沉积物到沉积岩什么作用(沉积岩与沉积环境)
导语：五、沉积物和沉积岩-5(沉积环境)
9.识别沉积环境通过观察地层，我们能否描绘出沉积环境的特征？为了确定沉积环境，地质学家，像犯罪现场调查员一样，寻找线索：侦探寻找指纹和血迹来确定罪犯，而地质学家则检查颗粒大小、成分、分类、沉积结构和化石(埋藏在沉积物中的生物的遗迹)来确定沉积环境。每一个环境都会在地层中留下不同的指纹：
9.1陆地沉积我们在探索沉积环境时，首先考虑那些从海岸向内陆发展的环境，这样它们就不会受到海潮和海浪的影响。这些非海洋环境，或陆地沉积环境，包括旱地、湖泊、溪流和沼泽。
通常，地表水或地下水中的氧与陆地沉积物中的铁发生反应，产生类似铁锈的氧化铁矿物，使沉积物整体呈红色。地质学家非正式地将这种色调的地层称为红层。
9.1.1冰川沉积如果我们在高山上旅行，或者去极地地区，那里的天气非常寒冷，冬天聚集的雪比融化的雪多，我们会发现冰川在增长并缓慢地流动。冰川可以携带各种沉积物：从粘土大小到巨石大小，从邻近的悬崖掉落到冰川上，或者从底部或侧面的地面剥蚀。
当冰川融化时，其中或上面的沉积物形成冰川碛物。由于冰不会按大小来分类沉积物，因此其中通常含有较大的碎屑，碎屑随机分布于泥岩或粉砂岩中。这种岩石叫做混杂陆源沉积岩。
9.1.2山涧沉积越过冰川的尽头，我们进入了一个从山谷中奔流而下的湍急的河流领域。湍急的水流带着巨大的碎屑，这些碎屑被磨成圆形。当水流减缓时，鹅卵石和大石头会沉淀下来，而河流会把泥沙带到下游更远的地方。当岩化作用后，溪流砾石变成砾岩。
9.1.3冲积扇沉积当我们到达一个山前时，湍急的溪流流进平原，水流变慢，导致沉积物堆积。在干旱地区，这种堆积会形成一个被称为冲积扇的楔形堆积，由砂砾组成。冲积扇的特砂中可能含有尚未风化成粘土的长石颗粒，因此冲积扇沉积物在岩化后变成长石砂岩和砾岩。
9.1.4沙丘沉积在非常干燥的气候条件下，很少有植物生长，所以地面暴露在风中。流动的空气会形成沙丘，沙丘由分选良好的、圆形的沙子组成。如果被埋藏，这些沙丘变成厚的交错层状砂岩。
9.1.5河流沉积河流输送砾石、沙子、淤泥和泥浆。较粗的沉积物沿着河床翻滚，聚集成交错层，而较细的沉积物则在水中漂移。这些细小的沉积物沿着河岸或在泛滥平原沉淀。河流沉积物形成砂岩、粉砂岩和页岩(或泥岩)。
一般来说，较粗的沉积物聚集在河道中，周围是一层层细粒的泛滥平原沉积物。在横剖面上，河道沉积呈透镜状。这些沉积物中的页岩可能含有泥裂。地质学家通常将河流沉积物称为冲积物(源自拉丁语fluvius，意为河流)。
9.1.6湖泊沉积宁静的湖泊近岸水不能搬运粗大的沉积物，所以只有细微的粘土到达湖心，在那里沉积在湖床上形成淤泥。因此，湖泊沉积物变为细层状页岩。在湖泊三角洲中，砾石通常聚集在靠近岸边的水平层上，沙子聚集在离岸倾斜床上，淤泥聚集在湖心水平层上。
冰川沉积；山涧沉积；加利福尼亚州死亡谷的冲积扇沉积；巴西的沙丘；河道沉积；堆积在湖床上的层压泥
三角洲的横截面，在河流进入湖泊的地方形成。不同类型的沉积物在三角洲的不同地区堆积
9.2海洋沉积物沿着海岸、浅海和深海有多种沉积环境出现。所有这些环境都是海洋沉积环境的类型。在特定的海洋环境中的沉积物取决于水深、波浪能和水温，以及是否存在石英和粘土的碎屑。
9.2.1海洋三角洲沉积在河流入海的地方，可以形成一个巨大的海洋三角洲。这样的三角洲比我们之前提到的湖泊三角洲更复杂，因为海洋三角洲拥有多种沉积环境，包括沼泽、河道、泛滥平原和海底斜坡。随着时间的推移，海平面的变化会导致这些环境的位置发生变化。因此，海相三角洲产生多种类型的沉积岩。
9.2.2沿海碎屑沉积洋流和海浪沿着海岸线运送沙子，沙子在海浪中来回冲刷，形成良好的分类性和圆滑度。海岸的坡度很平缓，形成了宽阔的潮滩，在那里积满了波纹状的淤泥床，在受海浪保护的泻湖里，淤泥会沉淀下来。
在近海，海水很深，波浪能量对海底影响不大，淤泥和泥就会堆积起来。沉积物上或沉积物中可能有大量的生物，但因为水是静止的，所以表面没有波纹。所以，如果你发现了分选良好的砂岩，以及含有海相化石的粉砂岩和页岩，你看到的就是沿海和浅海的碎屑沉积物。
沿海岸形成的大流型三角洲是多种沉积环境的综合体
9.2.3沿海碳酸盐沉积在相对没有沙子和粘土的浅海环境中，温暖、清澈、富含氮元素的水可以容纳大量产生碳酸盐贝壳的生物体。附近的海滩聚集由小贝壳碎片组成的沙子，泻湖积累碳酸盐泥，在暗礁上，生物，如珊瑚，建立固定的碳酸盐矿物丘。离暗礁越远，暗礁碎片就会形成一圈。浅水碳酸盐岩环境的产物被埋藏后会形成含化石的石灰岩和泥晶岩。
碳酸盐珊瑚礁沿着海水清澈温暖的海岸线形成
暗礁环绕的热带岛屿
9.2.4深海中沉积在远离陆地的深海平原上，只有细黏土和浮游生物提供沉积物的来源。粘土最终沉淀在海底深处，形成细粒的层压泥岩。浮游生物贝壳沉积并岩化形成燧石或白垩。因此，泥岩、白垩或层状燧石的沉积表明了一个深海沉积环境。
微小的浮游生物外壳由碳酸盐矿物组成；英格兰东南部的白色白垩崖由80Ma前的碳酸盐浮游生物壳组成
10.沉积盆地的起源和演化地球表面的沉积层厚度变化很大。如果你站在加拿大中南部，你会发现自己身处形成在10亿年前的火成岩和变质岩基底上，而沉积岩将无处可寻。但如果你站在德克萨斯州的南部海岸，你必须钻透15公里的沉积层，才能到达火成岩和变质的基底。
沉积物的累积只在某些地区形成，即地球表面下沉或经历下沉，形成沉积物收集的洼地。地质学家把充满沉积物的凹陷称为沉积盆地。沉积盆地是在什么样的地质条件下形成的?为什么沉积在盆地某一位置的沉积物的特征会随着时间而改变?我们必须考虑板块构造理论和海平面的变化来寻找答案。
10.1为何会形成沉积盆地？地质学家在板块构造理论的背景下区分不同类型的沉积盆地：
沉积盆地的环境
10.1.1裂谷盆地在大陆裂谷中，岩石圈在水平上伸展，在垂直上变薄的，地壳沿断层向下滑动，形成以狭窄山脊为边缘的低槽。这些充满沉积物的槽称为裂谷盆地。
10.1.2被动边缘盆地被动大陆边缘，是大陆边缘而不是板块边界。它们是在大陆裂谷作用完成和一个新的洋中脊形成后形成的。在裂谷事件中拉伸和加热的大陆地壳慢慢冷却并下沉，形成了被动边缘盆地。这些盆地的范围从150km到400km宽，充满了各种类型的海洋沉积物。被动缘盆地的顶面为大陆架。
10.1.3陆内盆地大陆内部碗状凹陷称为陆内盆地。它们可能是在前寒武纪晚期大陆经历了不成功的裂谷作用的地方形成的，因为当裂谷作用停止时，裂谷和周围大陆冷却和沉降。
10.1.4前陆盆地在大陆碰撞中或板块聚合边界相互作用中沿着造山带边缘，大块的岩石将断层推上大陆表面。这些岩块的重量向下推到岩石圈的表面，在靠近山脉的地方形成一个楔形的凹地，其中充满了从山脉侵蚀而来的沉积物。前陆盆地中沉积着河流和三角洲地层。
10.2海进和海退当相对海平面上升时，海岸线向内陆移动，这个过程称为海进;当相对海平面下降时，海岸线向海洋移动，这个过程称为海退。海进和海退影响一个地区的沉积环境。海进和海退过程可以形成一大片沉积物，这些沉积物不是同时沉积的。在地质历史上，陆地曾被广泛淹没，之后海平面下降，这些地区又变成了旱地。因此，我们在大陆内部地层中可以发现海进和海退的记录。
海进和海退对沉积序列的影响
10.3地下的改变:成岩作用我们讨论了岩化的过程，通过这种过程沉积物变硬成岩石。岩化是地质学家称为成岩作用的更广泛过程的一个方面。这个术语不仅包括将沉积物转变为沉积岩的所有物理、化学和生物过程，而且包括在沉积岩形成后改变其特征的过程。
在沉积盆地中，地层可以埋藏得很深。因此，这些岩石承受高压和高温，并与温暖的地下水接触。在这种条件下的成岩作用会引起化学反应，在岩石中产生新的矿物，也会导致现有的胶结物的溶解和新胶结物的沉淀。
当地质学家使用成岩作用这个术语时，他们指的是发生在沉积岩中，并不会产生在变质岩中发现的结构和矿物的过程。从成岩作用到变质作用的渐变过程发生在温度200~300℃之间。下一部分，我们将进入真正变质的领域。
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