碎屑物质在海、湖水体中的搬运和沉积作用

例如：SiO2和Al2O3胶体中和生成高岭石所 需的PH值为4.5～5.2，如果不满足这个条件，即 使这两种胶体混合也不发生沉淀。
④其它因素：
腐植酸的“护胶作用”：如果介质中含有一定量的 腐植质，腐植质与胶体质点相结合，可增加胶体溶液的 稳定性，使胶体质点不易凝聚下沉，有利于胶体物质的 长途搬运。
沉积：由于波浪和潮汐的作用，可在滨海带形
成广泛分布的沙滩、沿岸沙堤及水下沙坝沉积；碎 屑在纵向运移过程中，若遇河口、海湾处，或是外 侧有岬角、岛屿遮掩，使流速减低，都会沉积下来， 形成各种形状的海滩、砂嘴、连岛砂坝等滨岸沉积。
④风暴浪： 风暴浪可构成比正常波浪更深的浪基面，其最深 可达200米。由于风暴浪的作用，可使原来沉积的浅海 沉积物被冲刷，并携带进行再搬运沉积，形成风暴沉 积物。
③波浪作用机理：
横向搬运：假定波浪的运动方向是垂直海岸的，而海 底又位于浪底之上。由于海底常有一定的坡度，波浪向岸
方向的推力和向海方向的回返力在海岸带的不同位置其关 系是不同的，从而使碎屑物质在波浪作用下呈现三种运动 状态：
在远岸的较深水地区 ：上推力＜回返力＋重力，碎屑
既作往复运动，也作向海方向的运动。
跳跃和蠕动搬运距离近，多在来源地附近堆积形成 砂丘。 3、悬浮：＜10%，小于0.1～0.2毫米的颗粒， 可搬运很远。 （三）常见的风成沉积： 沙漠沙丘、滨海沙丘、滨湖沙丘、河漫沙丘和 黄土等。
（四）沙丘的形成与移动：
形成：在风速降低时，超载荷的颗粒降落堆积聚 集成彼此分散的沙堆。沙堆形成后就起障碍作用，可 逐步加高增大发展成沙丘。
关系：二者是并存的。一般机械沉积分异作用进行 较早，化学沉积分异作用进行较晚；机械沉积分异作用 的砂和粉砂阶段，大致与铁的氧化物阶段相当；机械沉 积分异作用的最后阶段（即粘土沉积阶段），大致与化 学沉积分异作用的碳酸盐沉积阶段相当；待化学沉积分 异作用进行到硫酸盐及卤化物阶段时，机械沉积分异作 用已基本结束了，故蒸发岩中很少有碎屑混入物。 意义：机械沉积分异作用与化学沉积分异作用是沉 积物形成和分布的基本原理。分异作用进行的越彻底， 各种类型的沉积岩成分越纯，越易形成矿产。
在大陆流水中，腐植质一般都较多，这就是河水 中搬运的胶体物质较多，而河流沉积中胶体沉积物少的 重要原因。
胶体溶液的浓缩：胶体溶液在蒸发时由于浓度加大， 使分散相质点非常接近，相互接触而凝聚沉积。 如干燥气候下湖泊干涸时，泥质岩类的沉积，主要 由此原因引起。
三、真溶液物质的搬运和沉积作用： 母岩风化产物中的真溶液物质主要是Cl、S、Ca、 Na 、 K 、 Mg 等， P 、 Si 、 Al 、 Fe 、 Mn 等也可部分地 呈真溶液状态。 真溶液物质的搬运和沉积作用的根本控制因素： 是溶解度：即溶解度大的物质不容易沉淀，溶解度小 的首先沉淀。 而物质的溶解度又受PH值、Eh值、温度、压力 和CO2含量等一系列因素的影响。所以，水介质的物 理化学条件会影响溶解物质的搬运和沉积作用，对 溶解度较小的Si、Al、Fe、Mn等的搬运和沉积作用 影响尤其重要。
温度及蒸发作用对盐类矿物的沉淀有特殊影响：
对 Cl 、 S 、 Na 、 K 、 Mg 等溶解度大的物质，水 介质的物化条件对其搬运沉积影响不大。它们只有 在干热、蒸发的条件下，才沉积下来，形成石膏、 硬石膏、钠盐等。所以这些盐称为蒸发岩。
四、生物的搬运和沉积作用：
在各类生物中，尤以藻类和细菌等微生物在 沉积岩和沉积矿产形成作用中的作用更大。因为 它们繁殖快、分布广、数量多、适应性强，而且 在地质历史中出现很早，是最早的生命记录。 生物的搬运和沉积作用有两种方式： 1、生物通过新陈代谢作用，在其生活的过程 中不断地从周围介质中吸取一定物质成分，从而 把一些元素富集起来。当生物死亡后，其遗体的 堆积物就可以形成特定的有机岩或有机矿产。如 煤、石油等。
层水隔绝，而沉积物主要与软泥中的水（叫软泥水）发生 作用。此时沉积物处于封闭系统中，无外来物质加入，其 温度、压力不大。介质呈碱性和还原性质，这样就破坏了 沉积物（如质点A）与软泥水间的平衡，引起本层物质的 重新分配和组合，以建立新的平衡。
产物：
在成岩作用阶段生成的矿物叫成岩矿物。 如球状黄铁矿，少量的菱铁矿，以及CaCO3 等。这些矿物颗粒不大，其分布常受层理控 制。
二、胶体溶液物质的搬运和沉积作用：
1、溶解度较小的物质，如Si、Al、Fe、Mn 等多呈胶体溶液搬运，胶体质点带有电荷。
2、导致胶体质点沉淀的主要因素：
胶体质点之间的相互排斥力变化是控制胶体质点 搬运和沉积的主要因素：
① 不同电荷电解质的加入：
这是自然界胶体溶解物质沉淀的主要原因和方式。
例如：河流搬运的 Si 、Al 、Fe、Mn 等胶体物质之 所以一进入海洋就大都在近岸地区迅速下沉，就是因 为海水中的各种电解质中和了它们的电荷所致。 目前世界上发现的海相沉积的大型铁、锰、铝等 矿床都是胶体凝聚沉积而成的。
化学沉积分异图解
1、 铁、锰、铝氧化物首先析出。
2、铁、锰、铝氧化物析出后，大量的二氧化硅开始沉 淀。大部分的二氧化硅是呈胶体状，在海岸或三角洲地带 沉淀下来。另外还有少部分二氧化硅搬至离海岸较远的地 带，在弱还原的环境下，与氧化亚铁（低价铁）化合生成 铁的硅酸盐矿物—海绿石、鲕绿泥石等而沉淀。
3、继二氧化硅析出后，碳酸盐类（石灰岩、白云岩等） 开始沉淀。当铁的硅酸盐—海绿石、鲕绿泥石沉淀之后， 剩余的氧化亚铁将以碳酸盐—菱铁矿的形式沉淀下来。
2、湖流：湖流通常由于风的拖曳力、 大气压不平衡、河水注入的惯性等因素引起， 影响碎屑物质的搬运和沉积。
四、碎屑物质在空气中的搬运和沉积作用：
（一）与流水的搬运及沉积作用相比，风的搬运 与沉积作用有以下特点：
1 、搬 运能力 比水小 ，一般 只搬运 细粒碎屑 （砂以下）。 2、风成沉积物的粒度分选性较好。
在较浅水地区： 上推力 = 回返力＋重力，碎屑只作往
复运动，位置不变。
在近岸的更浅水地区：上推力＞回返力＋重力，碎屑
既作往复运动，也作向岸方向的运动。
纵向搬运：在大多数情况下，海浪运动方向与
海岸是斜交的，此时海底碎屑的运动路线不再是简 单的直线式往返，而是呈复杂的“之”字形轨迹， 总趋势是大致平行海岸移动。
2、潮汐： 潮汐作用可以冲刷海底，清扫河口，搬运泥沙， 在海洋地质作用中占有重要的地位。 水体大规模的涨潮和落潮也使水底碎屑物质作 相应的往返运动，也冲刷部分海底沉积物向岸或向 海搬运，这一点近似波浪。 其不同于波浪的地方是有“憩流期”（即涨潮 转落潮或落潮转涨潮时，潮流流速近于零），可在 河口海湾或平坦开阔海岸地区形成大面积泥质沉积 。
3 、较 粗的风 成沉积 物圆度 较好， 颗粒常见 “霜状”表面。
（二）风的三种搬运方式：
1 、跳跃：为主，占 70 ～ 80% ，一般是＜ 0.5 毫米 颗粒，尤其细砂（0.1～0.3毫米）最为活跃。 2 、蠕动（滚动）：＜ 20% ，一般是 0.5 ～ 2 、 3 毫 米颗粒，更大的颗粒一般原地不动。
提问：
1、流水搬运碎屑物质的方式？
2、机械沉积分异作用包括哪几个方面 的分异？
三、碎屑物质在海、湖水体中的搬运和沉积作用：
（一）碎屑物质在海水中的搬运和沉积作用： 1、波浪：
① 浪底（波基面）：指波浪所能影响的最大深度位 置。一般40～60米，最深不超过200米。 ②波浪通过时，水质点的运动特征：海水作波浪式 运动时，其中水质点基本是在原地作圆周运动，而很 少向前移动。
第四节：沉积后作用及其阶段的划分 沉积后作用：是泛指沉积物形成以后，到沉积岩的风 化作用或变质作用以前这一演化阶段的所有变化和作用。
1、同生作用：是指沉积物形成初期，尚与上覆水体相 接触时所发生的变化。
环境特征：当质点A处于波基面之下，并固定于沉 积物表面时，即为同生作用阶段的开始。此时沉积物处 在开放的系统中，介质条件一般为弱酸性、氧化性质， 物质（如质点A）与底层水发生作用。
②不同电荷胶体的相互混合作用：
这是自然界胶体物质沉积的重要原因 例如：二氧化硅的胶体（负胶体）与氧化铝 的胶体（正胶体）相遇，就会相互作用，电荷中 和，形成一些粘土矿物（如高岭石等）而沉淀。 这是海（湖）粘土岩形成的重要原因之一。
③介质的PH和Eh值：
不同名电解质的加入可不同名电荷胶体的 中和使胶体凝聚而沉积，必须有一定的PH和Eh 值的介质条件。如胶体物质沉积所要求的PH 和 Eh 值得不到满足，即使有不同名电荷的电解质 或胶体相混合，也不发生沉淀。
产物：
同生作用阶段生成的矿物叫同生矿物，如海 绿石、沸石及铁锰结核等。它们多沿层理面分布。 同生作用阶段由于沉积物的滑动～滑塌作用 产生一系列同生变形构造。底栖生物钻孔、生物 扰动构造等也在这个阶段形成。
2、成岩作用：
松散的沉积物转变成固结岩石的作用，称为沉 积物的成岩作用，或简称成岩作用。
环境特征：当质点A被一薄层沉积物复盖以后，即与底
②Eh 值： Eh 值对某些变价元素（如 Fe 、 Mn ）的氧化 物影响较大，而对另一些元素（如Si、Al）的影响较小。 Fe、Mn为变价元素，在氧化条件下（Eh值为正值） 多呈高价（如赤铁矿、软锰矿、褐铁矿）；在还原条件 下（Eh值为负值）则多呈低价（如黄铁矿、硫锰矿）。
2、介质的温度和CO2的含量： 介质中 CO2 的含量：对碳酸盐矿物的溶解和沉 淀有很大影响。若水溶液中CO2的含量增多，碳酸盐 矿物的溶解度也就增大，不易沉淀。当水中CO2的含 量减少时则利于碳酸盐沉淀。
移动：当砂的供给很充足时，迎风坡和背风坡 均有沉积；当供应不充足时，迎风坡被侵蚀而背风 坡沉积，沙丘就不断向前移动。
第三节：溶解物质的搬运和沉积作用
一、概 述：
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，呈真溶 液或胶体溶液 在河水或地下 水中向湖泊和 海洋中转移。
1、水介质的PH值及Eh值：
① PH值：水介质的PH值对Fe、Si、Ca、Al的溶解 度有很大影响，但对易溶解的盐类则影响不大。
Fe3 ＋ 只有在强酸性 (PH ＜ 2 ～ 3 ）的水介质中才稳定， 才能作长距离的搬运；当PH＞3时，Fe3＋就开始沉淀。
Fe2＋则不同，它在PH＞5.5～7时才开始沉淀。 CaCO3要在弱碱性的环境才沉积。 Al2O3 的沉积环境更为特殊，它只在 PH 值为 4 ～ 7 时 才能沉淀，＜4或＞7时均不能沉淀。 SiO2的溶解度随PH值增大而增加，其沉淀需弱酸性 条件。
2 、由于生物作用而引起的周围介质条 件的改变，从而影响某些物质的搬运和沉积。
例如由生物作用排出 CO2 ，对碳酸盐的 溶解和沉积有很大的影响。又如原生沉积物 包含大量细菌，而细菌的生命活动改变着沉 积物中介质的物理化学条件。
五、化学沉积分异作用：
（一）概念：原来共存于溶液中的各种溶解物质， 在搬运沉积作用过程中按一定的先后次序逐渐沉淀 分离出来的作用称为化学沉积分异作用。
4、硫酸盐及卤化物（比如石膏、硬石膏、岩盐、钾盐、 镁盐等）是化学沉积分异的最后期产物。
（二）化学沉积分异的原因：
根本原因是各种化学元素的化学性质，主 要是其在溶液中的化学活泼性或溶解度的大小 不同。同时也受介质性质、气候条件、构造条 件、有机物等诸多因素的影响。
六、两种沉积分异作用的关系及其地质意义：
3、近岸流：
当波浪运动方向斜交于海岸时，进流与退流不在同 一方向上往复，形成沿岸流。近岸流对滨岸带碎屑物质 的搬运和沉积作用以及岸线变动都有较大的影响。 波长变小，波 高增大，前坡变陡 后坡变缓，波形越 来越不对称
（二）碎屑物质在湖水中的搬运和沉积作用：
1 、湖浪：湖浪的浪基面一般小于 20 米， 因此，湖浪的搬运和沉积作用主要表现在滨 岸的浅水地带，其作用机理与海浪相近似。 由于湖浪的搬运和沉积作用，使湖泊中 碎屑物质的机械分异作用明显。
由于成岩矿物的沉淀，及沉积物受压缩、 孔隙度减Fra Baidu bibliotek，并被胶结成为固结的岩石。
3 、后生作用：在沉积物固结成坚硬的岩石之后， 直至岩石风化或变质之前所发生的一切作用，称为沉 积岩的后生作用，或简称为后生作用。