学沉积分异作用 。 化学分异现象早就被人们注意到了 ， 但是 ， 首先把它作为一个重要的沉积作用原理完整地 、 系统地提出来 ， 是前苏联学者普斯托瓦洛夫 （ 1940） 。 化学沉积分异作用图解（ ） （据普斯托瓦洛夫， 1954；转引自鲁欣， 1958） 易 难 易 难 氧化锰 机械沉积分异作用与化学沉积分异作用 ， 这是自然界中两种既有区别而又并存的沉积分异作用 ，是沉积物 （ 岩 ） 形成和分布的基本原理 。 一般说来 ， 机械沉积分异作用进行较早 ， 化学沉积分异作用进行较晚； 机械沉积分异作用的砂和粉砂阶段 ， 大致与铁的氧化物阶段 （ 即化学沉积分异作用的开始阶段 ） 相当； 机械沉积分异作用的最后阶段 （ 即粘土沉积的阶段 ） ， 大致与化学沉积分异作用的碳酸盐沉积阶段相当； 待化学沉积分异作用进行到硫酸盐及卤化物阶段时 ， 机械沉积分异作用已基本结束了 ， 故蒸发岩中很少有碎屑混入物 。 这两种沉积分异作用的结果，就形成了各种类型的碎屑沉积岩和化学沉积岩以及相应的各种沉积矿产，分异作用进行得越彻底，各种类型的沉积岩在成分上及结构上的成熟度就越高，从而就越易形成各种沉积矿产。 相反 ， 如果沉积分异作用由于各种因素的干扰进行得不够彻底 ， 则各种类型的混合沉积岩或过渡类型的沉积岩就会大量出现 ， 也是沉积岩多样性的原因之一 ， 也对沉积矿产的生成是不利的 。 正常沉积作用 一切常见的缓慢的搬运沉积过程 ， 如平水期的河流沉积作用 、 正常天气下的滨海 、 浅海 、 湖泊等沉积作用 ， 均称为是正常沉积作用 。 其特征是： 搬运与沉积过程平稳缓慢 ， 常交替进行； 流速的减小和搬运能力的降低是均匀的 、 平缓的； 机械分异作用明显； 在自然界广泛分布 ， 容易识别 、 认识和研究 。 四、正常沉积作用和事件沉积作用 三角洲 事件性沉积作用 一切突发性的或灾变性的搬运和沉积过程 ， 均称为事件性沉积作用 。 如风暴沉积 、 震积 、 与火山喷发有关的沉积和浊流沉积等 。 特征为： 搬运和沉积作用的发生和发展常常是瞬间的 、短暂的 ， 但其作用过程是快速的； 搬运和沉积能力常常十分巨大 ， 常伴有巨大的侵蚀能力和破坏能力； 沉积过程中掺合作用十分明显 ， 而分异作用常极微弱或不存在； 其发生常须具备一定的条件 ， 在自然界不常发生 ， 观测 、 研究比较困难 。 注意： 正常沉积和事件沉积常常发生于同一沉积环境 ，两者交替进行 ，即当有事件作用来临时 ， 正常的沉积停止 ， 表现为事件沉积过后又恢复为正常沉积 。 五、碎屑岩系的八大沉积作用（沉积方式）： 垂积、前积、侧积、漫积、筛积、选积、填积、浊积 广义的垂向加积是指在整个沉积过程中 ,沉积表面的地形特征只是直接向上延展而不发生任何侧向移动 ,因而它包括机械搬运过程中的床沙载荷和悬移载荷两种搬运方式 。 就砂质沉积而言 ,主要是指沉积物以底负载方式搬运 ,当沉积物的重量超过流水携带能力时 ,开始发生沉积并形成沉积物的垂向增长 。 这种作用的主要结果是形成辫状河砂体 心滩沉积 ,沉积物的垂向堆积称之为垂向加积 。 广义的前积作用 ,是指碎屑物于一定环境下不断向前加积 ,故也称顺流加积 (。 通常文献和教科书中的前积 ,主是指河流所携带的沉积物在遇到地形突然开阔 、 坡度变陡时 ,所形成的顺流向沉积作用 ,即沉积物在地形开阔和坡度增加的部位 ,开始卸载并逐渐向前推进或堆积的过程 。 它多见于三角洲环境 ,是形成各种三角洲沉积体系砂体的主要沉积作用 。 其它环境也可发育 ,如 :辫状河心滩的前端部位等环境 ,均可出现前积或顺流加积作用 。 广义的侧向加积是指沉积物堆积于一个斜坡地貌上 ,而整个加积过程中并不改变斜坡的地形特征 ,只引起沉积物向下坡方向进行侧向移动或堆积 。 这里主要是指发生在河道内部 ,由于河道的弯曲使水流形成侧向运动并造成沉积物重新分布的过程 ,它是形成曲流点沙坝 (也称边滩 ) 的主要成因机理 。 沉积物的搬运方式以混合负载为主 ,沉积物粒度可粗可细 ,其关键是在河道的弯曲部位 ,表现出凹岸侵蚀 、 凸岸加积 。 以上 3种沉积作用也是盆地充填的 3 种最基本形式 ,并已被大多数地质学家和油田工作者广泛采纳和使用 ,可以说它们是碎屑岩形成过程中最基本的 3 种沉积物堆积方式 ,也是牵引流沉积体的 3种主要沉积物卸载方式 。 漫积通常是指冲积扇环境的漫流沉积作用 ,即形成冲积扇端的片流沉积 。 现今已把它拓展为由于河水或洪水漫过堤岸 ,远离河道 ,流速减慢 ,大量悬浮物质卸载形成的泛滥平原沉积 ,或简称为漫溢沉积 。 这种定义与国外文献中的 当 ,主要是由于漫岸流将悬浮物携带到泛滥平原堆积而成 ,沉积物在垂向上可以逐渐增厚 ,其搬运方式为悬浮负载 。 1985年 ,越岸细粒沉积(,因而 ,此作用既可形成各类扇端的片汜沉积 ,也可形成河道两侧的 (天然 ) 堤岸和决口扇沉积体 。 主要是指发生在冲积扇的扇中平原 ,大量砾石已堆积的前提下 ,细粒物质沉积在搬运卸载的过程中 ,因前期堆积的砾石形似筛子一样具高渗透性 ,使细粒物向下渗透并产生选择性沉积的过程 。 从其定义来看 ,筛积也称筛状沉积 ( ,是从洪水开始形成的早期就开始发育了 ,它在交汇点处形成河道或河谷中的障碍物 ,后来的片流经过这些障碍物时 ,由于水流能量的变化而发生分叉或选择性沉积 。 选积是由于汇水盆地的波浪作用使浪基面以上的沙质颗粒产生来回的淘洗而形成滩坝的沉积作用 ,通常可发育较好的冲洗层理 ,这是由于波浪 、 沿岸流及回流共同作用的结果 。 这一沉积方式的产物有滨岸环境的滩砂 、 堡坝及沿岸坝等 。 由于其特殊的沉积作用 ,造成沉积物的韵律特征一般并不十分明显 ,尤其是滩砂沉积 。 主要是指河道内的充填沉积 ,这一过程是河流携带的大量沉积物在流水能量小于颗粒自身重量时 ,沉积物发生卸载并充填于河道内的堆积形式 。 这种加积常形成于顺直河 、 网状河与三角洲分流河道之中 ,是机械分异作用的结果 ,形成的沉积构造以 (同心 ) 槽状交错层理为主 ,反映了河道的下切与充填 。 由于机械分异作用 ,在垂向上形成正韵律 ,表现在测井曲线上为幅度中等的锯齿状钟形 ,粒度范围从粗砂到细砂 ,其分选中等偏差 ,其孔 、 渗在垂向上也为正韵律的特点 ,而渗透率的级差和变异系数中等偏小 ,表现为较弱的正韵律非均质性 ,层内可存在不连续的泥质夹层 。 沉积物多呈带状或网状出现 ,砂体的叠置在横切剖面上表现为透镜状孤立式或多边分叉式 。 广义上讲 ,应着重谈重力流 ,但与重力流所对应的是牵引流 ,就流体动力学的概念而言 ,前 7 种沉积作用均为牵引流下的沉积作用 ;而重力流又可进一步划分为 :1) 碎屑流 (泥石流 );2) 颗粒流 ;3) 液化 (沉