地球科学大辞典.docx

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地球科学大辞典

沉积学与沉积岩石学

（一）

【矿床沉积学】sedimentologyrelatedtomineraldeposits研究沉积矿床与层控矿床有关的沉积学分支学科，是矿床学与沉积学之间的边缘学科。

其内容包括沉积矿床的沉积、成岩成矿作用，矿床的沉积环境及富集条件，成矿的沉积地质背景；对层控矿床的矿床赋存层位、岩相及构造部位的研究；和同生、成岩、后生矿床的成矿作用、物质组分、矿石结构构造、矿床地球化学，和成矿的区域沉积地质背景等。

【生物沉积学】biologicsedimentology研究与生物有关内容的沉积学分支学科，是生物学与沉积学之间的边缘学科。

研究内容包括不同沉积环境的生物化石（含遗迹化石）组合、生物的生态特点、造岩作用（如生物造礁），生物分解的各类有机组分对成岩、后生、表生作用的阻碍。

探讨生物对沉积、成岩时期及成矿作用的阻碍。

【实验沉积学】experimentalsedimentology对沉积、成岩作用等进行人工模拟实验的沉积学分支学科。

如对白云岩中白云石、磷块岩中碳氟磷灰石进行模拟实验等。

还有对各类床沙的形体进行水槽实验，以探讨各类层理形成的水力学机制等。

【储层沉积学】reservoirsedimentology运用沉积学的理论和研究方式，研究储集层（体）的沉积学分支学科。

它研究储集岩的岩性、物性、电性和含油气性特点，与形成储集空间（孔、洞、缝）有关的成岩作用，说明成岩历史、孔隙演化与有机质成熟度油、气演化配搭关系，并进行储层评判等。

【牵引流】tractivecurrent又称拖曳水流。

带动碎屑作牵引运动的流体。

【等深流】contourcurrent由地球自转引发的，在大陆坡下方平行于大陆边缘等深线的水流。

是一种牵引流，沿大陆坡的走向流动，其流速较低，一样15～20厘米／秒，能沿等深线方向长距离搬运沉积物，且搬运量专门大，沉积速度很高，是大陆坡的重腹地质营力。

有人以为等深流亦属一种底流。

【沉积物重力流】sedimentgravityflow又称沉积物流（sedimentflow）、惯性流（inertiaflow）、高密度悬浮液（highconcentrationdispersion）。

沉积物和液体的混合流的总称。

依照颗粒支撑的机理，分四种沉积物重力流类型：

①碎屑流（颗粒由杂基支撑）；②颗粒流（颗粒间的彼此作用分散压力支撑）；③液化沉积物流（由排泄孔隙流体造成）；④浊流（由流体紊流造成）。

在沉积物重力流中，颗粒不仅呈悬浮状态移动，而且还有床沙载荷拖曳移动；沉积物重力流的扩散运动，也将其上流体拖曳向前。

因此，沉积物重力流与流体重力流（牵引流）之间是过渡的，没有绝对的界限。

另外在沉积物重力流中颗粒悬浮支撑的机理，也不是单一的，而是流动的紊流、分散压力、孔隙流体逸出和浮力综合作用，形成复合支撑。

其中最重要、散布最广的是碎屑流和浊流。

依照颗粒支撑机理的沉积物重力流分类

（据MiddletonandHampton，1９７6）【碎屑流】debrisflood又称泥石流。

在重力作用下沿斜坡向下流动的砂、砾、粘土物质和水的混合物高密度流体。

粘土和水的混合物密度大，对碎屑颗粒有较大的浮力，从而支撑着砂和砾级的碎屑悬浮于流体内，即砂和砾石由基质（粘土和水的混合物）强度支撑。

由于泥石流的搬运能力是基质强度的函数，强度愈大，浮力愈大，被搬运的颗粒愈粗，因此泥石流能够搬运庞大的碎块。

【颗粒流】grainflow又称沙流（sandflow）。

巴格诺尔德（R.A.Bagnold，1９54）以为，在流动的沉积物内，无凝聚力的颗粒之间碰撞作用所产生的支撑应力能在颗粒之间传递剪切应力所引发的颗粒流动的流。

因此颗粒流的支撑机理为“颗粒彼此作用”。

其沉积特点为在砂的基质中有粗碎屑层，内部构造为块状，缺乏由牵引流作用形成的沉积构造。

【块状流】massflow在浅水沉积环境中，大块状重力搬运作用及其沉积物

（据Kruit，Brouwer，Knox，Schllnherger

andVanVilet，1９７5）多数沉积是牵引流（液态流）搬运，但是在台地前缘斜坡或大陆斜坡地带主若是以块状重力搬运方式为主，在重力直接阻碍下由于庞大的沉积物块体间歇性、突变性顺斜坡向下迅速移动的结果。

在斜坡上堆积的沉积物块体，只有在重力超过它们的剪切强度产生的剪切应力的情形下，才会顺斜坡向下移动。

依照移动沉积物块体内部离解作用的增加顺序，可分为岩崩、滑动和滑塌及沉积物重力流。

【液化沉积物流】fluidizedsedimentflow即由超孔隙压力支撑

沉积颗粒漂浮的流。

由于一种突发的震动，致使未固结的沉积物强度丧失而使孔隙压力（即孔隙内流体的静压力）增大称为超孔隙压力，沉积物的粒间孔隙内加进流体，沉积物像“流沙”样的被“液化”。

即当颗粒在重力作用下沉积时，沉积物由隙间逸出的向上流动的粒间流支撑。

其沉积特点为粒序性差，有碟状构造及泄水构造、泥火山构造和包卷层理。

【浊流】turbiditycurrent由悬浮沉积物扩散引发的一种含有大量泥沙，在重力作用下沿着盆地底部流动，形成的水下沉积物重力流或水下密度底流。

两种不同密度流体的密度不同，是产生浊流的全然缘故。

在湖泊及海洋中均能产生浊流，由河流携带的泥沙流入湖泊或大陆架上的沉积受到强烈地震、构造运动或海啸等因素的触发，使大量的泥沙被搅动、掀起、呈悬浮状态，形成庞大的浊流。

一旦流动开始，浊流能够以自悬浮运动形式维持悬浮状态，即由于流体的扰动而引发沉积物的悬浮。

在水体中形成密度差，密度差又增进流体的运动，而流体的运动又引发了沉积物悬浮，形成完全反馈回路。

要维持这种循环，就要增加流体顺坡移动的重力能量，补偿摩擦而损失的能量，只要坡度维持不变，浊流可作远距离的搬运。

按沉积物扩散的密度不同，高密度浊流为50～250克/升和低密度浊流为0025～25克／升，扩散沉积物粒度大于005毫米（粉砂级）的浊流常是高密度浊流。

【异重流】densitycurrent又称密度流。

两种不同密度的流体产生密度差，在重力作用下使高密度流体流动，这种高密度流体称异重流。

密度差能够由温度、盐度及悬浮物的含量不同所引发。

【间歇悬移质】intermittentsuspendedload又称间歇悬浮载荷、冲洗载荷（washload）。

以跳动方式进行搬运的床沙物质。

一般是砂。

【溶移质】dissolvedload又称溶解载荷。

以溶解方式或胶体状态被搬运的物质。

究竟以那一种方式搬运，那么与物质的溶解度有关。

三氧化二铝、三氧化二铁、氧化镁、二氧化硅等难溶于水，常以胶体溶液的方式搬运；钙、镁、钠等元素的氯化物与硫酸盐，由于其溶解度较大，那么以真溶液方式搬运。

【尤尔斯特隆图解】Hjulstrmm，1936）通过研究碎屑颗粒的侵蚀、搬运、沉积与水流速度的关系所作出的图解。

表示经森德伯格修改的尤尔斯特隆图解

图示水深为1米时平坦河床上石英颗粒发生侵蚀、搬运和沉积的临界流速。

虚线区表示实验数据的离散度。

在粘土和粉砂区

只有极少靠得住数据起动流速与碎屑大小之间的关系。

由图可看出如下几点：

颗粒开始搬运（侵蚀）所需要的流速大，因为起动流速不仅要克服颗粒本身的重力，还需要克服颗粒彼其间的吸附力；Φ值为+4～-1（005～2毫米）的颗粒所需要的起动流速最小，而且与沉积临界流速间差值亦不大。

因此砂粒在流水中既易搬运又易沉积，最为活跃，常呈跳跃式搬运。

Φ值小于-1（大于2毫米）颗粒的起动流速与沉积临界流速相差也很小，并随着颗粒的增大而增大，因此砾石是很难作长距离搬运的，且都呈滑动或转动方式移动；Φ值大于46（小于005毫米）颗粒的起动流速与沉积临界流速之间差值专门大，因此粉砂以下颗粒，尤其是泥质颗粒一旦起动，就可在水中长期悬浮作长距离搬运。

【溶液】truesolution由两种或两种以上不同物质所组成的均匀物系称溶液。

在这物系中任何部份都具有相同的性质。

一样的溶液指水溶液。

溶解物质中的氯、硫、钙、钠、钾、镁等成份，都呈离子状态溶于水中，有时铁、锰、铝和硅也可溶于水中。

这些溶液物质的搬运与沉积，要紧取决于该物质的溶解度，而溶解度的大小又与该物质的溶度积（Ksp）有关。

当溶液中离子浓度的乘积大于Ksp时，有沉淀生成，小于Ksp时溶解。

依照溶度积来判定溶解物质的沉淀溶解平稳移动原理，称为溶度积规那么。

【胶体溶液】colloidalsolution一种物质的细质点（1～100纳米）分散在另一种物质中所组成的不均匀分散体系，称为胶体，这种细分散质点称为分散相，分散相周围的物质称为分散介质。

在胶体分散系统中，当分散介质多于分散相时称为胶体溶液；而当分散相多于分散介质时那么称为胶凝体（gelatin）。

胶体分散系统中的分散相和分散介质能够是固体、液体或气体。

常见的胶体溶液是以水作为分散介质的水溶胶。

在胶体溶液中分散质点均带电荷，带正电荷的为正胶体如铁、铝、铬、钛、锆、铈、镉等的氢氧化物，钙和镁的碳酸盐等；带负电荷的为负胶体如砷、锑、铜、铅、汞、镉等金属硫化物，二氧化硅、二氧化锡、二氧化锰、硫、金、银、铂和粘土质和腐殖质胶体等。

胶体溶液在搬运进程中，当胶体的稳固因素带电性及动力稳固性受到破坏，例如胶体的质点电荷被中和时，胶体粒子发生凝聚，形成较大的粒子，然后在重力阻碍下聚沉，形成胶体沉积物或岩石。

因此，大陆上的胶体进入海洋时，与海水的电解质作用发生凝聚而沉淀，由此形成沉积矿产，如锰、镍矿等。

【层流】laminarflow又称片流（sheetflood,sheetflow,lamellarflow）。

一种缓慢流动，流体质点作有条不紊的平行线状运动，彼此不相掺混，是低切变率流体所表现的流态。

雷诺数小于2000。

说明流体特点的参数有黏度、密度及剪切阻力。

流体的剪切阻力随切变率而变，低切变率时，它随切变率一次方而变，而高切变率时，它随切变率平方而变。

因此层流和紊流（湍流）是低、高切变率时流体的两种流动状态。

【紊流】turbulentflow又称湍流（tortuousflow,swiftcurrent,torrent,rapids）。

平行流向的河流垂向剖面

表示紊流及底层层流，流线长度代表流速大小

（据W.W.Rubey，1938）是一种多漩涡的急速流动，流体质点的运动轨迹极不规那么，彼此相互掺混，其流速大小和流动方向随时刻而转变。

雷诺数大于2000。

自然界绝大多数水体是紊流运动。

只是任何紊流的水体与固体边界接触处，如河道底和两壁，由于固体边界效应，在紧靠固体边界处的流动仍是黏滞力起主导作用下的流动，形成底层层流。

底层层流的厚度随雷诺数的增加而减小。

底层层流的存在对沉积物的搬运和沉积起着重要作用，使得沉积物与流体之间的界面上不断发生沉积和搬运的交替作用，即底层层流以下的沉积物沉积下来，底层层流以上的沉积物被搬运。

【雷诺数】Reynoldsnumber表示管内水流惯性力与黏滞力的比值的量。

它是判别层流与紊流状态的指标。

一样，对多孔介质中的水流，也用雷诺数判别层流和紊流运动状态。

雷诺数与地下水渗透速度、颗粒平均粒径呈正比，与流体黏滞系数呈反比，一样表示为

Re=vdν

式中：

Re为雷诺数；v为地下水渗透速度；d为含水层颗粒的平均粒径；ν为地下水的运动黏滞系数。

当水流速度很慢，雷诺数较小时，质点间的黏滞力占优势，水流呈层流状态。

一些研究者以为临界雷诺数在100左右，大于临界雷诺数时，水流由层流转变成紊流状态。

雷诺数除受黏滞力作用外，还受与岩石颗粒大小、形状有关的惯性力的操纵。

【弗劳德数值】Froudenumber简称弗劳德值。

符号为Fr。

指水的惯性力与重力之比，是用来确信水流动态如急流、缓流的一个量纲为一的数。

以下面的关系式表示：

Fr＝vgh

式中：

v为水流平均的流速；h为水深；g为重力加速度。

当Fr＝1时，即水的惯性力等于重力，水流为临界流；当Fr＜1时，即水的惯性力小于重力，水流为缓流，代