第三章沉积作用于沉积岩的形成

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1、第三章沉积作用于沉积岩的形成第一节物理沉积作用第二节生物沉积作用及化学沉积作用第三节从沉积物到沉积岩——沉积岩的形成第一节物理沉积作用一、剪切与重力剪切剪切：使一个舞厅内的一部分物质沿着一系列平行面在另一部分物质上滑动的变形情况或变形状况。沉积颗粒的抗剪切性取决于：①重力；②间隙流体内部的条件；③由于电荷在颗粒表面上的不均匀分布所产生的静电力比例效应。被静电力吸在一起的细颗粒体，叫粘性颗粒；而比细砂粗的颗粒(大于0.25mm)的集合体正好相反，这些颗粒的个体大小使静电力不能再把它们结合在一起，这种集合

2、体易受侵蚀而分散开，这种颗粒就是非粘性颗粒。重力剪切：是由顺坡向下的重力造成的。如果重力的切向分力超过颗粒体内的摩擦力，颗粒将开始运动，此时颗粒的容积增大，这就叫扩容现象。承受剪切的非粘性颗粒的扩容现象叫做动力扩容现象，又叫巴格诺尔德(R.A.Bagnold)效应。在流动点的颗粒体的密度叫做临界密度。当然，剪切位移不是破坏颗粒体内点对点接触的唯一方式，通过颗粒中流动的流体也能使颗粒分离。二、层层是沉积物的一种特征，由沉积物的展布所造成。每一层都由性质一致的物质组成，层的形成取决于沉积物中颗粒分布的方式

3、。各层颗粒的大致粒度或成分可能有变化。层的厚度随沉积颗粒的粒度大小、供应数量及其沉积机制而变化。显然，一个层的最小极限厚度等于其中最丰富颗粒的直径。因此，主要由砾石组成的层的厚度将为数厘米或数分米，而主要由粉砂组成的层的厚度可以小到不足lmm，泥岩的层的厚度将更小。随时间而依次展布、最老的在最底部的所有层，一般称为地层。而层理是一个抽象名词，指的是呈层状的构造或层状的特点。1。层内特征在地层的界面之内，形成地层的物质可以呈不同方式排列，这些物质可能缺少内部分层，而且粒度分布完全一致，也可能在侧向上或垂

4、向上有系统的变化。递变层就是粒度在垂向或侧向上按系统梯度发生变化的沉积层。有两种相反的递变：a、正递变的，指的是层中的颗粒向上愈来愈细；b、反递变的，层中颗粒向上愈来愈粗。一个层的内部可以显出比主层薄的多个小层，基本上平行主层的界面称为纹层，不平行者称交错纹层。在广泛采用的分类方案中，岩层(bed)是指厚于1cm的层，而纹层是薄于1cm的层(layers)，“薄纹层”是薄于0.3cm的层。2。侧向范围层的侧向范围由沉积并传播沉积物的地质条件所决定。有些层是透镜状的，向侧方尖灭或膨大；有些层的终端则与不

5、同类型的沉积物呈指状穿插；有些层在侧向上很稳定，它们的厚度不仅在典型的露头范围内保持不变，而且在区域范围内也如此。3。原始状态、交错层许多地层的原始产状是水平的，它们都是平坦且平行的层，这是因为重力具有使颗粒成水平状的普遍趋势。在顶、底界面基本是水平面的层组中，也有些层不是水平的，而是以各种角度与层组界面相交。与主层不平行的层组叫做交错层。三、重力位移沉积物1.岩崩：是地震和其他地质营力的诱发，造成一些岩体的大规模崩塌。2.底涌云：由激烈爆炸中心向外传播的气体和颗粒组成。这种爆炸可以是核爆炸、火山爆发

6、或陨石撞击。地球上最常见的底涌云沉积是那些与低平火山口型火山共生的沉积。在这种情况下，火山口的爆发使沉积物液态化，并使之运动。3.炽热火山云：火山中喷出的炽热云团所沉积的物质，介于沉积岩与火成岩之间。4.泥石流：是水和泥质混合物的流体，它能携带和搬运大量粗颗粒。含有大量火山颗粒的泥石流为火山泥流。泥石流和火山泥流与前面所描述的几种流动的不同之处在于含有大量的水并形成粘稠的泥浆。普通泥石流常见于半干旱气候带，因为这种地方植被稀疏，暴雨可以和暴露的风化层物质混合起来。形成火山泥流的水可以来自喷发间歇期间积

7、聚在火山锥上的冰雪融化水，或喷发时热气上冲而造成的大雨。泥石流与火山泥流一般都是分选不好的混合物，缺乏内部层理构造。有些则显出正递变，有些为反向递变，还有一些没有内部构造，由各种粒度的碎屑的杂乱混合物组成。5.浊流：是密度流的一种。密度流是两个差不多的相邻流体之间由于重力作用于任何密度差而引起的水流。因此，密度流是由于温度不同、盐度不同、温度和盐度不同、悬浮沉积物数量不同、或全部三个因素的某种组合的差异所造成的。浊流和其他水流的区别在于：如果没有悬浮沉积物，水流就不会流动。相反，其他水流由于各种原因而

8、流动，并在流动时可以搬造沉积物如果这些其他水流停止流动，悬浮沉积物就会沉降下来。而浊流却由于其沉积负载的沉降而停止流动。按照形成方式可把浊流分成高密度浊流与低密度浊流。低密度浊流不能以悬浮状态搬运砂级石英，而高密度浊流则能以悬浮状态搬运砂级石英。按照浊流的持续时间，可以把它分为短期的、由灾难性活动造成的浊流即阵发性浊流；以及由连续稳定的悬浮沉积造成的稳定浊流。一般说来，稳定浊流是低密度的，而阵发性浊流是高密度的。在沉积物和水的混合物中，浊流的位置介于太稀