第四章 沉积物的搬运和沉积作用
4 沉积作用和沉积物
化学沉积作用： 在地壳表层，在化学和物理化学规律支配下，
物质以离子或胶体状态迁移、再结合成固态物质的过程。
1. 真溶液的搬运和沉积作用
真溶液的搬运：化学风化产物中，易溶解的盐类矿物被分解成离子(K，
Na，Ca，Mg，Fe，Sr，Ba， Cl，Mn，Si，Al等)在水中呈真溶液状态
被搬运。
真溶液沉淀作用：真溶液物质被搬运到海洋、湖泊后，蒸发量>补给量时， 离子浓度达饱和，沉淀。 受Ph、Eh、温度、压力等控制：Fe3+当Ph>3就沉淀；Fe2+当Ph=5-7开始
《岩石学》精品课程 沉积岩岩石学
第4讲 沉积作用和沉积物
定 义
沉积作用（Deposition/ sedimentation） 由地表各种营力（水、风等）搬运的物质，由于介质动能减 小或条件发生改变以及在生物作用下，在新的场所堆积下来 的作用。（狭义） 沉积物（Sediments）：地壳表层常温常压下疏松或固结的堆积体。 分类：物理、 化学、 生物、 复合沉积作用
3. 缓流、急流和佛罗德数
在明渠水流（类似自然界的河流、海湖浅水环境中的牵引流）实验中，按流 动强度的不同可分急流、缓流和临界流三种流态，以佛罗德
数（Fr）判别。
Fr = V gD
V：水流流速，
g：重力加速度 D：水深
Fr＜1：静流、缓流，河流下游（水深流缓），能量低。 Fr＞1：急流，河流上游（水浅流急），能量高。
上：自然粒级标准；下：伍登-温特华斯（Udden-Wentworth）标准
2) 圆度（roundness）：碎屑颗粒棱和角被磨平的程
度或表面的光滑程度。
它是颗粒在沉积作用过程中累积磨蚀强度的衡量指标。
地质沉积作用
地质沉积作用一、沉积作用及其分类沉积作用，指母岩风化剥蚀产物被搬运介质（河流水、风、海浪、潮流、洋流、浊流、冰川、地下水及生物等）搬运过程中，由于搬运条件（速度下降或搬运力降低等）发生改变，或到达适宜的场所后，发生沉淀、堆积的过程。
按沉积环境可分为陆相沉积与海相沉积两类。
按沉积作用方式可分为机械沉积、化学沉积和生物沉积三类。
广义而言，机械沉积指由于搬运条件（速度下降或搬运力降低等）发生改变，搬运物堆积和形成岩石的作用，狭义的机械沉积指介质（如水）中悬浮状物质的机械沉淀作用。
化学沉积，指水介质中以胶体溶液和真溶液形式搬运的物质，当物理、化学条件发生变化时，产生沉淀的过程。
生物沉积，指与生物生命活动及生物遗体紧密相关的沉积作用。
生物的沉积作用可表现为生物遗体直接堆积，还表现为在生物的生命活动过程中或生物遗体的分解过程中，引起介质物理、化学环境发生变化而导致的某些物质的沉淀或沉积。
按搬运动力形式可分为河流、洪流及片流、风、地下水、冰川、湖泊及沼泽和海洋的沉积作用。
二、沉积作用产物及其特征1.河流的沉积作用河流上游沉积：在河流上游，由于坡降大，河流具有较大的动能，河水搬运能力强，细粒物质被冲走，沉积物以河床砾石为主，成分复杂。
砾石呈叠瓦状排列，一般厚度不大，常呈透镜体分布于河道之中。
边滩与河漫滩沉积：河道在侧蚀弯曲的过程中，河水携带的碎屑物在凸岸一侧沉积，由浅滩而边滩。
边滩沉积物的成分复杂，常含有植物碎片，粒度变化范围大，规模较大河流的边滩沉积物，以砂为主，有少量的砾石和粉砂；较小河流的边滩沉积物，粒度可粗至砾石级；边滩沉积是单向环流侧向加积的产物。
在洪水期，水位增高，洪水中的细粒物质（粉砂、亚黏土等）沉积在淹没于水中的边滩面上，形成河漫滩。
因此，河漫滩沉积具有二元结构，即底部为边滩沉积，顶部为河漫滩沉积。
心滩沉积：心滩沉积形成于洪水期。
在洪水期，河流表流从中央向两侧流，底流从两侧向中心汇聚，然后上升，由于水流的相互抵触和重力作用，碎屑在河心发生沉积。
岩石学-碎屑物质的搬运和沉积作用
水的流速
颗粒直径 水的密度
粘度
层流、紊流和雷诺数
雷诺数（Re, Reynolds numbers ）--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＝惯性力/粘滞力＝V2d2ρ/Vdμ＝Vdρ/μ
Re＝1± 层流 Re＝1～40 临界流 Re > 40 紊流
4. 潮汐
潮汐作用对滨岸地区的碎屑 物质影响很大，在潮汐作 用带，水体作大规模地涨 潮和落潮运动，因此也使 水底的碎屑物质作相应的 往返运动。
平潮
高潮高
停潮
低潮高
等深流、 内潮汐流、冷流、暖流、赤道洋流和上返 洋流等对碎屑物质的搬运和沉积均有一定 的作用 。
2. 风暴浪
风暴浪底比正常浪底深，可达200m 风暴浪对正常浪底附近沉积物冲刷侵蚀 风暴回流携带大量碎屑物质形成密度流或
重力流——深海浊流 正常浪底和风暴浪底间是风暴沉积物（岩）
3. 近岸流
A.沿岸流
纵浪引起，波峰线与岸线斜交破浪后产生
B.离岸流
沿岸流流动一段距离，穿过碎浪带形成
滨岸带近岸水流系统示意图（据赖内克，1973)
Ca、Na、Mg的盐类则常呈真溶液搬运 Al、Fe、Mn、Si的氧化物常呈胶体溶液搬运；
真溶液物质的搬运和沉积作用
四、化学沉积分异作用 Chemical sedimentary differentiation
沉积分异作用概念
母岩风化产物以及其他来源的沉积物在搬运
和沉积过程中会按颗粒大小、形状、比重、 矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来的
类别 流体性质
密度 水动力学机制
液固相 搬运介质 搬运动力 搬运方式 运动关系 搬运物质 沉积作用 沉积环境 沉积构造
4 沉积物的搬运和沉积作用
第四章沉积物的搬运和沉积作用4.1 搬运和沉积中流体的基本类型4.2 沉积物的搬运方式和沉积方式概念回顾—1、地质作用：造成地壳物质组成、结构构造发生变化的作用，包括外力和内力地质作用。
沉积物的风化、搬运和沉积作用主要受控于外力地质作用。
—2、地质营力：地质作用的能量。
地质营力一方面破坏着地壳岩石，同时又形成新的岩石。
—3、介质：传播能量的媒介。
风化、搬运和沉积作用的介质类型有三种（三态）：—液态（水）：—固态（冰川）：—气态（大气和风）—4.1.1 牵引流—4.1.2 重力流4.1 搬运和沉积中流体的基本类型4.1.1 牵引流—属静水流（弱水流）作用的流体，能沿沉积底床搬运沉积物的流体。
在自然状态下，包括河流、海流、波浪流、潮汐流、等深流、大气流等。
—沉积特征：沉积物颗粒呈明显的分层性，小的颗粒在上，大的颗粒在下。
—牵引流的搬运力：作用在沉积物上的推力(牵引力)，推力主要取决于流速，推力越大则能搬运的沉积物颗粒越大。
—牵引流的负荷力（或称载荷力)：主要取决于流量，负荷力越大则能搬运的沉积物数量就越多。
—实例：山间急流；长江。
4.1.2 重力流—由沉积介质与沉积物混为一体整体搬运（又称密度流和块体流，整体混浊度大）。
—沉积特征：沉积物颗粒在流体中均匀分布，无分层性，呈混浊状态。
—重力流的搬运力：由水与沉积物高度混合（高密度流体），在重力作用下，使混合的流体整体移动。
—思考：—易发生重力流的场所？—重力流的沉积发生在何时？牵引流与重力流的对比脉动沉积物位能大于其内部凝聚力或摩擦阻力泥石流、颗粒流、液化流、浊流重力流持续水流活动河流、潮流、沿岸流、等深流牵引流表现特征触发机制主要类型重力流的平均流速比相应规模的牵引流要小。
重力流随着密度降低，可向牵引流转变。
4.2沉积物的搬运方式和沉积方式—4.2.1 机械搬运和沉积作用—4.2.2 溶解物质的搬运和化学沉积作用—4.2.3 生物的搬运和沉积作用4.2.1 机械搬运和沉积作用1.牵引流的机械搬运和沉积作用（1）搬运方式：—悬浮（图4-2A）—跳跃（图4-2B）—滚动（图4-2C）碎屑在牵引流中的搬运方式（2）牵引流的搬运特点和载荷—牵引流的搬运方式与颗粒大小有关，而颗粒大小又与流速大小有关。
沉积作用与沉积物
沉积作用与沉积物小结沉积作用与沉积物：物理沉积作用化学沉积作用生物沉积作用复合沉积作用一、物理沉积作用和碎屑沉积物1．牵引流的沉积作用——牵引流的分类：层流紊流——水动力类型：缓流Fr<1 急流Fr>1——牵引流碎屑的搬运方式：滚动跳跃悬浮——牵引流搬运方式的主控因素：自然粒级——颗粒在搬运过程中的磨蚀作用和细粒化作用——牵引流的分选作用总牵引力称为水动力（Hydrodynamic force），它的大小可用下面的状态函数来衡量：Fr=V/√gD , V为流速，g为重力加速度，D为水深。
Fr称为佛劳德数。
Fr的大小可将水流分为三种流动状态（Flow regime）:Fr＜1时为低流态，又称缓流（Tranguil flow），大致相当于河流下游（水深流缓）的状态；Fr＞1时为高流态，又称急流（Torrent flow），大致相当于河流上游（水浅流急）的状态；Fr=1时为临界流态。
在水深足够大的同一水流内，临界流态可能会出现在中间的某个深度上，在它之下和之上分别是低流态和高流态.所以低流态和高流态又分别称为下部水流动态和上部水流动态（或机制）。
颗粒被水流牵引时的具体搬运方式是滚（挪）动、跳跃还是悬浮主要受流速（或流态）和被搬运颗粒的大小、密度和形态的控制。
当流速一定时，较小、较轻或片状颗粒容易趋向于悬浮，较大、较重或粒状颗粒容易趋向于跳动，更大、更重的颗粒则更容易趋向于滚（挪）动。
在普通的天然水流中，象石英、长石这类粒状轻矿物（密度＜2.67）或密度相似的其它颗（如岩屑），其粒径大小与搬运方式间的实际关系是:超过2mm时多为滚（挪）动，2-0.05mm时多为跳跃，0.05-0.005mm时多为悬浮，小于0.005mm时则不仅易于悬浮，还有可能向胶体转化。
根据这一特点，地质学中常将这几个数量界线作为划分砾、砂、粉砂和泥的标准，这样的粒度级别就称为自然粒级。
颗粒在搬运过程中的磨蚀作用和细粒化作用搬运过程中，颗粒与颗粒，颗粒与水流边界会发生碰撞和摩擦，因而颗粒的搬运过程也是它经受物理改造的过程。
沉积物的搬运和沉积作用
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。
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”。
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风化作用；风化产物的搬运作用；沉积作用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。
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）⎪⎩⎪⎨⎧生物搬运和沉积作用化学搬运和沉积作用机械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）。
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。
第二节有关流体力学的一些概念一、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。
Chap搬运作用与沉积作用
沉积学Chap1. 绪论Chap2. 沉积结构Chap3. 搬运作用与沉积作用Chap4. 沉积构造Chap5. 沉积物分类Chap6. 冲积扇环境及沉积相Chap7. 河流沉积环境及沉积相Chap8. 湖泊沉积环境及沉积相Chap9. 冰川沉积环境及沉积相Chap10.风成沉积环境及沉积相Chap11.陆源碎屑型滨海环境及沉积相Chap12.陆源碎屑浅海环境及沉积特点Chap13.深海碎屑沉积环境与沉积相Chap14.三角洲沉积环境和沉积相Chap15.扇三角洲沉积环境及沉积特征Chap16.海洋碳酸盐沉积环境及沉积相特点Sediment transport and deposition 搬运介质：1.水坡面流（Overland flow）,渠道水流（channel flow）波浪（Waves）, 潮汐（tides）, 洋流（ocean currents）2.空气（Air）3.冰（Ice）4.重力（Gravity）岩崩（Rock falls） (无搬运介质)泥石流（Debris flows）, 浊流（turbidity currents）搬运作用沉积物有三种搬运作用：1.重力（Gravity）— 可能涉及流体2.沉积物重力流（sediment gravity flow）—3.流体流（Fluid flow）— 空气、水、冰流体凡服从牛顿内摩擦定律的流体称做牛顿流体，否则称为非牛顿流体牛顿粘性公式该定律可表述为——在很小的外力作用下即能流动的流体。
作用在流体上的力越大，则其流动速度也越大，并成正比例关系牵引流（靠自身能量携带载荷向前运动的一种牛顿流体 ）属牛顿流体，沉积物重力流属非牛顿流体牵引流牵引流的搬运力表现在两方面：一、流体作用于碎屑颗粒上的推力(即牵引力)，推力决定于流体流速，推力越大能搬运的碎屑颗粒越大；二、是载荷力(或称负荷力)，其大小决定于流体流量，流量越大。
负荷力越大，则能搬运的沉积物数量越多；三、牵引流搬运颗粒的动力主要是推力，搬运方式包括溶解、悬移、推移。
石油大学地质学基础——第四章 沉积岩
常用的碎屑颗粒粒度分级表
2的几何级数制 粒 巨 粗 中 细 粗 中 细 砾 砾 砾 砾 砂 砂 砂 粉砂 细粉砂 砂 级 划 分 巨 中 砾 卵 砾 砾 石 石 颗粒直径(毫米) ＞256 256～64 64～4 4～ 2
2～1 1～0.5 0.5～0.25 0.25～0.125 0.125～0.0625 0.0625～0.0312 0.0312～0.0156 0.0156～0.0078 0.0078～0.0039
包括发生变质作用以前或因构造运动重新抬升到
地表遭受风化作用以前所发生的一切作用。
成岩作用类型：
压实作用、压溶作用 胶结作用、交代作用
重结晶作用和矿物的多形转变作用
溶解作用
（1）压实作用 沉积物在上覆水层和沉积层的重荷(压力)下， 或在构造形变的作用下，发生水分排出、孔隙度降低、 体积缩小的作用。
粘土的孔隙度80%
20%
（2）压溶作用 随埋藏深度的增加，碎屑颗粒接触点上因压力增大， 发生晶格变形和溶解作用。 压实作用和压溶作用是持续进行的。
（3）胶结作用 从孔隙溶液中沉淀出矿物质（胶结物），将松散 的颗粒固结起来的作用。 是碎屑沉积物的主要成岩方式。
常见的胶结物有：硅质、钙质、铁质、粘土、石膏等。
2. 沉积岩的分类
根据沉积岩原始沉积物质成分的来源 1.母岩风化产物为主的沉积岩 碎屑岩 化学岩
砾岩 砂岩 粉砂岩 粘土岩 碳酸盐岩 硫酸盐岩 卤化物岩 硅岩 其它化学岩
3.生物遗体为主的沉积岩 2.火山碎屑物质为主的沉积岩
可燃有机岩 非可燃有机岩
火山碎屑岩
煤 油页岩
第二节 沉积岩的一般特征
1. 沉积岩的化学成分 与岩浆岩类似，相对富Fe 3+ 、Na2O、H2O、CO2。 2. 沉积岩的矿物成分 岩屑、矿屑、粘土、蒸发矿物、碳酸盐等。暗色矿物很少。 3. 沉积岩的颜色
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第四章 沉积物的搬运和沉积作用第二节 风化、搬运和沉积的主要地质营力第一节 概述沉积物的形成作用包括风化作用、搬运作用及沉积作用。
风化: 是先成岩石(三大岩类)转化为新沉积物质的开始。
搬运: 新沉积物质运移,过路的和到盆地沉积的。
沉积：随着搬运能力的减弱，沉积物发生沉积；沉积下来后，可长期固定不再移动，也可在搬运，再沉积。
搬运和沉积的介质包括：水、大气、冰川、生物。
沉积物的搬运和沉积作用类型可分为三大类： (1) 碎屑物质的机械搬运和沉积作用， (2) 溶解物质的搬运和化学沉积作用， (3) 生物搬运和沉积作用。
(1)机械搬运和沉积作用：碎屑物质、粘土物质及内源颗粒物质的搬运和沉积作用是受流体力学定律支配。
悬浮在介质中被搬运，称作悬移搬运；在介质底部呈滚动或跳动方式被搬运，称为推移搬运。
(2)溶解物质的搬运和化学沉积作用：溶解物质在水介质中以真溶液或胶体溶液状态被搬运。
其搬运和沉积作用是受化学和物理化学定律所支配。
(3)生物搬运和沉积作用(影响作用)：生物的搬运作用相对来说意义不大，但其沉积作用意义巨大。
通过生物生理作用、生物物理作用和生物化学作用可使大量溶解物质、内源颗粒物质以及部分粘土物质发生沉积。
首页>>电子教材>>本章内容第三节 搬运和沉积中流体的基本类型第四节 沉积物床沙形体（底床形态）1、地质作用：造成地壳物质组成、结构构造发生变化的作用。
包括外力和内力地质作用。
沉积物的风化、搬运和沉积作用主要受控于外力地质作用。
2、地质营力：地质作用的能量。
地质营力一方面破坏着地壳岩石，同时又形成新的岩石。
3、介质：传播能量的媒介。
风化、搬运和沉积作用的介质类型有三种（三态）： 液态（水）：如流水、地下水、湖泊和海洋等； 固态（冰川）；气态（大气和风）。
水和大气是搬运和沉积介质，它们都是流体。
流体有两种基本类型：牵引流与重力流。
牵引流和重力流的流体力学性质、流体与颗粒的力学关系都有差异，从而形成不同的沉积特征。
牵引流（tractive current）的概念：current in standing water that transports sediment along the bottom，as in a river，contrasted with turbidity current 。
牵引流是牛顿流体，属静水流（弱水流）作用的流体，能沿沉积底床搬运沉积物的流体。
包括河流、海流、波浪流、潮汐流、等深流、大气流等。
重力流（turbidity current）的概念：是非牛顿流体，由沉积介质与沉积物混为一体和整体搬运（又称密度流和块体流，整体混浊度大），以悬移方式搬运为主。
（弥散有大量沉积物的高密度流体） 牵引流的搬运力：（1）作用在沉积物上的推力(牵引力)，推力主要取决于流速，推力愈大则能搬运的沉积物颗粒愈大； （2）负荷力(或称载荷力)，主要取决于流量，负荷力愈大则能搬运的沉积物数量就愈多。
实例：山间急流可以搬运达几十吨重的巨石，但搬运量较小；长江每年能搬运9.7亿吨泥砂，却不能推动一块大的砾石。
重力流的搬运力，由水与沉积物高度混合（高密度流体），在重力作用下（在斜坡，位能大于沉积物内部凝聚力或摩擦阻力时），使混合的流体整体移动。
约翰逊将高密度重力流称作“浊流”。
重力流的平均流速比相应规模的牵引流要小，因为重力流的密度高，同时，在上界面产生了摩擦引起附加阻力。
浊流的最大流速不超过30m/s，大陆斜坡上5～7m/s，深海平原4m/s。
随着距离增大，浊流可与上覆水体混合而降低其密度，流速降低，使运载的悬浮物下沉，密度也就降低。
重力流随着密度降低，可向牵引流转变。
重力流与牵引流的对比主要类型触发机制表现特征牵引流河流、潮流沿岸流、等深流水流活动持续重力流碎屑流、颗粒流、液化流、 浊流沉积物位能大于其内部凝聚力或摩擦阻力脉动床沙形体(底形、底床、床面形态)：随着流体流动强度变化，在沉积物表面出现的不同几何形态。
在明渠水流中，按流动强度（福劳德数）的不同分为：缓流、临界流、急流。
随着流动强度的加大（缓流、临界流、急流），依次出现下列底床形态(图4-1)：首页>>电子教材>>本章内容流动强度与底床形态（层理类型）根据0.6mm, 水槽宽2.44m, 长45.72m的实验结果：在水深10m的情况下，要达到Fr值等于1，就要求水流速度为9.9m/s，这样高的流速是急流，比较少见。
在浅水环境中，一般只达到2m/s。
因此，在自然界中，急流通常出现在几毫米至几米深的极浅水中。
影响底床形态最重要的因素是流动强度、平均流速、颗粒大小、水体深度。
索瑟德（Southard，1975）根据水体深度、流速、粒度等参数作图流体作用动画演示C-5(antidun,逆行沙丘).mov－“见动画”B-5(lamturb,低密度浊流的缓慢移动).mov －“见动画” B-4(turbrwg, 浊流概念和过程).mov －“见动画”随着平均流速的增大 无颗粒移动的平坦床沙 沙纹沙丘 受冲刷的沙丘 受冲刷的平坦床沙 粗粒 1.15-1.35mm √ × √ 中粒 0.5-0.55mm √ √ √ √ 细粒 0.1mm √ √ × × √首页>>电子教材>>本章内容第五节 沉积物的搬运方式和沉积方式 一、机械搬运和沉积作用1．牵引流的机械搬运和沉积作用2. 重力流的机械搬运和沉积作用二、溶解物质的搬运和化学沉积作用1. 胶体溶液的搬运和沉积作用2. 真溶液的搬运和沉积作用三、生物的搬运和沉积作用1．生物遗体直接沉积作用2. 生物化学沉积作用3．生物物理沉积作用一、机械搬运和沉积作用1．牵引流的机械搬运和沉积作用（1）搬运方式的类型有3种搬运方式: 滚动(图4-2C) 、跳跃(图4-2B) 、悬浮(图4-2A)。
A.滚动搬运：颗粒停留在床面上，水力作用于颗粒向上游的一面，因为底部有摩擦阻力，作用于其顶部的流水比其下部的流水速度更快，推力更大，故颗粒趋向于滚动（图4-3）。
B.跳跃搬运：颗粒顺流一边跳跃一边向前(时沉时浮)，称跳跃搬运。
引起颗粒跳跃的条件是：①底部不平，使颗粒碰撞底部障碍物或其它颗粒而激发的向上弹跳力； ②主要由流速引起的顺流推力； ③水流引起的上举力。
C.悬浮搬运：颗粒被水流带起，在长期内很难下沉，呈悬浮状态搬运。
流体作用动画演示A-1(bdld,底载荷搬运方式).mov －“见动画”A-2(sheet,席状沙的搬运).mov －“见动画”碎屑在牵引流中的搬运方式(理解)首页>>电子教材>>本章内容(2)牵引流的搬运特点和载荷牵引流的搬运方式与颗粒大小有关，而颗粒大小又与流速大小有关。
据尤尔斯特隆图解(Hjulstrom,1936)(图4-8)可以说明：砾石：起动流速比沉积临界流速大，而且随流速增大颗粒也同样增大，因此砾石很难作长距离搬运，多沿河底呈滚动式推移前进。
砂：起动流速最小，与沉积临界流速相差不大，易搬运、易沉积，最为活跃，故砂粒呈跳跃式前进。
泥和粉砂：起动流速与沉积临界流速之间差值大。
其是不易起动，一旦起动，就可以长距离搬运，一直到安静的水体中慢慢沉积下来。
(3)牵引流沉积作用形成的碎屑沉积物的分布规律牵引流中沉积物的沉积作用服从于机械沉积分异规律。
沉积分异作用的概念：按物理特征（颗粒大小、形状、比重）和化学成分，沉积物呈规律性依次沉积的现象。
划分为机械沉积分异作用和化学沉积分异作用。
机械沉积分异作用：当介质运动速度和运移能力降低时（能量降低时），被搬运的碎屑物质和粘土物质相应地按照颗粒大小、形状、比重发生分异并依次沉积的现象。
机械沉积分异作用的三种情况:随流速降低，碎屑颗粒按大小不同作有规律的沉积：近源处粗颗粒先沉积，细粒被搬运到远源处沉积，即按砾石→砂→粉砂→粘土的顺序分布（河流）。
矿物相对密度与其沉积速度成正比，在粒度相近的条件下，按矿物相对密度不同进行分异，比重大者先沉积、比重小的后沉积。
如砂金常与比其粒度粗的粗砂和细砾共生）。
金 →黄铁矿 →铬铁矿 →石英 →石墨 →琥珀 19.3 5.0 4.5 2.65 2.16 1.07首页>>电子教材>>本章内容按形状分异，粒状颗粒近源沉降，片状矿物可以搬运到较远处，与较细的粒状矿物共同沉积，故在细粒沉积岩层面上常富集较大的白云母片。
自然界存在不少与简单的机械沉积分异模式不相符的情况。
例如： 在以潮汐流占优势的潮坪上，粒度分布恰是向岸变细；砂坝或介壳沙堤的存在往往造成粗细沉积物呈交替重复分布； 由于支流的注入造成河流下游碎屑物变粗的情况也是常见的； 深海浊积岩的存在更是冲破了这一分异模式。
2. 重力流的机械搬运和沉积作用 重力流的概念如前所述。
重力流与斜坡、大量沉积物、风暴、地震等因素有关。
松散沉积物在斜坡上聚积，其位能大于与底面的摩擦阻力时，便产生流动，逐渐形成高速的重力流。
在水体中，由于盐度的差异(如河口湾中的盐水楔)和温度的差异(如冰雪融水流入湖中形成的冷流、海洋中的寒流等)形成的密度差，都可产生密度流。
含大量碎屑沉积物质的重力流是密度流的一种（高密度流体）。
重力流的沉积在一定位置上整体沉积。
在流动时，以整体形式搬运，并且有明显的边界，所以有人把重力流称为整体流。
米德尔顿和汉普顿(Middlton and Hampton,1973)对水底重力流进行了系统研究，根据颗粒的支撑机理和堆积的沉积物类型，可分成四类：泥石流、颗粒流、液化流、浊流。
重力流（瀑布）B-2(pdfmod,中等碎屑流过程).mov －“见动画”B-3(dflows,陆上的碎屑流过程).mov －“见动画”B-6(undf,重力流扇体的形成).mov －“见动画”(1)泥石流（碎屑流, debris flow）定义：是一种含有大量粗碎屑和粘土（砾、砂、泥和水相混合）、呈涌浪状前进的粘稠流体（高密度流体）。
含水量40-60%，密度为2-2.4，粘度可高达100Pa·s(纯净水仅0.001Pa·s)。
发育部位和条件：在陆上山麓环境。
坡度大于牵引流（5°左右），流速可高达1-3m/s。
在峡谷的源头处，海底扇的顶部有水下泥石流，但易被周围的水稀释，凝聚力减少，颗粒变细，逐渐失去泥石流性质。
形成机理:由“基质凝聚力”支撑，即砂砾在块体内被填隙的粘土和水的基质起着支撑和搬运动力（泥和水混合组成的杂基支撑着砂、砾使之呈悬浮状态被搬运） 。
沉积特征: 基质支撑结构的砾石质泥岩或含砾粗砂质泥岩。
(2)颗粒流（grain flow）定义：颗粒之间没有粘结力或凝聚力的流体（无凝聚力颗粒（砂、砾）所组成的重力流）。