沉积物来源

个阶段，不同阶段有其独特的风化产物（以玄武岩为例）。
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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
机械破碎阶段
饱和硅铝阶段
酸性硅铝阶段
铝铁土阶段
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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
Ⅰ机械破碎阶段（碎屑阶段）：
以物理风化为主，风化产物主要为岩屑或矿物碎屑。组成母岩 的元素或化合物成分转移甚微。
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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
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。
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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、长石
长石是由硅氧四面体组成架状结构的钾、钠、钙铝硅酸盐矿物。长石类质同 象替代很发育，它们的化学组成常用OrxAby Anz（x＋y＋z＝100）表示。Or、Ab 和An分别代表KAlSi3O8、NaAlSi3O8和CaAl2Si2O83种组分。以某二组分为主，可划 分为两个类质同象系列：碱性长石系列（即Or-Ab系列）；斜长石系列（即Ab-An 系列）。Or与An组分间只能很有限地混溶，不形成系列。
物理风化作用
根据作用的性质和因素不同
化学风化作用 生物风化作用
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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
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。
（2）风化产物：
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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
3、云母
白云母（K）的抗风化能力较强，在沉积岩中较常见。
析出钾，加入水
水白云母
高岭石
黑云母（Fe、Mg）的抗风化能力比白云母差。 析出K、Mg， 加水 蛭石+绿泥石+褐铁矿
4、铁镁硅酸盐矿物
（抗风化能力比石英、长石、云母差的多。）
物理风化为主
岩石或矿物碎屑
玄武岩的主要矿物成分以辉石和斜长石为代表
辉石：Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O3] 斜长石：（100－n)Na[AlSiO8].nCa[AlSiO8]
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源自文库
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
Ⅱ饱和硅铝阶段：
岩石中如有氯化物和硫酸盐将全部被溶解， Cl-和 SO42-全部被 带出。然后在O2、CO2和H2O的共同作用下，铝硅酸盐和硅酸盐矿物 开始分解，游离出K+、Na+、Ca2+、Mg+2，其中Ca+2和Na+的流失要比 K+和Mg2+容易。这些阳离子的存在，使介质呈碱性或中性，并使少 量SiO2转入溶液。这个阶段形成的粘土矿物有蒙脱石、水云母、拜 来石、绿脱石以及绿泥石等。同时，碱性条件下难溶的碳酸钙开 始堆积。
由钾、钠两组长石相互混熔而形成的碱性长石系列： 正长石、微斜长石、透长石、冰长石、歪长石 由钠、钙两组长石相互混熔而形成的斜长石系列：
名称 钠长石分子含量(%) 钙长石分子含量(%) 钠长石 100-90 0-10 更长石 90-70 10-30 中长石 70-50 30-50 拉长石 50-30 50-70 培长石 30-10 70-90 钙长石 10-0 90-100
1、造岩元素风化分异作用（元素迁移顺序） 2、矿物的结晶温度（鲍文反应系列）
矿物的风化稳定性相差很大，一般岩浆晚期形成的矿物稳定性较高，抗风化有力 强；岩浆早期形成的矿物抗风化能力较弱。但金刚石？
3、矿物的晶体化学性质（晶体结构）
鲍文反应系列及矿物风化作用的相对稳定性图示）
高
低
形 成 温 度
抗 风 化 能 力
（岩石碎屑＋矿物碎屑）
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
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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
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。 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。
来的现象。
某些元素的淋滤分散和另一些元素的残积、富集
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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 衡量元素在风化带中的迁移能力。此系数为河水干渣
水迁移系数(Kx):
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)
造岩矿物因化学性质和物理性质不同，在风化过程中具有明
显的阶段性。一种原生矿物随着风化程度的加深，通过一系列中
间阶段，依次形成一些过渡性矿物，然后转化为最终产物。 由于造岩矿物风化显示出明显阶段性，因此由造岩矿物组成 的母岩，其风化过程的变化也会出现阶段性。前苏联学者波雷诺 夫根据元素从风化带中析出的顺序，将结晶岩的风化过程分为四
（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。
（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。
5、几乎不迁移元素 （ Kx<n· 10-10)
Si(石英）；
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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
Cl、Br、I、S等以卤族元素为主；
最易迁移元素
Ca、Mg、Na、F、Sr、K、Zn等；
易迁移元素
Cu、Ni、Co、V、Mn、Si(硅酸盐中）、P；
可迁移元素
Fe、Al、Ti、V、Sc、Y、Tr等；
(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。
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。
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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
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
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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
二、化学元素的分异
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
惰性（微弱迁移）元素
Si(石英）；
几乎不迁移元素
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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
三、主要造岩矿物的风化及其产物
1、石英
在风化作用过程中稳定性最高，一般只发生机械破碎作用，很 少发生化学溶解作用。母岩风化愈彻底，风化产物中石英的相对含 量愈高，所形成的沉积物的矿物成熟度愈高。 碎屑沉积岩中最主要的造岩矿物，在岩石中平均含量达66.8%。
《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
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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 沉积沉积物的其它来源
第三节
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第一章、沉积物的来源
第一节、概述
原始物质的形成阶段
物源区
原始沉积物质
搬运和沉积作用
沉积物的搬运和沉积作用阶段
沉积区
松散的沉积物
橄榄石 < 辉石 < 角闪石 在风化产物中很少保留，在沉积岩石中少见,一般多以重矿物的形式存在。 褐铁矿、蛋白石
橄榄石
灰石
角闪石
褐铁矿
蛋白石
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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
5、碳酸盐矿物
风化稳定性差，很容易溶于水并被迁移
6、粘土矿物
很稳定：高岭石>伊利石>蒙脱石 蛋白石、铝土矿
7、硫酸盐矿物、硫化物矿物、卤化物矿物
最易溶于水，呈溶液态流失
8、岩浆岩、变质岩次要矿物或副矿物——风化稳定性差别很大
石榴石、锆英石、刚玉、电气石、锡石等重矿物是风化稳定性较高的矿物，在沉积岩中出现
石榴石
锆石
刚玉
电气石
橄榄石
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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
造岩矿物的风化稳定性的影响因素
Cl、Br、I、S等以卤族元素为主；
2、易迁移元素 （ Kx=n~n· 10)
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；
4、惰性（微弱迁移）元素 （ Kx<n· 10-1)
Fe、Al、Ti、V、Sc、Y、Tr等；
有间接的作用。
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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
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
氧化、水解、溶解 直接、间接作用
T、P、晶体生长、重力、 生物、水、冰川、风
氧气、水、酸碱环境
碎屑物质
成岩作用 沉积后作用阶段 埋藏区
沉积岩
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第一章、沉积物的来源
第一节、概述
原始沉积物质
陆源物质
生物源/生源物质
深源物质
宇宙源物质
母岩风化产物
生物残骸及有机质
火山物质+深层卤水
陨石
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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；
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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）稳定性：长石风化稳定性仅次于石英，沉积岩中钾长石多于斜长石。
钾长石 > 斜长石 多钠的酸性斜长石>中性斜长石>多钙的基性斜长石 总的说来，长石类矿物抵抗风化的能力不强，故在沉积岩的碎屑长石中新鲜 者少见，多少均受到风化。若为新鲜的碎屑长石，则需干燥的气候和迅速堆积埋 藏的条件。否则就可能是新鲜而自形的自生长石或为火山坠落物质。
低
高
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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
四、母岩的风化及其产物
1、各种岩石的风化及其产物
岩石是矿物的集合体 母岩的风化存在差异 花岗岩： 不同的岩石矿物组成不同 不同的岩石结构、产状、形成背景存在差异
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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、母岩风化的阶段性质
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第一章、沉积物的来源
第一章 沉积物的来源
第一节
概述 沉积物的主要来源——母岩风化产物 沉积沉积物的其它来源
第二节
第三节
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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
一、风化作用概述
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。
化学风化作用包括：
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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
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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
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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
3、生物风化作用：
在岩石圈的上部、大气圈的下部和水圈的全部，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