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    碎屑沉積巖的景觀設(shè)計(jì)(碎屑巖沉積環(huán)境)

    發(fā)布時(shí)間:2023-03-29 19:49:11     稿源: 創(chuàng)意嶺    閱讀: 52        當(dāng)前文章關(guān)鍵詞排名出租

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    本文目錄:

    碎屑沉積巖的景觀設(shè)計(jì)(碎屑巖沉積環(huán)境)

    一、簡述碎屑沉積巖的形成過程

    沉積巖的形成過程沉積巖的形成一般都經(jīng)過風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積、成巖四個(gè)過程。1、風(fēng)化階段沉積物質(zhì)的來源地表或接近地表的巖石,由于溫度變化、水、氧和生物等作用,在原地發(fā)生破壞崩解,逐步破碎成大大小小的碎屑物質(zhì),巖石中有的成分被溶解,有的則生成新的礦物,這些破碎溶解的物質(zhì),就成了沉積巖形成的主要物質(zhì)來源。另外還有一些火山碎屑、深部的熱鹵水、溫泉噴出物等深源物質(zhì)和隕石、宇宙塵埃等宇宙物質(zhì)。

    2、搬運(yùn)階段原有的巖石經(jīng)風(fēng)化后形成的產(chǎn)物,除了一部分殘留在原地外,絕大多數(shù)被水、風(fēng)、冰川、海洋及生物等搬運(yùn)到其它地方。物質(zhì)的搬運(yùn)一般可分為三種方式:(1)機(jī)械搬運(yùn):碎屑物質(zhì)在水、風(fēng)、冰川或重力流中被搬運(yùn)。(2)化學(xué)搬運(yùn):一些母巖風(fēng)化產(chǎn)物溶解形成真溶液或膠體溶液被攜帶搬運(yùn)。(3)生物搬運(yùn):生物作用的生物殘骸和分泌物的堆積。 3、沉積階段巖石碎屑物地被搬運(yùn)途中,由于搬運(yùn)力的減弱,比如水流或風(fēng)力速度降低、冰川熔化以及其它因素的影響,被搬運(yùn)的物質(zhì)逐漸沉積下來,形成松散沉積物。與搬運(yùn)相對應(yīng)的,沉積方式也有三種:(1)機(jī)械沉積:機(jī)械搬運(yùn)帶來的碎屑物質(zhì),由于搬運(yùn)能力減弱而沉積下來。(2)化學(xué)沉積:化學(xué)搬運(yùn)來的物質(zhì)通過化學(xué)作用形成難溶的物質(zhì)或通過膠體凝聚進(jìn)行沉積。(3)生物沉積:生物的殘骸和分泌物的沉積。 4、成巖階段沉積后的松散沉積物,在一個(gè)新的改變了的環(huán)境中,再經(jīng)過一系列的變化,最后固結(jié)成堅(jiān)硬的沉積巖的過程,稱為成巖作用。成巖作用主要有以下幾種:(1)壓實(shí)作用:在上覆地層負(fù)荷力作用下,進(jìn)行的脫水、體積減小、孔隙度和滲水率降低,固結(jié)成巖的作用。(2)壓溶作用:上覆地層的負(fù)荷力或構(gòu)造壓力,超過孔隙水的靜水壓力,產(chǎn)生壓溶現(xiàn)象,這種成巖作用,稱為壓溶作用。(3)膠結(jié)作用和固結(jié)作用:在松散沉積物孔隙之間,一些礦物(硅、鈣、鐵、粘土等)沉淀、膠結(jié)、固化成堅(jiān)硬巖石。(4)重結(jié)晶作用:沉積物中,非晶質(zhì)或微小的晶質(zhì)顆粒,它們在溶解及固體擴(kuò)散等作用下,非晶質(zhì)物質(zhì)沉淀成晶體,原來細(xì)小的晶質(zhì)物質(zhì)長大的作用方式。(5)交代作用:沉積期后演化過程中,沉積物(沉積巖)中,某種礦物被化學(xué)成分不同的另一種新礦物所取代的現(xiàn)象。

    二、2.試述陸源碎屑巖各組成部分的特征及沉積學(xué)意義?

    沉積巖來自于巖石和有機(jī)物的碎片,叫做沉積物,在百萬年期間積聚成堆。這些緊密的巖石比火成巖更易彎曲。像沙,鹽,粘土,砂巖,炭和石灰石都是例子。

    【形成】

    沉積巖是在地表和地表下不太深的地方形成的地質(zhì)體。它是在地表或接近地表常溫常壓條件下(-70-200℃,一至十幾大氣壓),由風(fēng)化作用,生物作用和某些火山作用產(chǎn)生的物質(zhì)經(jīng)搬運(yùn)、沉積和成巖等一系列地質(zhì)作用形成的。

    【分布和價(jià)值】

    沉積巖的體積只占巖石圈的5%,但其分布面積卻占陸地的75%,大洋底部幾乎全部為沉積巖或沉積物所覆蓋。沉積巖不僅分布極為廣泛,而且記錄著地殼演變的漫長過程。目前已知,地殼上最老的巖石,其年齡為46億年,而沉積巖圈中年齡最老的巖石就36億年(蘇聯(lián)克拉半島)。沉積巖中蘊(yùn)藏著大量的沉積礦產(chǎn),如煤,石油,天然氣,鹽類等,而且鐵 錳 鋁 銅 鉛 鋅等礦產(chǎn)中 沉積類型的也占有很大的比重。同時(shí),沉積巖分布地區(qū)又是水文地質(zhì)和工程地質(zhì)的主要場所。因此,研究沉積巖,對發(fā)展地質(zhì)科學(xué)的理論 尋找豐富的沉積礦產(chǎn)以及水文地質(zhì)和工程地質(zhì)工作均具有重要意義。

    【特征】

    沉積巖:是地面即成巖石在外力作用下,經(jīng)過風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積固結(jié)等沉積而成,其主要特征是:①層理構(gòu)造顯著;②沉積巖中常含古代生物遺跡,經(jīng)石化作用即成化石;③有的具有干裂、孔隙、結(jié)核等。常見的沉積巖有:直徑大于3毫米的礫和磨圓的卵石及被其它物質(zhì)膠結(jié)而形成的礫巖,由2毫米到0.05毫米直徑的砂粒膠結(jié)而成的砂巖,由顆粒細(xì)小的粘土礦物組成的頁巖,由方解石為其主要成分,硬度不大的石灰?guī)r等。

    已經(jīng)形成的巖石露出地表后,由于風(fēng)化作用而遭到破壞,,變成碎屑等,經(jīng)過流水、風(fēng)、冰川及其它外力搬運(yùn),最后在海洋、低地或海陸之間的過渡地帶沉積下來,在經(jīng)受億萬年的壓縮、變化之后,膠結(jié)在一起,又變成一層一層的堅(jiān)硬的巖石。這樣形成的巖石叫做沉積巖。

    【沉積巖的物質(zhì)來源】

    1、 風(fēng)化作用,它包括機(jī)械風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化。機(jī)械風(fēng)化是以崩解的方式把已經(jīng)形成的巖石破碎成大小不同的碎屑;化學(xué)風(fēng)化是由于水、氧氣、二氧化碳引起的化學(xué)作用使巖石分解形成碎屑;細(xì)菌、真菌、藻類等生物風(fēng)化作用也能分解巖石;

    2、火山爆發(fā)噴射出大量的火山物質(zhì);

    3、植物和動(dòng)物有機(jī)質(zhì)在沉積巖中也占有一定比例。

    【沉積巖的分類】

    以物質(zhì)來源為主要考慮因素的分類,沉積巖被分成三類,即由母巖風(fēng)化物質(zhì)、火山碎屑物質(zhì)和生物遺體形成的不同沉積巖。

    母巖分化產(chǎn)物形成的沉積巖是最主要的沉積巖類型,包括碎屑巖和化學(xué)巖兩類。碎屑巖根據(jù)粒度細(xì)分為礫巖、砂巖、粉砂巖和黏土巖;化學(xué)巖根據(jù)成分,主要分出碳酸鹽巖、硫酸鹽巖、鹵化物巖、硅巖和其他一些化學(xué)巖。

    礫巖是粗碎屑含量大于30%的巖石。絕大部分礫巖由粒度相差懸殊的巖屑組成,礫石或角礫大者可達(dá)1米以上,填隙物顆粒也相對比較粗。具有大型斜層理和遞變層理構(gòu)造。

    砂巖在沉積巖中分布僅次于黏土巖。它是由粒度在2~0.1毫米范圍內(nèi)的碎屑物質(zhì)組成的巖石。在砂巖中,砂含量通常大于50%,其余是基質(zhì)和膠結(jié)物。碎屑成分以石英、長石為主,其次為各種巖屑以及云母、綠泥石等礦物碎屑。

    粉砂巖中,0.1~0.01mm粒級(jí)的碎屑顆粒超過50%,以石英為主,常含較多的白云母,鉀長石和酸性斜長石含量較少,巖屑極少見到。黏土基質(zhì)含量較高。

    黏土巖是沉積巖中分布最廣的一類巖石。其中,黏土礦物的含量通常大于50%,粒度在0.005~0.0039mm范圍以下。主要由高嶺石族、多水高嶺石族、蒙脫石族、水云母族和綠泥石族礦物組成。

    碳酸鹽巖常見的巖石類型是石灰?guī)r和白云巖,是由方解石和白云石等碳酸鹽礦物組成的。碳酸鹽中也有顆粒,陸源碎屑稱為外顆粒;在沉積環(huán)境以內(nèi)形成并具有碳酸鹽成分的碎屑稱為內(nèi)碎屑。我國桂林有“山水甲天下”之美稱,奇妙莫測的七星巖是另一種類型的沉積巖,即碳酸鹽地區(qū)形成的喀斯特地貌。

    沉積巖是三種組成地球巖石圈的主要巖石之一(另外兩種是巖漿巖和變質(zhì)巖)。是在地表不太深的地方,將其他巖石的風(fēng)化產(chǎn)物和一些火山噴發(fā)物,經(jīng)過水流或冰川的搬運(yùn)、沉積、成巖作用形成的巖石。因此也叫作水成巖。在地球地表,有70%的巖石是沉積巖,但如果從地球表面到16公里深的整個(gè)巖石圈算,沉積巖只占5%。沉積巖主要包括有石灰?guī)r、砂巖、頁巖等。沉積巖中所含有的礦產(chǎn),占全部世界礦產(chǎn)蘊(yùn)藏量的80%。

    沉積巖成因

    風(fēng)化的巖石顆粒,經(jīng)大氣、水流、冰川的搬運(yùn)作用,到一定地點(diǎn)沉積下來,受到高壓的成巖作用,逐漸形成巖石。沉積巖保留了許多地球的歷史信息,包括有古代動(dòng)植物化石,沉積巖的層理有地球氣候環(huán)境變化的信息。

    碎屑沉積巖

    是從其他巖石的碎屑沉積形成的,包括有長石,閃石,火山噴出物,黏土,以及變質(zhì)巖的碎屑,碎屑的大小不同形成的巖石也不同,形成頁巖的碎屑小于0.004 mm,形成砂巖的碎屑在0.004 to 0.06 mm 之間,形成礫巖的碎屑則有2 到 256 毫米。

    沉積巖的分類不僅根據(jù)其形成顆粒的大小,還要考慮到組成顆粒的化學(xué)成分,形成的條件等因素。顆粒形成的條件,是被冰、水、溫度變化將巖石碎裂,也有是由于化學(xué)作用,如淋融再析出等。在搬運(yùn)過程中,顆粒體積進(jìn)一步變小,最終在一個(gè)新地點(diǎn)沉積成巖。

    生物沉積巖

    是由生物體的堆積造成的,如花粉、孢子、貝殼、珊瑚等大量堆積,經(jīng)過成巖作用形成的

    一般認(rèn)為,地球大氣中的含碳量之所以相對其他行星如金星要低,就是因?yàn)楸皇規(guī)r等沉積巖固定。形成石灰?guī)r的碳和鈣都能在生物系統(tǒng)中循環(huán)

    三、陸源碎屑沉積巖的構(gòu)造分類

    礫巖類(直徑大于2mm的陸源碎屑含量大于百分之五十的沉積巖稱為礫巖)

    砂巖類(碎屑粒徑為2~0.05mm,含量大于百分之五十的巖石叫砂巖)

    粉沙巖類(粉沙巖與沙巖類似,但顆粒更細(xì),是0.005~0.05mm的陸源碎屑占百分之五十以上的沉積巖)

    泥質(zhì)巖類(泥質(zhì)巖又稱粘土巖,它是粒徑小于0.005mm的陸源碎屑和粘土物質(zhì)組成的巖石)

    四、火山—沉積碎屑巖類有哪些?

    火山—沉積碎屑巖類(volca-sedimentare pyroclastic rocks)是正?;鹕剿樾紟r類和沉積巖類之間的過渡巖石類型?;鹕剿樾嘉锖?0%~10%之間,是由火山碎屑物質(zhì)落入水盆地中,與正常沉積物混雜組成,經(jīng)化學(xué)沉積物和粘土雜基膠結(jié)與壓實(shí)作用成巖的火山作用同期產(chǎn)物。由于該類巖石中既含有一定數(shù)量的火山碎屑物又含有一定數(shù)量的正常沉積物,而且根據(jù)二者的相對含量還可進(jìn)一步分為兩種類型:沉火山碎屑巖和火山碎屑沉積巖。由此可見,區(qū)別火山碎屑物和正常沉積物是至關(guān)重要的。正常沉積物常見有磨圓的礫、砂粒、硅質(zhì)礦物(石英、蛋白石、玉髓)、粘土礦物和碳酸鹽礦物,有時(shí)還保留化石(如硅化木等)。在同一巖石中,火山碎屑物較新鮮,棱角分明,無明顯的磨蝕邊緣和風(fēng)化邊緣,此外,如出現(xiàn)玻屑或晶屑中的斜長石具有環(huán)帶結(jié)構(gòu)、黑云母和角閃石具有暗化邊等現(xiàn)象,表明它們是火山碎屑物。

    一、沉火山碎屑巖沉火山碎屑巖(sed-volcanic pyroclastic rock)含火山碎屑物可達(dá)50%~90%之間,其余的10%~50%為正常沉積物(包括陸源碎屑的砂、粉砂、泥質(zhì)和水盆地內(nèi)部沉淀的化學(xué)物質(zhì)及少量的碳質(zhì)、生物碎屑等),經(jīng)壓實(shí)和化學(xué)物質(zhì)膠結(jié)而成巖。常發(fā)育層理構(gòu)造(照片5-54)。按火山碎屑粒度可進(jìn)一步分為:沉集塊巖、沉火山角礫巖、沉凝灰?guī)r。它們廣泛分布在火山巖地區(qū),并夾雜在火山巖—火山碎屑巖系中,是代表火山噴發(fā)旋回間斷的產(chǎn)物。

    1.沉集塊巖和沉火山角礫巖

    沉火山集塊巖和沉火山角礫巖(sed-volcanic agglomerate and sed-volcanic breccia)的火山碎屑物含量>50%,主要為火山巖塊(≥64 mm)或火山角礫(2~64 mm)狀的巖屑,其中可含少量<2 mm的巖屑、晶屑或玻屑,此外含有<50%的正常沉積物,常見的如礫石、砂等,膠結(jié)物為細(xì)小的砂、粉砂和化學(xué)物質(zhì)(自生粘土礦物、碳酸鹽和硅酸鹽礦物等)。

    2.沉凝灰?guī)r

    沉凝灰?guī)r(sedimentary tuff)主要由<2 mm的晶屑、巖屑和玻屑所組成,其含量>50%,同時(shí)巖石中混有一定量的正常沉積物。膠結(jié)物一般為化學(xué)沉積物質(zhì),如次生的粘土礦物、碳酸鹽礦物和鐵質(zhì)沉積物等,經(jīng)常在膠結(jié)物中混有火山灰。命名時(shí)可根據(jù)火山碎屑種類作為前綴,如晶屑沉凝灰?guī)r(照片5-53~55,57)、玻屑沉凝灰?guī)r等。當(dāng)火山碎屑物和混入的正常沉積物都很細(xì)小時(shí),可不加前綴,直接命名為沉凝灰?guī)r。

    對沉火山碎屑巖的鑒定、描述首先應(yīng)注意識(shí)別碎屑物中的火山碎屑物和正常沉積物,描述二者的特征及其含量,其次是重點(diǎn)描述膠結(jié)物的成分、特征及含量。

    例如,巖石新鮮面為淺黃褐色,風(fēng)化面褐色。具沉凝灰結(jié)構(gòu),微層理構(gòu)造。主要由晶屑、少量巖屑(包括少量正常沉積物)和泥質(zhì)膠結(jié)物組成。它們與褐色泥巖互層,構(gòu)成微層理構(gòu)造。巖石中的晶屑成分以石英為主,少量長石、黑云母;長石、石英多為棱角狀-次棱角狀,少數(shù)磨圓,黑云母片狀,定向排列(與層理一致),晶屑含量55%(其中磨圓者10%左右)。巖屑成分為黃褐色泥巖、硅質(zhì)巖、安山巖等,多為次棱角狀,少數(shù)磨圓,含量15%~20%(磨圓者5%左右)。巖石的分選性較好,以上碎屑物粒徑0.15~0.2 mm。膠結(jié)物為淺黃褐色粘土礦物,部分已變?yōu)樽陨V物絹云母,25%~30%。定名:流紋質(zhì)巖屑晶屑沉凝灰?guī)r(照片5-53,54)。

    二、火山碎屑沉積巖

    火山碎屑沉積巖(pyroclastic sedimentary rock)的火山碎屑物含量在10%~50%之間,其特征更接近于沉積巖,與沉火山碎屑巖成過渡關(guān)系。通常遠(yuǎn)離火山口,常見細(xì)粒的火山灰與正常的沉積物混雜在一起。當(dāng)主要成分為陸源砂時(shí),稱為凝灰質(zhì)砂巖;當(dāng)主要成分為粉砂時(shí),稱凝灰質(zhì)粉砂巖(照片5-58);主要成分為泥巖時(shí),則稱為凝灰質(zhì)泥巖(照片5-56);當(dāng)主要成分為礫石時(shí),稱為凝灰質(zhì)礫巖(照片5-61);當(dāng)主要成分為碳酸鹽巖時(shí),則稱為凝灰質(zhì)灰?guī)r或凝灰質(zhì)白云巖??傊?,火山碎屑沉積巖的命名原則是以主要沉積巖名稱作為基礎(chǔ),在其前面加“凝灰質(zhì)”前綴。在具體定名時(shí),要根據(jù)沉積巖命名原則首先給予沉積巖正確名稱,然后加前綴。如凝灰質(zhì)細(xì)砂巖(照片5-59)、凝灰質(zhì)粗中粒巖屑砂巖(照片5-60)、凝灰質(zhì)細(xì)中粒長石砂巖等。

    火山碎屑沉積巖的描述主要以沉積巖為基礎(chǔ),將混入的火山碎屑物成分、特征等描繪清楚。

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