沉积岩的风化作用.ppt

第二章沉积岩的形成和进化，原始物质沉积物的搬运沉积后的作用阶段形成阶段和沉积作用阶段，第一节沉积岩的基本概念，沉积岩(sedimentaryrocks )概念中构成岩圈的三种岩石之一是地壳表层条件下，母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩提供露出母岩地表的沉积岩原始物质成分的岩石，主要指比该沉积岩先存在的岩浆岩、变质岩和旧沉积岩。 另一方面，风化作用的概念是指温度变化、水和各种酸的溶解作用、生物作用和各种地质营养力的侵蚀作用等地壳表层岩石处于不稳定状态，逐渐被破坏，变成风化产物的过程。 沉积岩和岩浆岩的差异，形成条件：沉积岩：在离地表或地表不深的地带，丰富的水、氧、二氧化碳和生物参加的条件下形成。 沉积岩形成过程中的太阳能和由太阳能转化的生物能和机能都起着直接的作用。 地球内发生的地壳结构运动直接控制了侵蚀区和沉积区的分布，地形条件也为沉积岩的形成提供了必要条件，岩浆岩：岩浆凝结而成的岩石，约占占地面积的65%。 岩浆在地壳深处和上部地幔产生的含有高温的灼热粘稠挥发成分的硅酸盐熔融体位于地球地表，岩石的70%是沉积岩，但以从地球表面到16公里深度的岩盘整体计算，沉积岩仅占5%。 沉积岩的研究意义，1、沉积岩记录地球进化的历史约有46亿年，最古老的沉积岩为36亿年，这36亿年的沉积岩的记录对研究地球的进化和发展有着非常重要的理论价值。 根据沉积岩的各特征及其空间和时间分布关系，可以恢复地层划分和地质剖面的对比基础，恢复沉积时的古地理、古地球化学、物理化学和其他条件，沉积岩(物)埋藏了占世界矿产资源总储量的80%的能量矿物：石油、天然气、煤和油烟岩， 金属和非金属矿物资源：铝土矿、锰矿、各种盐类矿物等几乎属于堆积型的大部分铁矿、磷矿也属于堆积或堆积变质类型3，通过与大型水利工程、港口、国防军事等密切相关的沉积岩的研究可以找到地下蓄水层，水库、大型水库、电站、 解决地基坚固性等问题的防卫军港设计、潜艇和海底导弹基础的建设等与沉积岩的研究密切相关，沉积岩的研究意义有4、油气勘探、开采、开发等问题的突破和沉积岩(学)，有油气勘探领域的包围问题、从石油二次采油到三次采油、地层伤害的减少、剩馀油收获率的提高、以利益为中心的转移等，沉积岩(学)的研究发挥着重要的作用5、人类的生存环境、灾害预测沉积岩(学)的研究和人类生存和可持续发展不可或缺的地质灾害预测研究和环境保护也发挥了越来越大的作用，第一节沉积岩的形成和进化、母岩的风化风化作用概念地壳表层岩石(岩浆岩、变质岩和老师形成的沉积岩)在大气、水、生物活动和其他外部表生因素的影响下发生着机械破碎和化学变化的作用。 形成条件：主要发生在地表或靠近地壳表层的地区。 风化产物是沉积岩的主要物质来源风化作用根据其性质可分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。 1、物理风化作用是地壳表层岩石的机械破坏作用。 它将岩石破碎，形成各种大小的碎块，不形成化学成分的变化和新矿物的作用。引起母岩机械破裂的因素：的温度变化，冰裂作用，重力作用和在岩石裂缝中溶解盐类的结晶作用，物理风化作用，冰裂作用层裂或卸载作用盐分结晶的压裂作用热膨胀收缩作用生物作用，冰裂作用：气温的变化，岩石裂缝的水反复冻结和融化，岩石裂缝扩大，岩石崩溃主要发生在高纬度地区和高山区，水的冻结融化，温度在摄氏0度以下时，地表岩石间隙中储存的液体水冻结，冻结后体积增大1/11左右，因此在岩石间隙中产生巨大的膨胀压力(冰裂作用)，导致岩石的崩溃。 地下深处的岩石受到巨大的静压，潜在的膨胀力惊人。 岩石从地下深度变为地表条件时，上霸静压减少产生的张力形成与地表平行的宏观和微观的内部破裂面。 形成这种裂纹结构的作用称为剥离作用。 在岩石的放出、岩石的热膨胀收缩、温差大的地区，白天太阳光直射的话，岩石的表层会加热膨胀，内部的膨胀即使小也不会变化。 一到晚上气温突然下降，岩石表面收缩。 由此在岩石的表面和内部产生应力差。 这种应力差会使岩石破裂。 盐分结晶的支裂作用：大量的盐类矿物溶解于岩石裂缝的水中，水分蒸发饱和，盐类的再结晶体积增大时，周围的裂缝壁产生膨胀压力，岩石裂缝中的盐类反复结晶，潮解，在使岩石崩溃的作用下，多发生在干旱和半干燥地区，由盐类结晶引起物理风化作用产物特征：碎屑粗细不同，棱角分明，多分布于无层理的分水岭和斜面上。碎片的成分与下霸基岩成分一致。 2、化学风化作用是母岩的化学分解作用。 在氧、水和溶于水的各种酸的作用下，母岩受到氧化、水解、溶滤等化学变化，将其分解，在表生环境下创造出稳定的新矿物组合过程。 引起母岩化学风化的因素：溶解作用、水合作用、水解作用、氧化作用、酸的作用、化学风化作用3360、氧化作用(氧的作用)水解作用水合作用酸的作用胶体作用及离子交换反应、水的作用、氧化作用、大气中的氧含量为20.1%。 岩石和矿物露出地表或位于地表表层时，会与氧充分接触，引起一系列氧的化学反应。 氧化作用是地壳表层最常见的化学反应。 氧化作用主要是由游离氧引起的，是含有变质元素(铁、锰)的矿物，在氧和水的作用下，它们的低价格氧化物、硅酸盐、硫化物成为高价氧化物，氢氧化物和含氧盐的过程，如黄铁矿氧化形成铁矿石，其中的硫氧化成为H2SO4流失。氧化作用，2222222卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡伊卡卡卡伊卡卡伊卡伊卡卡伊卡伊卡伊卡伊卡伊卡653水解作用的本质是在水中电离的矿物阴离子和阳离子和H2O的电离产物(h及OH-)结合，分别置换阳离子和阴离子分解矿物，形成新的含水矿物水中含有溶质，特别是酸性物质时，水的破坏作用显着增强，其中最常见的是CO2溶于水变成碳酸的溶蚀作用4 k (als I3o8)6h2oal4(si4o 10 )(oh )8SiO2k oh (钾长石)(高岭石) (8nh2oal2o3.nh2o4sio24h2o (高岭石)水滑石(铝土石)水合作用、水合是指将水直接参加矿物的矿物变成含水的矿物，例如将硬石膏变成石膏等，CaSO4 2H2OCaSO42H2O (岩石中的矿物溶解于水引起分解和碳酸化的作用，岩石中的可溶性矿物被水解除，岩石的空隙率增大，硬度降低，溶解作用矿物溶解破坏岩石结构的矿物溶解能力的排序。 方解石白云石橄榄石辉石角闪石长石石英水温度、压力及PH等对矿物溶解度的影响很明显。 溶解风化产物：离子胶体难溶性物质、溶解和未溶解的灰岩、溶解作用、酸的作用、自然界中常见的酸为碳酸和腐植酸等弱酸。 它们对硅酸盐和硅酸盐矿物的分解起着极其重要的作用。 这些矿物与碳酸反应时，其中的阳离子(Fe2、Ca2、k、Na )与碳酸盐形成重碳酸盐，SiO2被分解。 胶体作用和离子交换反应，硅酸盐和铝硅酸盐矿物被风化，矿物中Al2O3、SiO2的连接力结合被完全破坏而游离出来。 从铁硅酸盐矿物中分解的Fe2O3溶解度较小，形成胶体，胶体间的相互作用、凝聚和结晶华形成粘土矿物，胶体从电介质溶液吸附离子的能力为正的铁和铝的氢氧化物胶体吸附负的粘土胶体，吸附阳离子， 生物物理风化作用生物活动在岩石上发生机械破坏生物物理风化作用方式1 .根割2 .动物钻头、挖土3 .人类活动，生物的机械风化作用主要发生在生物的生命活动中。 生长在岩石裂缝中的植物，随着根系变大，对裂缝的墙壁施加压力，扩大岩