沉积岩的形成过程和机制
2沉积岩的形成过程

2、沉积物的搬运与沉积方式
(1 )机械搬运和沉积作用:滚动、跳动、悬移三种方式搬
运,受流体力学定律所支配。
( 2 )溶解物质和沉积作用:以真溶液、胶体溶液或络合 物的方式进行搬运。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: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、内源碎屑物质以及部分
34
图. 自然界中胶体 溶液与真溶液的分 布情况
表.
自然界常见的正负胶体
正胶体 Al(OH)3 Fe2(OH)3 Cr(OH)3 Ti(Oh)4 Ce(OH)4 Cd(OH)2 CuCO3 MgCO3 CaF2
负胶体 PbS, CuS, CdS,As2S3,Sb2S S, Au, Ag, Pt 粘土质胶体,腐殖质胶体 SiO2 SnO2 MnO2 V2O5 35
沉积物重力流即 属于宾汉流体。只有 当切应力达到某一个 值(τ0)后才开始流 动。
8
(三)机械搬运与沉积作用
1、牵引流的机械搬运与沉积作用
2、重力流的搬运与沉积作用 3、冰的搬运与沉积作用 4、碎屑物质在机械搬运过程中的变化
5、空气的机械搬运和沉积作用(略)
9
(三)机械搬运与沉积作用
1、牵引流的机械搬运与沉积作用
18
垂直上举力(Py)解剖
颗粒上下存在有流速差引起的压力差。由边界底部 往上水流流速逐渐增大,颗粒上方流水断面变窄,流 速进一步加大。由伯诺利方程: P/ρ + gy + V2/2 = 常数
颗粒上下方存在一个差力差,有一定的上举力。
19
在紊流中除上述压力差外,还存在有涡流的扬举 作用(下一张幻灯片图)。
沉积岩的形成

沉积岩的形成沉积岩的形成大致可以分为四个阶段:风化和剥蚀-搬运-沉积-成岩。
1.风化和剥蚀暴露地表的岩石,经风吹雨淋,温度升降、生物破坏、大气氧化等联合影响,岩石发生物理,化学成分的变化,这种自然现象称为风化,如光滑的岩石表面变粗糙,或者产生裂缝,甚至裂成碎块或粉末。
风化产物有碎屑物质(砾石、砂、泥土等)和溶解性物质。
具有能量的介质如流水、风、冰川等将风化表层从母岩体上剥离使岩石新奇面暴露,这种作用就叫剥蚀。
2.搬运地质上把风化产物离开母岩而向新地区移动的过程称做搬运。
进行搬运的载体有流水、风、冰川等,最普遍的是流水搬运,风化产物最常见的是以碎屑物质形式搬运,此外在流水中还有溶斛形式和胶体形式的搬运。
3.沉积风化产物经过肯定时间和距离的搬运之后,由于搬运力渐渐减小或物理化学条件的转变,被搬运的物质从搬运的载体中分别,而沉积下来,形成沉积物的过程,称为沉积,搬运的途中会有部分物质沉积,河流既是搬运载体,又是沉积场所,例如:河床沙滩沉积、河岸外的泥漫滩沉积。
不同物质具有不同的沉积过程。
较粗较重的先沉积;悬浮物只有当水流进湖、海等静水区时,才会渐渐沉积下来;溶解性物质运到海洋或湖泊,随着水分的不断蒸发,溶液的浓度渐渐增大,当超过饱和状态以后,就会产生盐类沉淀.如石灰岩就是碳酸钙的沉淀。
4.成岩沉积物变成结实岩石需要一个成岩过程。
成岩过程主要包括:压实作用,胶结作用和重结晶作用。
(l)压实作用:随着沉积物一层一层地积累,沉积物的重量越来越大,孔隙会渐渐减小,孔隙中的水分渐渐被挤出,颗粒排列更加紧密,这种松散沉积物失去水分紧密排列的作用叫压实作用。
(2)胶结作用:碎屑物质沉积时,颗粒之间有孔隙,孔隙内布满着胶体溶液,随着物理化学条件的变化,难溶胶体物质沉淀在颗粒之间,把颗粒粘结起来.这就叫胶结作用,起粘结作用的物质叫胶结物,常见的胶结物有钙质、泥质、硅质、铁质等。
(3)重结晶作用:沉积物中某些细小颗粒,重结晶变为较大颗粒以及重新排列称为重结晶作用。
沉积岩的形成过程及沉积后期的作用机理

沉积岩的形成过程及沉积后期的作用机理摘要:沉积岩的形成受众多因素的控制,总的来说,包括沉积岩的原始物质、搬运和沉积作用、沉积后作用。
文章遵循唯物主义论以及物质的对立统一观念,在原始物质一节中从陆源物质、生物来源物质、深部来源物质、宇宙来源物质这几方面进行了叙述。
在搬运与沉积作用一节中从机械搬运与生物搬运两方面进行了描述,这也是沉积岩形成过程中所受到的外力作用与生物作用。
在沉积后作用这一内容中主要就同生作用、成岩作用、后生作用、表生作用就行了叙述。
总之,沉积岩的形成过程实质上就是沉积物与环境不断斗争的过程。
关键字:沉积岩形成过程沉积后期作用机理沉积岩是地壳上先形成的出露(或曾出露)的岩石,又叫叫做母岩,可以是岩浆岩、变质岩[1]。
沉积岩形成过程的讨论,是沉积岩形成理论的核心。
沉积岩石学作为一门独立的学科问世,已经几十年,至今业已形成了比较完整的体系。
五十年代初期,苏联地质界曾经开展过一次关于沉积造岩作用的原动力问题的讨论。
题目可谓大矣,但答案却很少触及问题的本质。
例如,有人认为,“沉积物或沉积岩的产生,乃是矿物质在地表的迁移过程中发生分离(分异)和混合(掺合)的复杂的相互作用的结果。
”也有人认为,“沉积作用的原动力包含在介质物质,即水圈、气圈和生物圈物质所具有的力能和岩石圈物质所具有的力能里面” [2]。
这些提法看起来大相径庭,但本质上是一样的,即离开物质的运动,表面地、片面地、形而上学地看待沉积岩的形成。
后来沉积岩形成作用的理论研究,也有了大的进展,但问题依然不少,亟待解决。
1沉积岩原始物质的形成及来源沉积岩原始物质是形成沉积岩的物质基础,其来源有四种,即陆源物质、生物源物质、深源物质及宇宙源物质[3]。
陆源物质是母岩风化作用的产物,是沉积岩原始物质最主要的来源;沉积岩的原始物质有母岩的风化产物、火山物质、有机物质以及宇宙物质等,其中母岩的风化产物是最主要的。
风化作用是地壳表层岩石的一种破坏作用。
沉积岩的形成过程及主要特征

沉积岩的形成过程及主要特征
沉积岩:是地面即成岩石在外力作用下,经过风化、搬运、沉积固结等沉积而成,其特征是:层理构造显著
扩展资料
主要特征
1、层理构造显著。
2、沉积岩中常含古代生物遗迹,经石化作用即成化石。
3、有的具有干裂、孔隙、结核等。
沉积岩形成过程
沉积岩形成过程是:风化——侵蚀——搬运——沉积——固结成岩。
具体过程可以概括为:早期形成的各类岩石(如岩浆岩、沉积岩、变质岩等)在风化和侵蚀作用下形成风化产物,这些风化物在风力或流水等外力搬运作用下,在湖泊、海洋或地表低洼处沉积,经过长期固结成岩,最终形成沉积岩。
沉积岩
沉积岩,三大岩类的一种,又称为水成岩,是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一(另外两种是岩浆岩和变质岩)。
是在地壳发展演化过程中,在地表或接近地表的常温常压条件下,任何先成岩遭受风化剥蚀作用的破坏产物,以及生物作用与火山作用的产物在原地或经过外力的`搬运所形成的沉积层,又经成岩作用而成的岩石。
简述典型的沉积岩和成因

简述典型的沉积岩和成因典型的沉积岩及其成因一、沉积岩的概念和特点沉积岩是由沉积物经过压实、胶结和固化形成的一类岩石。
沉积岩广泛分布于地球表面,占据了地壳岩石总量的75%以上。
沉积岩具有以下几个特点:首先,它们通常以层状或平行层状的方式存在,这是由于沉积物在沉积过程中逐渐堆积形成的结果;其次,沉积岩中包含丰富的化石和古地理信息,这些化石和古地理信息有助于研究地球历史和生物演化;最后,沉积岩的成因复杂多样,可以通过分析岩石中的沉积结构和沉积物的特征来推断沉积环境和沉积过程。
二、典型的沉积岩及其成因1. 砂岩砂岩是由砂粒经过堆积、压实和胶结而形成的沉积岩。
砂岩的成因主要与河流、海滩、沙漠等环境有关。
在河流中,砂岩是由河水带来的砂粒在河床和河岸处堆积形成的;在海滩环境中,砂岩是由海浪冲刷和沉积的沙粒堆积形成的;在沙漠环境中,砂岩是由风力搬运和沉积的沙粒堆积形成的。
2. 石灰岩石灰岩是由碳酸钙沉积物经过胶结和固化而形成的沉积岩。
石灰岩的成因主要与海洋和湖泊环境有关。
在海洋中,石灰岩通常是由海洋生物的遗骸、贝壳和珊瑚等有机物质沉积形成的;在湖泊中,石灰岩通常是由湖水中的溶解碳酸钙沉积形成的。
3. 煤岩煤岩是由植物残体经过压实、胶结和煤化而形成的沉积岩。
煤岩的成因主要与沼泽和湖泊环境有关。
在沼泽环境中,植物残体经过长时间的压实和部分分解形成腐殖质,然后通过埋藏和煤化作用形成煤岩;在湖泊环境中,湖水中的悬浮有机物质在缺氧条件下沉积并经过压实和煤化形成煤岩。
4. 页岩页岩是由粘土和细粒沉积物经过压实和固化而形成的沉积岩。
页岩的成因主要与湖泊和海洋环境有关。
在湖泊环境中,细粒沉积物在湖底堆积并经过压实形成页岩;在海洋环境中,海底的粘土和细粒沉积物在缺氧条件下沉积并经过压实和胶结形成页岩。
三、沉积岩的意义和应用沉积岩在地球科学研究和经济应用中具有重要意义。
首先,沉积岩中的化石和古地理信息有助于研究地球历史和生物演化,为地质学、古生物学和古地理学提供了重要的研究对象;其次,沉积岩中的矿产资源丰富,如煤、石油、天然气等,为能源工业和化工工业提供了重要的原材料;最后,沉积岩的地质特征和沉积环境有助于地质勘探和环境评价,为石油勘探、水资源开发和环境保护提供了重要的科学依据。
沉积岩的成因

沉积岩的成因沉积岩是由原来地表的河流湖泊中的水沉积到湖盆中,并经过固结成岩作用而形成的。
它具有层理清晰,分选好,块体边界清楚的特点,常见于湖泊、沼泽、海岸及山麓等沉积环境中。
根据沉积物中矿物颗粒的大小和分选程度的不同,可将沉积岩分为砂岩、砾岩、石灰岩、页岩、硅质岩、煤和油页岩等。
一、沉积岩的成因沉积岩的成因主要分为三个方面:一是自然条件的改变而引起沉积作用,如冲积、洪积和海洋倾泻等;二是生物作用,如介壳的遗迹,海藻、有孔虫等的遗迹;三是人类的生产活动也会造成沉积作用。
沉积岩按照其成因可以分为: 1、按沉积物的颗粒大小可分为: 2、按沉积物中矿物颗粒的形状和颗粒大小可分为: 3、按沉积物中矿物颗粒的形状可分为: 4、按沉积物中矿物颗粒的形状还可分为: 5、按沉积物中矿物颗粒的形状还可分为: 6、按沉积物中矿物颗粒的形状还可分为:沉积岩中含有丰富的化学元素,这些化学元素不是在岩浆中混合喷出的,而是沉积在原地,经过复杂的地质过程形成的。
①在风化壳的基础上,首先出现碎屑沉积物,由于水流搬运能力的增强,碎屑物逐渐减少,这时就会沉积大量的粗碎屑物,称为砂岩。
②继之在风化壳的基础上,由于受到水流的冲刷作用和侵蚀作用,产生大量碎屑物,碎屑物越来越多,在底部或者顶部就会形成含有各种化石的碎屑岩层,称为沉积岩。
③当风化壳沉积物中的化石数量达到一定程度后,就不再有新的化石出现,即为该区域的最后阶段,最终形成沉积岩。
④沉积岩可以进一步地按照沉积物的矿物成分、化学成分、碎屑的性质、沉积作用的规模和次序等来划分。
②在陆地或浅海环境下,有机质含量较高,这时的沉积物主要是泥质沉积物和生物礁。
③在深海环境下,有机质含量低,这时的沉积物主要是碳酸钙、磷酸钙和生物灰岩。
④在浅海环境下,由于缺氧,氧化还原电位低,生物难以生存,只有钙质沉积物可以生长,这时的沉积物是硅质岩。
⑤在深海环境下,由于生命的生存,在深海底部,还会有沉积物形成。
⑥在陆地环境下,由于缺氧,导致了有机物的分解,沉积物为陆相碎屑沉积物和海相生物礁。
沉积岩的形成

沉积岩的形成
沉积岩是一种由岩层沉积物经过长时间的压实和固化形成的岩石类型。
它们通常是由岩层中的沙子、泥土、碎石和有机物的沉积物堆积而成。
沉积岩的形成过程可以分为以下几个步骤:
沉积:在水体、湖泊、河流、海洋或湿地中,沉积物会逐渐堆积。
这些沉积物包括砂子、泥土、碎石、植物残骸等。
压实:随着时间的推移,沉积物的上方会有更多的沉积物堆积,增加了上方的压力。
这种压力会使下方的沉积物逐渐固化并变得更加紧密。
固化:压实后,沉积物中的水分会缓慢排出,沉积物中的颗粒会互相粘结在一起。
这种粘结使沉积物逐渐变成了岩石。
变质:在一些情况下,沉积岩还可能经历变质作用。
当岩层深埋在地壳中,受到极高的温度和压力作用时,沉积岩会发生物理和化学变化,形成新的岩石类型。
常见的沉积岩包括砂岩、泥岩、页岩、石灰岩等。
它们在地质学和工程领域具有重要的应用价值,如作为建筑材料、石油和矿产资源的储集层等。
论述沉积岩的形成过程

论述沉积岩的形成过程
沉积岩是一种以特定条件下沉积物及其成分组成的岩石,它们可被分为四类:碎屑岩、碳酸盐岩、陶粒岩和滑石岩。
它们形成的过程受到不同构造环境和沉积环境的影响,由几个基本步骤组成:物质源、运动、沉积和结晶。
首先,物质源是沉积岩形成的根源。
包括各种来源,如水来源物质,如悬浮物和溶解物;风来源物质,如粉尘和砂粒;以及有机物质,如植物或动物的残余物。
其次,运动是沉积岩形成的关键步骤。
当运动的动力来源如洪水、海浪和湍流的冲刷作用,碎片和颗粒物质将被运动到汇集处,形成沉积物。
接下来,沉积是沉积岩形成的基础。
在沉积过程中,沉积物将积累在汇聚处,根据沉积环境,沉积物可分为水沉积物、地下沉积物、空中沉积物和构造陷落物等。
最后,结晶是沉积岩形成的重要特征,也是沉积岩与其他岩石的显著区别。
在结晶过程中,地层条件产生的复杂反应使沉积物经历改变,最终形成沉积岩。
以上只是沉积岩形成的一般步骤,但是在不同的构造和沉积环境中,沉积岩形成的过程并不同,有时需要其他构造作用,如浮游生物参与碳酸盐岩的结晶,以及物理或化学变形作用导致沉积岩的结晶。
总之,沉积岩的形成是一个复杂而博大的过程,需要物质源、运动、沉积和结晶这几个基本步骤,但也会受到构造环境和沉积环境的
影响,其不同的形成过程将影响沉积岩的特征和质量,揭示地质历史发展规律,是探究海洋地质背景的重要途径。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
沉积岩的形成过程和机制
沉积岩的形成过程一般可以分为先成岩石的破坏(风化作用和剥蚀作用)、搬运作用、沉积作用和硬结成岩作用等几个互相衔接的阶段。
但这些作用有时是错综复杂和互为因果的,如岩石风化提供剥蚀的条件,而岩石被剥蚀后又提供继续风化的条件;风化、剥蚀产物提供搬运的条件,而岩石碎屑在搬运中又可作为进行剥蚀作用的“武器”;物质经搬运而后沉积,而沉积物又可受到剥蚀破坏重新搬运,等等。
1、风化作用:
地壳表层岩石(母岩)在大气、水、生物、冰川等地质营力的作用下,使得岩石松散、破碎、分解的地质作用。
其产物为各种岩石碎屑、矿物碎屑、生物碎屑和溶解物质。
1)物理风化:主要发生机械破碎,而化学成分不改变的风化作用。
主要影响因素有:温度变化、晶体生长、重力作用、生物的生活活动(人类活动)、水、冰及风的破坏作用。
物理风化总趋势是使母岩崩解,产生不同尺度岩石碎屑和矿物碎屑。
2)化学风化: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,使其分解而产生新矿物的过程。
主要影响因素:水、二氧化碳、有机酸等。
化学风化总趋势:不仅使母岩破碎,而且使其矿物成分和化学成分发生本质的改变,同时在表生条件下形成粘土物质、各种氧化物和化学沉淀物质如:各种粘土矿物,赤铁矿、褐铁矿、铝土矿、煫石(SiO2)等氧化物及碳酸盐矿物等。
3)生物风化:在岩石圈的上部、大气圈的下部和水圈的全部,几乎到处都有生物存在。
因此生物,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,也有间接的作用。
主要影响因素有细菌、O2、CO2、有机酸。
生物风化途径:氧化还原反应、吸附作用、络合物作用。
2、搬运与沉积作用
沉积物发生的搬运和沉积的地质营力:主要是流动水和风为主,其次是冰川、重力和生物。
由于沉积物性质的差异,常见的搬运方式有:机械搬运和沉积、化学搬运和沉积、生物搬运和沉积。
1)机械搬运和沉积:
A.流水的机械搬运和沉积作用。
流水把处于静止状态的碎屑物质开始搬运走所需要的流速叫做开始搬运流速,开始搬运流速要大于继续搬运业已处于搬运状态的碎屑物质所需的流速,即继续搬运流速。
一般来说,开始搬运流速要大于继续搬运流速。
B.空气的搬运与沉积作用。
只能搬运碎屑颗粒,搬运能力小,以跳跃搬运形式为主且受地形和地物影响大。
C.冰川的搬运与沉积作用。
流动方式是塑性流动和滑动,搬运能力巨大;
搬运对象为碎屑颗粒,沉积位置在雪线以下——冰渍物,经流水改造,形成冰水沉积。
2)化学搬运和沉积:
A.胶体的搬运与沉积作用。
由于胶体自身的特点,当其处于稳定状态时,就是胶体的搬运状态;当条件发生变化,胶体失去稳定性时,胶
体发生凝絮作用,即沉积作用。
B.真溶液的搬运与沉积作用。
可溶物质的溶解与沉淀作用主要取决于溶解度;溶液中的某种物质浓度达到过饱和,则发生沉淀作用(沉积);
反之,则发生溶解作用(搬运)。
3)生物的搬运和沉积:
生物的搬运作用既可是物理方式也可是化学方式,生物沉积作用包括生物遗体的沉积和生物化学沉积。
前者指生物死亡后,其骨骼、硬壳堆积形成磷质岩、硅质岩和碳酸盐岩等;后者指生物在新陈代谢中引起周围介质物理化学条件的变化,从而引起某些物质的沉淀。
3、成岩作用
岩石的风化剥蚀产物经过搬运、沉积而形成松散的沉积物,这些松散沉积物必须经过一定的物理、化学以及其他的变化和改造,才能形成固结的岩石。
这种由松散沉积物变为坚固岩石的作用叫做成岩作用。
广义的成岩作用还包括沉积过程中以及固结成岩后所发生的一切变化和改造。
1)压固作用。
在沉积物不断增厚的情况下,下伏沉积物受到上覆沉积物的巨大压力,使沉积物孔隙度减少,体积缩小,密度加大,水分排出,从而加强颗粒之间的联系力,使沉积物固结变硬。
这种作用对粘土岩的固结有更显著的作用,其孔隙度可以由80%减少到20%。
同时,上覆岩石的压力使细小的粘土矿物形成定向排列,从而常使粘土岩具有清晰薄层层理。
2)脱水作用。
在沉积物经受上覆岩石强大压力的同时,温度也逐渐增高,在压力和温度的共同作用下,不仅可以排出沉积物颗粒间的附着水,而且还使胶体矿物和某些含水矿物产生失水作用而变为新矿物,例如SiO2·nH2O(蛋白石)变成玉髓(SiO2),Fe2O3·nH2O(褐铁矿)变为赤铁矿(Fe2O3),石膏(CaSO4·2H2O)变为硬石膏(CaSO4)等。
矿物失水后,一方面使沉积物体积缩小,另方面使其硬度增大。
3)胶结作用。
沉积物中有大量孔隙,在沉积过程中或在固结成岩后,其中被矿物质所填充,从而将分散的颗粒粘结在一起,称为胶结作用。
最常见的胶结物有硅质(SiO2)、钙质(CaCO3)、铁质(Fe2O3)、粘土质、火山灰等。
这些胶结物质可以来自沉积物本身,也可以是由地下水带来的。
砾和砂等经胶结作用可形成砾岩、砂岩,所以胶结作用是碎屑岩的主要成岩方式。
4)重结晶作用。
沉积物在压力和温度逐渐增大情况下,可以发生溶解或局部溶解,导致物质质点重新排列,使非晶质变成结晶物质,这种作用称重结晶作用。
重结晶后的岩石,孔隙减少,密度增大,岩石的坚固性也增强了。
重结晶作用对于各类化学岩、生物化学岩来说,是重要的成岩方式。