沉积岩的形成过程和一般特征
沉积岩的基本特征

沉积岩的基本特征主要包括以下几个方面:
1. 多样性:沉积岩是地球表面最广泛分布的岩石之一,种类多样,包括石灰岩、泥岩、砂岩、煤等。
不同类型的沉积岩具有不同的形成条件和特点。
2. 可分层性:沉积岩在形成过程中通常会呈现出可分层性,即不同时间、不同沉积环境下的沉积物在压实、矿化作用下形成的不同层次。
3. 着色性:沉积岩常常呈现出鲜艳、明亮的色彩,如红色的砂岩、灰色的泥岩等。
这些颜色关键在于其中的某些矿物质或化合物。
4. 易侵蚀性:沉积岩相对较软,容易受到大气、水等天然因素的侵蚀、剥蚀。
常见的侵蚀作用有风化、溶蚀等。
5. 显微构造:沉积岩通常具有很多显微构造特征,如低角度层状构造、波浪状构造、激光层状构造等。
这些构造特征是沉积历史的重要指示。
6. 广泛性:从体积而言,沉积岩约占岩石圈体积的5%。
沉积岩在地壳表层的厚度是变化很大的,有的可达几十公里,有的则很薄。
7. 蕴藏矿产丰富:沉积岩中蕴藏着大量矿产,世界资源总储量的75%-85%是沉积和沉积变质成因的。
石油、天然气、煤、油页岩等可燃有机矿产以及盐类矿产,几乎全部是沉积成因的。
铁矿、铅锌矿、铜矿、锰矿等其他金属和非金属矿
产也都是沉积和沉积变质成因的。
总的来说,沉积岩的多样性、可分层性、着色性、易侵蚀性和显微构造等特点反映出了其在地球表面的广泛性和重要性。
沉积岩

1、沉积岩:在地壳表层条件下,由母岩的风化产物、火山物质、有机物质、宇宙物质等原始物质成分,经过搬运作用、沉积作用和沉积后作用而形成的岩石。
2、经历成岩过程物源区:原始沉积物质(搬运和沉积作用)沉积区:松散的沉积物(成岩作用)埋藏区:沉积岩3、沉积岩的原始沉积物质来源:(1)陆源物质------母岩的风化产物;(2)生物源物质----生物残骸和有机质;(3)深源物质------火山喷发碎屑物质和深部卤水;(4)宇宙源物质----陨石。
4、沉积岩的搬运方式:滑动、滚动、跳跃、悬浮5、成岩作用:沉积物转变为沉积岩所发生的一些列变化。
划分方案:同生作用、成岩作用、后生作用、表生作用6、风化作用: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。
(物理、化学、生物)7、沉积分异作用:母岩的分化产物以及其来源沉积物在搬运和沉积过程中会按颗粒大小、形状、比重、矿物成分、化学成分在地表一次在沉积下来。
8、后生作用:沉积岩形成以后,遭受风化作用或变质作用以前的变化称为后生作用。
9、沉积后作用:泛指沉积物形成以后,到沉积岩遭受风化作用和变质作用之前这一演化阶段的所有变化或作用.10、颗粒的接触方式:点状、线状、凹凸状、缝合线1、碎屑岩的分类:砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩。
2、碎屑岩的成分:A、碎屑成分:1、陆源矿物碎屑(石英、长石、重矿物)ZTR指数:锆石,电气石,金红石三者之和在重矿物中所占的比例。
有效地确定了物源方向。
2、岩石碎屑:保持着母岩结构的矿物集合体。
B、填隙物成分:杂基:粒径小于0.03mm,碎屑岩中充填碎屑颗粒之间的、细小的机械成因组分。
胶结物:碎屑岩中以化学沉淀方式形成于粒间空隙中的自生矿物。
C、化学成分3、成分成熟度:以碎屑岩中最稳定组分的相对含量来标志其成分的成熟程度。
4、结构成熟度:指碎屑岩沉积物在风化、搬运、及沉积作用的改造下接近终极结构特征的程度。
地质基础第四章1

物理风化作用 物理风化(机械风化)是指在气温频繁升降 的反复变化的条件下,岩石在原地发生碎裂的 过程。 物理风化作用的类型 ①温差作用。 ②冰劈作用。水结冰后体积比原增大 左右,对裂隙面产生9606000kg/cm2的压力。 ③其它物理风化作用,如生物机械风化作 用即根劈作用。
化学风化作用 化学风化作用是指在大气、水和水溶液的 作用下岩石发生的化学分解过程。 黄铁矿氧化形成褐铁矿 褐铁矿。 ①氧化作用:黄铁矿 褐铁矿 ②水解作用:钾长石 钾长石经水解作用可形成
高岭土和硅胶。 高岭土 ③碳酸化作用:钾长石经碳酸化作用加速 水解过程。
④溶解ห้องสมุดไป่ตู้用:取决于矿物的溶解度。
石膏>方解石>白云石>橄榄石>辉石>角闪石> 斜长石>钾长石>黑云母>白云母>石英
硅酸盐矿物风化转变的一般阶段是: 钾长石→绢云母→水云母→高岭石(或蒙 脱石)→氧化铝; 辉石→绿泥石→水绿泥石→蒙脱石→多水 高岭石→高岭石→氧化铁; 黑云母→蛭石→蒙脱石→高岭石。
大陆上的岩石矿物经长期的物理、化学风 化作用之后,残留在原地的风化产物称为残积 物。残积物主要由在风化作用过程中形成的粘 土矿物和未风化完的岩石碎屑组成。 残积物经过生物风化作用的改造而形成土 壤。土壤中富含腐殖质,常位于残积物的表层。
剥蚀作用 指一切能被介质带走的破坏产 物离开原地,使新鲜岩石暴露地表,而继续遭 受风化的作用。 地面流水的剥蚀作用 海水的剥蚀作用 其它地质营力的剥蚀作用 如风的剥蚀作 用,冰川的剥蚀作用 ,地下水的剥蚀作用等。
②分选性 分选性——碎屑颗粒大小的均匀程度。 分选性 分选很好 某一粒级的颗粒含量在90%以上。 分 选 好 某一粒级的颗粒含量在75 90%。 分选中等 某一粒级的 颗粒含量在50 75%。 分 选 差 无一种粒级 的颗粒含量超过50%。
沉积岩的成因及分类特征

沉积岩的成因及分类特征沉积岩:沉积岩曾经有过另一个名称,叫水成岩。
组成沉积岩的物质是一些砾石、砂、粘土、灰泥和生物残骸等松散物质(这些物质大多来自风化的岩石,其次是火山喷发物、有机物和来自宇宙的一些物质)。
这些物质有的是溶解在水里的。
更多的则是被水搬运,它们逐年累月地集聚起来并沉积,最终压实并变成了岩石。
沉积岩分布在地壳的表层。
露出地面的面积约占75%。
沉积岩种类很多,其中最常见的是页岩、砂岩和石灰岩,它们占沉积岩总数的95%。
这三种岩石的分布随沉积区的地质构造和古代地理位置不同而不一样。
总的说,页岩最多,其次是砂岩,石灰岩数量最少。
沉积岩地层中蕴藏着绝大部分矿产,如煤、石油、非金属、金属和稀有元素矿产等。
水和风将陆地上的泥沙,碎石等物质带到江河湖海,这些物质一层层沉积下来,年长日久变成了岩石我们知道了沉积岩是由一些松散的物质经过沉积而形成的。
这些松散的物质来自各个不同地方(如磷质岩中的磷来自海洋生物骨骸或陆地的鸟粪)、不同时期、有不同的化学成分、经历过不同的化学变化过程等等。
在形成沉积岩的漫长时间里,它们中的物质还会发生这样那样的变化,生成各种各样的岩石或矿物(如在强烈蒸发条件下,可出现石膏、硬石膏、石盐、镁盐或钾-镁盐,或天然碱、苏打等;如各种动植经沉积埋藏和细菌分解,可衍变为由碳、氢、氧不同比例聚合而成的有机酸、脂酸、醣、纤维素和有机碳等多种物质并最终构成煤、石油、天然气、油页岩等的主要成分。
此外,微生物或细菌活动的参与还可以造成一些自然硫、锰、铁、铜、铅、锌、铀等在沉积岩中的聚集)。
火山喷发可以带出多种元素,这些元素聚集到一起,可在沉积岩、沉积层内形成矿床。
沉积岩中含少量宇宙物质,如陨石、宇宙尘。
宇宙尘的研究不仅可了解沉积岩本身,而且还可进一步了解各地质时代沉积岩形成时,天体可能发生的某些事件或变化。
如在代表某一地质年代的沉积岩中,发现一层超乎寻常的宇宙物质,经过研究分析,科学家可以知道那时究竟发生了什么。
简述沉积岩的概念及基本特征

简述沉积岩的概念及基本特征一、概念介绍沉积岩是指由沉积作用形成的岩石,是地球表面最广泛分布的岩石类型之一。
它们是由风化、侵蚀和沉积过程中堆积而成的,通常在水体或陆地上形成。
沉积岩的形成过程包括物理和化学作用,如水流、风、波浪和生物活动等。
这些作用导致了不同粒度大小和不同组成的沉积物堆积在一起,逐渐形成了沉积岩。
二、基本特征1. 粒度结构多样性沉积岩具有丰富的粒度结构多样性。
根据颗粒大小,可以将其分为粗砾岩、砂岩、泥岩等不同类型。
其中,粗砾岩颗粒较大,主要由大于2毫米(mm)的碎屑颗粒组成;砂岩由0.063-2mm大小的颗粒组成;泥岩主要由小于0.063mm大小的颗粒组成。
2. 显微结构特征显微结构是指通过显微镜观察到的细小结构特征。
沉积岩的显微结构特征主要包括颗粒形状、颗粒间的空隙大小和形态、岩层中的孔隙度等。
这些特征对于沉积岩的物理性质和化学性质都有影响。
3. 成分组成复杂多样沉积岩的成分组成非常复杂,通常包括矿物颗粒、有机物、水和气体等。
其中,矿物颗粒是其主要组成部分,通常占总体积的70%以上。
不同类型的沉积岩中,矿物颗粒种类和含量也不同。
4. 层理结构明显沉积岩通常具有明显的层理结构。
这是由于沉积作用过程中,不同类型和大小的沉积物在堆积过程中产生了不同程度的分选作用。
这些层理结构对于研究沉积环境和历史非常重要。
5. 古生态环境记录沉积岩是记录古生态环境变化最重要的地质材料之一。
通过对沉积岩中化石、孢粉等古生物遗存进行分析,可以了解到当时的气候、水文、地貌等环境信息。
因此,沉积岩对于研究古生态环境和古地理学十分重要。
三、结论综上所述,沉积岩是由沉积作用形成的岩石,具有粒度结构多样性、显微结构特征、成分组成复杂多样、层理结构明显和古生态环境记录等基本特征。
这些特征对于研究地球历史和环境变化都有非常重要的意义。
09 沉积岩岩石学

(三)陆源碎屑岩描述参数
陆源碎屑岩分布广泛,因 此,如何对陆源碎屑岩进行描 述有着重要的理论和实际意义。 陆源碎屑岩的描述参数有颜色、 结构、构造、物质成分、颗粒 大小。
第三节
内源碎屑沉积岩
组成内源沉积岩的物质主是直接来自 沉积盆地的溶液或沉积场所的溶液之内, 是沉积介质中的溶解物质经化学或生物化 学作用沉淀的,但它们从溶液中沉淀出来 之后,除少部分可在原地固结成岩之外, 大多数都要在盆地内经受波浪、潮汐和水 流、重力等作用,发生短距离的搬运和再 沉积。
承德避暑山庄2000年干旱枯水
Raindrop imprint(雨痕) imprint of salt crystals(食盐假晶)
可用于判定地层面向的原生构造
粒序层理 板状交错层理 槽状交错层理
生物遗迹 泥 裂
枕状熔岩
(二)火山碎屑岩类
火山碎屑岩是指由火山作用所形 成的各种火山碎屑物质经堆积、 胶结、压紧或熔结而形成的岩石。 火山碎屑岩的成分包括两部分, 即火山碎屑物和胶结物,胶结物 可以是部分火山灰分解形成的物 质,也可以是部分熔岩或沉积物。
(4) 泥岩类
1)一般特征
泥质岩亦称粘土岩,它是由小于0.004 mm的陆源
碎屑和粘土矿物组成的岩石。
绝大多数的泥质岩是由母岩化学分解后产生的粘
土矿物经机械沉积而成,只有极少数泥质岩是凝 灰岩在成岩过程中蚀变而成的。
除主要成分粘土矿物外,常有陆源碎屑矿物和自
生矿物,如褐铁矿、石英、方解石、黄铁矿等。
3、次生矿物:沉积岩遭受风化作用而形成的矿物, 如黄铁矿风化相成的褐铁矿、碎屑长石风化而成的高 岭石等
第二节
外源沉积岩类
(一) 陆源碎屑沉积岩
1 、陆源碎屑岩类的物质成分
沉积岩形成与特征

风化作用的类型
•物理风化作用
岩石的释荷、热胀冷缩、水的冻融
•化学风化作用
•类型:氧化作用、溶解作用、水化作用、水解作用
氧化作用
FeS2+7.5O2+H2O=FeSO4+H2SO4 (黄铁矿)
产出状态:层状或水平地覆盖于地表或以不同角度倾斜堆 叠于地表,但往下延伸的深度一般不大。
生命演化、海陆变迁的记录仪 是大量沉积矿产的蕴藏地和工程地质工作的主要场所:如:
煤、石油、铁、锰
2 沉积岩的形成阶段与过程
1)沉积岩原始物质形成阶段(主要是母岩风化产物) 2)沉积物质的搬运和沉积阶段(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
• 变质岩其数量在地壳中介于岩浆岩和沉积岩之间,但向 下的延伸一般要比沉积岩深。
• 常见的变质岩有:大理岩、石英岩、蛇纹岩、板岩、千 枚岩、片岩、片麻岩等
岩石的结构、构造
结构:一般是指组成岩石的矿物或碎屑个体本身的 特征。 对沉积岩来讲:是指碎屑颗粒的大小,磨圆度和分 选性(即大小均一度)等,反映了沉积岩的搬运距离、 搬运介质条件,研究岩石的结构就可以追溯它们的 形成环境,判断形成时的地质背景和地理环境,了
3 沉积物的搬运与沉积作用
搬运作用:沉积物在介质中运移的过程 沉积作用:搬运物从水中沉积下来的过程
结构和构造区别与联系:
• 任何一个岩石的块体或标本都同时具有其自身的 结构和构造,结构、构造都是由岩石的生成环境 或条件所决定的
• 但又是完全不同的两个概念,各有其具体涵义, 结构是相对微观的个体(岩石中的矿物颗粒、碎
石油大学地质学基础——第四章 沉积岩

常用的碎屑颗粒粒度分级表
2的几何级数制 粒 巨 粗 中 细 粗 中 细 砾 砾 砾 砾 砂 砂 砂 粉砂 细粉砂 砂 级 划 分 巨 中 砾 卵 砾 砾 石 石 颗粒直径(毫米) >256 256~64 64~4 4~ 2
2~1 1~0.5 0.5~0.25 0.25~0.125 0.125~0.0625 0.0625~0.0312 0.0312~0.0156 0.0156~0.0078 0.0078~0.0039
包括发生变质作用以前或因构造运动重新抬升到
地表遭受风化作用以前所发生的一切作用。
成岩作用类型:
压实作用、压溶作用 胶结作用、交代作用
重结晶作用和矿物的多形转变作用
溶解作用
(1)压实作用 沉积物在上覆水层和沉积层的重荷(压力)下, 或在构造形变的作用下,发生水分排出、孔隙度降低、 体积缩小的作用。
粘土的孔隙度80%
20%
(2)压溶作用 随埋藏深度的增加,碎屑颗粒接触点上因压力增大, 发生晶格变形和溶解作用。 压实作用和压溶作用是持续进行的。
(3)胶结作用 从孔隙溶液中沉淀出矿物质(胶结物),将松散 的颗粒固结起来的作用。 是碎屑沉积物的主要成岩方式。
常见的胶结物有:硅质、钙质、铁质、粘土、石膏等。
2. 沉积岩的分类
根据沉积岩原始沉积物质成分的来源 1.母岩风化产物为主的沉积岩 碎屑岩 化学岩
砾岩 砂岩 粉砂岩 粘土岩 碳酸盐岩 硫酸盐岩 卤化物岩 硅岩 其它化学岩
3.生物遗体为主的沉积岩 2.火山碎屑物质为主的沉积岩
可燃有机岩 非可燃有机岩
火山碎屑岩
煤 油页岩
第二节 沉积岩的一般特征
1. 沉积岩的化学成分 与岩浆岩类似,相对富Fe 3+ 、Na2O、H2O、CO2。 2. 沉积岩的矿物成分 岩屑、矿屑、粘土、蒸发矿物、碳酸盐等。暗色矿物很少。 3. 沉积岩的颜色
沉积岩的成因及演化过程

沉积岩的成因及演化过程沉积岩是地壳的一种主要岩石类型,是由岩屑、有机物质或化学沉淀物等在地球表面沉积、堆积形成的。
它们承载着地球历史演化的信息,对于认识地质变迁、研究古环境和勘探石油、矿产资源具有重要意义。
本文将探讨沉积岩的成因及演化过程。
一、沉积岩的成因1. 物理风化和机械碎屑沉积物理风化作用是指由于自然界的物理力量使岩石变为碎屑颗粒的过程。
例如,岩石受热胀冷缩、冻融循环、风化剥蚀等作用会导致岩石破碎并形成颗粒,这些颗粒通过水流、风力等力量的作用被迁移并在适当的环境下沉积形成沉积岩。
2. 化学沉淀作用在海洋、湖泊等水体中,离子溶液与环境条件的变化,例如温度、压力和pH值等,会促使其中的溶解物质发生沉淀作用。
这些溶解物质可以是无机物,如石膏和磷酸盐;也可以是有机物,如有机质的沉积。
化学沉淀作用是形成碳酸盐岩、硫酸盐岩等一类特定成分的沉积岩的重要过程。
3. 生物作用生物作用是指生物体对环境造成的物理和化学作用,对沉积岩的形成有着重要影响。
藻类、珊瑚、贝类等有机体通过分泌或死亡,形成有机沉积物,并与碎屑颗粒混合在一起沉积形成有机质丰富的岩石,如煤炭和石油页岩。
此外,海洋中底栖生物的生物扰动作用和生物结构的成因也会影响沉积岩的生成。
二、沉积岩的演化过程1. 颗粒分选过程(洗蚀和选择性沉积)颗粒分选是指沉积物中不同粒径的颗粒在沉积过程中被区分和分离的过程。
洗蚀是流体在流动中将其中较轻的颗粒带走,而较重的颗粒沉积下来的过程。
选择性沉积是指在水流或风力的作用下,颗粒按照粒径大小被分选,较大的颗粒在较短的距离内沉积,而较小的颗粒则可以被远距离搬运并沉积。
这些过程使得沉积岩具有颗粒按照粒径排序的特征。
2. 成岩作用沉积岩在经历沉积作用后,可能会发生成岩作用,包括压实、胶结和溶解析出等过程。
压实是指在沉积物堆积的过程中,由于上方沉积物的压力而使下面的沉积物变得更加致密。
胶结是指在沉积物颗粒之间填充和结合的物质,形成胶结物填充颗粒间隙,增强沉积岩的坚硬度。
沉积岩的特征

沉积岩的特征
1、层理构造显著。
2、沉积岩中常含古代生物遗迹,经石化作用即成化石。
3、有的具备溃烂、孔隙、结核等。
沉积岩形成过程是:风化——侵蚀——搬运——沉积——固结成岩。
具体内容过程可以归纳为:早期构成的各类岩石(例如岩浆岩、沉积岩、变质岩等)在风化和侵蚀作用下构成风化产物,这些风化物在风力或流水等外力运送促进作用下,在湖泊、海洋或地表低洼地区处沉积,经过长期晶化成岩,最终构成沉积岩。
沉积岩
沉积岩,三大岩类的一种,又称作水成岩,就是三种共同组成地球岩石圈的主要岩石之一(另外两种就是岩浆岩和变质岩)。
就是在地壳发展演化过程中,在地表或吻合地表的常温常压条件下,任何先成岩遭遇风化风蚀促进作用的毁坏产物,以及生物促进作用与火山作用的产物在原地或经过外力的`运送所构成的沉积层,又经成岩促进作用而变成的岩石。
沉积岩的形成过程

沉积岩是由风化的碎屑物和溶解的物质经过搬运作用、沉积作用和成岩作用而形成的。
形成过程受到地理环境和大地构造格局的制约。
1形成过程
裸露在地表的岩石,会受到地球外部圈层中多种因素的影响,比如温度、光照、流水、大气、生物等因素的破坏作用,导致岩石的理化性质发生变化,这个过程我们称为风化作用。
风化作用的进行,又加剧了风力、流水的侵蚀作用的加剧,最终使得大块的岩石变成小块的岩石,最终变成粉末状的风化产物。
这些风化产物在流水和风力等外力作用下,被搬运到其他地方,由于速度减弱而沉积下来,最终由于沉积物越堆越多,固结成岩形成沉积岩。
2特征
(一)矿物特征由于沉积岩形成于地表,因此其组成矿物必须能够适应常温、常压的环境,都是稳定的矿物,常见矿物有石英、长石、白云母、方解石、白云石以及粘土矿物、绿泥石等。
与岩浆岩的组成矿物明显不同,几乎见不到橄榄石、辉石、角闪石矿物。
(二)结构特征所谓的结构,指的是组成沉积岩的岩石颗粒的性质、大小、形态及其相互关系。
(三)构造特征沉积岩的构造是指沉积岩的各个组成部分之间的空间分布和排列方式,它是沉积物在沉积期至沉积后期通过物理作用、化学作用和生物作用形成的。
沉积期形成的构造叫原生构造;沉积物在没有完全固结前形成的构造为同生构造;在固结成岩期形成的构造为后生构造。
沉积岩的构造类型很多,由于辽河油区获取的是以孔位
为单位的岩心资料,所以见到的构造不是十分全面,主要为原生构造,常见的为层理构造,因此本书研究的只是层理构造及特殊构造,如化石构造等。
(转)沉积岩及其形成过程?特征?分类?类型

(转)沉积岩及其形成过程?特征?分类?类型一、沉积岩及其形成过程(一)沉积岩,sedimentary rocks是在地表或地表不太深的地方,在常温、常压下,由风化作用、生物作用等形成的物质,经过搬运、沉积、成岩而形成的层状地质体。
沉积岩分布广,大陆表面约有75%覆盖着沉积岩,其中最大厚度达13km,平均厚度约为1.8km;大洋底部几乎全被沉积物或沉积岩所覆盖,其厚度为0.2~3km,平均厚度约为1km。
沉积岩的种类很多,但分布最多的是页岩,其次是砂岩和石灰岩,它们占沉积岩总量的95%以上。
(二)沉积岩的形成过程沉积岩的形成一般都经过风化、搬运、沉积、成岩四个过程。
1、风化阶段沉积物质的来源地表或接近地表的岩石,由于温度变化、水、氧和生物等作用,在原地发生破坏崩解,逐步破碎成大大小小的碎屑物质,岩石中有的成分被溶解,有的则生成新的矿物,这些破碎溶解的物质,就成了沉积岩形成的主要物质来源。
另外还有一些火山碎屑、深部的热卤水、温泉喷出物等深源物质和陨石、宇宙尘埃等宇宙物质。
2、搬运阶段原有的岩石经风化后形成的产物,除了一部分残留在原地外,绝大多数被水、风、冰川、海洋及生物等搬运到其它地方。
物质的搬运一般可分为三种方式:(1)机械搬运:碎屑物质在水、风、冰川或重力流中被搬运。
(2)化学搬运:一些母岩风化产物溶解形成真溶液或胶体溶液被携带搬运。
(3)生物搬运:生物作用的生物残骸和分泌物的堆积。
3、沉积阶段岩石碎屑物地被搬运途中,由于搬运力的减弱,比如水流或风力速度降低、冰川熔化以及其它因素的影响,被搬运的物质逐渐沉积下来,形成松散沉积物。
与搬运相对应的,沉积方式也有三种:(1)机械沉积:机械搬运带来的碎屑物质,由于搬运能力减弱而沉积下来。
(2)化学沉积:化学搬运来的物质通过化学作用形成难溶的物质或通过胶体凝聚进行沉积。
(3)生物沉积:生物的残骸和分泌物的沉积。
4、成岩阶段沉积后的松散沉积物,在一个新的改变了的环境中,再经过一系列的变化,最后固结成坚硬的沉积岩的过程,称为成岩作用。
沉积岩的成因及其演化过程

沉积岩的成因及其演化过程沉积岩是一种广泛分布于地球表层的岩石,其主要特征是由已经经历了物理和化学改造的沉积物所组成。
沉积物可以来自于海洋、河流、湖泊等水体,还包括被风吹拂的沙子、火山灰等。
沉积岩分为砂岩、泥岩、灰岩等多个种类,不同种类的沉积岩在其地质性质、成因和演化特征方面都有所不同。
一、沉积岩的成因沉积岩的形成过程可以分为四个步骤:侵蚀、运输、沉积和压实,其中,侵蚀和运输发生在原来的岩石、矿物和沉积物被侵蚀并通过水流、风力等方式在地球的表层运动的过程中。
这些颗粒运动越远,形状变得越圆润,颗粒大小也会越来越一致。
当颗粒沉积到一个空间时,它们会堆积在一起形成沉积岩的基础,这通常发生在河流湍急、洪水期间或者海底的低能量区域。
颗粒接触越多,粘附越紧密,这个区域的岩层就会越厚。
其次,当沉积颗粒沉积进来后,天然的胶结剂(如碳酸盐、铁氧化物、黏土和有机物等)会使颗粒彼此粘接形成具有岩石质感的块状物体,即岩石微社群。
在岩石形成之后,它们还可能受到不断的压实作用,这时,界面交互作用将使得加压沉积岩的颗粒间接形成化学键,使岩石中的空隙尺寸降低,岩石质地更加坚硬。
与此同时,地球内部的地壳运动也会使得一些海岸升高、一些海区下沉,这会导致原来的海岸线上的沉积岩成为地层,并随着时间推移演化为不同种类的沉积岩石。
二、沉积岩的演化过程在地球的演化过程中,沉积岩承载着历史事件的痕迹,因为它们的形成和演化过程都是经历了几亿甚至几十亿年的过程。
沉积岩的演化可以通过地质热力学、地球化学和沉积学等方法来研究。
在热力学的作用下,沉积岩可以经历变质作用而成为变质岩。
例如,钙质泥岩等岩石在高温高压条件下形成的大理石。
另一方面,岩石的演化还受到地球化学因素的影响,其中最重要的渗透作用。
水、酸和化学气体在沉积层中流动时,沉积岩内的岩石沟道结构和地层渗透性会因岩石化学成分而改变。
沉积岩沿海盐和石灰岩本身也收容富含氧化金属和营养物质,形成矿物资源的来源。
沉积岩怎么形成的

沉积岩怎么形成的沉积岩怎么形成的沉积岩是在地表不太深的地方,将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物,经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。
在地球地表,有70%的岩石是沉积岩,但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算,沉积岩只占5%。
沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。
沉积岩中所含有的矿产,占全部世界矿产蕴藏量的80%。
沉积岩怎么形成的风化的岩石颗粒,经大气、水流、冰川的搬运作用,到一定地点沉积下来,受到高压的成岩作用,逐渐形成岩石。
沉积岩保留了许多地球的历史信息,包括有古代动植物化石,沉积岩的层理有地球气候环境变化的信息。
沉积岩的物质来源主要有几个渠道,风化作用是一个主要渠道。
此外,火山爆发喷射出大量的火山物质也是沉积物质的来源之一;植物和动物有机质在沉积岩中也占有一定比例。
沉积岩的特性概述沉积岩是指成层堆积的松散沉积物固结而成的岩石。
曾称水成岩。
是组成地壳的三大岩类 (火成岩、沉积岩和变质岩)之一。
沉积物指陆地或水盆地中的松散碎屑物,如砾石、砂、粘土、灰泥和生物残骸等。
主要是母岩风化的产物,其次是火山喷发物、有机物和宇宙物质等。
沉积岩分布在地壳的表层。
在陆地上出露的面积约占75%,火成岩和变质岩只有25%。
但是在地壳中沉积岩的体积只占5%左右,其余两类岩石约占95%。
沉积岩种类很多,其中最常见的是页岩、砂岩和石灰岩,它们占沉积岩总数的95%。
这三种岩石的分配比例随沉积区的地质构造和古地理位置不同而异。
总的说,页岩最多,其次是砂岩,石灰岩数量最少。
沉积岩地层中蕴藏着绝大部分矿产,如能源、非金属、金属和稀有元素矿产,其次还有化石群。
化学成分随沉积岩中的主要造岩矿物含量差异而不同。
例如,泥质岩以粘土矿物为主要造岩矿物,而粘土矿物是铝-硅酸盐类矿物,因此泥质岩中sio2及al2o3的总含量常达70%以上。
砂岩中石英、长石是主要的,一般以石英居多,因此sio2及al2o3含量可高达80%以上,其中sio2可达60~95%。
1-沉积岩形成过程和一般特征

二、沉积岩的研究意义
1、沉积岩记录了地球演化历史 地球约有46亿年历史,最古老沉积岩36亿年,这36亿年的沉 积记录对研究地球的演化和发展有着十分重要的理论价值。 2、沉积岩(物)蕴藏着占世界矿产资源总储量的80% 能源矿产石油、天然气、煤和油页岩,以及金属和非金属矿 产资源中的铝土矿、锰矿、各种盐类矿产等几乎全为沉积类型; 铁矿、磷矿绝大部分亦都属于沉积或沉积变质类型; 放射性原料、有色金属(铜、铅、锌)、稀有和分散元素 (如Rb、Sr、Cs、Li)、非金属(重晶石、萤石)等矿产中绝 大多数为沉积类型; 不少的金、铂、钨、锡、金刚石等矿产也是来源于沉积砂矿
它生矿物是母岩以晶体碎屑或岩石碎屑形式提供给
沉积岩的,可看成是沉积岩对母岩矿物的继承,故也称 继承矿物。 .它生矿物的继承来源为: 陆源碎屑矿物、火山 碎屑矿物和宇宙物质。 .主要的它生矿物:石英、长石、云母和岩屑。
2. 自生矿物( Authigenic minerals ) 中,以化学或生物化学方式新生成的矿物。
第一节:沉积岩的形成过程 一.沉积岩的形成过程
大致可分为以下几个阶段: 原始物质的生成阶段. 原始物质向沉积物的转变阶段.
沉积物的固结成岩和持续演化阶段.
1. 原始物质的生成阶段 原始物质的来源:
①陆源物质—母岩风化的产物(碎屑、溶解物、 不溶残余物) ②生物源物质—生物残骸和有机物质 ③深源物质—火山爆发物(火山碎屑、气液) 和深部卤水 ④宇宙源物质—陨石和宇宙尘
铁矿、方铁矿等;
每年落到地球上陨石有几千颗,大部分落入海洋,只有一 部分落入人烟稀少的陆地上,因此仅有很少一部分陨石被人们 发现,可以说沉积岩(物)中的宇宙物质大部分还未被人们所 识别。 在现代深海粘土中含有一些磁性小球体,根据所含钾和钙 的同位素特征以及存在有方铁矿,被认为属于宇宙成因。
地理的名词解释沉积岩

地理的名词解释沉积岩地理的名词解释:沉积岩引言:地理学作为一门综合性科学,涉及到许多不同地层和岩石类型的研究。
其中,沉积岩是地球上最广泛分布的岩石类型之一。
本文将对沉积岩进行详细解释,包括其形成过程、特征和重要性。
第一部分:沉积岩的形成过程沉积岩是由沉积作用形成的岩石,其形成过程经历了几个基本的阶段。
首先是物质的源头,包括岩石的风化、火山喷发、河流或冰川搬运的碎屑。
这些碎屑在运输过程中逐渐磨损和改变。
其次,碎屑沉积到地表的洪泛平原、湖泊、海洋底部等各种环境中。
在这些地方,碎屑逐渐沉积并通过水或空气的流动进行分选。
更重的颗粒会沉积在较静止的区域,而细粒的颗粒会被携带到更远的地方。
最后,在较长的时间尺度上,经过压实作用,这些沉积物转化为固体沉积岩。
压力和温度的作用下,颗粒之间的间隙逐渐减小,有机质逐渐分解,而矿物质结晶质量逐渐增加。
第二部分:沉积岩的特征沉积岩具有许多独特的特征,这些特征可以帮助地质学家确定岩石的形成环境,并提供重要的地质历史信息。
以下是一些沉积岩的典型特征:1. 层理结构:沉积物通过沉积过程逐渐堆积形成层理结构。
这种水平层状的分层有助于区分不同的沉积层,并提供地质学家了解古地理环境的线索。
2. 化石:由于沉积岩形成过程中保存了大量化石,这些化石成为判断沉积岩年代和生物群落的重要依据。
例如,含有古代生物化石的石灰岩可以揭示过去海洋的存在。
3. 成岩作用:沉积岩在地球深部受到高压和高温作用,这些作用被称为成岩作用。
成岩作用会改变沉积岩的结构和成分,在岩石中形成新的矿物质和化学反应。
这些变化对于岩石研究和资源勘探非常重要。
第三部分:沉积岩的重要性沉积岩在地理学中扮演着重要的角色,对人类生活和环境发展具有重要意义。
以下是沉积岩的一些重要方面:1. 能源资源:石油和天然气等重要能源常常与沉积岩关联。
了解沉积岩的分布和特征有助于寻找这些能源资源。
2. 地质历史:沉积岩保存了地球历史上不同地质时期的信息,包括古气候、地壳运动以及生物进化等。
沉积岩岩石学

3)生物成因构造:
包括生物礁体(Reefs): 生物遗迹(Trace fossils):如虫孔、虫迹
生物层理: 如叠层构造,是由蓝绿藻分泌的粘 液捕获和黏结砂、粉砂和泥粒或晶体而形成的 一种纹层构造。是在固定基底上周期性繁殖形 成的一种纹层状构造,其中的纹层称藻纹层。 当条件适宜时,藻类大量繁殖,所形成的纹层 含有机质较多,称富藻层或暗层;条件不适宜 时,藻类处于休眠状态,称贫藻层或亮层。
★风成交错层属板状交错层,但层系厚度很大,可达1米以上
交错层理
其他物理成因构造 波痕:由于河流或波浪等介质的运动,在砂质沉积物表面 表面形成的一种波状起伏现象。
1 直线脊 2 波曲脊 3 舌形脊 4 菱形脊 5 新月脊
波长(L):相邻两波峰间的距离。 波高(H):波峰到波谷的垂直距离。 波痕指数(RI):波长与波高之比(L/H)
海绿石、石膏、铁氧化物
矿物成分
常见的有20多种,如石英、长石、云母、粘土矿物、 方解石、白云石、菱铁矿、石膏、硬石膏、石盐、Fe、 Mn、Al的氧化物和氢氧化物等。
• 岩浆岩中常见的造岩矿物如橄榄石、辉石、角闪石、 黑云母及基性斜长石等在沉积岩中含量甚微或缺失;
• 钾长石、酸性斜长石、石英、白云母等在沉积岩中大 量存在;
砾质
砂质 砂质
粉砂质
化学沉积作用—真溶液的沉积作用
1)易溶矿物的沉积作用 易溶矿物:在常温下溶解度很大的矿物,如石膏、NaCl、KCl 等等。 易溶矿物的沉淀条件:蒸发量很大、降雨量很小,故又称蒸发矿物。
2)难溶矿物的沉积作用 难溶矿物:在常温下溶解度很小的矿物,如石英、长石、方解石等等。 难溶矿物的沉淀条件: ●酸性元素化合物:如石英(SiO2),在介质由碱性向酸性转化时 易沉淀。 ● 碱性元素化合物:如方解石(CaCO3),在介质由酸性向碱性转 化时易沉淀。 ●变价金属氧化物:如赤铁矿(Fe2O3),在氧化条件易沉淀。 ●变价非金属化合物:如黄铁矿(FeS2),在还原条件易沉淀。
论述沉积岩的一般形成过程

论述沉积岩的一般形成过程沉积岩,也称为流动岩,是由自然环境中的材料,如河流、湖泊、海水、风和雨以及海洋的搬运沉积而形成的岩石。
随着地壳变化和地貌的变化,沉积岩表现出不同的地质特征和形态,从而形成地球上的大量地层构造,丰富地质证据,为洞察古今大地构造和流变过程都提供了重要的信息。
沉积岩的形成过程主要包括碎屑聚集、剥离和沉积三个步骤。
首先,在自然环境中,物质状态不断变化,如火山爆发、暴风雨和海浪等,这些变化产生的碎屑(石头、沙子、沉积物等),经过搬运便会聚集在一起,形成富含有机物的堆积物。
其次,流体的动力(河流、海洋)会作用于堆积物,剥离靠上层的物质,有序地将它们移动到下层,当所移动的物质累积到一定厚度时,会形成沉积岩,形成地层。
这时,除了碎屑之外,有机物质和碳酸盐会同时进入这些沉积层当中,这些有机物质和碳酸盐也是沉积岩的重要构成。
最后,随着堆积层的堆积,沉积岩物质的压缩和加工会产生一定的热量,而真空作用会引起沉积岩的熔化,从而使沉积岩经历压实、结晶和变质等一系列的物理、化学变化,最终形成一定的沉积岩结构和形态。
由上所述,一般情况下,沉积岩的普遍形成过程是堆积、剥离、变形和熔化所有这些环节相互穿插影响,依靠地质环境物理化学变化,最终形成各种不同的沉积岩类型,如砂岩、灰岩等,并在地壳变化和地貌变化中形成了丰富的地质证据。
沉积岩是人类洞察复杂地球构造史的重要研究对象,也是矿产资源的重要基础。
为了更好的解释地质历史和开发利用地质资源,沉积岩的形成机理也成为了广泛研究的热点课题之一。
研究者利用各种成像和定量分析技术,结合沉积学和地层学技术,以及现代实验和理论方法,系统研究其形成机理,进一步提高对沉积岩的认识,更好地利用它们,为地质科学技术基础的发展提供科学依据。
总之,沉积岩是一种重要的岩石,是古今大地构造变迁和流变的重要证据,也是非常重要的地质资源。
它的形成过程主要有碎屑聚集、剥离和沉积三个步骤,依靠地质环境物理化学变化,最终形成一定的沉积岩结构和形态。
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沉积岩的形成过程和一般特征-2
.羽状交错层(Herringbone cross-bedding)
指上下相邻层系中的纹层倾斜方向相反的一种
交错层,也称青鱼刺状或双向交错层,多出现在板 状或楔状交错层中。形成于流向可以反转的环境,
如三角洲或潮汐带内。
羽状交错层,贵州,织金,上二叠统
.冲洗交错层(Swash cross-bedding)
波长(L)—两个相邻波峰或波谷之间的水平距离 波高(H)—波峰与波谷之间的高差 波痕指数(RI)= L/H,表示波痕相对高度及起伏情况 不对称指数(RSI)= l1/l2,表示波痕的不对称程度
主要类型
★浪成波痕(wave ripple) 成因:由波浪作用于沉积物表面所形成 的,也称为摆动波痕(oscillation ripple), 常见于海、湖浅水地带。
脉状层理 (Flaser bedding)
Pennsylvanian of KentuckyTidal Deposits
透镜状层理(Lenticular bedding)
与脉状层理相反 , 透镜状层理是在水动力条件 较弱 , 泥的供应、沉积和保存比砂更为有利的情况下
形成的。
这种层理的特点是砂质沉积物呈透镜体被包在泥 质沉积物之中,这些透镜体在空间上呈断续分布在 泥质沉积物之中(即泥包砂)。
冀东油田B7井
环境条件长期稳定不变,沉积物是完全均匀累积 起来的块状层理.
颗 粒 来 不 及 分 异 而 的 块 状 层 理
度 流 快 速 卸 荷 , 各 种 成 分 和 粒 度 的
极 高 密 度 的 碎 屑 物 重 力 流 或 密
.
2)冲刷痕(Scour marks)
本质上属于羽状或楔状交错层,但同一层系的上
下界面和它们与层面的夹角都很小,相邻层系纹层的
倾斜方向可以相同,也可以相反,纹层非常平直,与
层系界面大致平行或小角度交截。形成于长而平坦的
海滩或沿岸沙坝的向海斜坡面上 , 由于受到波浪产
生的冲流和回流的环境.
冲洗交错层理
因此,它们对于解释沉积环境意义不大 , 但对于了解
沉积物沉积后所经历的化学变化却是很有益的。
.晶痕(Crystal print)和假晶( pseudocystal) 在化学沉积作用中结晶出来的矿物晶体被泥 级、粉砂级沉积物掩埋后,因沉积物失水收缩可稍稍 突出在岩层顶面,突出部分同时也会嵌入到覆盖层的 底面,当矿物晶体被选择性溶解后就会在两岩层接触 面上留下与晶体大小和形态完全一致的空洞,该空洞 就称为晶痕。晶痕被充填或原晶体直接被别的矿物交 代就成了假晶。
one2
风成交错层
风成交错层
. 脉状层理、透镜状层理、波状层理
这三种层理在自然界中常常在一起共生、相互过渡并且
成因上有密切的联系。它们是在水动力条件强、弱交替的情况 下 , 由泥和砂交互沉积而成的。 在强水 流活动时期 , 砂以波痕形式搬运和沉积 , 而泥保持 悬浮状态。在水流减弱或静止时期 , 悬浮的泥沉积下来。它们 或者沉积在波痕的波谷中 , 或者在泥较充足时覆盖整个波痕。
特点:波峰尖锐、波谷圆滑、形状对称, RSI≈1,RI=4~13(多为6~7)。
浪成波痕
★流水波痕(current ripple) • 成因:由定向流动的水流形成,见于河流 和存在有底流的海、湖近岸地带 • 特点:波峰波谷均较圆滑,呈不对称状, RSI>2,RI>5(8~15),陡坡倾向指示水 流方向。
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3.生物成因的沉积构造
指生物由于活动或生长而在沉积物表面或内部遗留下
来的各种痕迹 , 其中包括生物遗迹、生物扰动构造、生物生 长构造及植物根痕迹等。 .痕迹化石(Trace fossil) 痕迹化石指一切生物在松软沉积物表面和内部留下的生命 体及各种生命活动的痕迹(遗迹),包括生物挖穴、觅食、 逃逸等行为所产生的各类痕迹,如:潜穴、足迹、爬迹、觅 食迹、逃逸迹等。
称为粒序层理。这种层理的特点是由底向上顶部颗粒
逐渐由粗变细。除了粒度变化以外,没有任何内部纹
层.
www.eos.ubc.ca ©Earth and Ocean Sciences
正递变层理
正递变层理
.块状层理(Massive bedding)
当整个岩层或岩层内的某个层状部分的成分、结构或颜色都 是均一的,或虽很杂乱,但却具有某种宏观的均一性,既没 有纹层或纹理显示,也不是其它层理的构成部分,该岩层称 块状层理,或均匀层理。 沉积的块状层理有两种成因,.环境条件长期稳定不变, 沉积物是完全均匀累积起来的,.极高密度的碎屑物重力流 或密度流快速卸荷,各种成分和粒度的颗粒来不及分异都同 时沉积下来。
在波状层理中 , 砂层与泥层呈波状连续的交替出 现。
脉 状 层 理 、 透 镜 状 层 理 、 波 状 层 理
脉状层理、透镜状层理、波状层理
脉状层理、透镜状层理、波状层理
.递变层理 递变层理是具有粒度递变的一种特殊的层理,又
Pennsylvanian of KentuckyTidal Deposits
透镜状层理 (Lenticular bedding)
波状层理(wavy bedding)
介于脉状与透镜状层理之间的过渡类型就是波 状层理 。它是在砂和泥的供应、沉积和保存都较为
有利 , 强、弱水动力条件交替的情况下形成的。
hematite after siderite pseudomorphs 赤铁矿呈菱铁矿假象
在上覆岩层的底面将发育相应的晶痕构造
石盐假晶
石膏假晶
石盐假晶
.鸟眼构造(Birdseye structure) 指细粒沉积岩中成群或单个出现的、一般为几毫 米大小的鸟眼状孔隙被亮晶 方解石或石膏等胶结物 充填而形成的一种沉积构造。 根据充填鸟眼状孔隙的胶结物大多呈浅色斑点出 现在暗色的基底上 , 有人也称之 为雪花状构造。 鸟眼构造在碳酸盐沉积物中较为常见 , 但在非 碳酸盐沉积物中也有产出,多见于潮上带,部分在潮 间带。
成因: 假说颇多, 其中压溶说为大多数人所接受.
缝合线 (Stylolites)
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.结核(Concretion,Nodule)
在成分、颜色和结构构造等方面与围岩有显著区别的非
层状单位的自生矿物集合体称为结核,也可看成是附生或寄
敛,在丘谷处与相邻层系内的纹层以小角度交错或呈过渡关
系。 丘状交错层的形成也与水的振荡作用有关,是水面的巨 浪引起深部水体也随之振荡的产物,只是它标志的水深要比 浪成交错层更大,赋存岩石也多是富泥的粉砂岩或细砂岩。
丘状交错层理
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丘状交错层理, 贵阳三叠纪灰岩
丘状交错层理
依据砂、泥沉积层的相对比例、内部构造和空间上的连续性 ,
可分为脉状、波状和透镜状层理。
脉状层理(Flaser bedding)
是在水动力较强 , 砂的供应、沉积和保存比泥
更为有利的条件下形成的。 这种层理的特征是泥质沉积物主要分布在砂质波 痕的波谷中 , 而在波脊上很薄或缺失 , 以致使泥质沉 积物呈细脉状体分布在砂质沉积物之中(即砂包 泥)。
.浪成交错层(Wave-ripple cross-bedding):
断面上很象槽状交错层,层系界面波状起伏,局部对下 面的层系有较强的切割,横向上可过渡为相邻层系内的某个 纹层界面。纹层多为横向延伸的舒缓波曲状,大致与层系界 面平行,但在层系的一端则逐渐会聚成束或被另一个层系界 面交截。可作为偶受风浪扰动较深水环境的标志,常常发育 在富含泥质的粉砂或细砂岩中。
鸟眼构造的成因:
鸟眼构造中的孔洞大致平行层面伸长暗示在孔洞生成的
同时或稍后可能曾在垂向压力下有过一定塑性变形。据此推 测,这些孔洞应该形成在沉积物固结之前,但对其具体生成 机理却还未取得共识。已有的成因解释包括沉积物干缩、有 机质(尤其是藻类)腐烂、胀气和可溶性盐类矿物(如石膏)
被选择性溶解或交代等。或许它本来就有多种成因。
生在围岩中、具有自己独立性状的另一种零星的岩石实体,
常见于陆源碎屑岩、碳酸盐岩或古土壤层内部或层间界面上。
所有结核都是化学或生物化学成因的. 结核外部形态变化极大,但多呈较规则到极不规则的瘤 状,也可呈透镜状、饼状、姜状等等。
鄂西峡口,灰岩中燧石结核
鄂西硅质岩中钙质结核
鄂西铁质结核
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1
2
浪成交错层 (Wave-ripple cross-bedding) 1、粉砂岩,湖北潜江第三系
2、粉砂岩,河南东明第三系
3、粉砂岩,浙江杭州湾第三系
3
. 丘 状 交 错 层 ( Hummocky cross-
bedding)
层系呈宽缓的圆丘状,纵断面上,丘宽可达1-5m, 丘高约20-50cm或更高,垂向上大多只出现1-3个层系。层 系内的纹层与层系边波痕
• 波脊(波峰的脊线)的形态:直线形、波曲形、 链形、舌形、新月形、菱形等。 • 波脊形态的变化主要与水深和流速有关。 一般来说,随着水深减小和流速增大,波 脊形态由简单变复杂,由连续变断续。
★风成波痕 (aeolian ripple) • 成因:由定向风形成的,常见于沙漠、 海或湖的滨岸沙丘沉积中。 • 特点:呈不对称状(极不对称),不对称度 比流水波痕更大,RI=10~70,陡坡倾向与 风向一致。
水流在泥质沉积物表面上流动时冲蚀出来的痕迹 称为冲刷痕. 槽模(flute cast):由于水流的回流作用在泥质 沉积物表面上形成冲刷凹槽,若这种凹槽被上覆的砂
质充填,则在上覆砂质层的底面形成一个铸型--槽模。
它是一种很常见的冲刷痕,可准确的判断出水流的方