第二章 沉积岩的形成与演化

地质学沉积岩第二章内容，沉积岩的形成与演变，详细的总结了母岩的风化产物，碎屑物质的搬运和沉积作用，沉积后作用及其阶段的划分，溶解物质的搬运和沉积作用。

沉积岩的形成与演化

• 第一节 母岩的风化产物
  • 相关概念
    • 母岩
      • 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有早已形成的沉积岩
    • 物源区
      • 物源（母岩）分布的地区
  • 风化作用
    • 地壳表层的破坏作用
    • 原因 环境条件改变 母岩变得不稳定 发生碎裂解体作用 岩石变成松散风化产物
    • 分类
      • 依据
        • 性质
          • 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滤等化学变化而分解而形成新矿物
          • 生物风化作用
            • 常常伴随物理化学风化作用
  • 各种造岩矿物的风化及其产物
    • 矿物从岩浆岩中结晶的环境是从高温高压到低温低压所以矿物从岩浆中结晶出来的次序与其在地表环境下抗风化能力从弱到强的顺序一致
    • 造岩矿物的稳定性
      • 重矿物
        • 风化稳定性差别较大 锆石金刚石电气石等较稳定为沉积岩中常见的稳定物
      • 各种粘土矿物
        • 风化带中相对稳定
      • 橄榄石辉石角闪石
        • 抗风化能力低 沉积岩出现较少
      • 云母
        • 白云母抗风化能力较强
      • 长石
        • 稳定性次于石英
      • 石英
        • 风化作用中稳定性极高 几乎不发生化学溶解作用 一般指发生机械破碎作用
      • 各种硫酸盐矿物
        • 风化稳定性最低 最易溶于水 呈溶液状态流失走
    • 影响造岩矿物风化稳定性的因素
      • 结晶温度
      • 化学成分的化学活泼性（水中的溶解能力）
      • 晶体构造特征 化学键强度
  • 各种岩石的风化及其产物
    • 中性和碱性侵入岩的风化情况大体与花岗质岩石相似
    • 基性和超基性侵入岩
    • 火山岩和火山碎屑岩
      • 含大量玻璃质或火山灰 风化速度快
    • 沉积岩
      • 蒸发岩最易溶解 碳酸盐次之 粘土岩石英砂岩硅岩最难风化
  • 母岩风化过程中元素转移顺序及母岩风化的阶段性
    • 风化过程中元素的析出顺序
      • 风化带中的元素
        • 最易转移
          • Cl Br I S
        • 易转移
          • Ga Mg Na K
        • 可转移
          • Mn Si P Gu
        • 略可转移
          • Fe Al Ti
        • 基本不转移
          • Si
    • 母岩风化的阶段性
      • 破碎阶段
        • 物理风化为主 风化产物岩屑或者碎屑
      • 饱和硅铝阶段
      • 酸性硅铝阶段
      • 铝铁土阶段
  • 母岩风化产物类型
    • 碎屑残留物质
      • 岩屑和矿屑
    • 新生成的矿物
      • 化学风化作用形成过程中新生成的矿物 高岭石 蒙脱石
    • 溶解物质
      • 化学风化过程中被溶解的那些成分
  • 风化壳
    • 由风化残余物质组成的地表岩石的表层部分或已经风化了的地表岩石的表层部分
  • 沉积物原始物质的其他来源
    • 生物成因的沉积物
      • 无机成分为主的生物残骸
      • 有机生物残体（动植物软体）
    • 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物 热卤水 温泉
    • 宇宙来源的沉积物
• 第二节 碎屑物质的搬运和沉积作用
  • 相关概念
    • 搬运
      • 碎屑物质在流体的作用下，将随流体发生运动和转移
    • 沉积
      • 在一定条件下，运动的碎屑还会从搬运状态转变为物质停积状态
    • 流体主要是流水和大气 高寒地区冰川 干旱地区风 碎屑物质的主要营力
  • 流体
    • 分类
      • 非牛顿流体
        • 不服从内摩擦定律
          • 沉积物重力流
      • 牛顿流体
        • 服从内摩擦定律
          • 牵引流
    • 层流 紊流 雷诺数
      • 层流
        • 流体质点平行线状缓慢流动彼此不相参混
      • 紊流
        • 充满漩涡的急湍流动流速大小和流动方式随时间变化流动质点运动轨迹极不规则彼此掺混
      • 雷诺数
        • 层流和紊流的判断标志
        • 惯性力和粘滞力之间的关系描述流体的流动状态
    • 缓流 急流 佛罗德数
      • 依据
        • 明渠水流按流动强度 判断标志Fr
      • 佛罗德数
        • 公式
          • Fr=惯性力/重力
      • 判断
        • Fr>1
          • 急流 超临界流 水浅流急
        • Fr=1
          • 临界流
        • Fr<1
          • 静流 缓流或临界以下的流动 水深流缓
    • 两类流体及其搬运和沉积方式
      • 两种流体
        • 牵引流
          • 符合牛顿牛体定律的流体
        • 沉积物重物
          • 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
      • 牵引搬运
        • 能使碎屑物质做底负载移动的各种作用
      • 牵引流的搬运力
        • 推力（牵引力）
          • 流速
        • 载荷力（负荷力）
          • 流量
      • 牵引流搬运方式
        • 载荷 流体中被搬运的沉积物
        • 溶解载荷
        • 悬移载荷
        • 推移载荷
          • 滚动跳跃
      • 碎屑颗粒搬运和沉积因素
        • 水的流动状态
        • 碎屑颗粒的本身特点
  • 碎屑物质在流体搬运过程中的搬运和沉积作用
    • 搬运方式
    • 机械沉积作用
    • 碎屑物质在流水搬运过程中的变化
      • 矿物成分
        • 不稳定组分减少 稳定组分增加
      • 粒度
        • 变细分选变好
      • 颗粒形状
        • 圆度和球度变好
    • 碎屑物质在流水搬运及沉积作用过程中的分异作用
      • 碎屑物质在流水的搬运过程中，按其物理性质呈现分别集中的现象
  • 碎屑物质在海 湖水体（最终场所）中的搬运和沉积
    • 碎屑物质在海水中的搬运和沉积作用
      • 波浪
        • 取决于风的大小
        • 波基面（浪底）
          • 波浪所影响的最大深度
        • 运动
          • 垂直海岸
          • 不垂直海岸与海岸斜交
            • 路线之字形
      • 近岸流
        • 沿岸流
        • 离岸流
      • 潮汐作用
      • 碎屑物质特点
        • 碎屑物质长时间往复运动 其成熟度（成分 粒度 圆度）比陆相环境中的碎屑物质高很多沉积分异较彻底
    • 碎屑物质在湖水体中的搬运和沉积作用
      • 湖浪 湖流 浊流 风暴流 无潮汐
      • 面积小 受水动力影响更大
  • 碎屑物质在空气中的搬运和沉积作用
    • 干旱地区 风的搬运和沉积是主要的
    • 风是碎屑物质在空气中搬运和沉积的主要营力
    • 空气只能搬运碎屑物质不能搬运溶解物质
    • 搬运方式 跳跃为主其次是蠕动悬浮极少
    • 风力搬运 弓行弹道轨迹
    • 风的搬运和沉积特点
      • 搬运能力小 搬运较细的沉积物质
      • 风成沉积的粒度分选性较好
      • 圆度较好霜状表面
  • 碎屑物质在冰川中的搬运和沉积作用
    • 冰川和浮冰
    • 能力巨大碎屑为主
    • 整体搬运混杂堆积没有分选和磨圆
    • 冰川擦痕
    • 冰川消融碎屑沉积 冰碛物
  • 正常沉积作用和事件沉积作用
    • 正常沉积作用
      • 在正常情况或条件下 有明显的机械沉积和分异作用的 缓慢的均一的沉积作用 一般发生在河流湖泊海洋
    • 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 突然性 或灾变性的搬运和沉积作用 幕式沉积作用
    • 两者关系
      • 发生在同一沉积环境 交替进行互为消长关系 垂相上任一剖面可由正常沉积和事件沉积互层构成
• 第四节 沉积后作用及其阶段的划分
  • 沉积物的形成阶段
  • 沉积后作用
    • 广义的成岩作用
      • 狭义的成岩作用
        • 沉积物转变为沉积岩所发生的一系列变化
      • 后生作用
        • 沉积岩形成以后到遭受风化作用或变质作用以前的变化
  • 沉积后作用阶段的划分
• 第三节 溶解物质的搬运和沉积作用
  • 概述
    • 溶解物质 呈胶体溶液或真溶液
  • 胶体溶液物质的搬运和沉积作用
    • 胶体溶液
    • 胶体质点常带有电荷
    • 胶体溶液的稳定因素
      • 同种电荷的胶体质点之间的相互排斥力
      • 水介质的腐植酸增加某些胶体的稳定性
      • Ph Eh
    • 胶体聚集和沉淀的因素
  • 真溶液的搬运和沉积作用的控制作用
    • 溶解度
      • 溶解度大易搬难沉
    • 介质的酸碱度PH值
      • 某些溶解物质的溶解度随PH变化而变化
      • 随ph变化，某些溶解物质的沉淀形式不同
      • 介质的氧化还原电位Eh值
    • 温度和压力
      • 一般物质随温度的升高溶解度增大
      • 压力对二氧化碳含量影响大
    • 溶液中的二氧化碳含量
      • 对碳酸盐的沉淀和溶解度影响很大
    • 气候蒸发作用
  • 生物的搬运和沉积作用
    • 直接作用
      • 生物遗体直接堆积或沉积矿床
    • 间接作用
      • 生物化学沉积作用
      • 生物物理沉积作用
  • 化学沉积分异作用
    • 沉积分异作用
      • 概念
        • 母岩风化产物和其他来源的沉积物 在搬运和沉积的过程中 按颗粒大小形状 比重 矿物成分和化学成分 在地表上依次沉积下来的现象
      • 分类
        • 机械分异作用
          • 受物理原理支配 见于碎屑岩
        • 化学分异作用
          • 主要受化学原理支配 见于溶解物质沉积
    • 化学沉积分异作用
      • 概念
        • 溶解物质由于化学活泼性或溶解度差异，以及所环境Ph和Eh的影响，将按一定顺序依次从溶液中沉淀出来的现象
      • 沉淀顺序
        • 氧化物 磷酸盐 硅酸盐 碳酸盐 硫酸盐和卤化物
  • 两种分异作用的关系及其地质意义
    • 关系
      • 并存 机械沉积分异作用早些时候化学沉积分异作用晚些
    • 意义