地球科學(xué)概論-第六章-搬運(yùn)作用和沉積作用-PPT課件

1、第六章 搬運(yùn)作用與沉積作用 重點(diǎn)掌握 搬運(yùn)作用的概念，機(jī)械搬運(yùn)作用的方式；不同地質(zhì)營(yíng)力的搬運(yùn)作用特點(diǎn)，機(jī)械搬運(yùn)作用的分選、磨園和沉積分異，沉積作用與沉積物的概念，河流機(jī)械沉積作用的原因，曲流河的沉積模式，三角洲的沉積模式，冰川沉積作用特點(diǎn)，風(fēng)的剝蝕作用與沉積作用的區(qū)別，海洋的主要沉積環(huán)境及沉積特征；成巖作用的概念。 一般了解 地下水沉積作用及沉積物，冰川沉積作用特點(diǎn)，風(fēng)的剝蝕作用與沉積作用的區(qū)別，成巖過(guò)程中沉積物的變化。第一節(jié) 搬運(yùn)作用 定義：風(fēng)化和剝蝕的產(chǎn)物被運(yùn)動(dòng)介質(zhì)從一地轉(zhuǎn)移到另一地點(diǎn)的遷移過(guò)程。 全世界每年搬運(yùn)入海的泥砂量200108t，溶解物質(zhì)49108t； 黃河流經(jīng)黃土高原后，含砂3

2、7kg/m3,含砂率43.29，年輸砂量18.8108t。 方式：機(jī)械搬運(yùn)作用、 化學(xué)搬運(yùn)作用、 生物搬運(yùn)作用 一、搬運(yùn)作用的方式 （一）機(jī)械搬運(yùn)作用 營(yíng)力：流水、風(fēng)、冰川、海浪 控制因素：浮力（F）、重力（G）、水平推力（P）、垂直上舉力（R）。 方式： 推移Pf *（GFR） 躍移RGF 懸移（紊流）RFG 載移（冰川） 推移Pf *（GFR） 躍移RGF 懸移（紊流）RFG（二）化學(xué)搬運(yùn)作用膠體溶液（Al,Fe,Mn,Si的氧化物）搬運(yùn)真溶液（Ca,Mg,Na等元素組成的鹽類）長(zhǎng)江每年溶運(yùn)量1.78108t；黃河每年溶運(yùn)量超過(guò)0.2108t二、不同營(yíng)力搬運(yùn)作用的特點(diǎn)三、搬運(yùn)過(guò)程中碎屑物質(zhì)

3、的變化 礦物成分上的變化 粒度和分選性的變化 園度和球度的變化 機(jī)械搬運(yùn)中的分選與磨園： 0.05mm的不規(guī)則狀物質(zhì)不斷與基巖或其它顆粒碰撞摩擦而圓化（鵝卵石），0.05mm的粉沙被水分子包裹形成水膜，不受影響；隨搬運(yùn)距離增加和河床坡度減小，粗碎屑物質(zhì)減少。第二節(jié) 沉積作用 定義：沉積作用指搬運(yùn)介質(zhì)的卸載過(guò)程即被運(yùn)動(dòng)介質(zhì)搬運(yùn)的物質(zhì)到達(dá)適宜的場(chǎng)所后，因條件改變而發(fā)生沉淀、堆積的過(guò)程。 方式：機(jī)械沉積作用 化學(xué)沉積作用 生物沉積（直接） 生物化學(xué)沉積（間接）作用 沉積環(huán)境自然地理環(huán)境，是進(jìn)行沉積作用的場(chǎng)所，具有特定的物理的、化學(xué)的、生物方面的條件一、河流的沉積作用 方式 機(jī)械沉積作用為主 原因 流

4、速減小、流量減小、碎屑過(guò)多，有利沉積區(qū)域：入海（河）口、河床坡度由陡變緩處、曲流河凸岸 沉積作用與沉積物 河流的沉積物統(tǒng)稱為沖積物， 沖積物特點(diǎn)：礫石成分復(fù)雜疊瓦狀排列、分選好、磨園高（鵝卵石）、層理發(fā)育、往往具二元結(jié)構(gòu)。 機(jī)械沉積分異規(guī)律 當(dāng)運(yùn)動(dòng)介質(zhì)的搬運(yùn)能力在一定方向上有規(guī)律降低時(shí)，被搬運(yùn)的碎屑相應(yīng)地按相對(duì)密度、粒度和形態(tài)等特征發(fā)生分異，依次沉積。 主要沉積作用及其沉積物 山口沉積作用 河谷中的沉積作用 河口沉積作用河流沉積物 沖積扇（沖積錐）沉積 滯留礫石沉積 邊灘沉積單向環(huán)流側(cè)向加積的產(chǎn)物；邊灘 河漫灘沉積洪水期溢出河床，較細(xì)物質(zhì)疊積在邊灘之上，形成河漫灘，二元結(jié)構(gòu)；若地勢(shì)抬高，河流下

5、蝕作用較強(qiáng)，河谷下切，河漫灘被抬升至谷坡上，則成為階地。 心灘沉積洪水期雙向環(huán)流產(chǎn)物，辨狀河的特點(diǎn) 天然堤與決口扇曲流河特點(diǎn) 牛軛湖沉積側(cè)向加積的河道沉積+垂向加積；牛軛 三角洲沉積- 三層結(jié)構(gòu)：頂積層、前積層、底積層 曲流河模式邊灘和河漫灘 邊灘沉積單向環(huán)流側(cè)向加積的產(chǎn)物。 河漫灘沉積洪水期溢出河床，較細(xì)物質(zhì) 疊積在邊灘之上，形成河漫灘，二元結(jié)構(gòu)。心灘 心灘沉積洪水期雙向環(huán)流產(chǎn)物，辨狀河的特點(diǎn)階地 地勢(shì)抬高，河流下蝕作用較強(qiáng)，河谷下切，河漫灘被抬升至谷坡上，則成為階地。 牛軛湖沉積 側(cè)向加積的河道沉積垂向加積牛軛湖三角洲 三角洲沉積 三層結(jié)構(gòu)： 頂積層 前積層 底積層二、片流與洪流的沉積作用

6、 方式 機(jī)械沉積作用為主 原因 水動(dòng)力減弱，有利沉積區(qū)域：沖溝口和坡麓地帶 沉積作用與沉積物 洪流的沉積物稱為洪積物洪積扇；片流的沉積物稱為坡積物坡積裙。三、地下水的沉積作用 方式 化學(xué)沉積作用為主 原因 水溫和壓力等環(huán)境的改變，有利沉積區(qū)域：洞穴和泉口 沉積作用與沉積物 溶洞沉積物：石鐘乳石筍石柱鐘乳石，石幔； 泉華沉積物：鈣華、硅華。石鐘乳溶洞沉積物Ca(HCO3)2CaCO3 與風(fēng)化作用的碳酸鹽化過(guò)程相反中國(guó)四川省九寨溝的鈣華(施 健攝，1993)四、冰川的沉積作用 方式 機(jī)械沉積作用 原因 氣溫升高、冰川消融 沉積作用與沉積物 由冰川形成的沉積物稱為冰磧物；終磧堤或終磧垅（其后可積水成

7、湖，如天山天池）、鼓丘、底磧 冰磧物特點(diǎn)：分選差、磨園差、無(wú)定向、冰川擦痕（條痕石）、磨光面五、風(fēng)的沉積作用 方式： 機(jī)械沉積作用 原因： 風(fēng)速減弱或遇障礙物，高空懸浮物遇冷濕氣團(tuán)以降水形式沉積。 沉積作用與沉積物：風(fēng)源地區(qū)以風(fēng)成砂沉積為主；風(fēng)源外圍的半干旱地區(qū)發(fā)育風(fēng)成黃土。北京：2019年4月17日清晨 美國(guó)德克薩斯：2019年6月16日 Big Spring 風(fēng)成砂沉積：砂堆沙丘沙垅沙漠；砂粒以石英為主、分選磨園好、石英砂表面具碰撞和摩擦痕跡、沙層具30度左右斜層理。 風(fēng)成黃土以粉砂和粘土為主，分選好粒徑0.05-0.005mm，磨園差，孔隙度高達(dá)4455，垂直節(jié)理發(fā)育（黃土地貌），礦物組

8、成基本一致不受下伏基巖和地形影響。黃土高原63萬(wàn)km2，時(shí)代250萬(wàn)年以來(lái)（第四紀(jì)），30多層（西安附近露頭最全）最新2000年。六、湖泊的沉積作用 全世界湖泊面積270萬(wàn)km2，占大陸面積1.8 方式 淡水湖以機(jī)械沉積作用為主，咸水湖以化學(xué)沉積為主湖泊的化學(xué)沉積作用 潮濕區(qū)：鐵、錳、鋁礦產(chǎn)、鈣質(zhì)泥 干旱區(qū)：湖水咸化過(guò)程中的碳酸鹽（堿湖）硫酸鹽（苦湖）氯化物（鹽湖）沙下湖發(fā)展序列。 湖泊的機(jī)械沉積作用 從湖濱至湖心，沉積物粒度變細(xì)，呈同心環(huán)帶分布，湖心含有機(jī)質(zhì)湖泥可形成油氣源巖七、沼澤的沉積作用 地表充分濕潤(rùn)的地區(qū)一般喜濕性植被發(fā)育，全世界沼澤面積350萬(wàn)km2，占大陸面積2.3 方式 生物沉

9、積作用為主 原因 植物死亡堆積 沉積作用與沉積物 泥炭（褐煤） 方式 化學(xué)沉積作用為主八、海洋的沉積作用 絕大多數(shù)沉積巖是由海洋沉積作用形成的，沉積物來(lái)源主要為陸源，其次為海洋源（海洋生物遺體、海水化學(xué)物質(zhì)），再次為火山物質(zhì)和宇宙物質(zhì)。 海洋沉積作用通常劃分為 濱海、淺海、半深海和深海等環(huán)境分區(qū) （一） 濱海沉積作用 濱海最低低潮線與最高的高潮線之間； 沉積地貌（微環(huán)境、沉積相）：海灘沉積（礫灘與沙灘，礫石磨園、定向、最大扁平面傾向海）、潮坪沉積、沙壩與沙嘴沉積、貝殼堤、瀉湖 瀉湖沉積被沙壩或沙嘴等隔離的海灣，外?？赏ㄟ^(guò)漲潮漫過(guò)沙嘴或由沙嘴的缺口進(jìn)入瀉湖，淡化瀉湖（潮濕氣候區(qū)）：陸地淡水大量流

10、入，湖面高于外海面，陸源沉積和黃鐵礦、菱鐵礦等還原條件下的化學(xué)沉積；咸化瀉湖（干旱氣候區(qū)）：蒸發(fā)量大于淡水補(bǔ)給量，湖面常低于外海面，靠海水補(bǔ)給，過(guò)量蒸發(fā)使瀉湖海水濃縮，碳酸鹽硫酸鹽氯化物沉積序列（膏鹽沉積）。 （二）淺海沉積作用 淺海低潮線以下至水深200m，與大陸架相當(dāng)。 碎屑沉積：從近岸至遠(yuǎn)岸，礫石粗砂細(xì)砂粉沙粘土 化學(xué)沉積：碳酸鹽沉積（鮞狀張夏灰?guī)r；竹葉狀O3鳳山組）、硅質(zhì)沉積（蛋白石燧石）、鋁鐵錳及海綠石（粘土礦物由鋁鐵錳的膠體吸附鉀離子形成，鑒定海相環(huán)境）沉積、磷質(zhì)沉積。 生物沉積：介殼灰?guī)r和生物碎屑灰?guī)r，生物礁（岸礁堡礁環(huán)礁；大堡礁） （三） 半深海及深海的沉積作用 半深海2002

11、000m，相當(dāng)于大陸坡；深海大于2000m，大陸基、大洋盆地及海溝。膠質(zhì)軟泥（地震勘測(cè)，洋盆玄武巖基巖面上僅覆蓋450m的軟泥）粒徑0.005mm。 濁流沉積（濁積物，鮑瑪序列）深海扇 錳結(jié)核 儲(chǔ)量超過(guò)大陸已知礦種，主要分布于太平洋，水深40006000m，形成條件：錳質(zhì)來(lái)源、氧化環(huán)境，海流 多金屬軟泥 20003000m水深，金屬主要以硫化物形式，紅海、東太平洋海隆 生物軟泥 第三節(jié) 成巖作用 定義：由松散的沉積物轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖的過(guò)程稱為成巖作用（diagenesis）；由沉積物經(jīng)成巖作用形成的巖石稱為沉積巖。 實(shí)例：砂層砂巖、粘土層泥巖或頁(yè)巖、灰泥和介殼層介殼灰?guī)r。 分類：壓實(shí)作用 膠結(jié)作用

12、 重結(jié)晶作用 一、壓實(shí)作用（compaction） 沉積物在上覆水體和沉積物的負(fù)荷壓力下，排水、孔隙度降低、體積縮小的過(guò)程，沉積物逐步密實(shí)、固結(jié)、變硬、從而形成巖石。 二、膠結(jié)作用（cementiation） 從孔隙溶液中沉淀出的礦物質(zhì)（膠結(jié)物）將松散的沉積物膠結(jié)成為沉積巖的過(guò)程。 膠結(jié)物成分：鈣質(zhì)、硅質(zhì)、鐵質(zhì)、粘土等。 三、重結(jié)晶作用（recrystallization） 在壓力增大、溫度升高條件下，沉積物中的礦物部分發(fā)生溶解和再結(jié)晶，使非晶質(zhì)變?yōu)榫з|(zhì)、細(xì)晶變?yōu)榇志В瑥亩钩练e巖固結(jié)成巖的過(guò)程。 易溶的礦物成分（如方解石）容易發(fā)生重結(jié)晶，因此對(duì)碳酸鈣沉積物的成巖作用最為典型 成巖作用與變質(zhì)作用之間無(wú)嚴(yán)格界線，一般把靜壓力低于10MPa、地溫低于250度作為二者分界；重結(jié)晶前后，礦物的晶形、大小和排列方式方式改變，但化學(xué)成分不變。思 考 題1、碎屑顆粒在被流水搬運(yùn)過(guò)程中將發(fā)生哪些變化？2、機(jī)械