1 沉积物的来源——【沉积岩与沉积相】
沉积岩与沉积相总结资料
沉积岩与沉积相总结资料沉积岩与沉积相总结资料第一、二章1.沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）之一。
它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，经过搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。
2．地壳表层指大气圈的下层、水圈和生物圈的全部以及岩石圈的上层，称“沉积岩生成圈”或“沉积圈”。
3．风化作用是地壳最表层的岩石在温度变化、大气、水、生物等因素的作用下，发生机械破碎和化学变化的一种作用。
风化作用是对地表岩石的一种破坏作用。
风化作用按其性质可分为三种类型：物理风化作用：发生机械破碎而化学成分不改变。
化学风化作用：母岩发生氧化、水解、溶虑等化学变化而分解，形成新矿物。
各种矿物的风化稳定性，不仅取决于它们的化学成分，还取决于它们的晶体构造，矿物的键强度总数越大，其风化稳定性越高。
4．组成沉积岩的沉积物质来源有：母岩的风化产物、生物残骸和有机物质、火山碎屑物质和深部卤水、陨石。
5．母岩风化的阶段性：破碎阶段、饱和硅铝阶段、酸性硅铝阶段和铝铁阶段。
母岩风化产物的类型：碎屑残留物质、新生成的矿物、溶解物质。
6．风化壳：由风化残余物质组成的地表岩石的表层部分，或者说已经风化了的地表岩石的表层部分。
7. 层流：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。
紊流：湍流，一种充满了漩涡的多湍流的流体，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而变化，彼此相互掺混。
当弗劳德数Fr>1时,流水为急流，表示水浅流急的情况；当Fr<1时，流水为缓流，表示水深流缓的情况。
8. 碎屑物质在流水搬运过程中的变化成分：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；碎屑颗粒的球度也有所增高。
9.胶体：一种物质的细微质点分散在另一种物质中的不均匀分散体系。
沉积相的分类及详解
沉积相的分类及详解沉积相是地质学中的一个重要概念，它指的是沉积岩中具有相似性质和特征的一组沉积物。
根据沉积相的不同特征和成因，可以将其分为多个类别。
本文将详细介绍沉积相的分类及其特点。
一、物源沉积相物源沉积相是指沉积物来源于特定物源地区的沉积相类型。
根据物源的不同，可以将其分为陆源沉积相、海洋沉积相和湖泊沉积相。
1. 陆源沉积相：陆源沉积相主要由陆地上的物质经由河流、冰川等运动而形成。
其中包括冲积平原、河道、冰川前缘等。
这些沉积相的特点是颗粒较大，沉积速度较快，沉积物通常为砂砾、砂等。
2. 海洋沉积相：海洋沉积相是指由海洋中的物质沉积而形成的沉积相，包括海底扇、大陆坡、海底平原等。
海洋沉积物通常是细粒沉积物，如泥、粉砂等，沉积速度较慢。
3. 湖泊沉积相：湖泊沉积相主要由湖泊中的物质沉积而形成，包括湖泊三角洲、湖滨平原等。
湖泊沉积物通常是细粒沉积物，如泥、粉砂等。
二、环境沉积相环境沉积相是指沉积物形成的特定环境下的沉积相类型。
根据环境的不同，可以将其分为河流沉积相、湖泊沉积相、海洋沉积相和沉积盆地沉积相。
1. 河流沉积相：河流沉积相是指在河流环境中形成的沉积相，包括河道、冲积平原等。
河流沉积物通常为砂砾、砂等，沉积速度较快。
2. 湖泊沉积相：湖泊沉积相是指在湖泊环境中形成的沉积相，包括湖泊三角洲、湖滨平原等。
湖泊沉积物通常为细粒沉积物，如泥、粉砂等。
3. 海洋沉积相：海洋沉积相是指在海洋环境中形成的沉积相，包括海底扇、大陆坡、海底平原等。
海洋沉积物通常为细粒沉积物，如泥、粉砂等。
4. 沉积盆地沉积相：沉积盆地沉积相是指在沉积盆地环境中形成的沉积相，包括湖泊盆地、海盆等。
沉积盆地沉积物的特点与其所属的环境有关，可以是砂砾、砂、泥等。
三、气候沉积相气候沉积相是指沉积物形成的特定气候条件下的沉积相类型。
根据气候的不同，可以将其分为干旱沉积相、湿润沉积相和寒冷沉积相。
1. 干旱沉积相：干旱沉积相是指在干旱地区形成的沉积相，包括沙漠沉积相、盐湖沉积相等。
沉积岩与沉积相 -回复
沉积岩与沉积相沉积岩与沉积相是沉积学的重要内容，它们反映了沉积物的形成环境、条件和特征，对于理解地质历史、恢复古地理、探索矿产资源等都有重要意义。
本文将从以下几个方面介绍沉积岩与沉积相的基本概念、分类、特征和应用。
沉积岩的概念和分类沉积岩是由沉积物经过压实、胶结、成岩作用等形成的一类岩石，它们占地壳上层的约75%的面积，但只占地壳总体积的约5%。
沉积岩的形成过程包括以下几个阶段：风化作用：指基岩在大气、水和生物等因素的作用下，发生物理破碎和化学分解，产生碎屑物质和溶解物质。
搬运作用：指风化产物被流水、风、冰川、重力流等流体或固体介质搬运到其他地方的过程。
沉积作用：指搬运介质的动力不足时，风化产物在一定区域内堆积或沉淀形成沉积物的过程。
成岩作用：指沉积物在地下受到压力、温度、流体和生物等因素的影响，发生压实、胶结、重结晶、置换等变化，最终转变为坚硬的岩石的过程。
根据沉积物的来源和成分，沉积岩可以分为以下三大类：碎屑岩：由碎屑物质（如砂砾、粘土等）组成的沉积岩，如砂岩、页岩、砾岩等。
化学岩：由溶解物质（如碳酸盐、硫酸盐等）在水中发生化学反应或生物作用而沉淀形成的沉积岩，如灰岩、白云岩、石膏岩等。
生物岩：由生物遗骸或分泌物（如碳酸钙、硅酸盐等）组成的沉积岩，如珊瑚礁、硅藻土、煤等。
沉积相的概念和分类沉积相是指具有相似生成环境和特征的一组或一套沉积物或沉积岩。
它是反映沉积环境和条件的综合标志，包括以下几个方面：沉积物组分：指沉积物中所含有的不同类型和比例的颗粒、杂基（基质）、胶结物等。
沉积物结构：指沉积物中颗粒或杂基之间的排列方式和联系方式，如层理、颗粒支撑性质、孔隙结构等。
沉积构造：指由于不同类型和强度的营力作用，在沉积过程中或之后形成的各种形态特征，如层面构造（波痕、槽模等）、变形构造（褶皱、断层等）、生物构造（生物遗迹、生物痕迹等）等。
沉积物组合：指在一定空间和时间范围内，不同类型和性质的沉积物或沉积岩的叠置关系和变化规律，如岩性组合、层序组合、相带组合等。
1-第一章 沉积物的来源
重矿物（heavy mineral）： 风化稳定性 的差别很大，如锆石、金红石、电气石等较稳定 ，为沉积岩中常见的稳定重矿物。
3. 影响造岩矿物风化稳定性的因素
与它们的结晶温度有关
与其化学成分的化学活泼性（主要是在水中的溶解能
力）有关
与其晶体构造特征及化学键强度有关
四、各种岩石的风化及其产物
第一章 沉积物的来源
沉积岩的形成及其形成后的演化的全部历史过程大致可
分为以下几个阶段：
1. 沉积岩原始物质（主要是母岩风化产物）的形成阶段 2、沉积岩原始物质的搬运和沉积阶段（即沉积物的形
成阶段） 3、沉积后作用阶段（包括沉积物的同生作用和准同生作 用阶段、沉积物的成岩作用阶段、沉积岩的后生作用阶段）
最先析出的成分是钾， 其次是硅，最后才是 铝
云母（mica）： 白云母抗风化能力较强
白云母在风化过程中，主要是析出钾和加入水，先变成水 白云母，最后变为高岭石 黑云母的抗风化能力比白云母差得多。黑云母遭受风化后
，钾、镁等成分首先析出，同时加入水，转变为蛭石、绿泥石 、褐铁矿等
橄榄石、辉石、角闪石等镁硅酸盐矿物抗风化能
2. 各种元素在特定的风化条件下迁移能力是不一样的，
因而造成各种元素按一定顺序从母岩中分离出来——即元素 的风化分异。 3. 前苏联学者雷波诺夫(1934)首先根据河水中元素的含 量与该河流域的岩石中相应元素的含量相比较的办法，了解
各种元素迁移的相对活动性，并得出了元素迁移序列。
4. 彼列尔曼(1955)在雷波诺夫的研究基础上提出了水迁移
3. 溶解物质：主要是指在化学风化过程中被溶解的那些成分，如CI、 S、Ca、Mg、K、Na、Si、Fe、Al、P等。
风化壳 (Weathering crust)
第二章沉积岩的形成过程2
5. 交代作用(replacement):外来组分取代原组分。如，白云石 化，SiO2与CaCO3相互交代。
6. 自生矿物的形成(authigenic mineral)：海绿石，鲕绿泥石， 沸石类，粘土矿物，方解石、菱铁矿、草莓状黄铁矿，自 生石英和自生长石（再生加大边）
第四节 沉积成岩作用
沉积物沉积
成 岩 作 用
第四节 沉积成岩作用
一、概念
沉积成岩作用是泛指沉积物形成以后，到沉积岩的风化的作用 和变质作用以前这一演化阶段的所有变化或作用，包括成岩作用和 后生作用。有人也成为沉积期后作用。
二、成岩阶段的划分：
1、同生阶段： 2、成岩阶段： 3、后生阶段： 4、表生阶段：
二、化学搬运和沉积
2）真溶液的搬运与沉积作用
可溶物质的溶解与沉淀作用主要取决于溶解度； 溶液中的某种物质浓度达到过饱和，则发生沉淀作用 （沉积）；反之，则发生溶解作用（搬运）。
影响真溶液搬运与沉积的因素：
介质的酸碱度： 介质的氧化还原电位： 温度和压力 溶液中的CO2含量 离子吸附作用
三、生物的搬运和沉积
压实作用
压溶作用
胶结作用
交代作用
影响成岩作用因素
1、自由能 2、PH值和EH值 3、温度的影响 4、压力的影响 5、生物对成岩作用的影响 6、时间因素
第五节 沉积岩的分类
火山碎屑岩
陆源沉积岩
内源沉积岩
铝质岩
铁指岩
按
按 砾岩和 按
锰质岩
结
集块岩
结 角砾岩 成
沉积岩与沉积相内容简介
沉积岩与沉积相内容简介沉积岩与沉积相Sedimentary Rocks and Facies一、内容提要第一部分：前言第二部分：分析原理与方法第三部分：碎屑岩岩石学与沉积相第四部分：碳酸盐岩岩石学与沉积相二、主要内容1、古环境恢复方法与所用资料主要方法:垂直相序列（Vertical Facies Profile)沃塞尔相律（Walther's Law）沉积模式（Depositional Model）物源与古流分析（Provenance and Paleocurrent）地震地层（Seismic Stratigraphy）层序地层（Sequence Stratigraphy）构造—沉积体系分析（Tectonics-Depositional System）主要资料：野外露头资料（Outcrops)岩心资料（Cores)岩屑资料（Sieve residue log）地球物理测井资料（Geophysical Logging）地球物理勘探资料（Geophysical Exploration）实验室分析资料（Laboratory data）2、沉积环境解释参数物理参数（Physical parameters）:沉积构造（Sedimentary structures）, 颗粒特征及分布（Grain and grain size distribution）生物参数（Biological parameters）:生物成因构造（Biogenic structures), 生物化石及生态特征（fossils and Paleocology）化学参数（Chemical parameters）: 岩性（Lithology）, 岩矿（Minerals）, 氧化还原电位（Oxidation-Reduction Potential），酸碱度（Acidicity-Alkalinity），盐度（Salinity），温度（Temperature）3、主要沉积体系及相构成冲积扇体系河流体系扇三角洲体系三角洲体系碎屑海岸体系碳酸盐岩台地体系深水扇体系4、地质应用对于地质勘探:平面及剖面相关系；确定有利勘探目标；寻找隐蔽及岩性圈闭；储层评价；对于地质研究:了解古代及近代地理变迁；沉积盆地的充填样式及其对构造活动与气候变化的响应；湖泊及海洋的水介质特征；5、学习方法整体分析（Integrated analysis）:概括各种资料--岩心（cores）,录井（logging）,地震（seismic），露头（outcrops），化验资料（laboratory data)，古生物（paleontology)层次分析（Gradation of analysis）:盆地尺度（Basin scale）, 油藏尺度（Oil reservoir scale）, 油层尺度（Oil layer scale）6、课程目的及意义意义:一直作为地质研究的热点尽管沉积物与沉积岩只占岩石圈体积的5%,但地球表面的75%被沉积物与沉积岩覆盖。
第二章 沉积物的来源
影响风化产物的因素：
1．母岩的类型:
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石英岩-形成碎屑 石膏、岩盐-形成溶解物质
2．风化深度:
长石：风化弱⇒风化中等⇒风化深
水云母 ⇒高岭石或蒙脱石⇒氧化铝 问题:湖相和浅海相的鉴别?
3．风化作用的性质:
物理风化⇒碎屑物质 化学风化⇒溶解物质+不溶残余物
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成熟度的概念：
表示沉积岩形成时，母岩风化的强度和搬运过程中 的磨蚀、分选程度。包括成分成熟度(？)、结构成熟度 (？) 。 风化彻底时，形成成熟的沉积物，主要是粘土矿物 和稳定的矿物碎屑，如石英、长石。 相反，风化不彻底时形成不成熟的沉积物，沉积物 复杂，稳定和不稳定的矿物碎屑都有，还有较多的岩屑 和重矿物。
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思考题： 1、沉积岩的形成和变化过程包括哪些阶段？ 2、风化作用的类型有哪些？
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第三章 沉积学相关的流体力学基础
（1学时）
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
概述 流体的粘滞性和内摩擦定律 急流、缓流与福劳德数 层流、紊流与雷诺数 空气的几个流体力学问题
第一节 概述
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岩浆溢出地表冷凝成熔岩
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汽车化石
二、深部来源的沉积物
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1．火山碎屑物 2．深部热卤水 深部热卤水在成岩、成矿中具有重要的意义。其多数为氯化钙型或碳酸 盐型，含钾、钙及重金属元素量较高。 现代热卤水分布广泛，不仅海底有，大陆上也有。 最著名的是红海海底热卤水，其盐度为7.2-25.7%，温度达34-56.5℃； 在苏联里海、美国加利福尼亚州等地区都发现有热卤水； 以色列在钻井100—3000m发现有多层热卤水； 东非裂谷的热卤水形成了某些咸水湖； 死海有由深断裂排出的热卤水。
沉积岩与沉积相
沉积岩与沉积相沉积岩：是在地壳表层的条件下，由母岩风化产物，火山质，有机质，宇宙物质等沉积岩的原始物质成分经过搬运作用，沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。
风化作用：是指地壳最表层的岩石在温度变化，大气，水，生物等因素作用下发生机械破碎和化学变化。
层理：岩石性质沿垂向变化的一种层状构造，它可以通过矿物成分，结构，颜色的变化和渐变而显现出来。
交错层理：在层系的内部有一组倾斜的细层（前沉积层）与层面或层系界面相交。
杂基：是碎屑岩中细小的机械成因组成，其；粒级是泥级的为主。
胶结物：是碎屑岩中以化学沉积方式形成于粒间空隙中自生矿物。
沉积相的分类：1，陆相组（残积相，坡积一坠积相，风成相，冰川相，冲积相，湖泊相，沼泽相）2河相组/(滨岸相，浅海陆棚相，半深海相，深海相)3过度相（三角洲相，河口湾相，泻湖相，障壁岛相，湖坪相）沉积构造：指沉积岩各组成部分的空间分布和排列方式，它是沉积物在沉积时期或沉积以后由物理作用，化学作用，生物作用在沉积物内部或沿着沉积物与流体的界面的形成的。
二元结构：底层沉积和顶层沉积的垂向叠置，构成了河流沉积的所谓“二元结构”。
化学风化作用：在水，氧和溶于水中的各种酸的作用下，母岩遭受氧化，水解等化学变化，使其分解而产生新矿物的过程。
重力流：是一种在重力作用下发生流动的弥散有大量沉积物由高密度流体。
沃尔索相律：只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相，才能在垂向上一次叠加出现而没有间断。
平行层理与水平层理的异同：水平层理产于西碎屑岩和微晶灰岩中，细层平直并与层面平行，细层可连续或断开，形成于弱的水动力条件下。
平行层理产于砂岩中，外貌与水平层理相近，形成于强的水动力条件。
相同点：平行层理与水平层理均属于层理结构，细层和层系平行并平行与岩层面。
不同点：平行层理是强水动力条件，主要是由中砂岩组成，水平层理是弱水动力条件，是由粉砂岩和泥组成。
叠层构造及其成因：是由蓝绿藻类分泌的粘液捕获粘结砂，粉砂，泥级颗粒或晶体组成的一种纹层构造。
《沉积岩与沉积相》课程笔记
《沉积岩与沉积相》课程笔记第一章：沉积岩的基本概念及基本特征1.1 沉积岩的定义沉积岩，也称为沉积物岩，是指在地表或地表附近，由风化作用产生的碎屑物质、生物残骸或化学沉淀物，经过搬运、沉积、压实和胶结等地质作用形成的岩石。
沉积岩覆盖了地球表面约75%的面积，是地壳中最丰富的岩石类型之一。
1.2 沉积岩的形成过程沉积岩的形成是一个复杂的地质过程，主要包括以下几个阶段：（1）母岩的风化作用- 物理风化：由于温度变化、冰冻作用、植物根系的生长等物理因素导致岩石破碎。
- 化学风化：岩石与水、氧气、二氧化碳等化学反应，导致矿物成分发生变化。
- 生物风化：生物活动，如微生物、植物和动物，通过其代谢过程分解岩石。
（2）碎屑物质的搬运和沉积- 搬运介质：水流、风力、冰川、重力等自然力量。
- 搬运过程：侵蚀、携带、沉积、分选等。
- 沉积环境：河流、湖泊、海洋、沙漠等。
（3）沉积后作用- 压实作用：上覆沉积物的重量导致下伏沉积物排水、体积减小。
- 胶结作用：矿物质填充沉积物间隙，使之固结成岩。
- 成岩作用：包括化学沉淀、生物化学作用、矿物转变等。
1.3 沉积岩的基本特征（1）层理构造- 定义：沉积岩中的层状结构，反映了沉积环境的周期性变化。
- 类型：水平层理、波状层理、交错层理、递变层理等。
（2）化石- 重要性：提供了生物演化和古环境信息。
- 类型：植物化石、动物化石、微生物化石等。
（3）成分和结构- 碎屑成分：石英、长石、云母等矿物碎屑。
- 填隙物：泥质、碳酸盐、硅质等胶结物。
- 结构：根据粒度分为砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩等。
（4）颜色- 影响因素：沉积物成分、氧化还原条件、有机质含量等。
- 常见颜色：灰色、黄色、红色、绿色、黑色等。
1.4 沉积岩的分类沉积岩可以根据其成因、成分和结构进行分类：（1）碎屑岩- 砾岩：由直径大于2毫米的碎屑组成。
- 砂岩：由直径在0.0625毫米至2毫米之间的碎屑组成。
- 粉砂岩：由直径在0.0039毫米至0.0625毫米之间的碎屑组成。
1 沉积物的来源
第一章、沉积物的来源
第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物
水流侵蚀岩石
风蚀地貌
海岸海蚀作用下的蘑菇石
河流的侵蚀下切作用
海岸边的波浪侵蚀风化作用
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第一章、沉积物的来源
第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物
2、化学风化作用：既形成新的矿物和新物质，也形成碎屑物质。
在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下，母岩遭受氧化、水解和溶滤等化学 变化，使其分解而产生新物质和新矿物的过程称为化学风化作用。
（水结冰使岩石裂缝扩大图示）
冰劈作用是当昼夜气温在0℃上下变动时，渗透 在岩石裂隙中的水，时而冻结，时而溶解。冰冻时因 体积增大，使岩石裂隙扩张，最后使岩石崩解 。一 般说来，冰冻风化主要发生在弯弯曲曲的岩石裂隙中， 因为向上张开的“V”形裂隙，在产生冰劈时，压力会 向冰帽方向转移，岩石就不易产生进一步的破坏。在 干旱和半干旱地区，由于盐类在岩石裂隙中的过饱和 结晶，也同样可以挤碎岩石。
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第一章、沉积物的来源
第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物
1、物理风化作用：指岩石只发生机械破碎不发生化学变化的一种作用。
温度变化，晶体生长，重力作用，水、冰及风的破坏侵蚀作用，都可以使 岩石和矿物的发生机械破碎，形成岩石和矿物碎屑。
（球形风化现象原理图示）
温差作用是因气候变化而导致岩石产生 崩解。由于岩石导热性差，不同的造岩矿物 有不同的体胀系数。白天太阳照射，热向岩 石内部传递，岩石内外之间出现温差，结果 在岩石表里之间产生平行裂隙，使岩石表面 出现层层脱落。晚上因内热外冷，表里不一， 于是出现垂直于岩石表面的裂隙，最后崩解 为沙泥。
化学风化作用包括：
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第一章、沉积物的来源
沉积岩石学@沉积物的来源
物理风化影响因素
机械破碎的基本营 力是温度的变化、 晶体生长(冰劈作 用、盐的结晶)、 植物的根劈作用、
冰劈作用 温度变化 植物的根劈作用 风和冰川作用
动物的潜穴活动、 水
重力效应、以及水、 重力作用(滑坡) 风和冰川作用等
冰劈作用:主要发生在气温低的环境，尤其是 在0℃ 左右变化的环境作用明显
水解作用：水和矿物结合，发生阴、阳离子 交换反应，形成新的矿物。如长石水解形 成高岭土。
氧化作用：大气或水 中的氧与岩石中元 素发生反应，低价 矿物被氧化成高价， 形成新的矿物。如 黄铁矿被氧化成褐 铁矿，结构疏松， 易破碎；磁铁矿被 氧化成赤铁矿，形 成铁帽；含Fe辉石 的氧化等。
影响生物风化的因素
的铁质或铝质土壤，所以也称为红土。
达到此阶段的风化作用通常称为红土型
风化作用。
上述四个阶段是一般的完 整的风化过程，但在同一地 区不一定都进行到底。风化 作用的阶段常受母岩岩性、 气候、地形等因素所控制。 在许多热带气候条件下，玄 武岩的风化作用已为许多经 济地质工作者和沉积学工作 者大量地研究过。由于风化 过程中风化强度变化，或者 风化时间长短变化，所形成 的各种类型粘土矿物的顺序 如图2－3所示。
Ⅱ. 饱和硅铝阶段：岩石中如有氯化物和硫酸 盐 后 酸在盐将矿C全O物部2和开被H始溶2O分解的解，共，C同l游-和作离S用O出下42K-全，+、部铝N被硅a+带酸、出盐Ca。和2+、硅然 Mg2+，其中Ca和Na流失要比K和Mg容易。这 些阳离子的存在，使介质呈碱性中性反应， 并 土使矿一物部有分蒙S脱iO石2转、入水溶云液母。、这拜个来阶石段、形绿成脱的粘石 以及绿泥石等。同时，碱性条件下难溶的碳 酸钙开始堆积 。
沉积岩及沉积相
(2)化学风化作用
在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下， 母岩遭受氧化、水解和溶滤等化学变化，使 其分解而产生新矿物的过程称为化学风化作 用。
化学风化作用不仅使母岩破碎，而且使 其矿物成分和化学成分发生本质的改变。
它们在适当的条件下就形成粘土物质和 化学沉淀物质(真溶液和胶体溶液)。
(3)生物风化作用
风化作用按其性质可分为：物理风化作用、 化学风化作用和生物风化作用。
(1)物理风化作用
岩石主要发生机械破碎，而化学成分不改 变的风化作用，称为物理风化作用。
引起物理风化作用的主要因素有：温度的 变化，晶体生长，重力作用，生物的生活活动， 水、冰及风的破坏作用。
物理风化的总趋势是使母岩崩解，产生碎 屑物质，其中包括岩石碎屑和矿物碎屑。
这些物质在初始阶段也大都存在于母岩 的风化带中，所以也常称为“化学残留物 质”。后来，它们也将被各种营力搬运走。
(3)溶解物质
这主要是指母岩在风化作用过程中被溶解 的那些成分，如Cl，S，Ca，Na，Mg，K，Si， Fe，Al，P等。
这些物质大都呈真溶液或胶体溶液状态被 流水搬运走，转移到远离母岩区的湖泊或海洋 中去。
搬运和沉积碎屑物质的流体主要是流水和大气， 在高寒地区的冰川和干旱地区的风也是搬运和沉积 碎屑物质的地质营力。
2.溶解物质的搬运和沉积
母岩风化产物中的溶解物质，主要为Cl， S，Ca，Na，K，Mg，P，Si，Al，Fe等。
前面的溶解度较大，多呈真溶液(Cl，S， Ca，Na，K，Mg，P，Si)；后面的溶解度较小， 多呈胶体溶液(Si，Al，Fe)，下图所示。
岩
的沉积岩
主要由生物遗体组成 的沉积岩
可燃生物岩 非可燃生物岩
由母岩风化 产物组成的
第2章 沉积岩与沉积相
第二章沉积岩与沉积相第一节沉积岩概述沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石之一1.沉积物的形成阶段沉积岩的原始物质主要是母岩的风化产物。
（1）风化作用（2）剥蚀作用剥蚀与风化都是外力破坏作用。
但风化是相对静止地对岩石起破坏作用。
而剥蚀是流动着的物质对地表岩石起破坏作用。
风化后便于进行剥蚀，而风化产物被剥蚀后又便于继续风化。
二者相互促进，不断地为沉积岩提供充足的物质来源。
1）压实作用由于上覆沉积物增厚，压力增大，使沉积物中的水分排出，孔隙减少，体积缩小，使沉积物固结变硬。
2）胶结作用填充在沉积物孔隙中的矿物质将分散的颗粒粘结在一起。
常见的胶结物质是硅质、钙质、铁质、粘土质等。
3）重结晶作用受温度和压力影响，使非结晶物质变成结晶物质，使细粒结晶物质变成粗粒结晶物质。
继承色：继承母岩风化碎屑的颜色。
原生色：沉积物和成岩新生矿物颜色。
Fe、C等。
次生色：沉积岩的风化色继承色原生色次生色一、沉积岩的颜色（3）晶体印痕、雨痕、雹痕单位。
在相同水动力条件下（6）块状层理：岩性均一，肉眼看不出其它内部层理构造，一般厚度大于lm。
成因：是沉积物快速堆积的产物。
也可为生物扰动所致。
3.变形构造未固结的沉积物由于重力或震动，发生滑动、沉陷，使原来的沉积物发生变形。
居住迹4. 生物成因的构造碎屑岩的组成杂颗粒基胶结物孔隙二、碎屑岩的结构（1）颗粒成分•矿物碎屑：母岩机械破碎后呈单一状态出现的矿物颗粒。
一种碎屑岩中约含3～5种。
主要是：石英（约65％），抗风化能力强。
长石（约15％），相对易风化少量抗风化能力强的重矿物，如磁铁矿等•岩石碎屑：岩屑是母岩经机械破碎而形成的岩石碎块。
保留着母岩的结构特点，可判断母岩成分及来源。
（3）碎屑形状圆度：碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度。
尖棱角状—棱角尖锐棱角状—棱角明显次棱角状—棱角磨蚀次圆状—棱角磨损明显圆状—棱角基本消失滚圆状—棱角全部消失球度：指颗粒接近于球体的程度。
主要取决于原始的颗粒形状圆度和球度是两个不同的概念，相互之间并不存在依赖关系，即圆度好者，球度不一定高，如圆饼状砾石；球度高者，圆度也可能很差。
沉积岩与沉积相整理解析
沉积岩（sedimentary rocks）：沉积岩石学（sedimentary petrogrogh）：是研究沉积岩（包括沉积矿产）的物质组分、结构构造、分类和形成作用以及沉积环境分布规律的一门地质学科，是岩石学的一部分，但又是一门独立的学科。
沉积学（sedimentology）：研究沉积物和沉积作用的科学。
包括研究未曾石化和已经石化的天然沉积物及自然环境中沉积作用的过程和作用。
沉积体系（depositional system）：成因上相关的沉积环境和沉积体的组合，即受同一物源和同一水动力系统控制的、成因上有内在联系的沉积体或沉积相在空间上有规律的组合。
元素的风化分异：在相同的特定风化条件下，各类造岩元素由于从母岩中析出的难易程度不同而按一定顺序从母岩中分离出来的现象。
沉积重力流：是一种在重力作用下发生流动的弥散有大量沉积物的高密度流体。
生物化学沉积作用：是指生物的生命活动过程或生物遗体分解过程引起介质物理化学环境变化，使某些溶解物质沉淀，或由于有机质吸附作用使某些元素沉积。
生物物理沉积作用：是指生物在生命活动中通过捕获、粘结或障积等作用是沉积物沉积。
沉积分异作用：是指母岩风化产物以及其他来源的沉积物在搬运和沉积过程中会按颗粒大小、形状、比重、矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来的现象，也叫地表沉积分异作用。
机械沉积分异作用：碎屑物质在流水搬运和沉积的过程中，将按粒度、密度、形状、成分等差异发生有序沉积的现象，又称机械成因分异作用。
化学沉积分异作用：溶解物质由于化学活泼性或溶解度的差异，以及受所处环境pH和Eh 的影响，将按照一定的顺序依次从溶液中沉淀出来的现象。
正常沉积作用：在正常情况或条件下发生的，有明显机械沉积分异作用的、缓慢的、均匀变化的沉积作用，一般发生在河流、湖泊和海洋。
事件性沉积作用：由于重力、洪水、火山爆发、风暴等因素引起的阵发性的、突然性的或灾变性的沉积作用。
表生作用：指沉积岩上升到近地表，在潜水面以下常温、常压或低温、低压的条件下，由于渗透水和浅部地下水的影响所发生的变化。
沉积物源与成岩作用分析
沉积物源与成岩作用分析在地球表面的海洋和陆地上，存在着丰富多样的沉积物，它们是地球历史和演化的珍贵记录。
不同类型的沉积物源与成岩作用直接影响着地壳形成的过程和地质构造的发展。
本文将针对沉积物源和成岩作用进行分析和探讨。
一、沉积物源分析1. 岩石和矿物的来源沉积物中的岩石和矿物主要来自陆地和海洋。
陆地上的岩石经过风化、侵蚀和运输后形成了河流、湖泊和砂漠沉积物。
而海洋中的岩石和矿物主要来源于陆地物质的输入、海洋生物的残骸和火山喷发产生的物质。
2. 河流输运与沉积河流是陆地上重要的沉积物源之一，它们携带着来自上游的岩屑、泥沙和有机物质，并将它们输送到海洋和湖泊中。
河流输送的沉积物在流速减小、沉积环境改变的地方会沉积下来，形成河流沉积物。
不同流速、输运距离和沉积环境的变化会导致不同类型的沉积物形成。
3. 海洋沉积物的源与分类海洋是地球上最大的沉积物存储库。
海洋沉积物的源头主要有陆源沉积物、生物残骸和悬浮物等。
其中，陆源沉积物是由陆地物质通过河流输入到海洋中形成的，如含砂质的海床沉积物；生物残骸主要包括有机质和海洋生物的骨骼、贝壳等；悬浮物是由海水中的颗粒物质沉积而成。
二、成岩作用分析成岩作用是指沉积物在长期的埋藏中发生的物理、化学和生物学变化过程。
它对沉积物的特性和性质产生重要的影响。
1. 物理成岩作用物理成岩作用主要包括压实、脆性断裂和折皱等过程。
当沉积物被上覆的地层压力作用下，会逐渐变得致密，形成坚固的岩石。
脆性断裂是在地壳构造变形过程中发生的，当地层产生拉张或挤压力时，沉积物会发生断裂现象。
折皱是指在地壳构造运动中，沉积层发生挤压和弯曲变形的过程。
2. 化学成岩作用化学成岩作用主要包括矿物变质、溶解和沉淀等过程。
矿物变质是指沉积物中的矿物在高温和高压条件下发生结构和成分的变化，形成新的矿物。
溶解是指在地下水的作用下，沉积物中的某些矿物质溶解并与水中的溶质发生反应。
沉淀是指在地下水中，溶解的物质重新结晶并沉积形成新的矿物质。
沉积岩及沉积物的产生
砂
45 50 60 70 80 100 120 140 170 200 230 270 325
用移液管或 液体比重剂
来分析
1/4
1/8
1/16
1/32 1/64 1/128 1/256
0.35 0.30 0.25 0.210 0.177 0.149 0.125 0.105 0.088 0.074 0.0625 0.053 0.044 0.037 0.031 0.0156 0.0078 0.0039 0.0020 0.00098 0.00049 0.00024 0.00012 0.00006
砂与砂岩
粉砂与粉砂岩
粘土与粘土岩（或页岩）
细粒（粉砂和泥）岩是通常被称为泥灰岩
九．砂岩组成
关于砂岩的术语
石英（>50%的石英颗粒）；
长石砂岩与长石质的砂岩（<50%石英或者长石多余岩屑颗粒）；
岩屑砂岩（<50%石英或者岩屑颗粒多余长石颗粒）。
物源（确定源区）
地球表面可以被认为是一个巨大的化学反应器。
350 300 250 210 177 149 125 105 88 74 62.5 53 44 37 31 15.6 7.8 3.9 2.0 0.98 0.49 0.24 0.12 0.06
1.5 1.75 2.0 2.25 2.50 2.75 3.0 3.25 3.5 3.75 4.0 4.25 4.5 4.75 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0
地壳表面的 20 ％是由石英组成， 60 ％以上是长石组成。
但石英是硅质碎屑岩的主要成分。
底线。沉积岩的地球化学比岩浆岩和变质岩的地球化学简单。
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Ca、Mg、Na、F、Sr、K、Zn等；
3、可迁移元素 （ Kx=n·10-1~n)
Cu、Ni、Co、V、Mn、Si(硅酸盐中）、P；
埋藏区
成岩作用
沉积岩
沉积后作用阶段
第一章、沉积物的来源
原始沉积物质
第一节、概述
陆源物质 母岩风化产物
生物源/生源物 质
深源物质
宇宙源物质
生物残骸及有机质 火山物质+深层卤水
陨石
第一章、沉积物的来源
第一节、概述
组成沉积岩的原始沉积物质来源有：
(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。
第一章、沉积物的来源
第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物
水迁移系数(Kx): 衡量元素在风化带中的迁移能力。此系数为河水干渣
中的元素含量在该流域岩石中相应元素含量的比值。Kx越大，表明从岩石淋溶 进入水中的量越多，即迁移能力越强。
1、最易迁移元素 （ Kx=n·10~n·102)
Cl、Br、I、S等以卤族元素为主；
第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物
岩石
矿物集合体 化学元素分异
元素组成
造岩矿物的风化
岩石的风化特征
第一章、沉积物的来源
二、化学元素的分异
第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物
在相同的特定风化条件下，各类造岩元素从母体中析出 的难易程度不同，从而按照一定的顺序从母体中分离出来 的现象。
某些元素的淋滤分散和另一些元素的残积、富集
第一章、沉积物的来源
第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物
水流侵蚀岩石
风蚀地貌
海岸海蚀作用下的蘑菇石
河流的侵蚀下切作用
海岸边的波浪侵蚀风化作用
第一章、沉积物的来源
第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物
2、化学风化作用：既形成新的矿物和新物质，也形成碎屑物质。
在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下，母岩遭受氧化、水解和溶滤等化学 变化，使其分解而产生新物质和新矿物的过程称为化学风化作用。
第一章、沉积物的来源
第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物
风化作用分类（按性质）
物理风化作用
化学风化作用
生物风化作用
机械破碎
母岩破碎＋化学变化
机械、化学、生物化学作用
化学成分不变
T、P、晶体生长、重力、 生物、水、冰川、风
氧化、水解、溶解
氧气、水、酸碱环境
直接、间接作用
碎屑物质
（岩石碎屑＋矿物碎屑）
第一章、沉积物的来源
第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物
1、物理风化作用：指岩石只发生机械破碎不发生化学变化的一种作用。
温度变化，晶体生长，重力作用，水、冰及风的破坏侵蚀作用，都可以使 岩石和矿物的发生机械破碎，形成岩石和矿物碎屑。
（球形风化现象原理图示）
温差作用是因气候变化而导致岩石产生 崩解。由于岩石导热性差，不同的造岩矿物 有不同的体胀系数。白天太阳照射，热向岩 石内部传递，岩石内外之间出现温差，结果 在岩石表里之间产生平行裂隙，使岩石表面 出现层层脱落。晚上因内热外冷，表里不一 ，于是出现垂直于岩石表面的裂隙，最后崩 解为沙泥。
（水结冰使岩石裂缝扩大图示）
冰劈作用是当昼夜气温在0℃上下变动时，渗透在 岩石裂隙中的水，时而冻结，时而溶解。冰冻时因体 积增大，使岩石裂隙扩张，最后使岩石崩解 。一般说 来，冰冻风化主要发生在弯弯曲曲的岩石裂隙中，因 为向上张开的“V”形裂隙，在产生冰劈时，压力会向 冰帽方向转移，岩石就不易产生进一步的破坏。在干 旱和半干旱地区，由于盐类在岩石裂隙中的过饱和结 晶，也同样可以挤碎岩石。
化学风化作用包括：
第一章、沉积物的来源
第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物
第一章、沉积物的来源
第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物
第一章、沉积物的来源
第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物
3、生物部，几乎到处都有生物的存在。 故生物，特别是微生物，在风化作用中能起到巨大的作用。生物对岩石的破坏 方式既有机械作用，又有化学作用和生物化学作用；既有直接的作用，又有间 接的作用。
新矿物
（粘土物质、化学沉淀物质）
存进和加速化学风化作用 的进行
第一章、沉积物的来源
第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物
风化作用的结果是破坏岩石。在地球表面，各种风化作
用是同时进行而又相互促进的，只是有主次之分而已。
一方面，是由岩石的性质和外界条件决定的，在遭受风化过程中 ，岩石本身的性质是内因，它决定风化产物的性质；外界条件是外 因，它只决定风化作用的方式和强弱程度，而且是通过内因起作用 的。
第一章、沉积物的来源
一、风化作用概述
第二节、沉积物的主要来源——母岩风化产物
风化作用是地壳表层的一种破坏作用；
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。
根据作用的性质和因素不同
物理风化作用 化学风化作用 生物风化作用
由生物的生命活动所产生的沉积物以及来自地壳深部物质组成的沉积物也占有一定 的比例，而宇宙来源的沉积物则数量甚微。
母岩：是供给沉积岩原始物质成分的岩石，主要是岩浆岩和 变质岩，也包括早已形成的沉积岩。
物源区（母岩区）：物源（母岩）分布的地区。
第一章、沉积物的来源
第一章 沉积物的来源
第一节 概述 第二节 沉积物的主要来源——母岩风化产物 第三节 沉积沉积物的其它来源
另一方面，由于机械破碎使得母岩产生许多裂隙或破碎成小块， 这就增大了岩石与周围介质的接触面，大大促进了化学分解；反过 来，化学分解可降低母岩的硬度和强度，又给机械破碎创造了有利 条件。但就全部风化作用而言，化学和生物化学风化作用具有重要 的意义，尤其是生物化学风化作用更是如此。
第一章、沉积物的来源
《沉积岩石学》
第一章 沉积物的来源
教师：戴朝成
东华理工大学
第一章、沉积物的来源
第一章 沉积物的来源
第一节 概述 第二节 沉积物的主要来源—母岩风化产物 第三节 沉积沉积物的其它来源
第一章、沉积物的来源
第一节、概述
物源区 原始沉积物质
原始物质的形成阶段
沉积区
搬运和沉积作用
松散的沉积物
沉积物的搬运和沉积作用阶段