沉积岩全册配套完整课件3

沉积岩全册配套完整课件3沉积岩石学沉积岩石学总成绩平时成绩实习成绩理论考试10%30%60%沉积岩石学2007,石油工业出版社2001,石油工业出版社1986,石油工业出版社1994,石油工业出版社2002,石油工业出版社2004,地质出版社沉积岩石学绪论第一章沉积物的来源第二章沉积物的搬运和沉积第三章沉积期后变化第四章沉积岩的构造和颜色第五章沉积岩的总分类第六章陆源碎屑岩第七章泥质岩第八章火山碎屑岩第九章碳酸盐岩第十章硅质岩第十一章其它内源沉积岩及附生岩沉积岩石学《沉积岩石学》0、绪论0绪论绪论第一节沉积岩的概念及基本特征

第二节沉积岩石学的任务及研究方法沉积岩石学的发展简史及其现状第三节重点理解、掌握0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征

沉积岩（sedimentaryrocks)：是组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一。它是在地壳表层条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质、宇宙物质等原始物质成分，经过搬运作用、沉积作用和沉积后作用而形成的岩石。

一、沉积岩的概念0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征1、沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一。概念理解

岩浆岩是岩浆冷凝形成的岩石。岩浆岩又可分为两类：侵入岩和喷出岩（火山岩）。若岩浆在地表以下冷凝形成的岩石叫侵入岩；若岩浆喷出地表冷凝形成的岩石叫喷出岩。变质岩原岩在地壳中由于物理化学条件发生变化而形成的岩石。埋藏变质接触变质动力变质0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征1、沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一。概念理解花岗岩（侵入岩）闪长岩（侵入岩）流纹岩（喷出岩）岩浆岩0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征

沉积岩是成层堆积的松散沉积物固结而成的岩石，曾称水成岩。1、沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一。概念理解0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征1、沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一。概念理解崆峒山沉积序列砾岩砂岩粉砂岩泥岩鲕粒灰岩泥晶灰岩竹叶状灰岩珊瑚礁骨架灰岩

沉积岩在陆地上出露的面积约占75％，火成岩和变质岩只有25％地壳中沉积岩的体积只占5％左右，火成岩和变质岩两类岩石约占95％。0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征1、沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一。概念理解沉积岩分布面积广，构成地壳表层的沉积岩圈。大陆表面的75%覆盖着沉积层。最大厚度13Km，平均厚度1.8Km。大洋底部几乎全部为沉积物或沉积岩所覆盖，其厚度0.2—3Km，平均1Km。自然界分布最多的沉积岩是页岩、其次是砂岩和石灰岩，它们占沉积岩总数的95％

地壳最老岩石46亿年；沉积圈岩石最古老的36亿年，有生命记载的沉积岩年龄31亿年。空间广泛时间久远：0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征概念理解

“地壳表层”是指大气圈的下层、水圈、生物圈及岩石圈的上层。又称为：沉积岩生成圈或沉积圈。大气圈：是指因地球的引力而聚集在地表周围的气体圈层。大气圈中的气体主要集中于地表以上18km的范围内，往上气体变得极为稀薄。由地表往上可分为五个次级圈层：对流层、平流层、中间层、暖层、扩散层（散逸层）。水圈：是指地球表层由水体构成的连续圈层。其物态有固、液、气三种状态。水体的形式有河、湖、海、冰川（盖）水蒸气、地下水等，并形成一个包裹着地球的完整圈层。地表上直接被液态水体覆盖的区域占地表面积的3/4。“水球”海水97.41%淡水2.59%生物圈：是指地球表层由生物及其活动地带所构成的连续圈层。生物从高等到低等，从动物到植物，乃至细菌和微生物等生活于地球表面一定范围的陆地、水体、土壤及空气中，构成了一个基本连续的圈层。35亿年出现原始生命5.7～5.1亿年寒武系生命大爆发2、地壳表层条件A范围0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征2、地壳表层条件概念理解A范围莫霍面古登堡面岩石圈：软流圈之上的固态岩石圈层称为岩石圈。(从地表到地心的距离大约为6378公里。地球很多部分都是液体，（岩石圈约70-100km)固体的地表部分大约66公里，相对而言，比苹果皮还薄。)0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征概念理解2、地壳表层条件“地壳表层”是指大气圈的下层、水圈、生物圈及岩石圈的上层。又称为：沉积岩生成圈或沉积圈。A范围0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征概念理解①温度：常温。-70ºC（北极圈俄罗斯东西伯利亚的维尔霍扬斯克和奥伊米娅康地区）～80ºC（非洲中部）

上扬斯克一译“维尔霍扬斯克”。俄罗斯雅库特自治共和国上扬斯克盆地的村镇。在西伯利亚东北部亚纳河畔，东南距雅库茨克约900公里。地处北极圈以北。居民约2，000。建于1638年，帝俄时代为犯人流放地。河港。11月末至次年2月末，昼夜平均气温低于－40℃，绝对最低温曾达-71℃，为北半球寒极之一。有锡和金的开采工业。图中是波兰人经过这里，用毛象的牙齿做个标志，示意他们到过这里。

世界上最热的记录是1922年9月13日，在利比亚的ElAzizia创造的，当时记录下的温度为57.8摄氏度（136华氏度）。

利福尼亚的死亡谷（DeathValley）最热的记录是1913年7月10日创造的134华氏度。2、地壳表层条件B、特征②压力：常压。1～20atm（海平面深至200m的浅海底）0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征概念理解2、地壳表层条件B、特征20atm1000atm0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征概念理解③水和大气作用：水和大气是母岩风化的主要地质营力，也是母岩风化产物和火山物质搬运和沉积的主要介质，绝大多数的沉积岩都是在水中沉积的。“水成岩”、“风成岩”、“冰碛岩”流水的搬运沉积风的搬运和沉积冰川的搬运和沉积2、地壳表层条件B、特征④生物作用和生物化学作用：沉积岩形成的重要影响因素。“生物岩”：主要由生物遗体形成，如生物礁石灰岩、硅藻岩、煤等。“生物化学岩”：在生物的影响或参与下，由生物化学作用形成的沉积岩。0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征2、地壳表层条件概念理解古代珊瑚骨架礁灰岩CoralReefs珊瑚礁粘结状造礁生物古代厚板状孔虫粘结礁灰岩B、特征骨架岩粘结岩障积岩B、特征0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征2、地壳表层条件概念理解⑤

事件沉积作用：

沉积物洪水沉积和洪积岩、重力流和浊积岩、风暴沉积和风暴岩、等深流沉积作用和等深积岩、地震作用和震积岩、火山爆发-沉积作用和火山碎屑沉积岩、陨石雨作用和陨石岩等。浊积岩BAC滑塌变形构造滑塌变形构造0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征概念理解3、母岩

地表上出露的供给沉积岩原始成分的岩石，主要是指早于该沉积岩而存在的岩浆岩、变质岩和较老的沉积岩。

母岩分布的地区叫做“母岩区”或“物源区”，简称“源区”0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征概念理解4、沉积物的原始成分母岩风化产物：陆源物质火山喷出的碎屑物质生物物质宇宙物质物理风化和机械破坏生成的碎屑物质化学分解产生的粘土物质地表水、潜水溶液中化学沉淀物质0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征概念理解5、经历成岩过程物源区原始沉积物质沉积区松散的沉积物埋藏区沉积岩搬运和沉积作用成岩作用水大气生物、生物化学重力压实、压溶作用胶结作用交代作用重结晶作用溶解作用0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征一、沉积岩的概念

从成因角度说，沉积岩是在地壳表层的温度压力条件下，在水、大气、生物和生物化学以及重力作用下，主要由母岩风化产物、火山物质、生物以及宇宙物质等，经过搬运作用、沉积作用以及沉积后成岩作用所形成的岩石。

沉积岩（sedimentaryrocks)：是组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一。它是在地壳表层条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质、宇宙物质等原始物质成分，经过搬运作用、沉积作用和沉积后作用而形成的岩石。

0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征二、沉积岩的基本特征1、矿物成分特点：高温矿物罕见，低温矿物富集、自生矿物独有岩浆岩与沉积岩的平均矿物成分（%)高温矿物自生矿物低温矿物0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征二、沉积岩的基本特征沉积岩和岩浆岩平均化学成分十分接近1、含铁量大致相等：Fe3+

沉积岩＞岩浆岩；Fe2+

沉积岩＜岩浆岩2、沉积岩中碱金属含量远低于岩浆岩，尤其是钠含量3、沉积岩中富含CO2和H2O4、沉积岩存在大量有机质2、化学成分特点：0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征二、沉积岩的基本特征3、结构、构造：（1）沉积岩的结构类型和特点取决于岩石的形成方式由机械搬破碎和搬运的陆源碎屑岩具有“碎屑结构”由机械搬运和沉积形成的火山碎屑岩具有“火山碎屑结构“由机械形成的内源碎屑岩具有“粒屑结构”砾屑结构火山碎屑结构砾屑结构0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征由化学风化形成的陆源粘土岩具有“泥状结构”由生物作用形成的岩石具有“生物结构”由化学和生物化学形成形成的岩石具有“结晶粒状（晶粒）结构”二、沉积岩的基本特征3、结构、构造：（1）沉积岩的结构类型和特点取决于岩石的形成方式泥状结构生物碎屑结构晶粒结构0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征二、沉积岩的基本特征3、结构、构造：与岩浆岩相比共有：结晶质结构缺少：玻璃质结构不等粒结构粒状镶钳结构辉长结构包橄结构间粒结构（粗玄结构）间粒间隐结构（拉斑玄武结构）0绪论第一节、沉积岩的概念及基本特征二、沉积岩的基本特征3、结构、构造：（2）构造：成层构造、各种叠层构造、缝合线、碟锥等槽状层理平行层理波痕槽模缝合线叠层构造0绪论绪论第一节沉积岩的概念及基本特征

第二节沉积岩石学的任务及研究方法沉积岩石学的发展简史及其现状第三节重点理解、掌握0绪论第二节、沉积岩石学的任务及研究方法的概念及基本特征一、沉积岩石学的概念

沉积岩石学（Sedimentarypetrology)是研究沉积岩(物)的物质组成、结构构造、分类及其形成作用、以及沉积环境和分布规律的一门地质科学。

沉积学（Sedimentology)是在沉积岩石学基础上逐渐发展起来的一个新的、完整的、独立的地质学科，是研究沉积物和沉积岩的成分、成因与形成机制、沉积环境的科学。

0绪论第二节、沉积岩石学的任务及研究方法的概念及基本特征二、沉积岩石学的研究内容1、沉积岩特征及分类命名：

全面研究沉积岩（物）的物质组分、结构构造、分类命名、岩体产状和岩层之间的接触关系，为阐明其成因和分布规律提供依据。

2、沉积岩成因分析：探讨沉积岩的形成机理，包括风化作用、搬运作用、沉积作用及沉积期后变化的机理。特别是要研究沉积岩（物）及其中的有用矿产的形成机理、富集和储存规律。

3、沉积环境和沉积相分析进行沉积环境和沉积条件分析，根据沉积岩的原生特点以及时空分布和变化特点，用以恢复沉积岩形成时的古气候条件，古地理环境以及大地构造环境。0绪论第二节、沉积岩石学的任务及研究方法的概念及基本特征三、沉积岩石学的研究意义1、沉积岩中矿物资源极其丰富世界资源总储量的75～85%是沉积和沉积变质成因的。石油、天然气、煤、油页岩、铝土矿、锰矿、盐矿等几乎全部为沉积类型矿产；金属矿产、非金属矿产和稀有元素等也部分为沉积矿产2、与各种工程构筑物和工程建设密切相关地基、断层、裂缝等3、与多种地质灾害有关泥石流、滑坡、海啸等4、研究地球发展和演化历史的重要材料沉积岩（含沉积物）是地球上出露最多的岩石。“均变论”或“现实主义原理”以“将今论古”作为其认识论的基础，但在当代地球上，人们所能目睹并亲生经历的作用过程并不多，只有沉积环境和沉积作用，才是人力认识自然的天然实验室。因此，在地质学的发展历史中，沉积岩石学一直占有非常重要的地位。0绪论第二节、沉积岩石学的任务及研究方法的概念及基本特征四、沉积岩石学的研究方法（一）野外研究1、常规方法：系统测制沉积相剖面，并进行区域相剖面的分析和对比2、其它方法：遥感遥感技术、钻探技术、深海钻探及采取长岩心、各种测井技术、反射地震波谱(地震地层学、层序地层学)、航空摄影或地面摄影用的测雷达以及探测水下地形的测视声纳等。0绪论第二节、沉积岩石学的任务及研究方法的概念及基本特征（二）室内研究四、沉积岩石学的研究方法1、常规方法：显微薄片观察2、其它方法：粒度分析、重矿物分析、阴极发光分析、同位素分析、扫面电镜分析、X衍射分析、图像粒度分析、电子探针、红外光谱、气相色谱和古地磁等。阴极发光仪热释光仪裂变径迹仪器0绪论第二节、沉积岩石学的任务及研究方法的概念及基本特征0绪论第二节、沉积岩石学的任务及研究方法的概念及基本特征3、模拟实验（由岩类学走向岩理学）0绪论绪论第一节沉积岩的概念及基本特征

第二节沉积岩石学的任务及研究方法沉积岩石学的发展简史及其现状第三节重点理解、掌握

人类对于沉积岩的认识和利用，早在石器时代就开始了。

18世纪下半叶，近代地质学建立的初期，发生了水成学派(德国WernerA.G.，1749~1817)与火成学派(英国HuttonJ.，1726~1797)的大论战。

19世纪后半叶，沉积岩石学作为一门独立的地质学科出现。1850年英国地质学家索比(Sorby，1826~1908)首先使用显微镜研究沉积岩，沉积岩的研究由宏观--微观，这是一个革命性的发展。

20世纪上半叶，沉积岩石学有了较全面的发展，出现了一系列沉积岩石学的专著。

1913年，Hatch的《沉积岩石学》，标志着沉积岩石学作为一门独立的地球科学分支学科的诞生

1922年，Milner所著《沉积岩石学导论》问世

1925年，由Twenhofel主编的《沉积作用教程》问世，6年后《沉积作用教程》再版，以后又多次重版

1949年，Pettijohn编写了《沉积岩》

0绪论第三节、沉积岩石学的发展简史及其现状一、历史与现状

20世纪50年代，在沉积岩石学领域里有两个重大的甚至可以说是革命性的进展。

第一个进展是KuenenandMiliorini(1950)关于浊流学说的提出。

第二个进展是Folk(1959，1962)关于碳酸盐岩中异化颗粒和异化沉积观点以及石灰岩新分类方案的提出。

20世纪60-70年代以后出现的风暴岩和风暴流沉积、等深流沉积、震积作用、以及90年代出现的内波和内潮汐沉积等学说，都是继浊流沉积之后的重大进展。

板块构造观点与沉积作用的结合对沉积盆地分析出现一个新的热潮。0绪论第三节、沉积岩石学的发展简史及其现状IAS(InternationalAssociationofSedimentologists，总部设在荷兰)SEPM(SocietyofEconomicPaleontologistsandMineralogists，美国)

国际性和区域性的学术讨论会日趋频繁。

《JournalofSedimentaryPetrology》《Sedimentology》《SedimentaryGeology》

0绪论第三节、沉积岩石学的发展简史及其现状

国际性和区域性的沉积岩石学专业刊物和总结性专著大量出现

第十六届国际沉积学大会于2002年7月8日至12日在南非约翰内斯堡举行，本次大会的主题是:沉积作用的35亿年。这是非洲大陆首次举办这类会议，同时也是国际沉积学家协会（IAS）成立的五十周年纪念，因此显得非常隆重。第十七届国际沉积学大会将于2006年8月27日-9月1日在日本福冈举行。0绪论第三节、沉积岩石学的发展简史及其现状二、我国沉积岩石学的历史与现状

0绪论第三节、沉积岩石学的发展简史及其现状二、我国沉积岩石学的历史与现状

1949年以前，主要学习英美50年代以前的著作，成果不大。

1949以后（解放初期），主要学习苏联

1961年北京石油学院岩矿教研室编写出版了我国第一本沉积学方面的教科书——《沉积岩石学》

20世纪70年代初期，一些学者开始翻译引进国外先进的沉积学专著

20世纪70年代后期开始，我国沉积学才开始快速发展并进入国际沉积学界。

1979年召开了第一次全国性沉积学学术会议，成立了中国矿物岩石地球化学学会沉积学会和中国地质学会沉积地质专业委员会

1995年成立了中国矿物岩石地球化学学会岩相古地理专业委员会

1988年在我国召开了国际沉积矿产学术会议

2001年在武汉召开了第一届中国沉积学大会

2005年在成都召开了第三届全国沉积学大会

0绪论第三节、沉积岩石学的发展简史及其现状

出现了一大批沉积岩石学和沉积学方面的教科书和专著

0绪论第三节、沉积岩石学的发展简史及其现状三、发展趋势1、充实和发展岩类学2、扩大和完善沉积作用机理研究

描述性成因性；定性半定量定量3、加强成岩作用研究4、多学科的交叉渗透

碎屑岩石学、碳酸盐岩石学、火山碎屑岩岩石学、化石岩石学沉积动力学、储层沉积学、构造沉积学、层序地层学、测井地质学5、着眼于全球，进行国际合作研究局部研究全球研究6、面向人类生存与环境问题0绪论第三节、沉积岩石学的发展简史及其现状本章要点：1、沉积岩的概念？（重点）2、沉积岩的形成条件？

（分布范围、温度、压力、水和大气作用、生物和生化作用、事件沉积）3、沉积岩形成要经历哪几个过程？4、沉积岩的基本特征？

（矿物成分、化学成分、结构、构造、分布）5、沉积岩、沉积岩石学？

《沉积岩石学》第一章沉积物的来源东华理工大学教师：戴朝成第一章沉积物的来源第一节概述

第二节沉积物的主要来源—母岩风化产物沉积沉积物的其它来源第三节第一章、沉积物的来源物源区原始沉积物质沉积区松散的沉积物埋藏区沉积岩搬运和沉积作用成岩作用第一章、沉积物的来源第一节、概述原始物质的形成阶段沉积物的搬运和沉积作用阶段沉积后作用阶段第一章、沉积物的来源第一节、概述原始沉积物质陆源物质生物源/生源物质深源物质宇宙源物质母岩风化产物生物残骸及有机质火山物质+深层卤水陨石第一章、沉积物的来源第一节、概述(1)陆源物质------母岩的风化产物；(2)生物源物质----生物残骸和有机质；(3)深源物质------火山喷发碎屑物质和深部卤水；(4)宇宙源物质----陨石。

由生物的生命活动所产生的沉积物以及来自地壳深部物质组成的沉积物也占有一定的比例，而宇宙来源的沉积物则数量甚微。母岩：是供给沉积岩原始物质成分的岩石，主要是岩浆岩和变质岩，也包括早已形成的沉积岩。组成沉积岩的原始沉积物质来源有：物源区（母岩区）：物源（母岩）分布的地区。第一章沉积物的来源第一节概述

第二节沉积物的主要来源——母岩风化产物沉积沉积物的其它来源第三节第一章、沉积物的来源第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物一、风化作用概述

根据作用的性质和因素不同

风化作用是地壳表层的一种破坏作用；因温度变化、水以及各种酸的溶蚀左右，生物作用以及各种地质营利的剥蚀作用等，地壳表层岩石处于不稳定状态，逐渐遭受破坏，在原地发生变化转变为风化产物的过程。物理风化作用化学风化作用生物风化作用1、物理风化作用：指岩石只发生机械破碎不发生化学变化的一种作用。温度变化，晶体生长，重力作用，水、冰及风的破坏侵蚀作用，都可以使岩石和矿物的发生机械破碎，形成岩石和矿物碎屑。（球形风化现象原理图示）（水结冰使岩石裂缝扩大图示）

温差作用是因气候变化而导致岩石产生崩解。由于岩石导热性差，不同的造岩矿物有不同的体胀系数。白天太阳照射，热向岩石内部传递，岩石内外之间出现温差，结果在岩石表里之间产生平行裂隙，使岩石表面出现层层脱落。晚上因内热外冷，表里不一，于是出现垂直于岩石表面的裂隙，最后崩解为沙泥。

冰劈作用是当昼夜气温在0℃上下变动时，渗透在岩石裂隙中的水，时而冻结，时而溶解。冰冻时因体积增大，使岩石裂隙扩张，最后使岩石崩解。一般说来，冰冻风化主要发生在弯弯曲曲的岩石裂隙中，因为向上张开的“V”形裂隙，在产生冰劈时，压力会向冰帽方向转移，岩石就不易产生进一步的破坏。在干旱和半干旱地区，由于盐类在岩石裂隙中的过饱和结晶，也同样可以挤碎岩石。第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物水流侵蚀岩石风蚀地貌海岸海蚀作用下的蘑菇石海岸边的波浪侵蚀风化作用河流的侵蚀下切作用第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物2、化学风化作用：既形成新的矿物和新物质，也形成碎屑物质。

在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下，母岩遭受氧化、水解和溶滤等化学变化，使其分解而产生新物质和新矿物的过程称为化学风化作用。第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物

化学风化作用包括：第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物

在岩石圈的上部、大气圈的下部和水圈的全部，几乎到处都有生物的存在。故生物，特别是微生物，在风化作用中能起到巨大的作用。生物对岩石的破坏方式既有机械作用，又有化学作用和生物化学作用；既有直接的作用，又有间接的作用。3、生物风化作用：第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物风化作用分类（按性质）物理风化作用化学风化作用生物风化作用机械破碎化学成分不变T、P、晶体生长、重力、生物、水、冰川、风碎屑物质（岩石碎屑＋矿物碎屑）母岩破碎＋化学变化氧化、水解、溶解氧气、水、酸碱环境新矿物（粘土物质、化学沉淀物质）机械、化学、生物化学作用直接、间接作用存进和加速化学风化作用的进行第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物

风化作用的结果是破坏岩石。在地球表面，各种风化作用是同时进行而又相互促进的，只是有主次之分而已。

一方面，是由岩石的性质和外界条件决定的，在遭受风化过程中，岩石本身的性质是内因，它决定风化产物的性质；外界条件是外因，它只决定风化作用的方式和强弱程度，而且是通过内因起作用的。另一方面，由于机械破碎使得母岩产生许多裂隙或破碎成小块，这就增大了岩石与周围介质的接触面，大大促进了化学分解；反过来，化学分解可降低母岩的硬度和强度，又给机械破碎创造了有利条件。但就全部风化作用而言，化学和生物化学风化作用具有重要的意义，尤其是生物化学风化作用更是如此。第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物元素组成矿物集合体岩石化学元素分异造岩矿物的风化岩石的风化特征二、化学元素的分异

第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物

在相同的特定风化条件下，各类造岩元素从母体中析出的难易程度不同，从而按照一定的顺序从母体中分离出来的现象。某些元素的淋滤分散和另一些元素的残积、富集第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物水迁移系数(Kx):衡量元素在风化带中的迁移能力。此系数为河水干渣中的元素含量在该流域岩石中相应元素含量的比值。Kx越大，表明从岩石淋溶进入水中的量越多，即迁移能力越强。1、最易迁移元素（Kx=n·10~n·102)Cl、Br、I、S等以卤族元素为主；2、易迁移元素（Kx=n~n·10)Ca、Mg、Na、F、Sr、K、Zn等；3、可迁移元素（Kx=n·10-1~n)Cu、Ni、Co、V、Mn、Si(硅酸盐中）、P；4、惰性（微弱迁移）元素（Kx<n·10-1)Fe、Al、Ti、V、Sc、Y、Tr等；5、几乎不迁移元素（Kx<n·10-10)Si(石英）；第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物易迁移元素可迁移元素惰性（微弱迁移）元素几乎不迁移元素最易迁移元素Cl、Br、I、S等以卤族元素为主；Ca、Mg、Na、F、Sr、K、Zn等；Cu、Ni、Co、V、Mn、Si(硅酸盐中）、P；Fe、Al、Ti、V、Sc、Y、Tr等；Si(石英）；三、主要造岩矿物的风化及其产物

第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物1、石英

在风化作用过程中稳定性最高，一般只发生机械破碎作用，很少发生化学溶解作用。母岩风化愈彻底，风化产物中石英的相对含量愈高，所形成的沉积物的矿物成熟度愈高。碎屑沉积岩中最主要的造岩矿物，在岩石中平均含量达66.8%。第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物2、长石

长石是由硅氧四面体组成架状结构的钾、钠、钙铝硅酸盐矿物。长石类质同象替代很发育，它们的化学组成常用OrxAbyAnz（x＋y＋z＝100）表示。Or、Ab和An分别代表KAlSi3O8、NaAlSi3O8和CaAl2Si2O83种组分。以某二组分为主，可划分为两个类质同象系列：碱性长石系列（即Or-Ab系列）；斜长石系列（即Ab-An系列）。Or与An组分间只能很有限地混溶，不形成系列。由钾、钠两组长石相互混熔而形成的碱性长石系列：正长石、微斜长石、透长石、冰长石、歪长石由钠、钙两组长石相互混熔而形成的斜长石系列：长石风化稳定性仅次于石英，沉积岩中钾长石多于斜长石。第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物（1）稳定性：钾长石>斜长石多钠的酸性斜长石>中性斜长石>多钙的基性斜长石（2）风化产物：

总的说来，长石类矿物抵抗风化的能力不强，故在沉积岩的碎屑长石中新鲜者少见，多少均受到风化。若为新鲜的碎屑长石，则需干燥的气候和迅速堆积埋藏的条件。否则就可能是新鲜而自形的自生长石或为火山坠落物质。

第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物3、云母白云母（K）的抗风化能力较强，在沉积岩中较常见。析出钾，加入水水白云母高岭石黑云母（Fe、Mg）的抗风化能力比白云母差。析出K、Mg，加水蛭石+绿泥石+褐铁矿4、铁镁硅酸盐矿物（抗风化能力比石英、长石、云母差的多。）橄榄石<辉石<角闪石在风化产物中很少保留，在沉积岩石中少见,一般多以重矿物的形式存在。

褐铁矿、蛋白石橄榄石灰石角闪石褐铁矿蛋白石第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物5、碳酸盐矿物风化稳定性差，很容易溶于水并被迁移6、粘土矿物很稳定：高岭石>伊利石>蒙脱石蛋白石、铝土矿7、硫酸盐矿物、硫化物矿物、卤化物矿物最易溶于水，呈溶液态流失8、岩浆岩、变质岩次要矿物或副矿物——风化稳定性差别很大石榴石、锆英石、刚玉、电气石、锡石等重矿物是风化稳定性较高的矿物，在沉积岩中出现电气石锆石石榴石刚玉橄榄石第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物造岩矿物的风化稳定性的影响因素1、造岩元素风化分异作用（元素迁移顺序）2、矿物的结晶温度（鲍文反应系列）矿物的风化稳定性相差很大，一般岩浆晚期形成的矿物稳定性较高，抗风化有力强；岩浆早期形成的矿物抗风化能力较弱。但金刚石？3、矿物的晶体化学性质（晶体结构）形成温度低高低高抗风化能力鲍文反应系列及矿物风化作用的相对稳定性图示）四、母岩的风化及其产物

第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物1、各种岩石的风化及其产物岩石是矿物的集合体不同的岩石矿物组成不同不同的岩石结构、产状、形成背景存在差异母岩的风化存在差异花岗岩：第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物2、母岩风化的阶段性质

造岩矿物因化学性质和物理性质不同，在风化过程中具有明显的阶段性。一种原生矿物随着风化程度的加深，通过一系列中间阶段，依次形成一些过渡性矿物，然后转化为最终产物。由于造岩矿物风化显示出明显阶段性，因此由造岩矿物组成的母岩，其风化过程的变化也会出现阶段性。前苏联学者波雷诺夫根据元素从风化带中析出的顺序，将结晶岩的风化过程分为四个阶段，不同阶段有其独特的风化产物（以玄武岩为例）。第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物机械破碎阶段饱和硅铝阶段酸性硅铝阶段铝铁土阶段第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物

以物理风化为主，风化产物主要为岩屑或矿物碎屑。组成母岩的元素或化合物成分转移甚微。物理风化为主岩石或矿物碎屑玄武岩的主要矿物成分以辉石和斜长石为代表Ⅰ机械破碎阶段（碎屑阶段）：辉石：Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O3]斜长石：（100－n)Na[AlSiO8].nCa[AlSiO8]第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物Ⅱ饱和硅铝阶段：

岩石中如有氯化物和硫酸盐将全部被溶解，Cl-和SO42-全部被带出。然后在O2、CO2和H2O的共同作用下，铝硅酸盐和硅酸盐矿物开始分解，游离出K+、Na+、Ca2+、Mg+2，其中Ca+2和Na+的流失要比K+和Mg2+容易。这些阳离子的存在，使介质呈碱性或中性，并使少量SiO2转入溶液。这个阶段形成的粘土矿物有蒙脱石、水云母、拜来石、绿脱石以及绿泥石等。同时，碱性条件下难溶的碳酸钙开始堆积。a.化学风化开始，氯化物和硫酸盐全部溶解，带出Cl-和SO42-b.O2和H2O共同作用辉石、斜长石等铝硅酸盐和硅酸岩矿物分解，游离出碱金属和碱土金属（Na+、K＋、Ca2+、Mg＋)离子，Ca2＋、Na＋流失比K+、Mg2+快些；c、析出的阳例子使溶液呈碱性或中性，使部分SiO2转入溶液；d、形成少量粘土矿物—蒙脱石、水云母、还可出现拜来石、绿泥石等。碳酸钙开始堆积。第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物Ⅲ酸性硅铝阶段：(粘土型风化作用）

碱金属和碱土金属大量被溶滤掉，SiO2进一步游离出来，随着有机质分解形成大量有机酸和CO2，使介质变为酸性，使饱和硅铝阶段形成的矿物(蒙脱石、水云母等)转变在酸性条件下稳定的不含碱和碱土金属的粘土矿物(高岭石、变埃洛石等)。通常将达到这一阶段的风化作用称为粘土型风化作用。

a.几乎全部的Ca2+、Na+、Mg2+等碱金属和碱土金属被带走；b.SiO2进一步进入溶液，介质由中、碱性转为酸性；C、形成不含Ca2+、Na+、Mg2+的高岭石变埃洛石等粘土矿物，上个阶段形成的蒙脱石、水云母被破坏。第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物Ⅳ铝铁土阶段：（红土型风化作用）

这是风化的最后阶段。在此阶段铝硅酸盐矿物被彻底分解，碱和碱土金属全部游离出来，加上有机酸被地表水淋走或冲淡，使介质又呈碱性或中性，SiO2大量流失。此时全部可移动的元素都已被带走，主要剩下铁和铝的氧化物及部分二氧化硅，在原地形成水铝石、褐铁矿、针铁矿、赤铁矿及蛋白石的堆积。由于它是一种红色疏松的铁质或铝质土壤，所以也称红土。达到此阶段的风化作用通常为红土型风化作用。第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物

上述四个阶段是一个完整的母岩风化过程，但并不是所有的结晶岩风化作用都能进行到底。风化作用能否达到铝铁土阶段，取决于当时的气候、地形、地壳运动强度、母岩性质和风化时间长短等因素。其中特别是气候因素，如在干旱沙漠地区，母岩风化可长期停留在碎屑阶段；植被发育的温暧潮湿的亚热带，则可达到并长期停留在酸性硅铝阶段；而在潮湿炎热的热带区，则可达到铝铁土阶段。

造岩矿物在风化时的稳定性决定于两方面的因素：首先是内因，即造岩矿物对化学风化的稳定程度决定于它的化学成分和内部构造岩石是由造岩矿物组成的，因而各类岩石在风化时的稳定程度决定于它所含的矿物成分。如超基性岩和基性岩，主要成分是易风化的铁镁矿物和基性斜长石，因而易受风化；酸性岩浆岩则相反，因它主要由石英、钾长石和酸性斜长石等稳定性较高的矿物组成，故抵抗风化的能力也较强，不易受风化；中性岩浆岩的风化性质介于前二者之间。在沉积岩中，砂岩的主要成分为碎屑石英，不易受化学分解，而以机械破碎为主；粘土岩一般也较稳定，但易碎解呈细小碎屑被搬运；石灰岩在干寒地区以机械破碎为主，在湿热地区则以溶解为主；硅质岩则很难发生化学风化。

与岩石结构的均一程度的细密程度有关。一般结构均一的岩石、粒度细小致密的岩石(如流纹岩、安山岩、凝灰岩、千枚岩、粉砂岩等)抗风化能力较强，在沉积岩中广泛分布；粒度粗结构不均一的岩石(如花岗岩、伟晶岩、片麻岩、砾岩、砂砾岩等)抗风化能力较弱，在沉积岩中较少出现且多发育在砾岩、砂砾岩、粗砂岩中。主要造岩矿物和岩石在风化作用过程中的稳定性

第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物

其次是外因，即造岩矿物的风化条件，主要是古地理、古气候条件。各种造岩矿物在风化时的稳定性不同，其风化习性和风化产物也不同。1、造岩元素风化分异作用2、矿物的结晶温度（鲍文反应系列）3、矿物的晶体化学性质（晶体结构）内因第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物3、母岩风化物的类型地壳表层岩石风化的结果，形成了三种性质不同的风化产物。(1)碎屑残留物质：主要指母岩的岩石碎屑和矿物碎屑。在风化作用的第一阶段，这种碎屑残留物质最发育。到第四阶段，这种物质就很少了，只有那些风化稳定性很高的石英才可能幸存下来。这种物质在初始阶段大部分残留在母岩区，后来将可能被各种营力搬运走。(2)新生成的矿物：主要指在化学风化过程中新生成的粘土矿物及氧化物或氢氧化物，如水白云母、高岭石、蒙脱石、蛋白石、铝土矿、褐铁矿等。这些物质在初始阶段也大都存在于母岩的风化带中。(3)溶解物质：主要指母岩在化学风化过程中被溶解的成分，如Cl、S、Ca、Na、Mg、K、Si、Fe、Al、P等。这些物质大都呈真溶液或胶体溶液状态顺水流走，转移至远离母岩区的湖泊或海洋中去。

即碎屑残留物质(碎屑物质)是陆源碎屑岩(砾岩、砂岩、粉砂岩)的主要成分；新生成的矿物中的粘土矿物是陆源碎屑岩中粘土岩的主要成分；溶解物质则构成了化学岩、生物化学岩或生物礁的主要成分。第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物

母岩风化产物是沉积岩最主要的物质来源。这三类风化产物构成了最常见的三类沉积岩的基本物质；风化产物的性质影响以后所生成的沉积岩的性质从母岩风化作用开始，沉积岩的形成作用就开始了第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物五、风化壳

地壳表层岩石风化的产物，除一部分溶解物质流失外，其碎屑残余物质和新生成的化学残余物质大都残留在原来岩石的表层。由风化残余物质组成的地表岩石的表层部分，或者说已风化了的地表岩石的表层部分，就称为风化壳或风化带。1、概念：2、风化壳的厚度：决定于母岩的性质、气候、地形、构造等因素。母岩性质是最基本的因素气候湿热、地形平坦、构造活动比较稳定第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物3、古风化壳：风化壳分为古代和现代的，以第三系为界古风化壳是没有经过搬运的沉积岩古风化壳具有很重要的地质意义和经济意义风化壳是地壳上升、沉积间断、不整合面的重要标志；古地理、古气候分析的重要依据蕴藏重要的非金属和金属矿产在风化壳下或者其中可形成油气藏第一章、沉积物的来源第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物第一章沉积物的来源第一节概述

第二节沉积物的主要来源——母岩风化产物沉积沉积物的其它来源第三节第一章、沉积物的来源第一章、沉积物的来源第三节、沉积物的其它来源1、生物成因的沉积物

2、地下深部来源的沉积物质

3、宇宙来的沉积物1.生物来源的沉积物（最重要的原始物质）

第一章、沉积物的来源第三节、沉积物的其它来源

生物死亡后其遗体可以在原地堆积埋藏下来，亦可搬运到异地堆积下来，成为沉积物中有机物质的构成部分。生物遗体除了少量集中堆积形成石油、天然气、沥青、油页岩、煤和中间产物-腐殖酸外，大量分散在沉积岩中。（1）无机为主的生物残骸生物的硬体(内外骨骼)，即各种化石。多为碳酸盐质、硅质、磷质（2）有机生物软体（有机质）

动植物的软体，即有机质(碳氢化合物)。可分为类脂质、氨基化合物、碳水化合物、色素(类叶绿素、类叶红素、类黄朊素等)、木质质等。大多数有机质参与有机物的循环，部分保存在沉积物中经变化而成不溶性的干酪根、可溶性的烃类及有机酸。地层中有机质总量约3.8×1015t,主要在泥页中，煤占1/600；石油天然气占1/19000.

油气和煤的物质来源，是碳酸盐岩的主要成分之一。生物活动也可产生碎屑、新生粘土及溶解物质。2.深部来源的沉积物（是地壳表面局部地区沉积物的重要来源）

第一章、沉积物的来源第三节、沉积物的其它来源（1）火山物质

火山爆发作用带到地表或水下的火山碎屑物，可直接堆积成火山碎屑岩，也可以混入正常碎屑沉积岩中。（2）深部来源的卤水

沿深断裂流出地表或注入地下的热卤水、温泉、热气液等，数量也是可观的，它们对形成某些岩石（如盐岩、硅岩和铁锰岩等）和矿床（如铅、锌等）也有较大的意义。

受大地构造和板块运动控制，主要分布在板块边缘地带。是火山碎屑岩的主要物质来源，也是许多化学沉积岩的重要物质来源之一。第一章、沉积物的来源第三节、沉积物的其它来源

陨石即为来自宇宙空间的固体物质。陨石大小极为悬殊，极为细小的微粒通常被称为宇宙尘埃。宇宙物质可能大部分成为尘埃状落到地球上。与其他来源的沉积物相比，宇宙来源的沉积物是次要的。3.宇宙来源的沉积物

宇宙空间落在地球上的主要为陨石和尘埃，数量较少但研究意义特殊（1）为沉积岩的重要组成部分（2）解释某些地质和地史现象提供假象依据，“恐龙灭绝之谜”本章要点：1、沉积岩的构造分类？2、风化作用的概念及类型？3、母岩风化过程中元素的迁移顺序？4、造岩矿物风化稳定性及产物？5、母岩风化的阶段性及产物？6、风化壳

《沉积岩石学》第二章沉积物的搬运和沉积作用第一节概述

第二节

有关流体力学的一些概念机械搬运和沉积作用第三节第二章、沉积物的搬运和沉积作用第四节

化学和生物的搬运与沉积作用沉积分异作用第五节第一节、概述第二章、沉积物的搬运和沉积作用

风化作用的产物及其它来源的沉积物质，少量残留原地，大部分进入搬运状态向沉积盆地中转移。进入搬运状态的沉积物在搬运过程中仍然会发生机械破碎和化学分解，产生新矿物。搬运过程中，随着搬运能力的减弱，无力携带所搬运的沉积物，发生沉积沉积下来的沉积物：长期固定下来不再移动；随着地壳上升、侵蚀基准面下降，流体的流速加快，会重新发生侵蚀并被再次搬运

碎屑物质（主要是风化产物中的碎屑物质及新生矿物）在流体的作用下，将随流体发生运动和转移，此现象则称为“搬运”；在一定条件下，运动的碎屑还会从搬运状态转变为物质停积状态，此现象则称为“沉积”。

风化作用风化产物的搬运作用沉积作用第一节、概述第二章、沉积物的搬运和沉积作用

在搬运过程中物质仍然可以发生机械破碎和化学分解，即使物质沉积下来以后，还可以由于条件的变化再次进入搬运状态。

既是三个连续又独立的阶段，但有时相互交替和重复，尤其是搬运和沉积作用，是一对矛盾沉积物搬运和沉积的地质营力：（搬运介质）水、风（大气）、冰川、重力、生物的搬运风化产物的搬运和沉积作用：（搬运方式）

机械搬运和沉积作用化学搬运和沉积作用生物搬运和沉积作用按沉积物被搬运和沉积的方式不同可分为：1）机械搬运与沉积作用

碎屑物质和粘土物质多以机械方式在流水、海水、湖水、冰川、风及重力等营力下被搬运。搬运方式：

（1）滑动（2）滚动（3）跳跃（4）悬浮（悬移搬运）其中滑动、滚动、和跳跃式统称为推移式搬运（或床沙搬运）。第一节、概述第二章、沉积物的搬运和沉积作用2）溶解物质的搬运与化学沉积作用

溶解物质以真溶液、胶体溶液或洛合物的状态被搬运；其搬运和沉积作用受化学和物理化学定律所支配。3）生物搬运和沉积作用生物搬运作用意义不大，但是其沉积意义巨大；通过生物生理作用、生物物理作用和生物化学作用可以使大量溶解物质、内源粒屑物质和部分粘土物质发生沉积作用。第一节、概述第二章、沉积物的搬运和沉积作用第一节概述

第二节

有关流体力学的一些概念机械搬运和沉积作用第三节第二章、沉积物的搬运和沉积作用第四节

化学和生物的搬运与沉积作用沉积分异作用第五节牵引流服从内摩擦定律－－－属牛顿流体

少量沉积物的流水（河流、海流、潮汐流、洋流等）和大气流。沉积物重力流不服从内摩擦定律－－－属非牛顿流体

沉积物重力流中含大量沉积物，如浊流、泥石流等。第二节、有关流体力学的一些概念第二章、沉积物的搬运和沉积作用一、牛顿流体、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个常数。牵引流既有悬移、又有推移方式的搬运；而沉积物重力流以悬移式搬运为主。a)通常属于牛顿流体；多是从高处往低处搬运，但有时也能从低处往高处搬运。。

b)牵引流的流动是由介质的动力而产生的，由介质的流动牵引(推动)沉积物动力。或者说，由介质的流动而牵引推动沉积物运动的流体称为“牵引流”；

c)是长时间持续的介质整体的流动，属正常沉积，广泛分布于自然界，常见，其流速主要与水面坡度有关系；

d)搬运沉积物的方式兼有悬移(载荷)、推移(载荷)(滑动、滾动和跳跃)，且多以推移载荷(或称床砂载荷)为主；

e)推力（即牵引力）的大小主要取决于流体的流速，推力越大则能搬运的碎屑颗粒越大。而负荷力大小既取决于流体流量也取决于流速，负荷力越大则能搬运的沉积物数量越多。推力大不一定负荷力就大，反之亦然。第二节、有关流体力学的一些概念第二章、沉积物的搬运和沉积作用

牵引流自然界中常见的河流、海流、潮汐流、气流(风)等均是牵引流。其特征表现为：a)弥散着大量沉积物的密度较高并与环境介质产生密度差，从而在重力的作用下发生流动的流体，称为“沉积物重力流”(是密度流的一种)；

b)是一种阵发性的底流，难以发生，难以观测到，一般属于事件性沉积的范畴，其流速主要与基底坡度(密度差、厚度、阻力等)有关；

c)搬运沉积物的方式主要是悬移载荷，底载荷的数量很小；

d)搬运能力及侵蚀能力十分巨大强烈，其形成需特殊的条件，是碎屑物质从浅水搬运至深湖深海的主要地质营力；

e)通常属于非牛顿流体；一般是将碎屑沉积物由浅水(高处)向深水(低处)搬运；

f)其它特征(支撑机制、分类、形成条件、沉积特征等)后述。

第二章

第二节碎屑物质的搬运和沉积作用沉积物重力流

是自然界中不常见的另一种特征的流体，有如下基本特征：牵引流第二节、有关流体力学的一些概念第二章、沉积物的搬运和沉积作用第二节、有关流体力学的一些概念第二章、沉积物的搬运和沉积作用牵引流和重力流的区别第二节、有关流体力学的一些概念第二章、沉积物的搬运和沉积作用二、层流、紊流、雷诺数自然界中任何流体按其流动特点有层流与紊流（湍流）两种流动状态。一种缓慢的流动，流体质点作有条不紊的平行线状流动，彼此不相掺混。一种充满了旋涡的急湍的流动，流体质点的运动轨迹极不规则，流速大小和流动方向随时间而变化，彼此互相掺混。层流：紊流：第二节、有关流体力学的一些概念第二章、沉积物的搬运和沉积作用二、层流、紊流、雷诺数雷洛数：层流和紊流的判别标准

惯性力与粘滞力之间的关系，描述流体的流动状态。Re=1

层流Re=1－40

临界流Re>1－40

紊流第二节、有关流体力学的一些概念第二章、沉积物的搬运和沉积作用三、缓流、急流、佛罗德数明渠水流：急流、缓流、临界流三种流态,判别标志为佛罗德数（Fr)

在明渠水流（类似自然界的河流、海湖浅水环境中的牵引流）中按流动强度的不同可出现急流、缓流和临界流三种流态，这三种流态的判别标准是佛罗德数Fr。

Fr＞1水流为急流，也称为超临界的流动状态；代表一种水浅流急的流动特点。Fr＝1水流为临界流Fr＜1水流为缓流，或临界以下的流动，代表一种水深流缓的情况。第二节、有关流体力学的一些概念第二章、沉积物的搬运和沉积作用佛罗德数可普遍用于碎屑物质以床沙载荷方式搬运和沉积过程的解释中。

明渠水流随着流动强度的加大，在床面上会依次出现下列床沙形体：无颗粒运动的平坦床沙→沙纹→沙浪→沙丘→过渡型（或低角度沙丘）→平坦床沙→逆行沙丘→流槽和凹坑第一节概述

第二节

有关流体力学的一些概念机械搬运和沉积作用第三节第二章、沉积物的搬运和沉积作用第四节

化学和生物的搬运与沉积作用沉积分异作用第五节第三节、机械搬运和沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用什么性质的流体？河水、海水、湖水、风、冰川……..物源区在哪？山区（剥蚀区）、陆地岸边……搬运的起点在哪？山区（剥蚀区）、陆地按边……一、碎屑物质在流水中的搬运和沉积作用二、碎屑物质在湖水、海水中的搬运和沉积作用三、碎屑物质在空气中的搬运河沉积作用四、碎屑物质在冰川中的搬运和沉积作用五、正常沉积与事件沉积第三节、机械搬运和沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用一、碎屑物质在流水中的搬运和沉积作用（一）、受力分析1、有效重力（W）:颗粒受到的重力和浮力只差2、粘滞力（Pc）:由颗粒表面的水膜所造成的粘滞力3、水平推移力（Px）:水流作用于颗粒顺水流方向的力4、垂直上举力（Py）：垂直向上的力，产生原因a、水体浮力（已经计算在有效重力中）b、颗粒上下因流速差而产生的压力差c、紊流中存在涡流，产生的仰举作用（上举涡力）PyWPcPx

流水，包括雨水、暂时性流水及河流。碎屑物质在流水中搬运或沉积主要受两方面的因素控制：一方面是碎屑物质的重力及它们之间相互的吸引力和摩擦力；另一方面是流水的动力，包括流速、流量及流水性质等。当动力大于重力，并克服了摩擦力时，物质就被搬运，相反则发生沉积。即流水动力不足以克服重力时，碎屑物质就会沉积下来。第二节、有关流体力学的一些概念第二章、沉积物的搬运和沉积作用被搬运物质在牵引流中的受力：①推力（牵引力）——取决于流体的流速，如山涧溪流流速大；②负荷力——取决于流体的流量，如长江、黄河流量大。PyWPcPx有关沉积的机理主要是根据碎屑在静水中的沉积资料而获得。（三）、碎屑物质的搬运方式第三节、机械搬运和沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用1、推移搬运（推移载荷、床沙载荷）

载荷：流体中被搬运的沉积物，也叫负载、负荷较粗的碎屑（如砾石和砂）大都沿流水的底部呈滑动、滚动或跳跃式搬运前进。2、悬浮搬运（悬浮载荷）较细的碎屑（如粉沙和粘土）在流水中常呈悬浮状态搬运。滚动跳跃第三节、机械搬运和沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用四、碎屑物质在冰川中的搬运和沉积作用

冰川具有极强大的侵蚀力和搬运能力；主要是搬运沉积碎屑物质，毫无分选性，大小混杂。搬运速度缓慢，搬运距离变化极大；搬运主要发生在冰川内，沉积作用主要发生在冰川的消融地带。在两极地区和高寒的山区，冰川的搬运及沉积作用是主要的。

冰碛物：被冰川搬运和沉积的碎屑物质，统称为冰碛物。冰碛物按其发育的部位又可有不同的命名，如表碛、底碛、中碛、内(里)碛、侧碛、前(终)碛。第三节、机械搬运和沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用冰川表碛冰川侧碛冰川底碛冰川终碛第三节、机械搬运和沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用

冰川极其强大的侵蚀作用使冰川地区具有特殊的地貌景观，如鳍脊、角峰、冰漏斗、冰蚀谷等第三节、机械搬运和沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用①冰碛物：是因冰川消融而直接堆积的碎屑物质。冰碛物成分极为复杂，不确定组分含高；大小混杂，粒径极其悬殊，毫无分选；成分与粒径的组成与源区岩石和冰川类型有关；碎屑颗粒的磨圆程度极差，常有特殊的磨蚀形态(熨斗石、丁字痕)；一般缺乏层理构造，有时略具定向性；分布在冰川消融地带，多呈垅岗状、丘状形貌。②冰水河沉积物是冰碛物经冰水河搬运改造后的沉积物。其特征为：具有明显的磨蚀和分选性，磨圆程度稍好或较好；碎屑的粒径较小，并自冰川消融带向下(向外)有明显的粒径渐细、圆度较好的趋势；常可发育冲刷充填构造育，板状、槽状交错层理与水平层理；冰水河沉积物常间夹于冰碛物之间，或与之渐变过渡，单源冰水沉积物呈扇形堆积体，叫做冰水扇。多个冰水扇相互连接就成为起伏平缓的冰水裙或冰水平原；一般冰水平原向下延伸可达数公里以上，并逐渐过渡为河流沉积或过渡为冰湖沉积。1、冰川沉积物类型：

冰川沉积物包括冰碛物→冰水河沉积物→冰水扇沉积物→冰水湖沉积物

③冰水湖及小型冰水三角洲沉积是指冰川消融带长年积水的湖泊的沉积物，特征如下：当冰水河流进入冰水湖泊时形成的扇形沉积体称冰湖三角洲沉积，三角洲垂向层序的三层结构发育良好。第三节、机械搬运和沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用

在冰湖内部，主要形成极细的悬浮物质颗粒缓慢沉积，主要成分为粘土矿物，颜色较深，并有粗细相间、色调浅深的交替变化，这是气候与季节变化悬浮物的成分略有改变的结果，又称为纹泥(季候泥)。它可以用来推算沉积物的形成年代和沉积速率，细一粗一细代表一年的沉积。在北欧斯堪的纳维亚半岛曾利用冰水湖积纹层建立了冰后期的地质年代表。此外还可能发育重力流沉积。第三节、机械搬运和沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用冰川搬运能力巨大，可以运载千吨以上的大石块(冰川漂砾)。冰川砾石多呈棱角状。由于冰川呈固体搬运，故冰碛物毫无分选，也无磨圆，更无化学分解。常常是巨大的石块与泥砂混积，毫无降落沉积的特点。在冰川的移动过程中，由于石块的相互摩擦，可形成特殊的冰擦痕—钉形痕。2、冰川沉积物特征：

第三节、机械搬运和沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用五、正常沉积作用和事件沉积作用(均变论、灾变论）1、正常沉积作用

在正常情况下发生的，具有明显机械分异作用的、缓慢的、均匀变化的沉积过程。如平水期的河流、好天气下的滨海、浅海、湖泊等，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、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，容易考察研究认识。

第三节、机械搬运和沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用五、正常沉积作用和事件沉积作用2、事件沉积作用（幕式沉积作用）

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（如浊流、泥石流、洪水流、火山喷发形成的碎屑流、风暴流等）。其沉积特征为：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，难于观测研究。火山喷发和火山灰沉积浊积岩风暴岩

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，互为消长，（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），垂向上任意一个剖面可由正常沉积和事件沉积的互层构成。二者是对立统一的。第三节、机械搬运和沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用第一节概述

第二节

有关流体力学的一些概念机械搬运和沉积作用第三节第二章、沉积物的搬运和沉积作用第四节

化学和生物的搬运与沉积作用沉积分异作用第五节

母岩风化产物中的溶解物质及搬运过程中部分新生成物质有的呈胶体溶液，有的呈真溶液搬运，这主要是与物质的溶解度有关。第四节、化学和生物的搬运与沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用

化学搬运物质组分溶解度大小的顺序为：Al2O3-Fe2O3-MnO-SiO2-P2O5-CaCO3-CaSO4-NaCl-MgCl2，后面的溶解度比前面的大。前面的Al、Fe、Mn、Si等的氧化物难溶于水，且一般呈胶体溶液被搬运；后面的Ca、Mg、Na等物质由于其溶解度大，故成真溶液被搬运。搬运物质：溶解物质及部分新生成物质搬运方式：胶体溶液或真溶液Al、Fe、Mn、Si的氧化物难溶于水，常呈胶体溶液搬运；Ca、Na、Mg的盐类则常呈真溶液搬运第四节、化学和生物的搬运与沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用概念：胶体是一种物质的细微质点分散在另一种物质中的不均匀分散体系。

胶体质点的大小介于1－100um之间，普通显微镜下不能识别。

胶体特点：受重力影响极其微弱；扩散能力很弱；具有吸附性带有电荷，分正胶体和负胶体。

1、胶体溶液物质的搬运和沉积作用

当胶体溶液失去稳定时，胶体质点就会发生凝聚作用(或叫胶凝作用或絮凝作用)，发生了絮凝作用的胶体质点就会在溶液中集中成絮凝状、团块状的块体。在重力作用影响下这些胶体物质的块体就会沉淀下来。

胶体沉积物：常呈钟乳状、肾状、豆状、胶冻状等，具贝壳状断口；多为含水矿物，且含水量很不固定；其化学成分也不够固定；常具离子交换性及吸附性；也常失水干裂老化或重结晶。第四节、化学和生物的搬运与沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用蛋白石

1)

任何物质，不论以何方式，成为1-100nm的质点在水体中均可成为胶体，胶体一经形成即可随水体搬运直到胶体被破坏沉积为止；腐殖酸胶体的存在有利胶体的稳定，有利于搬运；

2)不同名电解质的加入，可使电荷中和，从而使胶体质点发生凝聚而沉积；

3)异名胶体的相互混合可使电荷中和而发生沉淀；

4)介质的pH和Eh对胶体沉积影响很大，如高价铁的氧化物在pH=2～5和氧化环境中沉淀；铁的硅酸盐在pH=2～7和氧化环境中沉淀；铁的碳酸盐和硫化物则在pH＞7和还原环境中沉淀。

5)其它因素：生物作用、蒸发作用、射线的照射等，也可使胶体沉积

1、胶体溶液物质的搬运和沉积作用

真溶液中物质的搬运与沉积，主要决定于物质的溶解度，

溶解度大的物质易搬运难沉淀，溶解度小的物质难搬运易沉淀；2.真溶液的搬运与沉积

第四节、化学和生物的搬运与沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用

Fe、Mn、Si、Al等溶解度较小的物质，易于沉淀，在他们搬运和沉积的过程中，水介质的各种物理化学条件的影响十分重要。

而物质的溶解度又受介质的pH值、Eh值、温度、压力和CO2含量等一系列因素的影响。第四节、化学和生物的搬运与沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用（1）介质的酸碱度（pH值）A、某些溶解物质的溶解度随pH值增大而变化酸性介质条件下，SiO2沉淀而CaCO3溶解在碱性介质中则相反B、随pH值变化，某些溶解物质沉淀形式不同

铁pH＝2～3以Fe(OH)3沉淀，pH=5以Fe(OH)2沉淀。pH=6～7，溶液含CO2，以FeCO3沉淀。Fe2+和Fe3+沉淀时所需Eh值也不同。锰的情况同铁类似。（3）温度和压力

A、一般物质的溶解度随温度升高而增大

B、P、T对溶液中CO2含量影响很大（4）溶液中CO2的含量

对碳酸盐的沉淀和溶解度有很大的影响

CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。

CO2浓度增高，平衡向右移动，CaCO3溶解，反之，向左移动，CaCO3沉淀。水中CO2含量与温度、压力有关（5）其它----气候、蒸发作用第四节、化学和生物的搬运与沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用2.真溶液的搬运与沉积

第四节、化学和生物的搬运与沉积作用第二章、沉积物的搬运和沉积作用

对于溶解度大的物质的搬运和沉积，水介质的影响不大。它们只有在干热气候条件下，在封闭或半封闭的盆地中，或在水循环受限制的潮上地带、即在蒸发条件下，才能沉积下来，如石膏、硬石膏、钠盐、钾盐、煤盐等。

直接作用：生物在其生活的过程中，从周围介质中吸收一定量的物质组成骨骼和有机体，生物死亡后就堆积成岩石或矿床。如生物灰岩、礁灰岩、磷块岩、硅藻土及白垩等；有的则是由生物遗体中的有机质转