第一章 沉积物的来源
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2 第一章沉积岩形成过程
1.2 碎屑的搬运与沉积
（4）碎屑物质在流水搬运过程中的变化
①矿物成分 随搬运距离增加，不稳定组分（长石、铁镁矿物等）减少，稳
定组分（石英等）相对增加。
②粒度和分选 随着搬运距离的增加，碎屑颗粒逐渐变小，并且颗粒的大小趋 向于一致，即，分选程度增加。
③ 颗粒形状 随搬运距离增加，颗粒的磨圆程度越接近于球形的程度，一般
重力流(gravity flow)： 浊流（turbidites flow） 泥石流 (debris flow)、 颗粒流(grain flow)、 液化沉积物流(fluidized sediment flow） 冰川、风
1.2 沉积物的搬运与沉积
1.2.1 机械搬运与沉积作用 1.2.1.1 牵引流的搬运与沉积作用
1）粒径小于0.1mm的砂，随流速 增加出现的底形依次为：无运动—波 纹—上平底—逆向沙丘；
2）粒径0.2—0.6mm的砂，随流速 增加出现的底形依次为：无运动—波
纹—沙丘—上平底—逆向沙丘；
3）0.6—2mm的砂，随流速增加出 现的底形依次为：无运动—下平底—
波纹—沙丘—上平底—逆向沙丘；
4）0.5—0.6mm区间关系复杂，表 现为波纹区与下平底区指状交叉，出 现无运动—波纹—下平底—沙丘—上 平底—逆向沙丘。
第一章 沉积岩的形成过程
1.1 沉积物的来源 1.2 沉积物的搬运与沉积 1.3 沉积分异作用 1.4 成岩作用 1.5 沉积岩的分类
1.1 沉积物的来源
陆源
深源
沉积物
宇宙源
生物源
1.1 沉积物的来源
形成沉积岩的物质基础——沉积物的四种来源 陆源物质—母岩风化的产物 生物源物质—生物残骸和有机物质 深源物质—火山碎屑和深部卤水 宇宙源物质—陨石
第1章沉积物的来源
破碎阶段(碎屑阶段) 饱和硅铝阶段 酸性硅铝阶段(粘土型风化作用)
铝铁土阶段(红土型风化作用)
4. 母岩风化产物的类型
（ Types of weathering products of various rocks ）
1. 碎屑残留物质：母岩的岩石碎屑或矿物碎屑。
2. 新生成的矿物：主要是在化学风化作用过程中 新生成的一些矿物，如水白云母、高岭石、蒙脱石、 蛋白石和铝土矿等。
性斜长石。 （P11，表1-1）
K[AlSi3O3] (钾长石)
K<1Al2[(Si，Al) 4O10][OH] 2·nH2O (水白云母 )
最先析出的成分是钾， 其次是硅，最后才是 铝
Al4[Si4O10][OH] 8 (高岭石 )
SiO2·nH2O (蛋白石) / Al2O3·nH2O (铝土矿)
一、 生物来源的沉积物
生物遗体，包括：
1. 无机成分为主的生物残骸，即硬体部分。成分大部分是碳酸盐质（主 要是方解石和文石）、少部分是磷酸盐质（碳氟磷灰石）和硅质（蛋白石 及其重结晶的玉髓、石英），是内源沉积岩的重要成分之一。
2. 有机生物残体，即动植物的软体（有机质）。主要由碳、氢、氧、氮 、硫、磷等元素组成的碳氢化合物，也称有机物。产物有（1） 不溶物质 －干酪根（2）可溶物质（溶于有机酸）烃、沥青等
二、风化过程中元素的析出顺序
1. 母岩在化学风化过程中表现为某些元素的淋滤分散和 另外一些元素的残积富集两个方面。
2. 各种元素在特定的风化条件下迁移能力是不一样的， 因而造成各种元素按一定顺序从母岩中分离出来——即元素 的风化分异。
3. 前苏联学者雷波诺夫(1934)首先根据河水中元素的含量 与该河流域的岩石中相应元素的含量相比较的办法，了解各 种元素迁移的相对活动性，并得出了元素迁移序列。
铝铁土阶段(红土型风化作用)
4. 母岩风化产物的类型
（ Types of weathering products of various rocks ）
1. 碎屑残留物质：母岩的岩石碎屑或矿物碎屑。
2. 新生成的矿物：主要是在化学风化作用过程中 新生成的一些矿物，如水白云母、高岭石、蒙脱石、 蛋白石和铝土矿等。
性斜长石。 （P11，表1-1）
K[AlSi3O3] (钾长石)
K<1Al2[(Si，Al) 4O10][OH] 2·nH2O (水白云母 )
最先析出的成分是钾， 其次是硅，最后才是 铝
Al4[Si4O10][OH] 8 (高岭石 )
SiO2·nH2O (蛋白石) / Al2O3·nH2O (铝土矿)
一、 生物来源的沉积物
生物遗体，包括：
1. 无机成分为主的生物残骸，即硬体部分。成分大部分是碳酸盐质（主 要是方解石和文石）、少部分是磷酸盐质（碳氟磷灰石）和硅质（蛋白石 及其重结晶的玉髓、石英），是内源沉积岩的重要成分之一。
2. 有机生物残体，即动植物的软体（有机质）。主要由碳、氢、氧、氮 、硫、磷等元素组成的碳氢化合物，也称有机物。产物有（1） 不溶物质 －干酪根（2）可溶物质（溶于有机酸）烃、沥青等
二、风化过程中元素的析出顺序
1. 母岩在化学风化过程中表现为某些元素的淋滤分散和 另外一些元素的残积富集两个方面。
2. 各种元素在特定的风化条件下迁移能力是不一样的， 因而造成各种元素按一定顺序从母岩中分离出来——即元素 的风化分异。
3. 前苏联学者雷波诺夫(1934)首先根据河水中元素的含量 与该河流域的岩石中相应元素的含量相比较的办法，了解各 种元素迁移的相对活动性，并得出了元素迁移序列。
第一章 沉积岩的形成过程
二、化学搬运和沉积
搬运对象：溶解于水的化学物质
溶解物质在自然界中存在的方式：胶体和真溶液
在自然界中胶体溶液与真溶液的分布情况示意图
二、化学物质的搬运和沉积
1) 胶体的搬运与沉积作用 胶体：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。 胶体质点一般介于1～100μm之间，多呈分子
状态。 胶体质点带有电荷。
常见成岩作用现象
1. 压实作用(compaction):静压力下沉积物排气、排水、体积缩小、孔 隙度降低、密度增加。压溶作用(pressure-solution):压力下沉积物 颗粒间或沉积岩内部发生溶解。如，缝合线构造，是压实作用的极限 状态
2. 胶结作用(cementation):孔隙水过饱和沉淀出矿物质（胶结物 cement),将沉积物粘结成岩石。
成岩作用阶段的划分和对比
三、有关术语的阐明
1. 埋藏成岩作用（buried diagenesis）：碎屑 沉积物随埋深增加，主要由于机械压实作 用和化学胶结作用，致使岩石逐渐变致密、 孔隙度减小、物性变差等一系列物理和化 学变化直到变质作用。
2. 沉积后作用（postsedimentationprocess）： 泛指沉积物形成以后到沉积岩遭受风化 作用和变质作用以前这一演化阶段的所 有变化和作用
碎屑物质是构成陆源碎屑岩的主要成分
溶解物质是构成内源沉积岩的主要物质成分
6、沉积物的其它来源Other sources of sediments
1. 生物成因的沉积物：生物遗体，一部分为无 机成分为主的生物残骸，另一部分为有机生 物残体，即动植物的软体（有机质）。
2. 深部来源的沉积物：由火山爆发作用带到地 表或水下的火山碎屑物，沿深断裂流出地表 或注入地下的热卤水、温泉、热气液等。
沉积物来源与分布规律研究
沉积物来源与分布规律研究沉积物是地球表面的一种重要地质物质，其来源和分布规律对于理解地球演化和环境变化具有重要意义。
本文将就沉积物的来源和分布规律展开讨论，并探索其相关研究。
首先，沉积物的来源主要包括岩石风化、河流运输、海洋沉积等多种途径。
其中，岩石风化是最主要的沉积物来源之一。
当岩石受到气候、风化作用和生物破坏等多种因素的影响时，其物质组成会发生变化，形成风化产物。
这些风化产物经过溶解、悬浮、沉降等过程最终沉积到地表，形成沉积物。
其次，河流运输是沉积物形成的另一重要途径。
河流在其流经的流域内携带了大量的悬浮颗粒物和溶解质，其中包括岩石颗粒、泥沙、有机碎屑等。
这些颗粒物在河流水的托力下被搬运和运输，并在河床沉积下来。
不同类型的水流速度和携带能力会影响沉积物的分布和组成。
另外，海洋沉积也是沉积物形成的重要途径。
海洋中的沉积物主要来自陆地输入以及海洋生物遗物的沉积。
陆地输入的沉积物主要通过风吹、河流输运进入海洋，而生物遗物主要是指死亡的生物体，如贝壳、骨骼等。
这些沉积物在海洋中逐渐沉积下来，形成了海底沉积物。
沉积物的分布规律受到多种因素的影响。
首先，沉积物分布与地质构造密切相关。
地壳运动所形成的山脉、盆地等地貌对沉积物的堆积和分布有重要影响。
在山脉周围，沉积物相对更为丰富；而在盆地中，由于物质的沉积和堆积，沉积物较为储存。
其次，气候是影响沉积物分布的重要因素之一。
气候直接影响岩石的风化和侵蚀速度，从而影响悬浮颗粒物的输入和分布。
例如，在干旱地区，风化和侵蚀作用强烈，悬浮颗粒物输入丰富；而在湿润地区，风化作用较弱，相对缺乏悬浮颗粒物。
另外，海洋环流也会对沉积物的分布产生影响。
海水的流动和携带能力会决定沉积物是否能够在海洋中输运和沉积。
例如，强大的洋流和暖流会带来更多沉积物，而寒流和潜流则可能减少沉积物的输运和沉积。
最后，生物活动也对沉积物的分布有一定影响。
生物的生长和死亡过程会释放出有机物和无机碎屑，这些物质在逐渐沉积后形成了有机质含量相对较高的沉积物。
沉积物的来源
风化作用是地壳表层岩石的一种破坏作用。
5
风化作用按其性质可分为三种类型：
➢ ①物理风化作用——由各种因素造成岩石发生机械 破碎，而没有成分的改变。 母岩经过物理风化作用形成的碎屑矿物为陆源碎屑 矿物。 eg.温度变化、晶体生长、根劈、潜穴、重力等。
➢ ②化学风化作用——母岩的矿物在富含O2、CO2、H2O 和有机质等条件下发生化学分解，一部分被带定， 一部分形成新生矿物，这种作用叫做化学风化作用。 常见的化学风化作用有氧化作用、水化作用、水解 作用和酸解作用。
铝铁土阶段(红土型风化作用)
11
三、各种造岩矿物稳定性
石英（quartz）：主要的造岩矿物，在 风化作用中稳定性极高，它几乎不发生化学溶 解作用，一般只发生机械破碎作用。
12
长石（feldspar）：稳定性次于石英，风 化稳定性由高到低的顺序是：钾长石、多钠的 酸性斜长石、中性斜长石、基性斜长石。
惰性(微弱迁移元素) (Kx<n·10-1)：Fe， Al，Ti，Sc，Y，…
几乎不迁移元素(Kx=n·10-10)：Si(石英)
10
2、母岩风化的阶段性 波雷诺夫根据元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 。
破碎阶段(碎屑阶段)
饱和硅铝阶段
酸性硅铝阶段(粘土型风化作用)
第一章 沉积物的来源
1
第一节 概述
组成沉积岩的沉积物质来源：
1、陆源物质——母岩的风化产物 2、生物源物质——生物残骸和有机物质 3、深源物质——火山碎屑物质和深部卤水 4、宇宙源物质——陨石
2
沉积岩的形成及其形成后的演化的全部历史过 程大致可分为以下几个阶段：
1、沉积岩原始物质（主要是母岩风化产物） 的形成阶段
5
风化作用按其性质可分为三种类型：
➢ ①物理风化作用——由各种因素造成岩石发生机械 破碎，而没有成分的改变。 母岩经过物理风化作用形成的碎屑矿物为陆源碎屑 矿物。 eg.温度变化、晶体生长、根劈、潜穴、重力等。
➢ ②化学风化作用——母岩的矿物在富含O2、CO2、H2O 和有机质等条件下发生化学分解，一部分被带定， 一部分形成新生矿物，这种作用叫做化学风化作用。 常见的化学风化作用有氧化作用、水化作用、水解 作用和酸解作用。
铝铁土阶段(红土型风化作用)
11
三、各种造岩矿物稳定性
石英（quartz）：主要的造岩矿物，在 风化作用中稳定性极高，它几乎不发生化学溶 解作用，一般只发生机械破碎作用。
12
长石（feldspar）：稳定性次于石英，风 化稳定性由高到低的顺序是：钾长石、多钠的 酸性斜长石、中性斜长石、基性斜长石。
惰性(微弱迁移元素) (Kx<n·10-1)：Fe， Al，Ti，Sc，Y，…
几乎不迁移元素(Kx=n·10-10)：Si(石英)
10
2、母岩风化的阶段性 波雷诺夫根据元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 。
破碎阶段(碎屑阶段)
饱和硅铝阶段
酸性硅铝阶段(粘土型风化作用)
第一章 沉积物的来源
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第一节 概述
组成沉积岩的沉积物质来源：
1、陆源物质——母岩的风化产物 2、生物源物质——生物残骸和有机物质 3、深源物质——火山碎屑物质和深部卤水 4、宇宙源物质——陨石
2
沉积岩的形成及其形成后的演化的全部历史过 程大致可分为以下几个阶段：
1、沉积岩原始物质（主要是母岩风化产物） 的形成阶段
沉积物的来源
沉积物的来源第一章 沉积物的来源第一节 概述物源区 原始沉积物质↓搬运和沉积作用 原始物质的形成阶段沉积区 松散的沉积物↓成岩作用 沉积物的搬运和沉积作用阶段 埋藏区 沉积岩 沉积后作用阶段原始沉积物质⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧←+←←←陨石宇宙源物质深层卤水火山物质深源物质生物残骸及有机质生源物质生物源母岩风化产物陆源物质/组成沉积岩的原始沉积物质来源有：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧陨石———）宇宙源物质（深部卤水—火山喷发碎屑物质的———深源物质生物残骸的有机质———）生物源物质（—母岩的风化产物———）陆源物质（4)3(21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。
物源区（母岩区）：物源（母岩）分布的地区。
第二节 沉积物的主要来源——母岩风化产物一、风化作用概述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。
根据作用的性质和因素不同⎪⎩⎪⎨⎧生物风化作用化学风化作用物理风化作用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）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。
（水结冰使岩石裂缝扩大图示）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。
沉积学原理讲义
沉积学原理
主讲教师：王兴志
第一章 绪论
第一节 相关概念
一 沉积岩、沉积岩石学、沉积相、沉积环境、沉积学 （一）沉积岩（sediment rocks）
在地表条件下，母岩的风化产物、生物、火山物和宇宙 物等沉积岩的原始物质经过搬运、沉积和成岩作用等形成的 一类岩石。一般先形成疏松沉积物（sediments），再经埋藏 改造在地下不很深处形成沉积岩；有时在地表条件下，由胶 结作用也可形成沉积岩。
第一章 绪论
第二节 研究现状及发展趋势
二、建立了多种相模式
河流相模式
三角洲相模式
第一章 绪论
第二节 研究现状及发展趋势
二、建立了多种相模式
碳酸盐台地相模式
第一章 绪论
第二节 研究现状及发展趋势
三、成岩作用研究的新进展 （1）埋藏溶蚀作用的提出为深部储集空间的寻找奠定了理论基础
第一章 绪论
第二节 研究现状及发展趋势
5.结构成因的分类
根据具有成因意义的结构组分对岩石进行分类命名。 6.能量观点的引人。
第一章 绪论
第二节 研究现状及发展趋势
一、新理论的不断出现 7.诸多白云岩成因理论的出现 由于白云岩具有良好的油气储集能力，对其成因的研究尤为重视， 先后提出了多种成因模式，为不同成因白云岩的寻找奠定了理论基础。 8.建立了专门研究生物化石的学科—化石岩石学。
粘土矿物多是铝硅酸盐矿物、铁镁矿物和火山玻璃等的水解产物， 不同的原生矿物、不同的气候条件和风化作用持续时间的不同，可形成 不同的粘土矿物。
如钾长石的风化过程：
K〔AlSiO8〕
钾长石
部分K2＋、Si4＋和Al3＋的带出和 H20的带入 Al3＋的全部带出
KAl2〔（Si，Al）4O10〕n 〔H2O〕
主讲教师：王兴志
第一章 绪论
第一节 相关概念
一 沉积岩、沉积岩石学、沉积相、沉积环境、沉积学 （一）沉积岩（sediment rocks）
在地表条件下，母岩的风化产物、生物、火山物和宇宙 物等沉积岩的原始物质经过搬运、沉积和成岩作用等形成的 一类岩石。一般先形成疏松沉积物（sediments），再经埋藏 改造在地下不很深处形成沉积岩；有时在地表条件下，由胶 结作用也可形成沉积岩。
第一章 绪论
第二节 研究现状及发展趋势
二、建立了多种相模式
河流相模式
三角洲相模式
第一章 绪论
第二节 研究现状及发展趋势
二、建立了多种相模式
碳酸盐台地相模式
第一章 绪论
第二节 研究现状及发展趋势
三、成岩作用研究的新进展 （1）埋藏溶蚀作用的提出为深部储集空间的寻找奠定了理论基础
第一章 绪论
第二节 研究现状及发展趋势
5.结构成因的分类
根据具有成因意义的结构组分对岩石进行分类命名。 6.能量观点的引人。
第一章 绪论
第二节 研究现状及发展趋势
一、新理论的不断出现 7.诸多白云岩成因理论的出现 由于白云岩具有良好的油气储集能力，对其成因的研究尤为重视， 先后提出了多种成因模式，为不同成因白云岩的寻找奠定了理论基础。 8.建立了专门研究生物化石的学科—化石岩石学。
粘土矿物多是铝硅酸盐矿物、铁镁矿物和火山玻璃等的水解产物， 不同的原生矿物、不同的气候条件和风化作用持续时间的不同，可形成 不同的粘土矿物。
如钾长石的风化过程：
K〔AlSiO8〕
钾长石
部分K2＋、Si4＋和Al3＋的带出和 H20的带入 Al3＋的全部带出
KAl2〔（Si，Al）4O10〕n 〔H2O〕
沉积物的来源
（6）碳酸盐矿物：方解石<白云石，但总的来说， 易溶于H2CO3、硬度小、解理发育，易发生机械破 碎。故沉积岩中极少见碳酸盐矿物以陆源碎屑而 保留下来。 （7）金属硫化物：抗风化能力很低，黄铁矿、方 铅矿>磁铁矿、闪锌矿、辉铜矿 硫化物→硫酸盐→氢氧化物、含氧盐。 （8）有机质：抵抗风化能力低，进入沉积物中的 有孢子（外壁），角质层，树脂等。 （9）重矿物（参见P15表1-3）
可按作用性质和因素的不同分为： 1、物理风化作用 2、化学风化作用 3、生物风化作用
1．物理风化作用—岩石只发生机械破碎，而没有 成分上的变化，即变成碎屑物质。 2．化学风化作用—矿物发生分解，分解出来的元 素有一部分被地表水和地下水带走，其余部分成 为在地表条件下的稳定新生矿物。 从本质上讲：化学风化就是富含O2、CO2的水 （雨水和土壤水）以及有机酸与矿物发生化学反 应的过程。 通常，机械破碎作用和化学分解作用并不是孤立 进行的，而是相互联系、相互促进和相互影响。 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条件。
五、生物来源的沉积物
生物死亡后其遗体在原地堆积或搬运到异地沉积 下来，成为沉积物的一部分。遗体包括：1、硬 体——化石（动物的外壳和骨骼、以及藻类植物 Ca化遗体）；2、软体——有机质。 1．硬体：矿物成分大部分是碳酸盐质（方解石、 文石等）；少部分属磷酸盐质、硅质（蛋白石、 玉髓、石英） 2．有机质：作为化石燃料的有机质包括石油、天 然气、沥青、油页岩、煤，分散于沉积物中。 沉积岩中有机质总含量：3.8×1015吨，其中煤 6×1012吨，石油0.2×1012吨，页岩中3.6×1015吨。 （J.M.Hunt. 1862）
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2. 沉积作用阶段划分：
（1）沉积阶段
风化作用阶段：母岩的风化可视为沉积岩形成过程的第一阶段，这是因 为沉积物极大部分来自母岩的风化产物。 搬运和沉积作用阶段：风化产物除少部分残留原地外，极大部分都被搬 运到沉积盆地中沉积下来。
（2）沉积期后阶段
同生作用阶段：沉积物沉积下来后还与沉积介质（底层水）
一般影响元素迁移能力的因素有
（1）元素自身的原子和离子特性
（2）含有该元素的矿物特征和它对于风化作用的抵抗能力
（3）介质的pH和Eh值 （4）生物及气候条件影响
三、各种造岩矿物的风化及其产物
（Weathering and products of various rock-forming minerals）
有机物除了集中堆积形成石油、天然气、沥青、油页岩和煤以外，大 量是分散在沉积岩中。亨特（1962）计算沉积岩中有机物总量为3.8×1015t ，以富集状态存在于煤和石油中的有机物分别为6×1012t和0.2×1012t。在 页岩中所含的有机物高达3.6×1015t
二、 深部来源的沉积物
由火山爆发作用西比纪 花岗闪长岩的风化剖面
3、母岩风化的阶段性
波雷诺夫根据元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 。
破碎阶段(碎屑阶段) 饱和硅铝阶段 酸性硅铝阶段(粘土型风化作用) 铝铁土阶段(红土型风化作用)
4. 母岩风化产物的类型
基性和超基性侵入岩主要由较易风化的橄榄石、辉石、基性斜长石组成，
远比花岗质岩石易风化 火山岩及火山碎屑岩由于含有相当多的甚至大量的玻璃质或火山灰，故
其风化速度相当快
2. 沉积岩的风化：
情况比较简单，其中以蒸发岩最易溶解、最易风化，碳酸盐岩次之，粘
土岩、石英砂岩、硅岩等最难风化
花 岗 岩 的 风 化 及 其 产 物
云母（mica）： 白云母抗风化能力较强
白云母在风化过程中，主要是析出钾和加入水，先变成水 白云母，最后变为高岭石 黑云母的抗风化能力比白云母差得多。黑云母遭受风化后
，钾、镁等成分首先析出，同时加入水，转变为绿泥石、褐铁 矿等
橄榄石、辉石、角闪石等镁硅酸盐矿物抗风化能
力低。 这些矿物在风化产物中保留较少，故在沉积岩中 较少见。
第一节 概述
1. 组成沉积岩的沉积物来源： （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——火山随屑物质和深部卤水
（4）宇宙物质——陨石
母岩：地表先成的岩石，它们的风化作用的产物是沉积物最主要的来源， 母岩可以是岩浆岩或变质岩，也可以是先成的沉积岩。 物源区：供给沉积物来源的地区，也即母岩存在的地区称作物源区。 也称供给区或陆源区
断裂流出地表或注入地下的热卤水、温泉、热气液等。
三、 宇宙来源的沉积物
从宇宙空间落到地球上的陨石及其尘埃。
通古斯陨石（240万美金）
SL75鹅卵石状的陨石
重点
• 沉积岩概念 • 沉积岩石学研究任务 • 风化作用概念及类型 • 沉积物来源
生物风化作用（biological weathering ）
化学风化作用（chemical weathering ）
岩石中所含的礦物或化學成份发生变化，水和氧兩種物質，是促进化学 風化主要的因素。
人类风化作用（chemical weathering ）
二、风化过程中元素的析出顺序
1. 母岩在化学风化过程中表现为某些元素的淋滤分散和 另外一些元素的残积富集两个方面。
（ Types of weathering products of various rocks ）
1. 碎屑残留物质：母岩的岩石碎屑或矿物碎屑。
2. 新生成的矿物：主要是在化学风化作用过程中 新生成的一些矿物，如水白云母、高岭石、蒙脱石、 蛋白石和铝土矿等。
3. 溶解物质：主要是指在化学风化过程中被溶 解的那些成分，如CI、S、Ca、Mg、K、Na、Si、 Fe、Al、P等。
1. 矿物的稳定性序列（见教材P12，图1-1） 2. 各种矿物的风化习性与产物
石英（quartz）：主要的造岩矿物，在风化作用中稳定性极
高，它几乎不发生化学溶解作用，一般只发生机械破碎作用。
长石（feldspar）：稳定性次于石英，风化稳定性由高 到低的顺序是：钾长石、多钠的酸性斜长石、中性斜长石、基 性斜长石。
风化壳 (Weathering crust)
由风化残余物质组成的地表岩石的表层部分，或者说已
经风化了的地表岩石的表层部分。
风化壳 (Weathering crust)
第三节 沉积物的其它来源
一、 生物来源的沉积物
生物遗体，包括：
1. 无机成分为主的生物残骸，即硬体部分。成分大部分是碳酸盐质（主 要是方解石和文石）、少部分是磷酸盐质（碳氟磷灰石）和硅质（蛋白石 及其重结晶的玉髓、石英），是内源沉积岩的重要成分之一。 2. 有机生物残体，即动植物的软体（有机质）。主要由碳、氢、氧、氮 、硫、磷等元素组成的碳氢化合物，也称有机物。产物有（1） 不溶物质 －干酪根（2）可溶物质（溶于有机酸）烃、沥青等
广义的沉积作用应该包括风化、搬运、沉积和成岩后生作用
在内的沉积岩形成作用的全过程。
第二节 沉积物的主要来源——母岩风化产物
一、风化作用的概念
风化作用（weathering）是地壳最表层的岩石在温度变化、 大气、水、生物等因素的作用下，发生机械破碎和化学变化
的一种作用。
风化作用是地壳表层岩石的一种破坏作用。
第一章 沉积物的来源
沉积岩的形成及其形成后的演化的全部历史过程大致可
分为以下几个阶段：
1. 沉积岩原始物质（主要是母岩风化产物）的形成阶段 2、沉积岩原始物质的搬运和沉积阶段（即沉积物的形
成阶段） 3、沉积后作用阶段（包括沉积物的同生作用和准同生作 用阶段、沉积物的成岩作用阶段、沉积岩的后生作用阶段）
保持联系并发生反应的过程。 成岩作用阶段：沉积物逐渐被埋藏而与沉积介质失去联系
并固结成岩的过程。
后生作用阶段：随着进一步埋深，岩石继续发生变化，一直 到遭受变质作用而成为变质岩之前的阶段。
表生作用阶段：若岩石被抬升到地表附近继续发生变化，一
直到再次遭受风化分解之前的过程。 通常将同生、成岩、后生和表生几个阶段统称沉积期后阶段。
2. 各种元素在特定的风化条件下迁移能力是不一样的，
因而造成各种元素按一定顺序从母岩中分离出来——即元素 的风化分异。 3. 前苏联学者雷波诺夫(1934)首先根据河水中元素的含量 与该河流域的岩石中相应元素的含量相比较的办法，了解各
种元素迁移的相对活动性，并得出了元素迁移序列。
4. 彼列尔曼(1955)在雷波诺夫的研究基础上提出了水迁移
风化作用按其性质可分为三种类型：
物理风化作用（physical weathering ） 化学风化作用（chemical weathering ） 生物风化作用（biological weathering ）
物理风化作用（physical weathering ）
水、风、冰川和温度等因素机械破坏作用有影响
各种粘土矿物（如高岭石、蒙脱石、水云母等） 在风化带中相当稳定。 各种碳酸盐矿物如方解石、白云石等，风化稳 定性甚小，极易溶于水并顺水转移。
各种硫酸盐矿物(如石膏、硬石膏)、硫化 物矿物(如黄铁矿)、卤化物矿物(如石盐)等，风化
稳定性最低，最易溶于水，呈溶液状态流失走。
重矿物（heavy mineral）： 风化稳定性 的差别很大，如锆石、金红石、电气石等较稳定 ，为沉积岩中常见的稳定重矿物。
（P11，表1-1）
K<1Al2[(Si，Al) 4O10][OH] 2· 2O nH (水白云母 )
Al4[Si4O10][OH] 8 (高岭石 ) SiO2· 2O (蛋白石) / nH Al2O3· 2O (铝土矿) nH
K[AlSi3O3] (钾长石)
最先析出的成分是钾， 其次是硅，最后才是 铝
3. 影响造岩矿物风化稳定性的因素
与它们的结晶温度有关 与其化学成分的化学活泼性（主要是在 水中的溶解能力）有关 与其晶体构造特征及化学键强度有关
四、各种岩石的风化及其产物
岩石是矿物的集合体，因此岩石的风化及其产物主要由组成它
的矿物的风化情况决定的 。
1. 花岗岩的风化及其产物
中性和碱性侵入岩的风化情况大体与花岗质岩石相似
系数—Kx，用来衡量元素在风化带中的迁移能力。
mx 100 Kx a nx
式中：Kx——x元素的水迁移系数 mx——x元素在河水中的含量（mg/L） a——河水中矿物质残渣总量（mg/L） nx——x元素在该河流域岩石中的平均含量（％）
将风化带中的元素分为五类：
（1）最易迁移元素(Kx=n· 10～n· 102)：CI，Br，I，S （2）易迁移元素(Kx=n～n· 10)：Ca，Mg，Na，F，Sr，K，Zn （3）可迁移元素(Kx=n· 10-1～n)：Cu，Ni，Co，V，Mn，Si(硅酸盐)，P （4）惰性(微弱迁移元素) (Kx<n· 10-1)：Fe，Al，Ti，Sc，Y，Tr，… （5）几乎不迁移元素(Kx=n· 10-10)：Si(石英)