沉积岩与沉积相沉积岩的搬运和沉积作用

本讲介绍上一讲我们学习了沉积岩原始物质的形成。我们知道风化作用形成了最主要的沉积岩原始物质成分。母岩风化后，少量会残留在原地形成风化壳，大部分则进入搬运状态向沉积盆地转移，并随着搬运介质能力的减弱而逐渐沉积下来形成沉积物。这一讲，我们就来学习一下沉积物的搬运和沉积作用，重点讲解碎屑物在流水中的搬运和沉积作用，溶解物质的搬运和沉积作用，并简单了解一下生物的搬运和沉积作用。第二节沉积物的搬运和沉积作用一、引言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将进入搬运状态向沉积盆地转移。搬运中仍会发生机械破碎和化学分解→新矿物介质搬运能力减弱，无力携带所搬运沉积物→沉积沉积下来的沉积物①长期固定下来不再移动，②地壳上升，侵蚀基准面下降，流体流速加快→重新发生侵蚀并被再次被搬运第二节沉积物的搬运和沉积作用风化、搬运和沉积是三个连续而又独立的阶段，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。第二节沉积物的搬运和沉积作用沉积物发生搬运和沉积的地质营力（搬运介质）流水风（大气）冰川重力生物地壳表层条件第二节沉积物的搬运和沉积作用按沉积物被搬运和沉积的方式不同可以分为：1.机械/物理搬运和沉积作用碎屑+新生成物质+火山碎屑+宇宙源物质2.化学搬运和沉积作用溶解物质、深层卤水生物化学搬运和沉积作用溶解物质＋深层卤水＋生物源物质3.生物搬运和沉积作用生物源物质第二节沉积物的搬运和沉积作用二、流体的几个基本概念和基础知识（一）牛顿流体和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常数。牵引流服从内摩擦定律——牛顿流体沉积物重力流不服从内摩擦定律——非牛顿流体第二节沉积物的搬运和沉积作用（二）层流、紊流和雷诺数两种流动型态——层流与紊流/湍流/涡流

层流紊流第二劳节紧沉战积物挤的搬永运和糠沉积末作用雷诺骡数（Re参,士Re律yn登ol楼ds雁n诵um铃be数rs）层流赠和紊造流的屈判别氏标准惯性宽力与皂粘滞债力之据间的砍关系樱，描跟述流婶体的支流动本状态Re＝惯惭性力/粘滞灯力＝V2d2ρ/普Vd夸μ＝Vd额ρ/炊μRe＝1±层流Re＝1～40临界国流Re之>烦4洗0紊流第二表节酷沉乐积物叛的搬陡运和宅沉积湿作用（三然）缓太流、降急流巴和佛衫罗德啦数（Fr）明渠鸟水流急流遮、缓翠流和水临界轨流三衬种流苦态判别怜标志稳为佛馆罗德西数（Fr，Fr笋ou见de通n件um币be已r）Fr＝惯缎性力/重力奸＝（V2/D）/g＝V2/（gD）——标志惯性世力与杰重力之间润的关矮系描述流体帮的运洞动强此度第二盐节均沉汁积物钻的搬帅运和者沉积龙作用Fr＞1：急忍流，腥水浅帜流急——上部拨流动究体制跟，高尸流态Fr＝1：临险界流美，过粪渡流接态Fr＜1：缓剩流，串水深钳流缓——下部阿流动蛮体制赌，低别流态牢记！第二痒节乳沉皱积物怕的搬双运和扩沉积典作用牵引科流和分沉积哑物重晶力流并的区技别类别牵引流重力流流体性质牛顿流体非牛顿流体密度低高（>1.08，海水比重）水动力学机制地形、潮流或风重力液固相分明不分搬运介质流水沉积物搬运动力推力、负荷力重力搬运方式滚动、跳跃、悬浮悬浮运动关系水主动，颗粒被动水被动，颗粒主动搬运物质碎屑物质、溶解物质碎屑物质为主沉积作用流速、能量减小能力减小转化或稀释沉积环境地形变化较小山前或斜坡及其下游方向沉积构造各种类型层理粒序/递变层理第二乔节鞋沉跃积物条的搬捏运和记沉积互作用三、庆碎屑穷颗粒郑在流谣水中粘的搬正运和秃沉积胜作用--度--机械删搬运缩慧和沉迅积作绿用什么蛙性质角的流禽体？河水泽、海暗水、丽湖水硬、风自、冰芝川…物源玩区在征哪儿华？山区品（剥础蚀区体）、地陆地讯岸边…搬运增的起监点在惯哪儿准？山区日（剥捕蚀区诞）、田陆地修岸边…第二接节走沉悬积物封的搬矿运和赞沉积赛作用（一近）受脉力分个析1.有效箩重力秆（w）：挺颗粒鼻受到林的重披力和洪浮力亮两者氧之差2.粘结宽力（Pc）：上由颗肤粒表忠面的洞水膜镰所造心成的院粘结其力3.水平慢推移店力（Px）：爹水流僵作用讯于颗女粒顺翼水流袄方向穷的力4.垂直签上举学力（Py）：估垂直晶向上隆，产的生原鄙因：①水体猎浮力竹（已雾计算物在有网效重桑力中停）；②颗廊粒上黄下因闭流速贵差而储引起涝的压庙力差身；③紊流厘中存艳在涡月流的乓扬举灰作用/上举横涡力PyPcPxW第二贴节点沉皇积物菜的搬束运和色沉积隐作用（二创）流补体搬莫运碎智屑物恰质的系方式推移爹搬运（滚蛋动+跳跃趋）——床沙估载荷(be尖d周l剂oa堡d)，粗悬浮万搬运——悬移圣载荷米（su撞sp陶en我d雀l骨oa淹d），细载荷全：流算体中销被搬心运的塘沉积堪物，献也叫箭负载披，负扁荷。第二顽节慌沉捧积物物的搬香运和塔沉积学作用（三携）眼碎屑次颗粒闭在流胆水中吓的搬震运和你沉积目与流日速和钢颗粒婚大小悬的关维系——尤尔辟斯特筋隆图词解开始娘搬运剑速度丘（V开）肌：流水绿把处光于静效止状四态的孝碎屑缓物质举开始夏搬运端走所章需的武流速继续疑搬运异速度欲（V继）膏：流水隔维持黎碎屑承物质滋继续呀搬运戴所需培要的采流速枝。V开>V继第二烂节膀沉蚀积物细的搬库运和代沉积牺作用尤尔悔斯特壳隆图鲁解两线扒：开始骑搬运并曲线/继续历搬运嫌曲线三区促：剥蚀提区/搬运永区/沉积朱区三段志：砾级奥：难紧搬易祸沉锐山百区粉砂海和泥政级：示易搬要难沉更深水砂级亚：易回搬易记沉这分布摘最广搬运施和沉蛋积的里决定毯因素甚：粒径群和流乓速剥蚀年区搬运监区沉积惠区第二扰节塑沉摩积物淡的搬贴运和既沉积滑作用（四鲁）机滋械沉计积作望用主要望是流交水的歼动力妇不足懂以克始服碎攻屑的阀重力幼时，粘碎屑狠物质就愉会沉炎积下来来。碎屑豆物质凝在静甲水中钓下沉颗粒钻越大烤，比剧重越虏大，蝇沉积误速率对就越霸大。根据胞实验圆极细寻砂下狮沉30纸m约2小时促，细踏粘土阵则需蔑要1年；请下沉30侍00～40妙00解m，极哄细砂磁需要10天，牺细粘生土需哭要10眠0年。第二避节致沉亏积物鹊的搬枯运和挤沉积疏作用颗粒隆间的趟碰撞饲和摩语擦流体匠对颗牢粒的牢分选果作用化学吴分解嘉和机示械破滔碎作聋用↓碎屑伸物质沙在长唐距离疾搬运封过程呜中要结发生饮一系绝列的针变化第二号节连沉存积物煮的搬双运和量沉积赚作用（五混）碎旗屑物冤质在外流水勉搬运厉中的镜变化矿物态成分不稳股定组湾分减饱少稳定柔组分厌增加粒度刷（颗百粒大供小）变细毫，分敢选变朵好颗粒总形状圆度排与球明度变拨好第二帝节壮沉答积物商的搬汉运和稻沉积毁作用搬运精物质健：溶解烂物质属及部澡分新遮生成陈物质梢。搬运毙方式巨：胶体饿溶液惜或真企溶液概。Al、Fe、Mn、Si的氧处化物尘难溶与于水刊，常钞呈胶虑体溶早液搬吨运；Ca、Na、Mg的盐屠类则械常呈江真溶案液搬区运。四、蓬溶供解物留质的闭搬运病和沉弊积作捧用——化学苗搬运震和沉训积作挡用第二醉节婚沉擦积物鞭的搬朵运和积沉积青作用（一传）胶绒体溶畅液物功质的镰搬运懒与沉仰积胶体外溶液--稳--介于误粗分顶散系(悬浮元液)和离城子分赢散系(真溶沈液)间，足粒子急直径怒介于1～10德0n留m间，另多呈热分子普状态厌。1、胶惹体溶贩液的星特点受重跃力影漆响极贱其微姨弱；扩散撕能力猎很弱践；类型赤有正巴负之吵分正胶剩体，想表面旨带正椒电荷烘，Fe、Al含水锋氧化念物胶底体；负胶喂体，虑表面推带负舱电荷傻，Si、Mn氧化凭物；④希具有蔽吸附山现象第二始节陵沉齐积物先的搬云运和轿沉积行作用2、胶趣体溶咸液稳爷定的罩因素——搬运布朗役运动肉可抗猎衡重道力作堤用，斜不使首胶粒裹下沉察。同种化电荷黑的胶伤粒之喷间的商排斥贝力。扩散序层和禾双电客子层抵中反台离子悔和溶斤剂的野亲和肉作用千，形贫成的考溶剂义化膜钟，缓朴冲和棋阻碍亏粒子涨的碰脊撞。——溶解耗物质扎就可闪以胶扰体溶绩液的毯形式康被搬鬼运走计。第二园节抄沉度积物裕的搬女运和眉沉积您作用3、促陆使胶链体聚类集和坚沉淀乒的因做素——沉积右原因正负由胶体命相遇——植“相互庄聚沉汗”。电解句质作采用蒸发叮作用穿透撤能力慢较强昂的辐叉射线溶液轰的pH和Eh值温度稳增加嗓，剧珠烈振帮荡，绢大气浩放电戚，毛酬细管甘作用圈等。4、胶崭体沉竿积物扎的特补点第二掉节堪沉需积物民的搬瓦运和膊沉积畜作用（二蚂）真用溶液疑物质远的搬捧运和症沉积晚作用真溶糊液物茄质：愚母岩左风化躬产生店的Cl、S、Ca、Na、Mg、K等还酸包括墨部分Fe、Mn、Al和硅堪。真溶左液物际质搬磨运及报沉积荣作用纱的根驾本控饺制因宫素是版溶解宇度。溶解际度大马，易司搬难语沉；患反之畅，易员沉难盆搬。第二岁节概沉赤积物桨的搬沾运和歪沉积过作用溶解边度以泳外的飞其斜它影票响因货素1.介质搜的酸并碱度傲（pH值）（1）某规些溶厌解物浑质的蚁溶解哲度随pH值增繁大而垦变化酸性晓介质供条件锁下，Si兔O2沉淀偶而Ca句CO3溶解在碱长性介拢质中届则相糊反。（2）随pH值变挠化，肾某些度溶解幕物质蝇沉淀想形式雪不同铁pH＝2～3以Fe淹(O街H)3沉淀卫，pH晋=5以Fe岸(O洋H)2沉淀贝。pH歉=6～7，溶份液含CO2，以Fe处CO3沉淀。第二龙节勤沉旦积物毯的搬鞠运和角沉积筐作用第二足节僚沉县积物区的搬坚运和宽沉积擦作用2.介质逼的氧舌化—还原脂电位销（Eh值）Eh值对吼铁、宿锰等干变价源元素假的溶蜜解和禽沉淀近影响博很大第二剥节筛沉蒜积物完的搬健运和区沉积幸作用3.温度听和压饼力（1）一双般物趁质的住溶解扑度随夫温度挡升高舒而增疮大（2）压廉力对赚溶液邮中CO2含量尊影响衡很大4.溶液慰中CO2的含趟量对碳驱酸盐两的沉谦淀和那溶解载度有岁很大亏的影布响Ca当CO3+C坊O2+H2O=姑Ca欣(H帮CO3)2。CO2浓度包增高侧，平检衡向单右移皱动，Ca采CO3溶解迈，反京之，依向左悼移动屿，Ca酿CO3沉淀骗。水中CO2含量帅与温鸭度、漏压力胞有关5.其它--因--气候葬、蒸辱发作哥用第二蒙节师沉喂积物纤的搬并运和胜沉积养作用五、起生物勒的搬亚运和宋沉积疫作用生物求作为请一种誉搬运旷营力档意义万较小爬，沉吉积作苏用意菠义重层大。藻类竹和细守菌等艘微生烟物沉否积作袜用巨拼大。(一)直接下作用——生物结遗体余直接设堆积框成岩画或沉舌积矿熔床。光合准作用爹或吸昆取养古料形胀成有著机体誓，吸班取介株质中号钙、漆磷、掩硅无搜机盐,形成擦外壳叨和骨除骼。有机固质部分闭埋藏般下来养经生替物化衡学演饶化，溜可形么成石籍油、莲天然邀气、宝煤以伙及油殿页岩粮等。无机赶的生物待外壳按和骨砖骼经给富集露堆积拢后可酸形成既岩石拌或矿涨床，如芬生物诉骨骼吵石灰警岩、殃硅藻伤土、绢白垩旬等。第二将节唉沉支积物肯的搬胞运和各沉积指作用(二)间接怖作用1.生物础化学角沉积由作用是指慢生物赖的生嫂命活钱动过备程或戚生物摇遗体路分解丑过程能引起水介质马物理冰化学口环境太变化裳，使教某些索溶解芽物质付沉淀球，或映由于焦有机毫质吸滑附作粮用使迈某些秩元素怜沉积症。生物球产生H2S、NH3、CH4、O2等气薪体或惰吸收CO2气体愧，影剩响介胸质环爷境的称物化德条件卡，使秩某些都物质速溶解名或沉招淀。2.生物吗物理询沉积制作用指生宪物在歇生命模活动荒中通冬过捕晨获、匪粘结运或障害积等筑作用叔使沉电积物勺沉淀笋。第二衔节旷沉膝积物获的搬技运和野沉积垃作用六、就沉积描分异火作用沉积摧分异竟作用婆概念母岩睛风化铲产物消以及总其他轨来源满的沉伍积物输在搬娇运和团沉积暑过程优中会按颗探粒大性小、咳形状醒、比征重、盛矿物役成分辰和化叉学成旷分在菜地表祸依次碍沉积下来迅的现株象，置也叫碑地表凑沉积纽奉分异州作用吗。机械薄分异脏作用扔：主要霞受物坡理原暮理支迫配，慈见于材碎屑工岩中非；化学刑分异虽作用寇：主要照受化阀学原竿理支抹配，扑见于拴溶解柜物质颈沉积产过程第二均节普沉庆积物戏的搬乳运和啄沉积房诚作用(一)机械共沉积渔分异饼作用碎屑姐物质雕在流恒水搬眼运和锹沉积颤的过根程中室，将帜按粒锯度、筝密度带、形棕状、围成分策等差迅异发朱生有挨序沉交积的罚现象物理溉分异与之务对立惩的是沾“掺累和作望用”摄或“殿混合撞作用鼓”、伸“混秘杂作箩用”信。第二敏节践沉拴积物汪的搬基运和逼沉积辛作用1.颗粒桃大小宽分异从上倡游到逐下游灭，粒央度由烧大到边小、台分选无由差忍变好疲；2.比重烘分异体积贩小比泄重大陵和比葵重小样体积捡大的王沉积邀物可维能一寸起堆翻积