沉积物、沉积过程和沉积岩是岩石循环过程的重要组成部分。小桔采集海量图片,从沉积物的形成、沉积作用、沉积岩以及沉积岩反映的沉积环境四个方面,带大家领略一下关于沉积的奥秘。 沉积物的形成 沉积作用 沉积岩 沉积岩特征反映沉积环境 岩石循环示意图(沉积相关是很重要的一环) 一 沉积物的形成 沉积物的形成包括风化、侵蚀、搬运、堆积等过程。 01 风化作用 风化作用是破坏母岩的形状,产生沉积物,主要分为机械风化和化学风化两大类。 机械风化:岩石受物理作用由大块变成小碎块的过程。 岩石由大变小 冰川冲刷基岩,产生并携带大量沉积物 重力驱动的物质坡移作用 冰楔作用,岩石裂缝中水结冰膨胀和融化循环往复对岩石造成破坏 火山喷发产生大量的灰分和碎屑 流水作用对周围岩石的破坏 波浪作用对海岸线的破坏 化学风化:岩石受化学作用改变其化学成分,常常会引起形态的变化 地球物质的化学风化主要发生在土地表面以下,岩石,水和生物分泌物的相互作用使得基岩中的裂缝增强。 喀斯特地貌 花岗岩风化的巨石。巨石之间的原始裂缝依然可见。由花岗岩破裂形成的较细沉积物已被侵蚀掉。 02 侵蚀作用 侵蚀作用使岩石瓦解,转移沉积物。常常与风化作用相伴发生。主要受水流、风、冰川、波浪、重力作用。 水流的侵蚀作用 风的侵蚀作用 冰川的侵蚀作用 搬运作用是沉积物做简单的位置移动。主要受水流、风、冰川、波浪作用。 堆积作用是沉积物在搬运过程中,所受的水流、风、冰川、波浪作用减弱,逐渐堆积的过程。 二 沉积作用 经过上述一系列过程,松散的沉积物在相对稳定的环境中被埋藏,经压实和胶结等成岩作用就会形成沉积岩。 01 沉积环境 沉积物会在各类沉积环境中搬运和沉积。陆地上,沉积环境有河流的洪泛平原、沼泽、沙丘和沙漠盆地等。沿海地区,沉积环境有三角洲、泻湖、海滩、障壁岛等。其中,高能沉积环境:河流、海滩、沙丘、珊瑚礁;低能沉积环境:洪泛平原、沼泽、河漫滩、湖水沼泽。 沉积环境示意图 潮湿沿海地区的沉积环境 干旱地区的沉积环境 非碎屑沉积岩的海洋和沿海沉积环境 02 沉积物的粒度分选 沉积物在迁移过程中,会按大小进行分选:巨石,砾石,砂子、淤泥和粘土。从陆地到海洋,沉积物的粒度大小和组分会不断变化。 巨石 砾石 砂 03 成岩作用 随着沉积物的积累,上覆盖层的重量逐渐增加会导致压实作用。 溶解的矿物质在孔隙中沉淀,将晶粒固结在一起。 成岩过程包括压实和胶结的综合作用,松散沉积物经成岩作用形成沉积岩。 成岩作用示意图 三 沉积岩 沉积岩分为碎屑岩、粘土岩和化学岩及生物化学岩。 01 碎屑岩 碎屑岩:由其他岩石侵蚀产生的矿物和岩石碎片组成的岩石。 砾岩标本 角砾岩样本(离母源近,搬运距离短) 砂岩层 三种类型的砂岩标本:石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩 02 粘土岩 粘土岩:又称泥质岩,包括泥岩和页岩等。 泥岩和页岩的区别:页岩通常是呈片状,可以分裂成薄层;泥岩通常会形成更厚的岩层。 火山灰可以被风化呈粘土,经成岩作用形成的粘土岩。图中亮色即为火山灰形成的粘土岩。(John Day, Oregon) 陆相页岩(三叠纪形成,石化林国家公园,亚利桑那州,美国)。 03 化学沉积岩 化学沉积岩:水中的溶解物质经化学作用沉积下来,经成岩作用形成的岩石,包括蒸发岩、硅质岩、煤炭和碳酸盐岩。 盐沼是可以存储岩盐、石膏等的蒸发作用很快的沉积环境 岩盐标本 燧石露头,加利福尼亚 燧石标本 沼泽中的有机质沉积物可以形成泥炭,随着时间推移和埋藏,可以变成煤。 鲕粒灰岩形成于动荡阴暗的水环境中,鲕粒灰岩被用于帝国大厦的建材。 钙质礁生物的骨骼化石随着时间的推移逐渐侵蚀和积累,形成石灰岩。 浮游生物形成白垩(石灰岩)和燧石(硅质)。 化石灰岩 四 沉积岩特征反映沉积环境 不同的沉积环境形成不同的沉积岩层,现在看到的沉积岩层可以反映当时的沉积环境。 纳瓦霍砂岩地层(侏罗纪)中保存的古沙丘沉积。 钦氏页岩层(三叠纪)中保存的古河流泛滥平原沉积。 Capitan石灰岩地层(二叠纪)中保存的古珊瑚礁沉积。 Fountain地层(宾夕法尼亚系)中保存的古冲积扇沉积。 Franciscan地层(侏罗纪)中保存的带状硅质岩,反映远古深海环境。 Santa Cruz泥岩地层(中新世 - 上新世)中保存的古大陆架沉积。 |
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