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第一节搬运作用第二节沉积作用第三节成岩作用第六章搬运作用与沉积作用一、搬运作用的方式二、不同营力的搬运作用特点三、搬运过程中碎屑物质的变化第一节搬运作用搬运作用的概念自然界中的风化、剥蚀产物被运动介质从一个地方转移到另一个地方的过程称为搬运作用。主要包括机械搬运和化学搬运作用，生物搬运作用意义较小。一、搬运作用的方式各种营力搬运风化、剥蚀所形成的碎屑物质的过程。碎屑物质的搬运方式取决于颗粒在介质中的受力状况。流体作用于碎屑颗粒上的力主要有：浮力（F）、重力（G）、水平推力（P）和垂直上举力（R）。水平推移力是流体作用于颗粒上的顺流向的力，垂直上举力则是由紊流的扬举作用和流体由于不同深度的速度差异而产生的一种向上的力。1、机械搬运作用推移当P≥f·(G－F－R)时（f为摩擦系数），碎屑颗粒开始沿介质底面滑动和滚动，这种搬运方式叫推移。被推移的物质一般为粗碎屑物质，如粗砂和砾石。跃移当R≥G－F时，碎屑颗粒就会从地面上跃起，并在推力作用下向前移动。一般来说，细砂、粉砂的搬运方式以跃移为主。搬运作用方式：可分为推移、跃移、悬移和载移四种搬运作用方式：可分为推移、跃移、悬移和载移四种悬移细小的碎屑颗粒，由于R+F＞＞G，故不易沉到底部，总是呈悬浮状态被搬运，这种搬运方式称悬移。载移被冰川搬运的物质称冰运物。它们堆积在冰川表面，或冻结在冰体内，随冰川一起运移。恰似一条传送带载运物质，称为载移。冰川的搬运作用－－载移母岩经化学风化、剥蚀作用分解的产物（溶解物质）呈胶体溶液或真溶液的形式被搬运称化学搬运作用。Al、Fe、Mn、Si的氧化物难溶于水，常呈胶体溶液搬运；Ca、Mg、Na等元素所组成的盐类，常呈真溶液搬运。2、化学搬运作用自然界中胶体溶液与真溶液的分布状况1、地面流水的搬运作用以机械搬运作用为主，包括推移、跃移和悬移三种方式。在洪流中，往往推移、跃移和悬移三种方式同时存在；在片流中，主要是推移和悬移；二、不同营力的搬运作用特点在河流中，上游水急、颗粒较大，推移、跃移和悬移三者共存，且推移、跃移更重要；在中下游则是跃移和悬移更主要。在河流中的砾石多是以推移搬运，砾石的最大扁平面倾向河流上游，并呈叠瓦状排列。碎屑颗粒的搬运方式不是固定不变的。主要为化学搬运作用化学搬运物的成分和数量，取决于地下水渗流区的岩石性质和风化程度。地下水的溶运能力，与水温、压力、运移速度、酸碱度及CO2含量有关。2、地下水的搬运作用流经灰岩地区的地下水，含HCO3-、Ca2+、Mg2+较多。在干旱及半旱地区，因化学风化较弱，只有极易迁移的K+、Na+、Cl-、SO42-等离子。在湿热气候区，化学风化作用强烈而彻底，地下水搬运的物质除上述以外，可有较多的SiO2、Al(OH)3、Fe(OH)3等胶体物质。为固体搬运即载移，冰川搬运的物质通常称为冰碛。冻结在冰体内的岩石碎块不能自由移动，彼此间很少摩擦与撞击。搬运能力很大。可将体积几百立方米，重几十吨到几万吨的石块搬走。一般将冰川搬运的、直径大于1m的岩块称为漂砾。3、冰川的搬运作用风的搬运能力取决于风速，还与搬运物的颗粒大小、形状以及地面状况有关。推移物质总的来说较少。跃移是风搬运砂粒的主要形式。在正常的地面风条件下，粒径小于0.1～0.2mm的颗粒，可呈悬浮搬运；粒径小于0.005mm的粉砂与粘土，可以像尘埃一样弥散在空气中被长距离搬运。4、风的搬运作用在滨海地区，通常以波浪为主要搬运营力；在峡湾或潮汐通道附近，潮流的搬运作用明显；在半深海与深海则以洋流为主要营力。推移方式的搬运主要出现在海滨，推移物质一部分来自河流，另一部分来自海蚀作用。5、海洋（及湖泊）的搬运作用当波浪垂直海岸作用时，进流将砾石推向岸边，回流则将砂带向深水区。这种移动称为横向搬运。即砾石、粗砂在岸边，较细的物质在海洋一侧。滨海砾石的长轴大致与海岸线平行，其最大扁平面倾向海洋。当波浪斜向冲击海岸时，在进流与回流的共同作用下，粗砂和砾石以推移方式沿海岸方向运移。1、矿物成分的变化由于搬运过程中的化学分解、破碎和磨蚀作用，随着搬运距离增长，不稳定组分（如长石、铁镁矿物等）就会逐渐减少，而稳定组分（如石英、燧石等）含量就会相对增加。一般来说，软的、耐磨性低的、易劈开破碎的矿物，容易磨损甚至消失；重矿物随远离侵蚀区，其含量明显减少。三、搬运过程中碎屑物质的变化粒度是指碎屑颗粒的大小。随搬运距离的增长，颗粒愈来愈细。河流上游河床中只有较粗的物质；下游河床中的物质则较细。分选性指颗粒大小趋向均一的程度。随着搬运距离的增加，颗粒分选程度也愈来愈高，即分选性好。2、搬运中粒度和分选性的变化颗粒的分选性示意图分选性还与粒度有一定关系，即愈趋向于细砂级，分选就愈好。与营力关系：风积物分选性好，而冰碛物分选性极差。注意！圆度是指碎屑颗粒在搬运过程中，棱角磨损而接近圆形的程度。球度指碎屑颗粒接近于球形的程度。随着搬运距离的增长，圆度和球度一般是愈来愈高。碎屑颗粒的圆化还受到矿物物理性质、搬运方式等因素的影响。3、搬运中圆度和球度的变化碎屑颗粒的磨圆度示意图搬运过程中粒度、圆度和球度的变化一、地面流水的沉积作用二、地下水、冰川及风的沉积作用三、湖泊（及沼泽）的沉积作用四、海洋的沉积作用第二节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、堆积的过程称为沉积作用。由沉积形成的松散物质叫沉积物。陆地和海洋是地球表面最大的沉积单元。沉积方式基本可分为3种类型，即机械沉积、化学沉积和生物沉积。沉积作用的概念1、机械沉积作用指被搬运的碎屑物质，因为介质物理条件的改变而发生堆积的过程。这种介质物理条件的改变，如流速、风速的降低等。2、化学沉积作用是指水介质中以胶体溶液和真溶液形式搬运的物质，当物理、化学条件发生变化时产生沉淀的过程。3、生物沉积作用是指与生物生命活动及生物遗体紧密相关的沉积作用。可表现为生物遗体直接堆积；另外还表现为间接的方式。自上游至下游普遍存在。发生沉积作用的原因三：一是流速减小，二是流量减小，三是进入河流的碎屑过多。一、地面流水的沉积作用1、河流的沉积作用河流发生沉积作用有三个主要场所：一是河流汇入其它相对静止的水体处，如河流入海、入湖以及支流入主流处；二是河床纵剖面坡度由陡变缓处；三是河流的凸岸，由单向环流侵蚀凹岸，其产生的碎屑在凸岸沉积。1、滞留砾石沉积在河流上游，河流具有较大的动能，细粒物质被冲走，粗粒物质留下来成为滞留沉积。其沉积物以河床砾石为主，成分复杂，砾石呈叠瓦状排列，一般厚度不大，常呈透镜体分布于河道之中。2、边滩沉积与河漫滩碎屑物在凸岸一侧沉积，开始仅形成浅滩，随着河流不断侧向迁移，浅滩也不断增长，最后形成宽阔的边滩。边滩沉积一般以砂为主，有少量的砾石和粉砂。发育大型板状交错层理。2、边滩沉积与河漫滩当洪水期时，边滩被没于水下，洪水中的细粒物质(粉砂、亚粘土等)就会叠积在边滩沉积物之上，形成河漫滩，并具有水平薄层层理。因此，河漫滩具有二元结构，即底部为边滩沉积，顶部为河漫滩沉积。弯曲河流的沉积模式3、心滩沉积辫状河或网状河的特点是发育一系列心滩。心滩形成于洪水期，此期间形成双向环流，表流从中央向两侧流，底流从两侧向中心汇聚，然后上升，由于水流的相互抵触和重力作用，使碎屑在河心发生沉积。心滩沉积物成分复杂，粒度变化范围大，常见大型槽状交错层理。洪水期双向环流与心滩形成示意图4、天然堤与决口扇沉积洪水期河水漫越河岸，由于河水变浅、流速骤减，河水所携带的大量悬浮物质，很快在岸边沉积下来，形成天然堤。天然堤主要发育在蛇曲河流中，沉积物为粉砂和泥互层。决口扇是洪水冲决天然堤，在天然堤外侧斜坡上形成的扇状堆积物。沉积物粒度比天然堤的粗，主要为细砂和粉砂。5、牛轭湖沉积其沉积物底部是侧向加积形成的河道沉积物，往上为垂向加积的粉砂和粘土，富含有机质，一般具水平层理。由洪水期河流所带来。6、山口沉积来自山区的河流，在流出山口时，由于坡降明显减小，水流散开，所携带的大量碎屑物便堆积在山口开阔的平地上。沉积物堆积成半圆锥形或扇状地貌，称为冲积锥或冲积扇。在锥顶的沉积物粒度粗，以砾石、砂为主，向边缘逐渐变细。7、河口沉积当河流进入河口时，水域骤然变宽，再加上海水或湖水对河流的阻挡作用，流速减小，机械搬运物便大量沉积下来，所形成的沉积体形态从平面上看像三角形，故称为三角洲。密西西比河全新世三角洲1－分支河道；2－三角洲前缘；3－三角洲平原；4－前三角洲三角洲从纵剖面上看常具有三层构造，即顶积层、前积层和底积层。前积层是河水到达河口后，最先在汇水盆地边缘沉积的较粗泥、砂沉积物。底积层是河流带来的悬浮物，在前积层前方形成的水平沉积层，由粉砂和粘土组成，粒细、层薄。顶积层是前积层增长到河底高度时，随着三角洲向海推进，在前积层之上沉积的、近水平的冲积物。三角洲构造及层序1－顶积层；2－破坏期沉积；3－前积层；4－底积层砾砂泥或粘土河流的沉积物统称为冲积物。冲积物的主要鉴别标志是：①砾石成分复杂,往往具叠瓦状排列。砂和粉砂的矿物成分中不稳定组分较多。②碎屑物质的分选性较好。③碎屑颗粒的磨圆度较高。④冲积物层理发育，类型丰富，层理一般倾向河流下游。⑤冲积物常呈透镜状或豆荚状，少数呈板片状。⑥冲积物往往具有二元结构，下部为河床沉积，上部为河漫滩沉积。冲积物的特征洪积扇洪流形成的沉积物叫洪积物。洪积物在冲沟口所形成的扇状堆积体叫洪积扇。洪积物具有明显的分带现象，在洪积扇顶部，堆积有粗大的砾石；在其边缘，沉积物主要为砂、粘土，并具有层理。洪积物这种分带现象是粗略的，各带之间没有截然的界线。洪积物具有如下特点：①洪积物分布有明显的地域性,其物质成分较单一；②洪积物分选性差，往往砾石、砂、粘土混积在一起；③洪积物的磨圆度较低,一般介于次圆状和次棱角状之间；④洪积物的层理不发育；⑤洪积物在剖面上砾石、砂、粘土的透镜体相互交叠，呈现出多元结构。洪积物的特征片流在坡坳坡麓地带形成的碎屑堆积物叫坡积物。坡积物围绕山麓连续分布所形成的裙裾状地形为坡积裾。坡积物的特征①由于坡积物来自附近山坡，一般比洪积物成分更单纯，另外坡积物中砾石含量少，洪积物砾石丰富；②坡积物的分选性比洪积物差；③坡积物比洪积物的磨圆度低；④坡积物略显层状,不具洪积物的分带现象；⑤坡积物多分布于坡麓，构成坡积裾地形，而洪积物分布于沟口形成洪积扇地貌。1、地下水的沉积作用（1）溶洞沉积物地下水在洞顶渗出形成悬挂的锥状沉积物称石钟乳；地下水滴至洞底形成向上增长的笋状沉积物称石笋；当石钟乳和石笋连接在一起时称为石柱；它们统称为钟乳石。若地下水沿洞壁渗出，可形成帷幕状的沉积物，称为石幔。二、地下水、冰川及风的沉积作用（2）泉华沉积物当泉水流出地表时，因压力降低、温度升高，地下水中的矿物质发生沉淀，沉淀在泉口的疏松多孔物质叫泉华。成分为CaCO3时，称为钙华或石灰华；以SiO2为主时称为硅华。泉华可堆积成锥状、台阶状或扇状地貌。石钟乳、石笋和石柱的形成过程冰川消融是冰川堆积的主要原因。由冰川形成的沉积物统称为冰碛物。当气候条件稳定时，冰川将冰运物源源不断输送到冰前堆积，形成弧形的垅岗，称为终碛堤或终碛垅。当气候转暖，冰运物随着冰前的后退广泛堆积在冰床上，这部分冰碛称为底碛。山谷冰川的两侧在冰川退缩时，可堆积成侧碛堤。2、冰川沉积作用大陆冰川堆积地貌①山岳冰川碎屑成分与冰川发育区的基岩成分基本一致，②由于冰川为固体，无分选作用，故冰碛物分选性极差，大至漂砾，小至粘土，混杂堆积在一起，形成“泥包砾”的现象。③冰川中的碎屑颗粒彼此不相磨擦、碰撞，故冰碛物磨圆度极差。④岩块和砾石无定向排列，杂乱无章，亦无层理。⑤冰碛物表面常有磨光面或交错的钉头形擦痕，还可出现凹坑和裂隙。具冰川擦痕的砾石称为条痕石。⑥冰碛物内部化石稀少,常保存寒冷型的孢子花粉。冰碛物的特征风沙流遇到障碍物时,沉积下来形成沙堆。在沙堆的背风面，产生涡流，使风力减弱，发生沉积。随着沉积作用的进行，背风坡逐渐变陡，最后形成沙丘。风将迎风坡上的砂粒带走，并在背风坡堆积下来，沙丘内部也随之形成顺风向的斜层理。3、风的沉积作用（1）风成砂沉积风沙流