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沉积岩  

2010-12-02 11:05:36|  分类: 自然科学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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沉积岩

  部分沉积岩形成在地壳具有一定厚度下降区,且地表受中温层控制,此时地貌已有大规模高山平原海洋的存在,有大量水间歇活动带来高地风化的岩石碎屑,大气降水火山喷发又带来一定钙镁成岩离子和空气中有大量二氧化碳气体,所有一切是沉积岩形成良好环境,同时沉积岩形成区后期已有大量生物存在。沉积岩形成同时也产生各种沉积矿床,这些矿床是靠水力风力重力分选富集形成的,沉积碎屑来源于火山变质岩和沉积变质岩,胶结物由气体或水溶离子组成,部分沉积岩靠生物作用形成。大规模沉积岩主要形成在大陆架以上平原陆地、内海上升盆地、高原盆地。总体分布在大陆东侧和靠近极地方向一侧,这与地球离心力和惯性力造成的陆地地势环境有关。大陆架以低大海大洋底部由玄武岩或没有结合能力的大质量非活性元素、大质量金属离子和惰性气体构成,因此大海大洋深部不存在沉积岩。

  沉积碎屑来源于地势较高处,来自原岩极方位大幅度变化区高地和光照温差大和高纬区的沙尘粉尘,由于各种岩石硬度和极方位变化幅度不一在风化剥蚀过程中有很大区别,则不同类型岩石风化速度不一。老变质岩和极方位变化较大的岩石利于风化不同质量矿物在短期内分异富集,而较新火山岩具有较大硬度,内部矿物只有在漫长风化过程中分异,不能为沉积矿产快速提供丰富物质。沉积胶结物主要来自火山喷发出的钙镁硅离子和二氧化碳气体,它随水随气渗入侵入碎屑层中结合成为碎屑胶结物。

  沉积岩有明显周期性,大多由温度变化周期、地壳上升下降周期和火山喷发周期控制。温度变化可控制水量风量变化,同时造成剥蚀量搬运量沉降量生物量变化;地壳上升下降变化同样可引起水量变化,同时造成剥蚀量搬运量变化;火山周期性喷发可引起碎屑胶结物量变化,可引起造岩气体量变化;但由地壳上下振荡形成机率并不多,据力学原理分析一个区域在没有大的地壳断裂情况下受力不会产生上下振动,地球离心力和惯性力方向不会改变,因此沉积旋回主要为温度变化和间隙性火山喷发造成。

沉积物搬运除水外风和云也起到重大作用,风和云搬运可形成较大面积稳定沉积层,如现今沙漠黄土高原平原均匀分布的各种沉积层,它搬运能力远远高于水作用,它不但把搬运物移向低洼处,同时可把搬运物移向气流稳定的高原和山地。风和云搬运距离相当大,干旱区沙漠,中纬区黄土高原和低纬区不同地形覆盖的红色粘土应是风和云携带沉降形成,这些沙粒、黄土和粘土与下部和附近地层岩石没有亲缘关系。大部份由风和云产生的沉积物是地表水不能完成的,水沉积一般呈带状扇状受流水域控制。风和云搬运形成的大规模沉积地层处在中温层控制地表期,这些沉积层因缺少离子胶结物常为松散层,这与这个时期火山产生的钙镁硅离子和二氧化碳气体量较少有关,与日光照温差使矿物活性变低有关,当然也与原岩矿物活性有关。

当然这一类型的沉积岩大多不是真正的岩层,而是松散沉积层,主要原因是中温层控制地表期火山大规模减少,松散沉积层内因缺少钙镁硅胶结离子而不能成岩,只有少部分有火山作用时可以成岩,所以这类沉积层多以岩层和松散物互层出现。

  另一部分沉积岩是由雨水带来的钙镁离子与二氧化碳气体结合形成,也有硅离子在地面结晶成岩,且成岩是在高低温控制地表区的冷环境中或有液态水低温环境中,成岩碎屑或矿物具有一定粒度具有一定活性和良好导热吸热性。当然早期沉积岩主要由硅离子胶结无水作用,主要碎屑成份也是硅,它们形成在大规模火山群周围,变质石英岩是主体。后期沉积岩主要由钙镁离子胶结,这时成岩有天水参与,这类沉积岩主要是碳酸盐类岩石,它们是低温层覆盖地表形成的沉积岩,成岩区为火山口周围的冷环境高地,实际这类沉积岩具有沉积变质岩和沉积岩双重性。


 沉积松散层

  沉积松散层在传统岩石学中并不单列,传统岩石学认为所有沉积层只要有足够的时间压力条件和温度条件都可成为具有一定硬度岩石,它们现在是松散沉积层,但总有一天会成为岩石。传统岩石学对沉积岩胶结物来源、胶结过程和胶结力认识不足,对成岩过程认识不足,对地球成因认识不足,对原子活性认识不足,所以认为岩石是经过漫长地质时间形成的。实际沉积岩成岩过程基本与沉积过程同步,碎屑间胶结力与胶结物含量有关,与碎屑和矿物硬度密度活性有关,与时间关系不大。但为了与传统岩石学接轨本文还认可沉积松散层属沉积岩之列,但必须对沉积岩的形成有清醒认识。关于沉积岩形成在后面详细介绍。

  沉积松散层形成的时间是在中温层覆盖地表期,主要特点是由岩石碎屑、矿物晶体和粘土混合构成,基本不存在结合过程。


沉积岩与沉积变质岩区别

  沉积岩与沉积变质岩区别在前面已简述,在此进一步说明。沉积变质岩与沉积岩之间有过渡岩性没有明显分界线,它们随大气圈温度变化以渐变过程变化。沉积岩最大特点是由质量基本相同、粒度基本相同的岩石碎屑或矿物组成,碎屑为砾石、沙粒、沙土、黄土、粘土,它们是由水或风搬运分选沉积形成,胶结物是由水气离子、泥质或无胶结物构成;沉积岩普遍存在生物化石。沉积变质岩由矿物晶体和胶结物构成;晶体主要为绢云母、石榴石子、长石、方解石等,晶体基本不存在磨损和破碎现象;沉积变质岩形成时不存在生物;胶结成分为硅质则可确定为早期变质沉积岩;沉积物为多种类型硅晶也可确定为沉积变质岩;大规模碳酸盐岩下部沉积岩都可归属沉积变质岩之列,沉积变质岩胶结物大部分是由气态离子结合形成。当然,硅质、碳酸岩沉积岩分布也与火山距离有关,近者高硅,远者高钙高镁,煤层属沉积岩之列,它是地表温度降止某程度时空气中的碳、氢、氧、硫下降地表的结合体。

  沉积变质岩到沉积岩由老到新胶结序列为硅质、碳酸盐质、粘土质或无胶结物。晚期形成的松散沉积层不可能有大规模硅质、碳酸盐类离子再充填,只有等待地球温度降至各种气液体结冰点以下作为胶结物充填。当然更早的沉积变质岩中也无胶结物,这种原因是地表温度过高,各种气液体离子不可能在地表结合,因此古老的沉积变质岩是由松散矿物晶粒构成。各种气体在温度下降到一定程度都可成为液体和固体,因此沉积变质岩和沉积岩中的胶结物从早期到晚期或从高温到低温是由高温大质量离子向低温小质量离子过渡变化,当然这种过渡变化也可说明沉积岩与火山口之距关系。

  从沉积岩沉积变质岩中碎屑和胶结物特征分析,沉积变质岩与沉积岩分界线应是在巨厚层灰色碳酸盐岩处。巨厚层碳酸盐类岩石中的胶结物由两个方面供给,一是由火山作用积累在空气环境中的气体钙镁离子供给;二是由碳酸盐中溶出的钙镁离子供给,它们在低温地表水环境和低温气体环境中结合形成双重沉积岩。碳酸钙碳酸镁分选较差的巨厚层浅灰色碳酸盐岩应是在陆地干燥环境中形成,胶结形式是气体离子结合,内部含有大量空中沉降的碳酸钙碳酸镁晶粒,此时它们沉积量巨大分布面积极广,但主要分布在赤道两侧高地和火山口附近,它们应属沉积变质岩之列;碳酸钙碳酸镁分选极好的巨厚层深灰色碳酸盐岩应是在液态水下降地表环境形成,物质来源主要为火山作用积累在空气中的钙镁离子,它们在地表高浓二氧化碳气体和液态水低温环境中结合成岩。此时它们沉积量同样巨大分布面积极广,但有大量降水参于则应属沉积岩之列。因此,由碳酸盐组成的沉积岩归属问题是由形成时是否有大量水参于确定。无大量水参于形成的沉积岩应归属为变质沉积岩;有水溶离子结合或胶结的沉积岩应归属到沉积岩中;煤层也归属在沉积岩之列了,但它与生物残骸并无关系,是正电性强质量大活性高的离子沉积后期活性碳沉积形成,当然生物是最后期负电性强的活性碳氢氧沉积结合物,是一种能识别天地方向和应合天地方向的特殊晶体。

仅供参考 《全新解密地球》

了解更多请用百度 “关键词+陈广民”,也可点击http://blog.cntv.cn/?uid/291334或http://www.qihoo.com/wenda.php?do=search&noq=q&tmtype=0&src=time&sort=pdate&area=0&kw=%C8%AB%D0%C2%BD%E2%C3%DC%B5%D8%C7%F2+%B3%C2%B9%E3%C3%F1&page=1

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