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第8讲 地球的外动力(搬运沉积和成岩作用)

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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解读地球of 球的外动力(搬运、沉积和成岩作用 )三、搬运作用( 1)概述( 2)方式( 3)不同营力的特点( 4)碎屑物质变化( 1)概述三、搬运作用搬运作用:自然界中的风化、剥蚀产物(碎屑物质和溶解物质)被运动介质从一个地方转移到另一个地方的过程( 2)搬运作用的方式三、搬运作用机械搬运: 碎屑物质主要以 推移、跃移、悬移和载移 方式流体作用于碎屑颗粒上的力主要有: 浮力、重力、水平推力和垂直上举力化学搬运: 溶解物质主要以真溶液和胶体溶液方式( 2)搬运作用的方式三、搬运作用呈胶体溶液搬运呈真溶液搬运( 3)不同营力的特点三、搬运作用★ 地面流水的搬运作用洪流 中推移、跃移和悬移三种方式同时存在片流 中推移和悬移为主河流 中上游推移、跃移和悬移三者共存,推移、跃移更重要些下游则是跃移和悬移为主河流的搬运能力和 流速、流量 有关,还与流域内 自然条件(气候和植被、岩性) 有关( 3)不同营力的特点三、搬运作用★ 泥石流是一种由水充分浸润饱和的大量泥、沙、石块等固体物质沿着冲沟向下流动的特殊洪流。这种洪流突然爆发,历时短暂,来势凶猛,具强大破坏力三、搬运作用① 机械剥蚀作用一般情况下,地下水在岩石空隙中流速较慢, 搬运能力较弱 ,只能搬运少量泥质、粉质或粉砂质等细粒物质。某些情况下,地下水的搬运能力会较强三、搬运作用( 3)不同营力的特点★ 地下水的搬运作用② 地下水的化学搬运作用搬运物质主要来自 地下水对围岩的溶蚀 ,少部分来源于 岩石的风化地下水渗流携带的溶解物质的成分和数量,取决于 渗流的岩石性质与风化程度,还与水温、压力、运移速度、酸碱度及 运作用( 3)不同营力的特点★ 地下水的搬运作用三、搬运作用( 3)不同营力的特点★ 冰川的搬运作用★ 搬运物: 冰碛物 (冰川搬运和沉积的岩石碎屑) ,主要来源于 挖掘作用产生的岩石碎块和寒冻风化作用使山上岩石破碎掉落在冰川上的碎块★ 搬运能力取决于冰川类型、流动速度、流经区岩石的性质和冰冻风化作用的强弱与流水相比,风的 密度 小, 速度 大水的 密度 大, 速度 小风的搬运能力小,但搬运量巨大(面状分布)三、搬运作用( 3)不同营力的特点★ 风的搬运作用风的搬运能力主要决定于 风速 ,还与 搬运物的颗粒大小、比重、形状及地面状况 有关<落速度 /行时间 最远距离 /大高度 /年 106 小时 1010沙尘颗粒在悬运中的飞行时间和降落速度(平均风速 15m/s)三、搬运作用分选好: 顺风向 重、粗 — 近轻、细 — 远磨圆好: 风沙流在前进过程中,沙粒不断与地面的砂、砾发生撞击,在空中的沙粒彼此间也发生碰撞,碎屑的棱、角被磨损而圆化,颗粒被磨细和磨光三、搬运作用( 3)不同营力的特点★ 风的搬运作用★ 滨海地区通常以波浪为主★ 峡湾和潮汐通道附近以潮流为主★ 半深海和深海以海流为主三、搬运作用( 3)不同营力的特点★ 海洋的搬运作用波浪、潮流和海流是主要的搬运营力★ 潮流搬运的颗粒主要来回于 滨海和浅海 之间★ 洋流搬运作用主要发生在半深海和深海中搬运物主要为悬浮的泥质、化学物质和有机物质洋流可将深海区域的化学物质和有机物质带向浅海★ 波浪搬运以 机械搬运 为主,粗粒留在高潮线附近、细粒被底流带回,搬运速度和搬运力取决于海浪强度和海岸地形三、搬运作用( 3)不同营力的特点★ 海洋的搬运作用四、沉积作用( 1)河流的沉积作用( 2)洪流和片流的沉积作用( 3)地下水的沉积作用( 4)冰川的沉积作用( 5)风的沉积作用( 6)湖泊(沼泽)的沉积作用( 7)海洋的沉积作用四、沉积作用沉积作用: 被运动介质搬运的物质到达适宜的场所后,由于条件发生改变而发生沉淀、堆积的过程沉积作用机械沉积作用: 物理条件变化(流速、风速、冰川消融等)化学沉积作用: 物理、化学条件变化(温度、压力, 物沉积作用: 与生命活动及生物遗体紧密相关的沉积作用( 1)河流的沉积作用沉积原因:流速降低、流量减小、搬运物增多沉积场所:汇入静止水体、坡度降低、凸岸河流流出山地,冲积扇河漫滩和心滩三角洲沉积侵蚀作用强烈,沉积作用不强,河谷内粗大的砂砾暂时沉积( 1)河流的沉积作用边滩沉积河漫滩沉积( 1)河流的沉积作用粗细二元结构河流的二元结构: 由下部边滩的粗粒沉积物(以砂质沉积为主)和上部河漫滩的细粒沉积物(以粉砂质和粘土质沉积为主)两部分组成的沉积剖面结构( 1)河流的沉积作用黄河三角洲河口沉积: 当河流进入河口时,水域变宽,加上海水或湖水对河流的阻挡作用,流速减小,机械搬运物大量沉积,形成三角洲滞留砾石沉积: 上游、叠瓦状排列的河床砾石沉积 为主山口沉积: 河流流出山口,水流无地形约束而散开,所携带的大量碎屑物堆积在山口开阔的平地上,堆积成半圆锥形或扇状地貌,成为冲积扇( 1)河流的沉积作用由于河床横剖面形态多不规则,水流往往被河床地貌分离成两股或数股主流线,水流呈对称双向环流 ,由于水流的相互抵触和重力作用,使碎屑在河心发生沉积,逐渐形成 心滩河流的沉积物(称为冲积物)的五大特征★ 分选性好 (长时间稳定的河流水动力,可使各种粒级的物质充分分开)★ 磨圆度好 (长距离搬运,使岩块变圆滑)★ 层理发育 (类型多,一般倾向河流下游)★ 二元结构 (下部为河床粗粒沉积、上部为河漫滩细粒沉积)★ 具流水成因的原生构造 (冲刷痕,波痕,砂丘,前积层等)( 1)河流的沉积作用( 2)洪流和片流的沉积作用片流的沉积作用坡积物: 片流在坡坳、坡麓地带形成的碎屑堆积物,常呈裙状分布称为坡积裙洪流的沉积作用洪积物: 洪流携带大量碎屑物质,抵达冲沟口时,水流突然分散,碎屑物质沉积下来,在冲沟口形成扇状堆积体,称为冲积扇( 2)洪流和片流的沉积作用☆ 坡积物比洪积物成分单纯,砾石含量少☆ 坡积物分选性比洪积物差☆ 坡积物比洪积物的磨圆度低,砾石的棱角明显☆ 坡积物略显层状,不具洪积物的分带现象☆ 坡积物多分布于坡麓成坡积裙,洪积物分布于冲沟口成洪积扇地下水的沉积作用以 化学沉积作用 为主地下水携带其溶解的各种物质,物理条件发生改变时(如在渗流过程中因水温降低,压力减小或水分蒸发等),地下水溶液达到过饱和状态,并发生沉淀a 溶洞沉积物 (石钟乳、石笋、石柱、石帘等)b 泉华沉积物 (石灰华、硅华等)c 裂隙和孔隙中的沉积物 (石英脉、钙质结核、晶体、硅化木等)( 3)地下水的沉积作用( 3)地下水的沉积作用四川九寨沟钙华滩流属于水下地表堆积地貌,如珍珠滩瀑布;黄龙风景区钙化池、钙化坡、钙化穴等组成世界上最大而且最美的岩溶景观( 3)地下水的沉积作用( 3)地下水的沉积作用( 3)地下水的沉积作用四川黄龙五彩池( 3)地下水的沉积作用四川黄龙钙化( 3)地下水的沉积作用( 3)地下水的沉积作用★ 冰川沉积的原因: 冰川消融★ 冰川沉积的产物: 冰碛物( 4)冰川的沉积作用★ 冰碛物的特点 : a 全是碎屑物质,成分复杂b 无分选c 碎屑排列杂乱,不成层d 磨圆度差e 碎屑表面有磨光面和钉子形擦痕f 内有寒冷型生物化石冰川砾石与擦痕冰碛地形★ 终碛堤★ 侧碛堤★ 底碛★ 鼓丘( 4)冰川的沉积作用风的沉积作用发生的原因★ 风速减缓 — 风在前进中如遇到障碍物(土丘、大石块、树丛)★ 遇阻堆积 — 受阻后,风运物在迎风坡、背风坡均有沉积★ 降尘 — 风沙流中的悬运物,当遇到温冷气团或降雨时,粉尘( <水滴结合在一起降到地面( 5)风的沉积作用Ⅰ 沙堆( 5)风的沉积作用★ 风成砂( 5)风的沉积作用Ⅰ 沙堆★ 风成砂Ⅱ 新月形沙丘和新月形沙丘链( 5)风的沉积作用★ 风成砂Ⅲ 横向沙丘沙海★ 风成砂( 5)风的沉积作用Ⅳ 纵向沙垄★ 风成砂( 5)风的沉积作用1901年 3月瑞典探险家斯文 ·赫定在维吾尔向导奥尔得克的帮助下发现了楼兰古城。楼兰是西汉时西域三十六国之一。张骞通西域后, 楼兰成为东西方交通的重要孔道。成为西域政治、军事、经济、文化中心。 古丝绸之路南、北两道早些时候就从楼兰分道。楼兰城作为亚洲腹部的交通枢纽城镇,在东西方文化交流中曾起过重要作用。 汉朝、匈奴和周围一些游牧民族国家经常为争夺楼兰进行大规模战争。 她是古丝路上西出阳关的第一站。奇怪的是,声名赫赫的楼兰国在繁荣 兴旺了五六百年之后,却从 4世纪开始, 史不记载,传不列名,突然销声匿迹了。 ……楼兰古国消失之谜?( 5)风的沉积作用沙漠、荒漠化( 5)风的沉积作用沙漠吞噬耕地!( 5)风的沉积作用人类的生存环境?( 5)风的沉积作用★ 风成黄土灰黄或棕黄色以粉砂和粘土为主的松散土状沉积物,孔隙及垂直节理发育,以风成为主原生黄土 系风对沙漠物质的搬运和沉积形成次生黄土 为风成黄土沉积后,又遭受了其它外动力地质作用(流水)经剥蚀、搬运、再沉积的产物( 5)风的沉积作用( 5)风的沉积作用★ 风成黄土( 5)风的沉积作用★ 风成黄土黄土塬: 地形平坦的大面积黄土分布区,地面上有深切沟谷和深切河谷,形成的四边陡、顶上平的高地。黄土地貌( 5)风的沉积作用★ 风成黄土黄土地貌黄土梁: 两条大致平行的沟谷夹持的长条状高地( 5)风的沉积作用★ 风成黄土黄土地貌黄土峁: 具有近圆形平顶的孤立小丘( 5)风的沉积作用★ 风成黄土( 5)风的沉积作用湖泊的沉积作用★ 机械沉积: 主要由入湖河流及湖泊周围片流与洪流带入,可形成砂坝、砂嘴、砂滩、三角洲( 6)湖泊(沼泽)的沉积作用粗的在湖岸沉积,细的在湖心沉积,呈同心圆状湖泊的沉积作用★ 化学沉积:碳酸钙的沉积物: 湖水中 以饱和,主要靠一些生物和微生物浓集,与湖泥一起形成泥灰质沉积物,成岩后为泥灰岩铁质沉积: 铁以胶体和 2形式存在22+2O→23↓+4褐铁矿)2+22黄铁矿)2+22黄铁矿)2→菱铁矿)( 6)湖泊(沼泽)的沉积作用湖泊的沉积作用★ 化学沉积: 湖泊的化学沉积作用明显受气候控制☆ 干旱气候区: 以盐湖(含盐度> 1‰ )为主,溶解的盐类主要有碳酸盐、硫酸盐和氯化物碳酸盐湖: 湖泊面积较大,水深超过 1m,湖水含盐度 1‰ ,为半咸水湖。主要沉积物有方解石( 、白云石 ( 2) 、天然碱( ·2和碱 ( 0 6)湖泊(沼泽)的沉积作用方解石白云石天然碱( 6)湖泊(沼泽)的沉积作用湖泊的沉积作用★ 化学沉积: 湖泊的化学沉积作用明显受气候控制☆ 干旱气候区: 以盐湖(含盐度> 1‰ )为主,溶解的盐类主要有碳酸盐、硫酸盐和氯化物硫酸盐湖: 湖泊水深小于 盐度10‰ ,为咸水湖。主要沉积物有石膏( 、芒硝 ( 0和无水芒硝 ( 等( 6)湖泊(沼泽)的沉积作用石膏芒硝芒硝( 6)湖泊(沼泽)的沉积作用湖泊的沉积作用★ 化学沉积: 湖泊的化学沉积作用明显受气候控制☆ 干旱气候区: 以盐湖(含盐度> 1‰ )为主,溶解的盐类主要有碳酸盐、硫酸盐和氯化物氯化物湖: 湖泊已基本干涸,局部残留有天然卤水,含盐度大于 50‰ ,为盐湖。主要沉积物有石盐 ( 、钾盐 ( 和光卤石( 等( 6)湖泊(沼泽)的沉积作用钾盐石盐无水芒硝( 6)湖泊(沼泽)的沉积作用湖泊的沉积作用★ 化学沉积: 湖泊的化学沉积作用明显受气候控制☆ 干旱气候区: 以盐湖(含盐度> 1‰ )为主,溶解的盐类主要有碳酸盐、硫酸盐和氯化物沙下湖: 湖泊全部被固体盐类充满,被碎屑物覆盖成埋藏的盐矿床,盐湖发展阶段结束碳酸盐沉积阶段 →硫酸盐沉积阶段→氯化物阶段 →干盐湖 →盐矿硼砂( 6)湖泊(沼泽)的沉积作用1966和 1992)(6)湖泊(沼泽)的沉积作用沼泽的沉积作用以生物沉积作用为主,主要是植物死亡后遗体堆积形成煤的过程高等植物堆积并被掩埋 还原环境、微生物、生物化学、物理化学作用 腐植酸及腐植酸盐 +泥沙及矿物质泥炭 +6)湖泊(沼泽)的沉积作用Ⅰ 滨海的沉积作用砾滩: 砾石组成的海滩,砾石成分常与海岸岩性一致,主要是沿岸海蚀下来的岩石和近海山区河流河口砾石沙滩: 最常见的海滩,砂的成分以石英为主潮坪: 泥质地面沙坝及沙嘴贝壳滩(7)海洋的沉积作用砾滩(7) 海洋的沉积作用砾滩(7) 海洋的沉积作用滨海沙滩(7) 海洋的沉积作用潮坪(7) 海洋的沉积作用沿海沙堤粗 ) 海洋的沉积作用意大利威尼斯泻湖沙嘴(7) 海洋的沉积作用Ⅱ 浅海的沉积作用★ 浅海的碎屑沉积近岸带 颗粒粗以砂砾质为主,具交错层理和不对称波痕,含大量生物化石,有良好的磨圆度和分选性,成分较单一远岸带 粒度细,以粉砂和泥质为主,具水平层理,波痕不发育,有时有对称波痕,分选好但磨圆度不高,成分较复杂(7) 海洋的沉积作用Ⅱ 浅海的沉积作用★ 浅海的生物沉积主要的生物沉积物为生物礁生物礁 指海底原地增殖、营群体生活的生物,如珊瑚、苔藓虫和层孔虫等骨骼、外壳以及某些沉积物在海底形成的隆起状堆积体生长环境:纬度 30° N~ 25° S,水深低潮线至 60m,海水清澈,水温 25,含盐度 35‰ ,海水流通性好,营养丰富(7) 海洋的沉积作用岸礁: 靠近大陆边缘的生物礁堡礁: 与海岸平行分布,其间有浅水(泻湖)相隔。环礁: 绕着泻湖分布的环形珊瑚礁群。Ⅱ 浅海的沉积作用★ 浅海的生物沉积(7) 海洋的沉积作用Ⅱ 浅海的沉积作用★ 浅海的生物沉积【 大堡礁 】 位于澳大利亚东北部的 1800岸 30湖深 30) 海洋的沉积作用深海扇Ⅲ 半深海的沉积作用浅海的粘土和粉砂碎屑物为主蓝色软泥(黄铁矿)红色软泥(红色粘土)绿色软泥(海绿石)(7) 海洋的沉积作用浊流所悬浮和挟带的大量物质,在进入大陆坡脚和深海盆地时,因搬运能力剧减发生堆积,所形成的浊积物构成扇状地形称深海扇Ⅳ 深海的沉积作用 沉积物主要为泥质和化学、生物物质,沉积速率小(7) 海洋的沉积作用Ⅳ 深海的沉积作用生物软泥(钙质软泥、硅质软泥)远洋黏土陆源碎屑物(浊积物、海水冰碛物、风运物)矿产:锰结核富钴结核海底热液硫化物(7) 海洋的沉积作用五、成岩作用成岩作用: 由松散的沉积物转变为沉积岩的过程作用方式压实作用: 沉积物在上覆水体和沉积物的负荷压力下,水分排出、孔隙度降低及体积缩小的过程胶结作用: 从孔隙溶液中沉淀出的矿物质将松散的沉积物粘结成沉积岩的过程重结晶作用: 在压力增大、温度升高的情况下,沉积物中的矿物组分部分发生溶解和再结晶,使非晶质变为结晶质,细晶粒变为粗晶粒,从而使沉积物固结成岩的过程
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