地球科学概论6课件

第六章搬运作用与沉积作用背景图片是地球表面主要的沉积环境主要内容一、搬运作用的概念与搬运作用的方式二、不同营力的搬运作用特点（本章重点）三、搬运过程中碎屑物质的变化四、地面流水的沉积作用（本章重点）五、地下水、冰川和风的沉积作用六、湖泊（及沼泽）的沉积作用七、海洋的沉积作用（本章重点）八、成岩作用一、搬运作用的概念与搬运作用的方式搬运作用：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就是搬运作用。

对碎屑物质和溶解物质的搬运过程往往采用不同的方式。岩石经过搬运与沉积后，层序会变得更复杂一、搬运作用的概念与搬运作用的方式2.搬运作用的方式（1）机械搬运（1）机械搬运作用①推移：碎屑颗粒沿介质底面滑动和滚动的搬运方式。特点：粗碎屑物质一般采用这种方式搬运，搬运能力取决于流速、颗粒大小、颗粒成分、颗粒形状等。一、搬运作用的概念与搬运作用的方式2.搬运作用的方式（1）机械搬运（1）机械搬运作用②跃移：碎屑物质沿地面呈跳跃方式向前移动的过程。特点：细砂、粉砂主要以这种方式搬运，搬运能力与受力状况、流体流速、颗粒大小、形状、性质和排列情况等因素有关。一、搬运作用的概念与搬运作用的方式2.搬运作用的方式（1）机械搬运③悬移：细小的碎屑颗粒呈悬浮状态被搬运的过程。特点：主要发生在紊流中，搬运能力与紊流作用、流体粘度、颗粒大小、形状和性质等因素有关。一、搬运作用的概念与搬运作用的方式2.搬运作用的方式（1）机械搬运④载移：碎屑物被冰川搬运的过程。特点：搬运介质呈固体状态，搬运能力巨大，可以搬运巨大的冰漂砾，也可以搬运细小的粉尘。一、搬运作用的概念与搬运作用的方式2.搬运作用的方式（2）化学搬运（2）化学搬运作用②真溶液搬运：易溶组分呈离子状态溶于水中，以真溶液的形式被搬运的过程。特点：搬运能力与被搬运物的溶解度、水介质的酸碱度、氧化-还原电位、温度、压力以及CO2含量等因素有关。石灰岩（CaCO3)主要就是通过这种方式被搬运的。二、不同营力的搬运特点1.地面流水的搬运作用河流的搬运作用砂以悬移搬运粉砂和粘土跃移搬运悬移区域新疆柯坪音干村泥盆系砂岩中的交错层理新疆阿克陶县阿合他拉牧场下侏罗统砾岩可能的古水流方向二、不同营力的搬运特点2.地下水的搬运作用

（1）以化学搬运作用为主；（2）搬运能力主要取决于地下水渗流区的岩石性质和风化程度，此外还与水温、压力、运移速度、酸碱度和CO2含量等因素有关。二、不同营力的搬运特点3.冰川的搬运作用

（1）以载移方式为主，搬运能力巨大；（2）被搬运物被冻结在冰川内部不能自由移动，因而分选和磨圆都极差；（3）冰川的搬运能力取决于冰川类型、流动速度、流经区岩石的性质和冰冻风化作用的强弱等因素。二、不同营力的搬运特点4.风的搬运作用

（1）以跃移和悬移方式为主，粉砂与粘土以悬浮方式可长距离搬运（如沙尘暴）；（2）搬运能力取决于风速、被搬运物颗粒大小、比重、形状以及地面状况等因素。（3）风暴（风速大于20m/s）的搬运能力极大。三、搬运过程中碎屑物质的变化表现在碎屑物质的成分、粒度、分选性和外形方面成分的变化抗风化能力差的矿物（如长石、云母、角闪石、辉石等）和岩石碎屑（如灰岩、泥岩、片岩等）随搬运距离增加而减少。稳定组分（如石英、燧石等）则随搬运距离增加而相对增加。成分成熟度：稳定组分的相对含量，反映被搬运物与物源的相对距离。三、搬运过程中碎屑物质的变化2.粒度和分选性的变化（1）一般地，对河流和风而言，随着搬运距离增加，被搬运物的粒度趋于变小，分选性趋于变好；（2）海洋搬运物的粒度一般向着海洋方向减小，分选性也较好；（3）冰川搬运物的粒度变化悬殊，分选性极差。三、搬运过程中碎屑物质的变化3.圆度和球度的变化圆度：碎屑颗粒在搬运过程中棱角磨损而接近圆形的程度。破碎作用可降低圆度。球度：碎屑颗粒接近球形的程度。（1）除冰川外，随着搬运距离的增加，磨圆度一般都变高。（2）冰川以载移方式搬运碎屑，颗粒之间的磨蚀作用差，冰碛物一般呈棱角状。磨圆度三、搬运过程中碎屑物质的变化3.圆度和球度变化碎屑的磨圆度在一定程度上反映搬运距离磨圆度较好的砾岩，说明经过较长距离的搬运棱角状砾岩，反映搬运距离较短，离物源较近地球表面的沉积环境

沙丘冲积扇盐坪干盐湖冰川冰碛泻湖障壁岛深海扇海湾浊流四、地面流水的沉积作用1.河流的沉积作用地面流水的沉积作用以机械沉积作用为主，化学沉积作用微弱。

1.河流的沉积作用：三个主要沉积场所①河流汇入其它相对静止的水体处，如河流入海、入湖及支流入主流处；②河床纵剖面坡度由陡变缓处；③河流弯曲处，单向环流侵蚀凹岸，凸岸沉积二、不同营力的搬运特点1.河流的沉积作用流速降低时搬运能力减小，常发生沉积作用河床坡度大，紊流速度快，搬运量大河床坡度小，流速降低，搬运物沉淀四、地面流水的沉积作用1.河流的沉积作用河流弯曲处，单向环流侵蚀凹岸，凸岸接受沉积四、地面流水的沉积作用1.河流的沉积作用河流三角洲沉积纵剖面上的三层构造顶积层、前积层和底积层支流干流顶积层前积层底积层三角洲：河流入海、入湖的河口地区形成的沉积体形态从平面上看像三角形，称为三角洲。四、地面流水的沉积作用1.河流的沉积作用一个小型的河流三角洲，剖面上可以清楚地看到三层结构

顶积层、前积层和底积层底积层前积层顶积层支流四、地面流水的沉积作用1.河流的沉积作用

河口沉积逐渐向海或湖推进，在河流侧蚀作用的共同影响下，河流三角洲通常处于游移状态。最近5000-6000年以来密西西比河河口三角洲的轮廓从老至新分别标注1-7。巴吞鲁日墨西哥湾新奥尔良四、地面流水的沉积作用1.河流的沉积作用河流由洪水泛滥形成天然堤的过程

洪水期河水漫过河岸，流速骤减，河水携带的大量悬浮物质在岸边沉积下来，形成天然堤。

天然堤沉积物主要为粉砂和泥互层。洪水泛滥前洪泛期水位洪泛期多次洪泛之后天然堤四、地面流水的沉积作用1.河流的沉积作用冲积物：河流沉积物统称冲积物。冲积物的主要鉴别标志：①砾石成分复杂，往往呈叠瓦状排列；②碎屑物质的分选性一般较好；③碎屑颗粒的磨圆度一般较好；④冲积物层理发育，层理一般倾向河流下游；⑤冲积物剖面上常呈透镜状或豆荚状，少数板状；⑥具有下部河床沉积、上部河漫滩沉积的二元结构四、地面流水的沉积作用2.洪流和片流的沉积作用洪流出山时水流分散，搬运能力急剧下降，携带的碎屑物堆积在山口呈半圆锥形或扇形堆积，称洪积扇。河流在出山口时也可形成类似冲积扇。狭窄河谷平原冲积扇辫状河流洪流造成的典型沉积体之一洪积扇四、地面流水的沉积作用2.洪流和片流的沉积作用洪积物的特点：①分布具有明显的地域性，物质成分较单一，不同冲沟中的洪积物岩性差别较大；②分选差，砾石、砂、粘土混积在一起；③磨圆度较低，一般介于次圆状到次棱角状之间；④层理不发育；⑤不具二元结构，剖面上砾石、砂、粘土的透镜体相互叠置，呈现多元结构。四、地面流水的沉积作用2.洪流和片流的沉积作用坡积物：由片流在坡坳、坡麓地带形成的碎屑堆积物，其主要特点（与洪积物相比）：①物质成分比洪积物更单一，砾石含量少；②分选性比洪积物差；③磨圆度更低，砾石的棱角分明；④略显层状，不具洪积物的分带现象；⑤坡积物多分布于坡麓，构成坡积裙地形，而洪积物主要分布于沟口。五、地下水、冰川及风的沉积作用地下水的沉积作用：以化学沉积作用为主。常形成钟乳石和泉华沉积物。溶洞是地下水溶蚀作用的产物，溶洞内的沉积作用一般会形成钟乳石。五、地下水、冰川及风的沉积作用

1.地下水的沉积作用石钟乳：溶洞顶形成的悬挂的锥状沉积物。石笋：从洞底向上生长的笋状沉积物。石柱：石钟乳与石笋连接在一起时称为石柱。钟乳石：石钟乳、石笋和石柱统称钟乳石。石笋石柱五、地下水、冰川及风的沉积作用

1.地下水的沉积作用泉华：沉积在泉口的疏松多孔物质。泉是地下水在地表的天然露头。五、地下水、冰川及风的沉积作用

2.冰川的沉积作用2.冰川的沉积作用：机械沉积作用，由冰川形成的沉积物称冰碛物。五、地下水、冰川及风的沉积作用

2.冰川的沉积作用冰川的沉积作用模式山体的剥蚀物粘结到冰川表面侧碛冰川加积区冰川裂隙消融区冰前冰川融水冰川剥蚀物粘结到冰川底部和侧部冰碛物终碛堤冰水沉积漂砾五、地下水、冰川及风的沉积作用

2.冰川的沉积作用北斯堪的那维亚冰川鼓丘的卫星影像每个鼓丘高约40m。它们是冰川运动时，因碎屑物过多并受基岩阻挡，冰运物堆积而形成的长轴平行于冰川流向的丘状地形。五、地下水、冰川及风的沉积作用

2.冰川的沉积作用加拿大纽芬兰花岗岩表面的冰川擦痕五、地下水、冰川及风的沉积作用

2.冰川的沉积作用冰碛物的主要特征：①山岳冰川碎屑成分与冰川发育区的基岩成分基本一致，大陆冰川的冰碛物成分复杂；②冰碛物分选差，大型漂砾与粘土、泥混杂，形成“泥包砾”现象；③冰碛物磨圆度极差；④岩块和砾石无定向排列，杂乱无章，无层理；⑤冰碛物表面常有磨光面或交错的钉头形擦痕；⑥冰碛物化石稀少，常保存寒冷型的孢子花粉。五、地下水、冰川及风的沉积作用

3.风的沉积作用3.风的沉积作用风的沉积作用属于纯机械的沉积作用。风力堆积的物质称为风积物。（1）堆积方式①沉降堆积：因风速减弱（其沉降速度大于紊流与涡流的上举分速）而发生。②遇阻堆积：碎屑物因遇到障碍物（如树林、砂丘、植被、石块、陡坎等）而发生堆积。沉积作用可以发生障碍物的迎风坡上，也可以出现在障碍物的背风坡上。五、地下水、冰川及风的沉积作用

3.风的沉积作用(1)堆集方式如果含砂气流遇到湿润或较冷的气流而被迫上升，部分较粗的砂粒也可堆积；如两股含砂气流相遇，尤其是在风向几乎平行的条件下，气流相互干扰，风速降低，部分砂粒也可以沉积。这都属于遇阻堆积。在含砂气流经常发生的地区，悬浮高度大于且粒度小于0.05mm的颗粒遇到冷湿气团时，砂粒便和雨滴凝结形成大量小团粒，发生降尘现象。五、地下水、冰川及风的沉积作用

3.风的沉积作用（2）风成砂的特点①砂粒多为石英，少量长石、暗色矿物、碳酸盐岩等不稳定矿物；②分选良好；③磨圆度高，石英砂的表面呈毛玻璃状，并有小的碰撞坑；④较粗的砂粒表面常有氧化铁、氧化锰析出，形成具有油脂光泽的薄膜，称为沙漠岩漆；⑤发育中小型交错层理，有时大型板状交错层理；⑥风成砂中生物遗迹稀少，有时存在蒸发盐矿物。五、地下水、冰川及风的沉积作用

3.风的沉积作用风成交错层理模式图美国犹他州南部砂丘中的交错层理五、地下水、冰川及风的沉积作用

3.风的沉积作用风成波纹五、地下水、冰川及风的沉积作用

3.风的沉积作用塔克拉玛干沙漠中的砂丘与石油勘探队伍砂丘的类型及成因模式新月形沙丘横向沙丘纵向沙丘爆裂形沙丘五、地下水、冰川及风的沉积作用

3.风的沉积作用砂丘的形成与迁移模式迎风坡缓，背风坡陡五、地下水、冰川及风的沉积作用

3.风的沉积作用砂丘的迁移模式交错层理与风的去向一致。五、地下水、冰川及风的沉积作用

3.风的沉积作用砂丘迁移与交错层理的形成交错层理与风的去向一致。五、地下水、冰川及风的沉积作用

3.风的沉积作用新月形沙丘的形成过程五、地下水、冰川及风的沉积作用

3.风的沉积作用（3）风成黄土的特点一种灰黄或棕黄色有松散土状沉积物，以粉砂和粘土为主。其成因复杂，但以风成为主。①各地风成黄土的矿物组成基本一致，不受下伏基岩影响。黄土中石英和长石占90%以上；②分选良好，大部分颗粒局限在0.05~0.005mm的范围内；③由于颗粒细，又呈悬浮搬运，故磨圆度差；④层理不发育，发育垂直节理；⑤孔隙度高达44%~55%，常含钙质结核。六、湖泊（及沼泽）的沉积作用淡水湖以机械沉积为主，咸水湖以化学沉积为主。湖泊的机械沉积作用①碎屑物主要来自河流和湖岸岩石的破碎物；②从湖滨到湖心，沉积物粒度由粗变细，湖心往往沉积湖泥，呈同心环带状分布；③山区湖泊碎屑沉积物的粒度偏粗，平原区湖泊的沉积物粒度较细。六、湖泊（及沼泽）的沉积作用2.湖泊的化学沉积作用2.湖泊的化学沉积作用（1）潮湿气候区湖泊化学沉积作用

湖泊多为泄水湖和淡水湖。①Fe、Mn、Al等胶体物质或盐类物质是潮湿气候区化学沉积的主要物质；②钙质可以在湖泊中以化学沉积的方式沉淀，形成钙质泥。六、湖泊（及沼泽）的沉积作用2.湖泊的化学沉积作用（2）干旱气候区湖泊化学沉积作用

湖泊多为不泄水湖和咸水湖。

在湖水逐渐咸化的过程中，根据化学沉淀物的沉淀顺序可以把盐湖沉积分为四个阶段：

①碳酸盐阶段：溶解度较低的碳酸盐因饱和而沉淀；②硫酸盐阶段：溶解度较高的硫酸盐沉淀；③氯化物阶段：以NaCl为主的天然卤水；④沙下湖阶段：固体盐类被碎屑物覆盖成为埋藏的盐矿床。六、湖泊（及沼泽）的沉积作用3.沼泽的沉积作用3.沼泽的沉积作用①以生物化学沉积作用为主；②沉积的产物是泥炭。七、海洋的沉积作用深海礁浅海障壁岛潮坪海底扇大陆架泻湖冲积扇三角洲海滩河流湖泊沙丘地球表面主要的沉积环境示意图冰川海洋是最重要的沉积场所海蚀柱海湾海岬海岬波切台沙嘴海蚀柱陆连岛沿岸流海湾口沙坝基岩海岸处主要的海岸地貌与沉积环境七、海洋的沉积作用1.滨海的沉积作用①海滩根据沉积环境，可分为滨海、浅海、半深海和深海几个环境分区的沉积作用。滨海的沉积作用

滨海是介于低潮线与高潮线之间的地带。①海滩沉积：海滩是海岸地带由碎屑沉积物堆积而成的平坦地形，分砾滩和沙滩。沙滩表面具不对称波痕，内部具交错层理。七、海洋的沉积作用1.滨海的沉积作用①海滩沉积现代海滩沙体表面波纹古老岩石表面的波痕七、海洋的沉积作用1.滨海的沉积作用②潮坪沉积②潮坪沉积：潮坪是高潮时海水能到达而平时海水不能到达的宽阔平缓地带。沉积物以细砂、粉砂和粘土为主。潮坪沉积具有双向斜层理；沉积物表面发育波痕、泥裂、虫迹等。七、海洋的沉积作用1.滨海的沉积作用②潮坪沉积现代沉积物表面的泥裂七、海洋的沉积作用1.滨海的沉积作用②潮坪沉积潮坪沉积物表面的雨痕

它们是沉积物尚未固结时雨滴落在沉积物表面上打出的印痕潮坪沉积物表面的波痕与虫孔七、海洋的沉积作用1.滨海的沉积作用②潮坪沉积七、海洋的沉积作用1.滨海的沉积作用③沙坝及沙嘴沉积③沙坝及沙嘴：波浪破碎后，其携带的泥沙沉积下来，形成平行于海岸的长条形垅岗，就是沙坝。滨海区波浪的运动特点，波浪破碎处形成沙坝，沿岸流的作用形成沙嘴高尖的波峰波浪破碎拍岸浪冲洗水质点运动轨迹海蚀柱海湾海岬海岬波切台沙嘴海蚀柱陆连岛沿岸流海湾口沙坝基岩海岸处主要的海岸地貌与沉积环境七、海洋的沉积作用1.滨海的沉积作用③沙坝及沙嘴沉积实际沙嘴的卫星影像沙嘴的形成机制沙嘴沙体运动七、海洋的沉积作用1.滨海的沉积作用③沙坝及沙嘴沉积④贝壳堤：动物死亡后，其骨骼被海浪冲到海滩堆积形成的贝壳富集体或介壳滩就是贝壳堤。新疆阿图什地区中泥盆统介壳灰岩七、海洋的沉积作用2.浅海的沉积作用（1）浅海的碎屑沉积浅海是低潮线至水深200m之间的较平坦的浅水海域，大致与大陆架相当，是海洋中最主要的沉积区。（1）浅海的碎屑沉积

特点：①近岸带粒粗，以砂砾质为主，具交错层理和不对称波痕；②含大量生物化石，有良好的磨圆度和分选性，成分较单一；③远岸带粒细，以粉砂和泥质为主，具水平层理，波痕不发育，分选好，成分较复杂。七、海洋的沉积作用2.浅海的沉积作用（2）浅海的化学沉积（2）浅海的化学沉积浅海是化学沉积的有利场所，沉积物主要有碳酸盐岩、硅质、铝、铁、锰氧化物和氢氧化物等。①碳酸盐岩

温度升高或压力降低，引起海水中CO2含量减少，重碳酸钙过饱和形成CaCO3沉积。秦皇岛地区寒武系张夏组鲕粒灰岩及其中的缝合线构造七、海洋的沉积作用2.浅海的沉积作用（2）浅海的化学沉积秦皇岛地区寒武系凤山组竹叶状灰岩可能是风暴潮沉积七、海洋的沉积作用2.浅海的沉积作用（2）浅海的化学沉积七、海洋的沉积作用2.浅海的沉积作用（2）浅海的化学沉积②硅质沉积②硅质沉积硅质胶体进入海洋后，在温度较低、偏碱性的环境中，逐步凝聚而沉积下来形成蛋白石，进一步脱水形成燧石。

燧石常呈结核状、透镜状或条带状产出，颜色多样。七、海洋的沉积作用2.浅海的沉积作用（2）浅海的化学沉积③金属矿物③Al、Fe、Mn及海绿石沉积

Al、Fe和Mn质胶体进入海洋后，在近岸地带遇电解质凝聚沉积，因海水动荡易形成鲕状结构或豆状、肾状结构。

海成铝土矿由铝的氢氧化物组成；铁质沉积物主要为赤铁矿和褐铁矿；锰质沉积物以水锰矿、硬锰矿为主；

海绿石由Si、Al和Fe的胶体吸附K离子而成七、海洋的沉积作用2.浅海的沉积作用（2）浅海的化学沉积④磷质沉积④磷质沉积

海洋的深层由于有机物质的分解富含磷质，当富含磷质的海水随上升洋流到达浅海区后，因压力减小，温度升高，CO2含量降低，磷质发生沉积，形成胶磷石。

胶磷石与其它沉积物共同组成磷灰岩。七、海洋的沉积作用2.浅海的沉积作用（3）浅海的生物沉积①介壳灰岩①介壳灰岩和生物碎屑岩

浅海带生活的底栖生物死亡后，生物的壳体与灰泥混杂堆积，形成介壳灰岩；生物壳体或骨骼的碎片与其它沉积物混杂形成生物碎屑岩。七、海洋的沉积作用2.浅海的沉积作用（3）浅海的生物沉积①介壳灰岩新疆乌恰县始新统卡拉塔尔组(E2k）生物灰岩七、海洋的沉积作用2.浅海的沉积作用（3）浅海的生物沉积①介壳灰岩含腹足动物（蜗牛）化石的始新统生物灰岩七、海洋的沉积作用2.浅海的沉积作用（3）浅海的生物沉积②生物礁②生物礁生物礁是海底原地增殖、营群体生物的生物（如珊瑚、苔藓虫和层孔虫等）的骨骼、外壳以及某些沉积物在海底形成的隆起状堆积体。

分为岸礁、堡礁和环礁等。七、海洋的沉积作用2.浅海的沉积作用（3）浅海的生物沉积②生物礁新疆阿图什喀若勒北中泥盆统托格提组（D2t）生物礁七、海洋的沉积作用2.浅海的沉积作用（3）浅海的生物沉积②生物礁太平洋中围绕暗礁发育的椭圆形环礁

环礁的中央围限成一个泻湖七、海洋的沉积作用2.浅海的沉积作用（3）浅海的生物沉积②生物礁

太平洋中围绕暗礁发育的椭圆形环礁环礁的中央围限成一个泻湖火山岛从洋底升起火山停止，边缘形成暗礁板块沉降，火山岛成为暗礁继续沉降，礁体完全包住火山岛泻湖泻湖火山岛残余礁体七、海洋的沉积作用3.半深海及深海的沉积作用半深海是水深200m~2000m之间的地带，在海底地形上相当于大陆坡的位置；深海是水深大于2000m的广阔海域。沉积物特点：①只有浊流、冰川、风暴和火山作用能把粗粒碎屑物质带到半深海和深海地带；②除上述粗粒沉积外，一般都是一些胶状软泥，其成分大体相似，颜色有蓝色、绿色、红色等。七、海洋的沉积作用3.半深海及深海的沉积作用③生物沉积主要是一些生物软泥，包括钙质软泥和硅质软泥等。④深海沉积速率较低，化学沉积作用形成锰结核、多金属软泥等。⑤由于大洋环流把氧气从海洋表面带到深海海底，深海海底可以处于氧化状态。七、海洋的沉积作用3.半深海及深海的沉积作用南太平塔西提岛（Tahiti）以南5323m深处海底锰结核七、海洋的沉积作用3.半深海及深海的沉积作用浊流的形成过程侧视图清澈静止的水体浊流陆地浪基面大陆架大陆坡大陆基深海平原海平面七、海洋的沉