沉积岩的形成过程课件.ppt
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- 沉积岩 形成 过程 课件
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1、上次课程内容回顾上次课程内容回顾沉积岩的概念沉积岩的概念 沉积岩是组成岩石圈的三大类沉积岩是组成岩石圈的三大类 (岩浆岩、变质岩、沉岩浆岩、变质岩、沉积岩积岩)岩石之一。它是在地壳表层或地表不太深的地方,在岩石之一。它是在地壳表层或地表不太深的地方,在常温常压条件下,由母岩常温常压条件下,由母岩(岩浆岩、变质岩、先成的沉积(岩浆岩、变质岩、先成的沉积岩)岩)的风化产物、生物来源的物质、火山物质、宇宙物质的风化产物、生物来源的物质、火山物质、宇宙物质等原始物质,经过搬运作用、沉积作用以及成岩作用所形等原始物质,经过搬运作用、沉积作用以及成岩作用所形成的岩石成的岩石第一章第一章 沉积岩的形成过程沉
2、积岩的形成过程形成的部位形成的部位 形成的物化条件形成的物化条件 物质来源物质来源 形成过程形成过程主主 要要 内内 容容 第一节第一节 沉积岩的物质来源沉积岩的物质来源 第二节第二节 沉积物的搬运与沉积作用沉积物的搬运与沉积作用 第三节第三节 沉积分异作用沉积分异作用 第四节第四节 沉积成岩作用沉积成岩作用 第一章第一章 沉积岩的形成过程沉积岩的形成过程第一章第一章 沉积岩的形成过程沉积岩的形成过程形成沉积岩的物质基础形成沉积岩的物质基础沉积物的沉积物的四种来源四种来源 陆源陆源物质物质母岩风化的产物母岩风化的产物生物源生物源物质物质生物残骸和有机物质生物残骸和有机物质深源深源物质物质火山碎
3、屑和深部卤水火山碎屑和深部卤水宇宙源宇宙源物质物质陨石陨石其中,母岩风化的产物是沉积物其中,母岩风化的产物是沉积物最主要的物质来源最主要的物质来源;生物物;生物物质具有质具有指示沉积环境的作用指示沉积环境的作用;深源物质量很少,但能;深源物质量很少,但能指示火指示火山活动和深部构造活动事件山活动和深部构造活动事件;宇宙源物质用来;宇宙源物质用来研究天体演化研究天体演化和地壳沉积物沉积速率、沉积间断和地壳沉积物沉积速率、沉积间断等具有重要意义等具有重要意义沉积岩的物质来源沉积岩的物质来源风化作用的概念、方式和产物风化作用的概念、方式和产物1 1、风化作用的概念:、风化作用的概念:地壳表层岩石(母
4、岩)在大气、水、生物、冰川等地壳表层岩石(母岩)在大气、水、生物、冰川等地质营力的作用下,使得岩石松散、破碎、分解的地质地质营力的作用下,使得岩石松散、破碎、分解的地质作用。其产物为各种岩石碎屑、矿物碎屑、生物碎屑和作用。其产物为各种岩石碎屑、矿物碎屑、生物碎屑和溶解物质溶解物质陆源物质陆源物质母岩风化的产物母岩风化的产物风化作用的概念、方式和产物风化作用的概念、方式和产物2 2、风化作用方式:、风化作用方式:物理风化、化学风化、生物风化物理风化、化学风化、生物风化物理风化:物理风化:主要发生主要发生机械破碎机械破碎,而,而化学成分不改变化学成分不改变的风化作用的风化作用 主要影响因素:主要影
5、响因素:温度变化、晶体生长、重力作用、温度变化、晶体生长、重力作用、生物的生生物的生活活动(人类活动)、水、冰及风的破坏作用活活动(人类活动)、水、冰及风的破坏作用物理风化总趋势:物理风化总趋势:使母岩崩解,产生不同尺度岩石碎屑和矿物使母岩崩解,产生不同尺度岩石碎屑和矿物碎屑碎屑陆源物质陆源物质母岩风化的产物母岩风化的产物风化作用的概念、方式和产物风化作用的概念、方式和产物化学风化:化学风化:在在氧、水和溶于水中的各种酸氧、水和溶于水中的各种酸的作用下,母岩遭受的作用下,母岩遭受氧化、水解和溶滤等化学变化,使其分解而产生新矿物的过程氧化、水解和溶滤等化学变化,使其分解而产生新矿物的过程主要影响
6、因素:主要影响因素:水、二氧化碳、有机酸及生物活动等水、二氧化碳、有机酸及生物活动等化学风化总趋势:化学风化总趋势:不仅使母岩破碎,而且使其矿物的化学成分不仅使母岩破碎,而且使其矿物的化学成分发生本质的改变,同时在表生条件发生本质的改变,同时在表生条件 下形成粘土物质、各种氧下形成粘土物质、各种氧化物和化学沉淀物质。如:各种粘土矿物化物和化学沉淀物质。如:各种粘土矿物,赤铁矿、褐铁矿、赤铁矿、褐铁矿、铝土矿、煫石(铝土矿、煫石(SiOSiO2 2)等氧化物及碳酸盐矿物等等氧化物及碳酸盐矿物等 陆源物质陆源物质母岩风化的产物母岩风化的产物风化作用的概念、方式和产物风化作用的概念、方式和产物生物风
7、化:生物风化:在在岩石圈的上部岩石圈的上部、大气圈的下部大气圈的下部和和水圈的全部水圈的全部,几乎几乎到处都有生物存在到处都有生物存在生物(特别是微生物)在风化作用中能起到巨大的作用。生物(特别是微生物)在风化作用中能起到巨大的作用。生物生物对岩石的破坏方式既有机械作用对岩石的破坏方式既有机械作用,又,又有化学作用和生物化学有化学作用和生物化学作用作用;既有直接的作用,也有间接的作用;既有直接的作用,也有间接的作用主要影响因素:主要影响因素:水、水、O O2 2、COCO2 2、有机酸、有机酸生物风化途径:生物风化途径:氧化还原反应、吸附作用、络合物作用氧化还原反应、吸附作用、络合物作用陆源物
8、质陆源物质母岩风化的产物母岩风化的产物风化作用的概念、方式和产物风化作用的概念、方式和产物风化作用之间的关系风化作用之间的关系 机械风化作用与化学风化作用的关系机械风化作用与化学风化作用的关系:相互促进,相互影响相互促进,相互影响 生物作用与化学风化作用的关系:促进和加速生物作用与化学风化作用的关系:促进和加速化学风化作用的进行,几化学风化作用的进行,几乎所有的化学风化作用均有生物的参与乎所有的化学风化作用均有生物的参与 岩石的风化作用岩石的风化作用在许多情况下是由在许多情况下是由生物的活动开始的生物的活动开始的 菌类、藻类及其他微生物菌类、藻类及其他微生物对岩石的破坏作用是巨大的,不仅直接对
9、母岩对岩石的破坏作用是巨大的,不仅直接对母岩进行机械破坏、化学分解(吸收某些元素、生成新矿物),而且本身分泌出进行机械破坏、化学分解(吸收某些元素、生成新矿物),而且本身分泌出的有机酸,有利于分解岩石或吸收某些元素转变成有机化合物。的有机酸,有利于分解岩石或吸收某些元素转变成有机化合物。生物对大气的组分生物对大气的组分(如如COCO2 2、N N2 2 、O O2 2)也很大的影响,也影响风化作用的也很大的影响,也影响风化作用的强度强度陆源物质陆源物质母岩风化的产物母岩风化的产物风化作用的概念、方式和产物风化作用的概念、方式和产物3 3、风化作用的产物:、风化作用的产物:碎屑物质:碎屑物质:母
10、岩机械破碎的产物,主要指矿物碎屑和岩石碎屑母岩机械破碎的产物,主要指矿物碎屑和岩石碎屑 不溶残积物:不溶残积物:母岩分解过程新生成的不溶物质母岩分解过程新生成的不溶物质,如粘土和氧化如粘土和氧化 物等物等 溶解物质:溶解物质:以溶解状态被搬运走的化学成分以溶解状态被搬运走的化学成分 碎屑物质碎屑物质是构成是构成陆源碎屑岩陆源碎屑岩的主要物质成分的主要物质成分 溶解物质溶解物质是构成是构成内源沉积岩内源沉积岩的主要物质成分的主要物质成分陆源物质陆源物质母岩风化的产物母岩风化的产物4 4、各种造岩矿物在风化过程中的稳定性及其风化产物各种造岩矿物在风化过程中的稳定性及其风化产物石英石英 抗风化抗风化
11、 稳定性极高稳定性极高 主要机械破碎的主要机械破碎的碎屑石英碎屑石英钾长石钾长石 先析出钾先析出钾 其次是硅其次是硅 最后是铝水白云母最后是铝水白云母(量变量变)高岭石高岭石 蛋白石蛋白石 铝土矿铝土矿斜长石斜长石 除除(钙、钠、硅钙、钠、硅 )从矿物中带走外从矿物中带走外,形成沸石、绿帘石、黝帘形成沸石、绿帘石、黝帘石、蒙脱石、蛋白石、方解石等石、蒙脱石、蛋白石、方解石等 白云母白云母 白云母碎屑先析出钾和加入水白云母碎屑先析出钾和加入水 水白云母水白云母 高岭石高岭石 黑云母黑云母 钾、镁先析出同时加水蛭石钾、镁先析出同时加水蛭石 、绿泥石、褐铁矿等、绿泥石、褐铁矿等橄榄石、辉石、角闪石等
12、铁镁硅酸盐矿物橄榄石、辉石、角闪石等铁镁硅酸盐矿物,铁、镁、钙先析出,铁、镁、钙先析出 ,之后,之后硅部分或全部析出,大部分元素呈溶液状态流失,部分形成褐铁矿、蛋硅部分或全部析出,大部分元素呈溶液状态流失,部分形成褐铁矿、蛋白石等白石等 陆源物质陆源物质母岩风化的产物母岩风化的产物生物硬体生物硬体钙质、碳质、磷酸盐质、硅质钙质、碳质、磷酸盐质、硅质生物软体生物软体碳、氢、氧、氮、硫、磷碳、氢、氧、氮、硫、磷生物源物质生物源物质硅硅质质磷磷质质碳碳酸酸钙钙质质不溶物不溶物质质干酪根干酪根可可溶物溶物质质碳碳质质生物源物质生物源物质生物残骸和有机质生物残骸和有机质火山碎屑:火山碎屑:由火山作用带到
13、地表的火山碎屑物质及由火山作用带到地表的火山碎屑物质及 其伴生的气热液物质其伴生的气热液物质深部卤水:深部卤水:沿构造断裂上涌到地表的热卤水沿构造断裂上涌到地表的热卤水深源物质的特征深源物质的特征:量少,但能指示:量少,但能指示火山活动和深部火山活动和深部 构造活动事件构造活动事件深源物质深源物质火山碎屑和深部卤水火山碎屑和深部卤水陨石陨石为来自宇宙空间的固体物质为来自宇宙空间的固体物质大小极为悬殊,大的几千千克数十千克,小的几十毫克极大小极为悬殊,大的几千千克数十千克,小的几十毫克极细微粒(宇宙尘埃)细微粒(宇宙尘埃)19761976吉林陨石雨中大的达吉林陨石雨中大的达1770kg1770k
14、g,西南非洲纳米比亚的霍巴铁陨石重,西南非洲纳米比亚的霍巴铁陨石重数十吨每年落到地球上陨石有几千颗,大部分落入海洋,只有一部分落入数十吨每年落到地球上陨石有几千颗,大部分落入海洋,只有一部分落入人烟稀少的陆地上,因此仅有很少一部分陨石被人们发现,可以说沉积岩人烟稀少的陆地上,因此仅有很少一部分陨石被人们发现,可以说沉积岩(物)中的宇宙物质大部分还未被人们所识别。(物)中的宇宙物质大部分还未被人们所识别。在现代深海粘土中含有一些磁性小球体,根据所含钾和钙的同位素特在现代深海粘土中含有一些磁性小球体,根据所含钾和钙的同位素特征以及存在有方铁矿,被认为属于宇宙成因。征以及存在有方铁矿,被认为属于宇宙
15、成因。宇宙源物质用来宇宙源物质用来研究天体演化和地壳沉积物沉积速率、研究天体演化和地壳沉积物沉积速率、沉积间断沉积间断等具有重要意义等具有重要意义宇宙物质宇宙物质陨石陨石沉积物发生的搬运和沉积的地质营力:沉积物发生的搬运和沉积的地质营力:主要是流动水和风为主,其次是冰川、主要是流动水和风为主,其次是冰川、重力和生物。由于沉积物性质的差异,重力和生物。由于沉积物性质的差异,常见的搬运沉积方式有:常见的搬运沉积方式有:一、机械搬运和沉积一、机械搬运和沉积二、化学搬运和沉积二、化学搬运和沉积三、生物搬运和沉积三、生物搬运和沉积沉积物的搬运与沉积作用沉积物的搬运与沉积作用搬运对象搬运对象:陆源碎屑颗粒
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