海洋沉積作用的影響因素總結(jié).doc

海洋沉積的影響因素海洋占地球總面積的 71%，是一個(gè)巨大儲(chǔ)水盆地，是產(chǎn)生沉積作用的主要場(chǎng)所。 海洋沉積學(xué)的是海洋地質(zhì)學(xué)的重要分支，是海洋學(xué)和沉積學(xué)之間的邊緣學(xué)科，主要研究研究海底淺層沉積物的特征、時(shí)空分布及其形成和變化，其對(duì)象是海洋中所有被埋藏的非固結(jié)的海洋沉積物和非固結(jié)的沉積體系。沉積物的形成過程實(shí)質(zhì)上是其組成物質(zhì)與外界條件之間尋求物理和化學(xué)平衡的過程。來自大陸的碎屑、海水自身溶物、海洋生物遺體、火山物質(zhì)和深部熱液等經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理化學(xué)作用形成沉積物，例如大陸隆就是巨大的楔形復(fù)雜沉積物質(zhì)。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史中，海洋沉積作用受到各種因素影響?？偟膩碚f，海洋沉積作用主要受到氣候、沉積大地構(gòu)造、海平面升降、沉積物供給、生物活動(dòng)、化學(xué)作用、火山活動(dòng)等的影響。1、氣候氣候是控制沉積作用的基本因素之一，它的影響從風(fēng)化作用開始，貫穿于沉積物或沉積巖形成的全過程。氣候是多種因素，如氣溫、雨量、風(fēng)力及其變化的綜合，主要表現(xiàn)在溫度和降雨量?jī)煞矫?。在局部地區(qū)和特殊天氣條件下，風(fēng)的作用也是沉積作用的影響因素。氣候通過控制陸地巖石的風(fēng)化、侵蝕的類型和速度來控制沉積物的類型和搬運(yùn)方式，通過影響海洋中的洋流體系來影響陸架沉積物的類型及分布。風(fēng)化產(chǎn)物是沉積物形成的一大源頭物質(zhì)。氣候?qū)︼L(fēng)化作用有很大影響。溫度和濕度是決定風(fēng)化作用類型的主要因素，雨水是搬運(yùn)風(fēng)化產(chǎn)物的主要營(yíng)力。因此，氣候?qū)Τ练e作用有著極大的影響。在各個(gè)氣候帶，沉積作用各有不同。在寒帶和極地氣候條件下，外來沉積物很少，沉積物大多是近源的物理風(fēng)化產(chǎn)物。在氣候比較潮濕的溫帶和熱帶地區(qū)，沉積物的形式和分布則比較復(fù)雜。既有陸源也有內(nèi)源和生物源沉積物。陸源經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的搬運(yùn)，內(nèi)源和生物源比較發(fā)育，常伴有鋁、鐵、生物礁是溫濕氣候的特征沉積物。氣候?qū)瘜W(xué)、生物化學(xué)和生物沉積作用的影響甚為明顯，如珊瑚礁石灰?guī)r以及其他類型的石灰?guī)r都是在熱帶和亞熱帶氣候條件下形成的。因而，這些沉積就是地質(zhì)歷史中的重要?dú)夂驑?biāo)志。而且氣候變化的一個(gè)重要的特征是它具有周期性。季節(jié)性的變化是最明顯的。在鹽類沉積中，就會(huì)出現(xiàn)鹽類沉積與非鹽類沉積的交互層。現(xiàn)代沉積物的分布具有顯著的氣候分帶。總的趨勢(shì)是，生源沉積物和內(nèi)源沉積物由低緯度向高緯度地區(qū)減少，由海洋向陸地的縱深地帶減少；路遠(yuǎn)碎屑沉積物則有高緯度地區(qū)向低緯度地區(qū)減少，由陸地向海洋減少。而中緯度的溫帶地區(qū)，是陸源沉積物和內(nèi)源沉積物及生源沉積物復(fù)雜交生的地區(qū)。2、沉積大地構(gòu)造大地構(gòu)造是沉積作用最重要的外部影響因素。沉積作用與大地構(gòu)造的關(guān)系，是地質(zhì)界長(zhǎng)期關(guān)注的一個(gè)地球科學(xué)的根本問題。實(shí)踐證明，沉積巖的形成過程與沉積區(qū)的大地構(gòu)造位置和構(gòu)造活動(dòng)特點(diǎn)有密切的關(guān)系。沉積區(qū)就是由大地構(gòu)造作用決定的。假如沒有構(gòu)造上的上升作用和下降作用，就不會(huì)有上升地區(qū)的侵蝕作用，沉積最主要的物質(zhì)就不會(huì)形成，因此，在下降的地方就不會(huì)有沉積作用。在較穩(wěn)定的沉積區(qū)，大地構(gòu)造作用較穩(wěn)定，大地升降幅度不大，基本上沒有褶皺作用、斷層作用、變質(zhì)作用和巖漿作用，或者這些作用很微弱，沉積速度慢，沉積厚度不大；隨著海進(jìn)和海退，常會(huì)出現(xiàn)沉積間斷。這樣的沉積一般是淺海沉積。在較活躍的沉積區(qū)，除了大地的升降作用外，還有較強(qiáng)烈的褶皺作用、斷層作用、變質(zhì)作用和巖漿作用，沉積物的沉積速度快，沉積厚度大。這樣的沉積一般是深海沉積。事實(shí)上，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)正以不同的方式和不同的規(guī)模影響著沉積作用。在全球范圍內(nèi)，巖石圈板塊的分布和運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了物源區(qū)的規(guī)模和性質(zhì)、沉積物的搬運(yùn)途徑、大洋和陸地沉積物的分布變化。河流三角洲的遷移就是受到了構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響?？偟膩碚f，不同規(guī)模的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制了沉積作用及其沉積物的分布。3、海平面的變化地震地層學(xué)和層序地層學(xué)興起使人們認(rèn)識(shí)到，海平面變化是控制沉積作用和沉積地層形成發(fā)育的直接因素。全球海平面的變化具有周期性，這就會(huì)造成沉積作用的變化。引起全球海平面變化的原因主要有海水量的變化、沉積物的填充、地殼的收縮、海底的擴(kuò)張、水圈的變化、大洋溫度與大氣濕度的變化、垂直的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等。海平面的變化對(duì)濱岸地區(qū)的沉積的影響最為明顯。例如，海平面降低時(shí)，北美密西西比河下游的坡度較陡，有大量的碎屑沉積物被搬運(yùn)入墨西哥灣中，從而形成的水下椎體可以由大陸架延伸到墨西哥灣的深海平原。后來，海平面上升，河流下游坡度隨之減小，海底峽谷被細(xì)粒沉積物充填起來。至于海平面對(duì)濱岸地區(qū)沙嘴、沙壩、沙丘以及濱岸地形的影響更是明顯。海平面的變化不僅影響濱岸地區(qū)的沉積作用，它的影響還可以沿河流上溯很遠(yuǎn)。例如，當(dāng)海平面上升后，河流的一些性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化（如，河流的深度變深，流速變慢）。這時(shí)對(duì)河流的搬運(yùn)作用及沉積作用，當(dāng)然會(huì)有很大影響。同樣，海平面的變化也會(huì)對(duì)深水沉積產(chǎn)生重大影響。當(dāng)全世界范圍內(nèi)海平面上升時(shí)，陸地范圍減小，氣候變暖，有利于碳酸鹽巖的形成。相反，當(dāng)世界范圍內(nèi)海平面下降時(shí)，陸地面積擴(kuò)大，地表徑流最發(fā)育，于是陸源碎屑沉積就替代了碳酸鹽沉積。全球海平面變化可以不同規(guī)模的發(fā)生。短期海平面變化包括波浪，多種潮汐作用引起的海平面變化等，波浪、潮汐作用可以使局部海平面發(fā)生高達(dá)二十厘米的變化。這些海平面變化持續(xù)時(shí)間短，影響沉積作用的范圍較小。但在一定區(qū)域范圍內(nèi)，可造成較高的沉積速率。長(zhǎng)期的海平面變化是由全球海平面變化與構(gòu)造沉降相互作用而引起的。在一定區(qū)域范圍內(nèi)，長(zhǎng)期的海平面變化會(huì)造成對(duì)造山作用、沉積作用、以及沉積物的壓實(shí)等產(chǎn)生重要影響。這時(shí)沉積作用時(shí)間長(zhǎng)沉積速率慢。海平面變化不僅為地質(zhì)學(xué)家提供了劃分地層層序的不連續(xù)面，而且通過改變沉積基準(zhǔn)面、沉積物供應(yīng)量、供應(yīng)速度以及可容納空間因素而改變沉積物的三維時(shí)空架格。沉積環(huán)境和沉積體系發(fā)生相應(yīng)的橫向遷移，形成橫向分布相一致的縱向序列。4、沉積物供給沉積物供給能力是影響沉積物分布的重要因素，它還可以影響沉積環(huán)境和水深。沉積物供給主要來源于陸源碎屑、內(nèi)源、火山物質(zhì)和深部熱液，也可以來源于生物、化學(xué)沉積物質(zhì)。沉積物供給與海平面升降、構(gòu)造沉降相互作用，可以造成沉積物類型和沉積序列的變化。當(dāng)海平面上升和構(gòu)造沉降速度超過陸源沉積物補(bǔ)給量時(shí)，沉積物相對(duì)不足，海水加深，可容空間增加，就形成海侵沉積序列；當(dāng)大地沉降和海平面上升不超過陸源沉積物補(bǔ)給量時(shí)，可容空間減少，就不會(huì)形成海侵沉積序列。由于氣候、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和水化學(xué)性質(zhì)的變化會(huì)導(dǎo)致沉積物供給在體積、成分、粒徑以及供給機(jī)制、供給速度的變化。陸源沉積物供給豐富的地方主要充填硅質(zhì)碎屑沉積物，而供給少的地方，主要發(fā)生生物、化學(xué)、生物化學(xué)作用，從而形成碳酸鹽巖沉積。（左圖為大巴馬哈灘淺海碳酸鹽沉積，右圖為長(zhǎng)江輸沙）不同的沉積體系具有不同的沉積物供源地點(diǎn)和供源方式。例如，濁積扇等深水沉積體系的沉積物主要來源于相鄰的三角洲等地帶，三角洲沉積物主要來源于河流。6、生物及其活動(dòng)在海洋環(huán)境中，陸架是底棲生物活動(dòng)最強(qiáng)烈的區(qū)域，沉積物不斷地受到生物作用和生物化學(xué)作用的改造。底棲生物的許多形式和生理適應(yīng)性與底質(zhì)沉積物的物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，兩者是一種互相依存的關(guān)系。一般來說，底棲生物的豐度隨著底質(zhì)粒度的變細(xì)而增大，因此泥質(zhì)沉積區(qū)經(jīng)受的生物作用往往較強(qiáng)烈。生物作用過程非常復(fù)雜。例如，有些生物在沉積物表面分泌有機(jī)質(zhì)薄膜，從而對(duì)沉積物產(chǎn)生粘結(jié)作用，而有些生物則對(duì)沉積物起到擾動(dòng)作用，從而減小沉積物的粘結(jié)性及其抵抗再懸浮的能力。再如，食泥及食懸浮物動(dòng)物可生產(chǎn)糞球粒，從而改變底質(zhì)的粒度，在一些陸架區(qū)幾乎全部的泥都發(fā)生這種球?；饔谩Ｉ镞z骸可以是海洋沉積的直接堆積體。有許多巖石就是生物成因的，如，煤、石油、磷酸鹽巖等。生物還可以參與金屬元素的富集，生物死后分解生成H2S、CH4等氣體，改變了區(qū)域內(nèi)海水或河水的PH值等化學(xué)條件，會(huì)使含礦溶液沉淀。海底磷礦是通過生物沉積或生物化學(xué)沉積等作用富集于海底并具明顯工業(yè)價(jià)值(P2O5含量18%)的含磷沉積物，屬于重要的礦產(chǎn)資源。在地球上，在海洋里，生物活動(dòng)廣泛。生物在海洋沉積過程中起著重要作用， 5、火山活動(dòng) 火山（包括海底火山）等噴發(fā)會(huì)帶來大量的物質(zhì)，如海底熱液，部分物質(zhì)將作為沉積物直接或間接沉積下來；部分物質(zhì)會(huì)影響化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而影響沉積作用；部分物質(zhì)會(huì)影響溫度等氣候條件，進(jìn)而影響沉積；部分物質(zhì)會(huì)作為某些生物的食物，間接影響沉積作用。熱液循環(huán)過程中，隨著熱海水溶解能力的增強(qiáng)，沿途溶解了大量的礦物質(zhì)、金屬離子和膠體物質(zhì)等，最后在黑煙囪噴口處排出。富含礦物質(zhì)的深海熱液迅速冷卻，可沉淀出含金、銀、銅、鉛、鋅、錳等元素