沉積作用和沉積物:化學和生物搬運的沉積作用

2020-12-13 風雷說地質

化學搬運的沉積作用

溶解物質

母巖風化產物中的溶解物質,主要為Cl、S、Ca、Na、K、Mg、P、Si、Al、Fe 等。

前面元素的溶解度較大,多呈真溶液; 後面的溶解度較小,多呈膠體溶液。

它們均呈溶解狀態,在河水或地下水中,向湖泊和海洋中轉移。

1. 膠體溶液物質的搬運和沉積作用

膠體:一種物質的細微質點分散在另一種物質中的不均勻分散體系。

膠體質點一般介於100~1μm之間,多呈分子狀態。膠體質點常有電荷。

膠體沉積物的特徵:

常呈鍾乳狀、腎狀、豆狀、膠凍狀等 常具貝殼狀斷口 多為含水礦物,且含水量很不固定 其化學成分也不夠固定 常具離子交換性及吸附性 常失水乾裂老化或重結晶2. 真溶液物質的搬運和沉積作用

母巖風化產物中的真溶液物質主要是Cl、S、Ca、Na、K、Mg等,P、Si、Al、Fe、Mn等也可部分呈真溶液狀態。

真溶液物質的搬運及沉積作用的根本控制因素是它們的溶解度 溶解度越大,越易搬運,越難沉積。溶解度越小,越易沉積,越難搬運。

對於溶解度大的物質的搬運和沉積作用,水介質的影響不大。它們只有在乾熱的氣候條件下,在封閉或半封閉的盆地中,或在水循環受限制的潮上地帶,即在蒸發條件下,才能沉積下來。如石膏、硬石膏、鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽等。

生物的搬運和沉積作用

生物在母巖風化產物的搬運和沉積過程中起著重要的作用,不少沉積巖和沉積礦產的形成都與生物作用有關,或直接由生物作用而形成。如碳酸鹽巖、磷酸鹽巖、沉積鐵礦、硅藻土、白堊、煤、油頁巖和石油等。在各類生物中,尤以藻類和細菌等微生物在沉積巖和沉積礦產形成作用中的意義較大。

生物的搬運和沉積作用有兩種方式:

生物通過新陳代謝作用,在其生活過程中不斷地從周圍介質中吸取一定的物質成分,從而把一些元素富集起來 。另一種方式是由於生物作用而引起的周圍介質條件的改變,從而影響某些物質的搬運和沉積。 各種生物殼體是形成生物灰巖的主要成分

生物碎屑灰巖

生物碎屑灰巖

棘屑灰巖裡大量出現海百合莖化石

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藻粘結形成疊層石

藻粘結形成疊層石

複合沉積作用及沉積物

由物理、化學和生物沉積作用共同實現的物質的遷移和聚集過程稱為複合沉積作用。在複合沉積作用中,總是先在沉積盆地以內,通過各種作用(物理、化學、生物或它們的複合作用)生成某種遊移性的中間產物,這些中間產物再在動力作用下或多或少被搬運,最後才以機械方式沉積或靜止下來。由於複合沉積作用都要通過機械方式才最後完成,所以由複合沉積作用形成的沉積物在結構面貌上就與陸源碎屑沉積物相似。

結構面貌出發,複合沉積作用形成的中間產物可按粒度分為兩大類,一類是泥級大小的細微質點,稱泥晶,另一類是粉砂或以上級別的較粗粒實體,稱自生顆粒。

泥晶又稱微晶(Micrite),是指呈機械性運移和沉積的泥級碳酸鹽質點。

泥晶可以是單個的晶體,也可以是由更細小的晶體與其它物質(如有機質)共同構成的小集合體。

自生顆粒:指在沉積盆地以內由化學、生物、機械或它們的複合作用形成的粒度不小於粉砂級的遊移礦物集合體(極少數也可以是單晶體)。

(1)生物碎屑(Bioclast):簡稱為生屑,又稱化石顆粒或骨粒,指粒度大於泥級的遊移性生物硬體,由帶骨骼或外殼的生物(主要是無脊椎動物和骨骼藻類)死亡、軟組織腐爛後形成。

(2)內碎屑(Intraclast):指先沉積的碳酸鹽沉積物在固結或半固結狀態下(通常未埋藏或淺埋藏)、在沉積盆地以內經機械破碎形成的一種自生顆粒,破碎營力主要來自流水、波浪等的衝刷,擾動或擊打。

(3)鮞粒:是由核心和核外包殼構成的形同魚子的顆粒,以球或橢球形為主,有時可多少承襲核心的形態,表面一般光滑,大小通常在砂或粗粉砂級範圍。

(4)團粒:也稱球粒,指大小在粉砂左右、主要由生物凝聚作用形成的泥晶質顆粒,常常成群出現且粒度均勻。典型的團粒有兩種、即藻團粒和糞團粒(或簡稱糞粒)。

(5)凝塊石:由低等藍綠藻等生物相互粘結形成的無定形顆粒稱凝塊石,內部主要為泥晶質,有機質含量較高,色暗,常有藻跡顯示或比較均一,邊緣通常清晰截然,粒度可大可小。

(6)核形石:又稱藻灰結核或藻包粒,指由核心和核外藻包殼構成的同心狀顆粒。核形石大小變化很大,最大可達十幾釐米或更大,以 1 到幾釐米最常見。較大核形石的形態常常不很規則,較小核形石則多呈球狀或近球狀。

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