海洋的沉積作用課件

1、掌握：濱海帶碎屑沉積物和主要沉積地形；淺海區(qū)的碎屑沉積物；淺海區(qū)化學(xué)沉積方式及主要沉積物；淺海生物碎屑堆積和珊瑚礁；了解：半深海和深海區(qū)各種軟泥、大洋粘土和錳結(jié)核沉積。第二節(jié) 海洋的沉積作用英文術(shù)語Beach; barrier; spit; tidal flat; lagoon;Limestone; organic reef; coral reef; reef limestone;Fringing reef; barrier reef; atoll reef;Ooze; turbidite; siliceous ooze; calcareous ooze; red clay; manganes

2、e nodule;一、濱海區(qū)的沉積作用主要內(nèi)容：（一）海灘沉積；（二）潮坪沉積；（三）沙壩、沙嘴沉積；beach是由松散的碎屑物在海岸帶堆積形成的平坦地形?？煞值[灘、沙灘和泥灘（又可稱潮坪）。（一）海灘沉積地形和沉積物特點(diǎn)：礫灘：山區(qū)河流的河口區(qū)或基巖海岸附近，礫石具有較高的磨圓度，形態(tài)扁圓形或球形，扁圓形者常定向排列，長軸基本與海岸平行，最大扁平面傾向海洋。沙灘：沙粒分選、磨圓好，成分單一，以石英最為常見，同時有生物碎屑。表面有不對稱波痕，內(nèi)有交錯層理。 現(xiàn)代海灘沉積（礫灘），Bornholm, Danmak, Baltic分選不好，成分復(fù)雜潮坪：波浪作用弱，高潮時海水才能到達(dá)的平緩的海岸地

3、帶，常由泥灘 所組成。（二）潮坪沉積：特點(diǎn)：自高潮線至低潮線方向沉積物出現(xiàn)由細(xì)（泥）變粗（沙）的反分帶現(xiàn)象。干旱氣候條件下會出現(xiàn)鹽類結(jié)晶沉積。沉積構(gòu)造有雙向交錯層理、泥裂、波痕等。沙壩(barrier)：由波浪運(yùn)動產(chǎn)生的進(jìn)流和退流遷移沙粒形成的平行于海岸的長條狀壟崗地形。高潮線附近的沙壩稱沿岸堤；低潮線附近的稱水下沙壩。（三）沙壩、沙嘴沉積沙嘴(spit)：一端與海岸相連，一端伸入海中的壟崗地形。通常是由沿岸流攜帶沙粒從海岸岬角部位進(jìn)入海灣，因水域變寬，流速下降導(dǎo)致沙粒堆積。同時因波浪折射，其尾部常呈弧形spitbarrier瀉湖(lagoon)：因沙嘴、沙壩擴(kuò)大相連，使之與大海隔離的海灣，另

4、外還有礁后瀉湖。（四）瀉湖沉積瀉湖中海水可通過水道（潮汐口）與大海半通，即高潮時勾通，低潮時隔離。不同氣候區(qū)，因地表徑流和海水對瀉湖補(bǔ)給量的差異，可使瀉湖中的海水鹽度不正常，發(fā)生淡化（小于33 ）和咸化（大于33 ）1. 淡化瀉湖：潮濕氣候區(qū)，湖水面高于外海面，僅高潮時有海水注入。常形成雙層水結(jié)構(gòu)。湖底缺乏對流，常形成黃鐵礦(FeS2)、菱鐵礦(FeCO3)及CaCO3等化學(xué)沉積，同時還有大量的碎屑物質(zhì)和生物遺體。2. 咸化瀉湖：干旱氣候區(qū)，湖水面低于外海面，高潮時補(bǔ)充海水，而后再不斷蒸發(fā)而咸化。沉積物除碎屑物外，還有化學(xué)沉積，主要是溶解度較大的鹽類，按順序依次為碳酸鹽硫酸鹽氯化物。瀉湖的分類

5、二、淺海區(qū)的沉積作用主要內(nèi)容：（一）碎屑沉積物（二）化學(xué)沉積物（三）生物沉積化學(xué)沉積場所：主要低緯度地區(qū)（南北緯30度之間）陸源物質(zhì)少的海域。沉積原因：鹽度、溫度、壓力、PH值、等因素的變化以及生物作用。沉積方式：過飽和；膠體凝聚；微粒吸附；生物萃取。主要類型：碳酸鹽，鋁、鐵、錳的氧化物和氫氧化物，SiO2的膠體和磷等（二）化學(xué)沉積主要成分：CaCO3和MgCO3原因：溫度上升或壓力降低，CO2含量減少，Ca（HCO3）2過飽和，產(chǎn)生分解成CaCO3。鮞狀灰?guī)r：沉淀的CaCO3呈細(xì)碎屑狀（晶屑），在動蕩海水中，CaCO3以此質(zhì)點(diǎn)或生物屑為核心呈同心圓狀生長而成。MgCO3：溶解度較CaCO3大

6、，只在炎熱氣候海水溫度和鹽度升高時，才沉積。分布：在碎屑沉積物外圍，更深的淺海中。1. 碳酸鹽沉積oolitic limestone成因及過程：濕熱氣候，風(fēng)化徹底，Al、Fe、Mn的氧化物和氫氧化物以膠體形式隨河流進(jìn)入大海，在近岸遇電解質(zhì)而凝聚沉積。 主要沉積物類型：赤鐵礦、鋁土礦、褐鐵礦、水錳礦等2. 鋁、鐵、錳沉積腎狀赤鐵礦硅來源：大陸、海底火山噴發(fā)。沉積條件：水溫較低，偏堿性的環(huán)境（PH值大于8），以膠體凝聚的方式沉淀。沉積物類型：蛋白石（SiO2.nH2O），脫水后成燧石（SiO2）3. 硅質(zhì)沉積形成 過程：表層水含磷低，深層水高。當(dāng)富含磷的低溫水隨洋流到達(dá)淺海后壓力減小、水溫上升，溶

7、解度減小，磷質(zhì)產(chǎn)生沉淀。沉積類型：Ca3（PO4）2（膠磷礦），膠磷礦與碎屑物共生經(jīng)成巖成磷塊巖。4. 磷質(zhì)沉積介殼灰?guī)r：淺海中大量底棲生物死亡后遺體堆積在一起形成。生物礁：由珊瑚蟲、海藻、苔蘚蟲、層孔蟲等群體生物分泌鈣質(zhì)骨骼在原地建造起來的生物沉積。礁體的分布：現(xiàn)代珊瑚礁主要在水溫25度左右，水質(zhì)清澈、鹽度正常為34-36 、陽光充足、水深小于20米、水流通暢但不激烈動蕩的淺海環(huán)境中。生物礁類型：岸礁（沿岸分布）、堡礁（與海岸間有一較寬的水道）、環(huán)礁（atoll, 圍繞海底隆起的邊緣生長形成的環(huán)狀礁體）。（三）生物沉積fringing reefGreat Barrier Reefatoll（

8、一）半深海的碎屑沉積沉積環(huán)境：遠(yuǎn)離大陸，一般碎屑物較難搬運(yùn)到此。物源：淺海沉積物的二次搬運(yùn)、風(fēng)運(yùn)物、冰運(yùn)物、火山碎屑。主要類型：各種軟泥。三、半深海、深海區(qū)的沉積作用1.藍(lán)色軟泥：廣布于大陸坡，呈藍(lán)黑、深藍(lán)或淺藍(lán)色，有硫化氫味，2.紅色軟泥：局限分布在熱帶、亞熱帶的一些大河河口外。3.綠色軟泥：含較多的海綠石，使軟泥呈綠色。半深海區(qū)的碎屑沉積物類型來源：風(fēng)運(yùn)物、冰運(yùn)物及濁流搬運(yùn)物。類型：主要有濁積物和紅色大洋粘土。1. 濁積物：在大陸坡上形成的濁流挾帶大量泥沙物質(zhì)，在進(jìn)入大陸坡腳和深海盆地時，因地形平坦、流速降低、搬運(yùn)能力劇減而發(fā)生堆積所形成的沉積物。濁積物所構(gòu)成的扇狀地形稱濁積扇（或深海扇）

9、。扇體厚度向深海平原方向減小，成分有粘土、沙，還有礫石、巖塊和生物屑，具遞變層理，下粗上細(xì)。（二）深海區(qū)的碎屑沉積（二）深海區(qū)的碎屑沉積2. 紅色大洋粘土：一種褐色粘土，質(zhì)純，粒細(xì)，粘土占80%以上，多由鐵和錳的氧化物所組成，有機(jī)質(zhì)少，主要分布在水深大于4500米的大洋盆地中，以太平洋中分布最多，占太平洋底面積的49%，成因尚無定論。1. 生物源沉積：以生物軟泥為主。軟泥中生物含量大于50%，主要生物有硅藻、放射蟲、有孔蟲、抱球蟲、翼足蟲和顆石藻，但按化學(xué)成分可分為：A. 硅質(zhì)軟泥：由硅藻和放射蟲構(gòu)成，兩者均為硅質(zhì)浮游生物，其遺體在下沉過程中大部分溶解，只少部分到達(dá)海底。硅藻主要分布在高緯度海

10、洋冰川沉積物的外圍，占硅質(zhì)沉積物分布的3/4。放射蟲主要分布在太平洋赤道附近碳酸鈣沉積物少的深海底。B. 鈣質(zhì)軟泥：主要成分為碳酸鈣，平均含量為65%，由有孔蟲、翼足蟲、顆石藻等鈣質(zhì)生物遺體構(gòu)成。分布在熱帶、亞熱帶水深小于5000米的深海底。（三）深海區(qū)的生物源沉積和化學(xué)沉積硅藻放射蟲軟泥抱球蟲鈣質(zhì)軟泥的主要成分A.錳結(jié)核：黑褐色、外表呈球形或橢球形，內(nèi)部具同心圈層結(jié)構(gòu)的錳、鐵氧化物團(tuán)塊。直徑一般0.5-25cm，個別達(dá)1m（重850kg）。除含MnO2和Fe2O3外，還含有銅、鉛、鋅、鈷、鎳等30多種元素，其中錳、銅、鈷、鎳含量已達(dá)工業(yè)品位，且儲量可觀。錳結(jié)核主要分布在水深4000-6000

11、米的深海區(qū)，其中太平洋中分布最多。每年新生成1000萬噸錳結(jié)核，具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。2. 化學(xué)沉積物：錳結(jié)核和多金屬軟泥錳結(jié)核錳結(jié)核在海底的產(chǎn)狀與分布多金屬軟泥B.多金屬軟泥：富含鐵、錳、鋁、鋅、鉛、金、銀等金屬的未固結(jié)的泥質(zhì)沉積物。主要分布在紅海、東太平洋洋隆，水深2000-3000米，海底有熱泉群的地區(qū)。各種金屬多以金屬硫化化物形式存在，認(rèn)為其形成與海底火山噴發(fā)有關(guān)。由于其分布較淺，部分金屬含量已達(dá)工業(yè)品位，所以是很有遠(yuǎn)景的海底礦產(chǎn)。一、湖泊的分類按出水口分：泄水湖，分布在潮濕氣候區(qū)，以流泄方式消耗湖水。不泄水湖，分布在干旱區(qū)，以蒸發(fā)方式消耗湖水。按鹽度分：淡水湖（小于0.3 ），半咸水湖

12、（0.3-24.7 ），咸水湖（大于24.7 ），鹽湖（過飽和結(jié)晶）。淡水湖主要為潮濕氣候區(qū)的泄水湖，其它幾種則多為干旱、半干旱氣候區(qū)的不泄水湖。第三節(jié) 湖泊的沉積作用一般特征：沉積物除大量泥沙、礫石外，由于蒸發(fā)、鹽度增加，湖泊可產(chǎn)生大量鹽類結(jié)晶沉淀。由于各種鹽類溶解度的不同，發(fā)生沉淀的先后順序也不一樣，依次為碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物，據(jù)此也可把鹽湖沉積分為四個階段二、干旱氣候區(qū)湖泊的沉積作用干旱氣候區(qū)湖泊的發(fā)展階段1. 碳酸鹽階段：湖水在咸化過程中，溶解度小的碳酸鹽首先過飽和而結(jié)晶沉淀，形成主要以方解石（CaCO3）為主的碳酸鹽軟泥，接著發(fā)生沉淀的有白云石（MgCaCO32），蘇打（Na2CO

13、3.10H2O），硼砂（Na2B4O7.10H2O），此類湖泊稱堿湖或蘇打湖，多為半咸水湖。2. 硫酸鹽階段：進(jìn)一步蒸發(fā)、咸化，水深變淺，形成石膏（CaSO4.2H2O）、芒硝（Na2SO4.10H2O）等，此時湖泊稱為苦湖。 3. 氯化物階段：湖水進(jìn)一步濃縮，鹽度大于50。進(jìn)一步蒸發(fā)，石鹽（NaCl）、光鹵石（KCl、MgCl2.6H2O）和鉀鹽（KCl）等氯化物結(jié)晶析出，這時湖水基本干涸，形成干鹽湖。4. 沙下湖階段：湖泊全被固體鹽類填滿，鹽層之上常被風(fēng)成沙或間歇性河流帶來的碎屑物所蓋，成為埋藏的鹽礦床。我國鹽湖主要分布在青海、陜西、內(nèi)蒙和新疆等地。干旱氣候條件下湖泊沉積（妖魔山，蘆草溝組

14、）化學(xué)沉積：溶解度大的K、Na、Mg、Ca等的硫酸鹽、鹵化物很少沉淀 ，從泄水口流走。Fe、Mn、Al的氧化物物和碳酸鹽可以沉淀，形成碳酸鈣、氫氧化鋁、氧化錳、褐鐵礦、菱鐵礦及黃鐵礦。褐鐵礦產(chǎn)主要分布在湖濱淺水區(qū)，菱鐵礦多分布在沼澤化的湖濱地區(qū)，黃鐵礦產(chǎn)分布在深水湖底地帶。三、潮濕氣候區(qū)湖泊的沉積作用過程：隨著碎屑物在湖內(nèi)沉積，湖積三角洲擴(kuò)大，湖泊逐漸淤積變小，如洞庭湖，湖底每年淤高3.5cm，所以從地質(zhì)歷史時間上看，湖泊的壽命是很短暫的。被淤塞的湖泊可發(fā)展成沼澤。2. 機(jī)械沉積：洞庭湖的變化1948年1978年2003年環(huán)帶分布的湖泊沉積物由于水動力從湖濱到湖心漸減，沉積物呈同心環(huán)帶狀分布。

15、順序：沙、礫粉沙、泥淤泥。湖心淤泥隨季節(jié)會在顏色、厚度、粒度上出現(xiàn)韻律性變化，稱為紋泥。圖5-15 湖泊沉積物的環(huán)帶分布濱淺湖沉積開闊湖沉積湖泊三角洲水退方向深湖沉積（油頁巖）煤：各種植物被泥沙掩埋后，在細(xì)菌的作用下，氫、氧成分相繼揮發(fā)，炭含量增高，當(dāng)炭含量達(dá)59%左右時成泥炭。經(jīng)壓實(shí)、脫水和炭化作用可成褐煤（炭含量為69%）。進(jìn)一步脫水變質(zhì)可成煙煤、無煙煤。成煤時代：C、P、J、K、E、N。硅藻土：溫帶較寒冷的淡水湖中，硅藻死亡堆積成的疏松多孔的硅藻土，用作化工、隔音、隔熱。3. 生物沉積：山東山旺硅藻土及其中的化石英文術(shù)語Beach; barrier; spit; tidal flat;