沉积岩的形成过程

沉积岩的形成过程沉积岩，又称为水成岩，是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一（另外两种是岩浆岩和变质岩）。是在地表不太深的地方，将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物，经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。在地球地表，有70%的岩石是沉积岩，但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算，沉积岩只占5%。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产，占全部世界矿产蕴藏量的80%。地表母岩风化后形成的碎屑物质、粘土物质与溶解物质除少量残留原地，绝大部分被搬运到新的场所沉积下来。搬运风化产物的主要营力是流水、风、冰川、重力以及生物等，其中最重要的是流水的搬运作用。物质搬运的方式决定于风化产物的性质。碎屑物质、粘土物质通常是以机械方式搬运；而溶解物质则以胶体溶液和真溶液方式进行搬运。在潮湿地区风的地质作用不明显，但在干旱的沙漠地区，它是主要的地质营力，起着侵蚀、搬运和堆积作用。风的搬运与流水搬运不同，风只能搬运碎屑物质而不能搬运溶解物质。风的搬运能力较流水要低，在同一速度下，它的搬运能力仅及水的1/300。风所搬运的多半是砂以及细小的质点，只有在狂风时才能搬运砾石，可见风搬运的碎屑物分选性特别好。在高山地区和两极地带搬运碎屑物质的主要地质营力是冰川。冰川搬运碎屑物质的特点是将沿途刨蚀下来的碎石、泥沙冻结在冰中，随冰川的流动而运动，待冰川融化后就沉积下来成为冰川沉积物。冰川沉积物有冰碛和冰水沉积两大类，冰碛物是冰川直接沉积的产物，是未经分选、磨圆度很差、不发育任何层理的泥砾混杂物。冰川的搬运能力很大，它能将粒径和比重很大的物质带走。冰川在搬运过程中要发生磨蚀，并能在基岩和砾石的磨光面上产生特殊的冰擦痕—丁字痕。冰川融化后，冰融水将冰碛物搬运后再沉积下来的是冰水沉积。冰水沉积具有—定的分选和磨圆，砾石的排列有方向性并略显层理。碎屑物质在搬运过程中由于水流速度的减小，当碎屑颗粒的沉降速度大于平均流速的一定值时，颗粒就会发生沉积。影响碎屑颗粒沉速的因素很多，主要有颗粒的形状、比重、介质的含盐度、含沙量等。母岩风化产物中的溶解物质可以呈胶体溶液或真溶液方式搬运。Al2O3、Fe2O3、MnO2、SiO2等难溶于水，常以胶体溶液的方式搬运；Ca、Mg、Na等元素组成的氯化物与硫酸盐，由于其溶解度较大则呈真溶液搬运。铁和锰在氧化条件下形成高价氧化物或氢氧化物沉淀，如赤铁矿、软锰矿等；在还原条件形成低价化合物沉淀，如黄铁矿、菱铁矿、菱锰矿。在还原介质中，Fe、Mn易于溶解和搬运，而不易沉淀。Eh值对铁、锰矿物的沉淀形式也有重要影响，如铁矿物，在强氧化条件下形成赤铁矿、针铁矿等；弱氧化至弱还原时则形成海绿石；弱还原时可形成鲕绿泥石、鳞绿泥石；还原时则形成菱铁矿；强还原时形成黄铁矿沉积。沉积环境的温度与压力对碳酸盐及盐类矿物的沉积有特殊影响。如Ca、Mg的硫酸盐及K、Na的碳酸盐、氯化物等，都是在气候炎热干燥，蒸发作用强烈的水盆地中才能沉积。水中的CO2含量与温度、压力有密切的关系，因而温暖浅海可以沉淀大量CaCO3，而深海则很少。此外，我们常常在温泉的出口附近见到大量的石灰华沉淀，就是因为地下水溢出地表，压力降低引起CO2的逸出，导致CaCO3的沉淀。石灰岩溶洞中的石笋和石钟乳的形成也是这个道理。生物在其生命活动过程中，也会引起周围介质物理化学条件的变化，从而影响物质的溶解与沉淀。例如藻类生物在光合作用过程中可以吸收CO2，导致CaCO3沉淀。细菌的作用也很重要，它会影响沉积物及水体中NH3、CO2、H2S及其它气体的含量，从而影响物质的沉淀。霍思文10080920141工商管理系