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沉积岩与沉积相

绪论

沉积岩的概念及基本特征

沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石之一，（沉积岩、变质岩、岩浆岩），沉积岩是在地壳表层的条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质、宇宙物质等沉积岩的原始物质成分，经过风化作用、搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。

地壳表层是指大气下层、水圈、生物圈的全部及岩石圈的上层，也称“沉积岩声称圈”和“沉积圈”，特点是“常温”、“常压”，同时受水、大气、生物和重力的作用明显。

母岩主要是指早于该沉积岩而存在的岩浆岩、变质岩和较老的沉积岩。

沉积岩的形成及演化

沉积物的来源

生物成因的沉积物，深部来源的沉积物（火山爆发作用带到地表或水下的火山碎屑岩），宇宙来源的沉积物，母岩风化的产物

风化作用（weathering）是之由于温度变化，大气，水和水溶液及生物活动等因素的影响，使地壳表面的岩石、矿物在原地发生物理或者化学变化，从而形成松散堆积物的过程。

物理风化作用：崩裂作用、剥离作用、冰劈作用、结晶支撑作用

化学风化作用：氧化作用、溶解作用、水合作用、水解作用、生物风化作用

矿物，在一定的地质和物理化学条件下处于相对稳定的自然元素的单质和他们的化合物，他们是岩石和矿石的组成单位，其成分和结构单一，具有一定的形态、物理和化学性质，并呈各种物态出现的自然体。

石英，主要的造岩矿物，风化作用下的稳定性最高

长石，稳定性仅次于石英

（钾长石，酸性斜长石，中性斜长石，基性斜长石）

接下来的顺序是：云母，橄榄石、辉石、角闪石，各种碳酸盐矿物，各种硫酸盐矿物

影响造岩矿物风化稳定性的因素：

与结晶温度有关

与其化学成分的化学活泼型有关

晶体构造和化学键强度有关

岩石是矿物的集合体，岩石的风化及其产物主要是由组成他的矿物风化情况决定的。

火山岩及火山碎屑岩含有大量的玻璃质和火山灰，风化速度相当快

沉积岩的风化情况较为简单，蒸发岩最易溶解、最易风化，碳酸盐次之，粘土岩、石英砂岩、硅岩最难风化

风化过程中元素的析出顺序，元素的分化分异

母岩分化的阶段性

破碎阶段：物理风化为主,形成岩石或矿物的碎屑

饱和硅铝阶段:其特点是岩石中的氯化物和硫酸盐矿物开始分解

酸性硅铝阶段：碱性条件逐渐为酸性条件所代替，也称粘土型风化作用

铝铁土阶段：风化最后阶段，称为红土型风化作用

风化的产物：碎屑残留物质、新生成的矿物、溶解物质

风化壳：地表附近的岩石经过长期的风化作用，风化的产物残留于原地，构成了覆盖在地表的一个不连续的薄层。

受风化作用的程度是由地表向下逐渐减弱的。

沉积物的机械搬运和沉积作用

作为碎屑物质搬运和沉积的流体，自然界存在着两种类型的流体：牵引流和沉积物重力流。

流水搬运碎屑物质的方式：层流（laminarflow）：一种缓慢流动的流体，流体质点作有条不紊的平行线状运动，彼此不相掺混（沉积物悬浮搬运的主要因素）。紊流（turbulentflow）：紊流是一种充满了漩涡的急湍流动的流体，流体质点的运动轨迹极不规则，其流速大小和流动方向随时间变化，彼此相互掺混。

雷诺数与弗洛德数的含义：

一个判别层流与紊流的准则，称为雷诺数(考试给re值)

Re=1时，流动呈层流

Re=1～40时，在颗粒背后会出现背流尾迹

Re40时，出现“卡门涡街”，紊流（涡流）

根据佛罗德数数，明渠水流可分为急流、缓流和临界流三种状态。

Fr1，急流，超临界流，水浅流急

Fr=1，临界流

Fr1，静流，缓流或临界以下的流动，水深流缓

按照搬运的方式分为机械搬运作用(为主)和化学搬运作用。

机械搬运类型分为：推移(滚动)、跳跃和悬移三种方式。

尤尔斯特龙图解

0~0.05mm细粉砂+粘土难搬运难沉积；

0.05~2mm砂易搬运易沉积；

2mm砾难搬运易沉积；

碎屑物质在流水搬运中的变化

成分：不稳定组分逐渐减少，稳定组分则相应增加，同时其组分也就变得更加简单了。

碎屑颗粒度逐渐变小。

碎屑颗粒的圆度逐渐变好。

波基面（浪底）——波浪作用的下限，即波浪所影响的最大深度。

碎屑物质在波浪和潮汐作用下的变化：

在波浪、潮汐的作用下，碎屑物质长时间往复运动（海水对颗粒间的溶蚀、颗粒与海底间的碰撞与磨蚀、颗粒间的碰撞和磨蚀），其成熟度（成分、粒度、圆度等）比陆相环境中的碎屑物质高得多，沉积分异也进行得较为彻底

湖泊中主要水动力与海洋主要水动力的差别：与海洋相比，湖泊面积小，缺乏潮汐作用，因此，波浪和湖流是湖泊中搬运和沉积碎屑物质的主要营力。

风的搬运和沉积作用的特点

搬运能力远比水小，同样的速度下，风的搬运能力约为流水的1/300，因此，风一般只能搬运较细粒的碎屑物质。

风的搬运能力有限，选择性较强，因此风成沉积的粒度分选性较好。

空气密度小，颗粒碰撞磨蚀导致其圆度较好，