沉积岩第2章技术报告.pptVIP

* 第二章 沉积物的搬运和沉积作用 第一节 概 述 一、沉积物搬运和沉积的地质营力 主要为流动的水和风，其次为冰川、重力、生物等 二、沉积物的搬运和沉积方式 1、机械搬运和沉积作用（受流体力学定律所支配） （1）悬移搬运 （2）推移搬运(床沙搬运):滚动、滑动、跳动 2、化学搬运和沉积作用（受化学和物理化学定律支配） （1）真溶液 （2）胶体溶液或络合物 3、生物搬运和沉积作用（受生物生理、生物物理、生物化学作用所支配） 生物搬运作用相对意义不大，但其沉积作用意义巨大 三、流体两种基本类型 1、牵引流 （1）搬运方式：推移、悬移及溶解物质 由高往低流，也可由低往高流 （2）搬运驱动力：流体作用于沉积物上的推力（牵引力） 负荷力（载荷力） （3）沉积作用：机械、化学和生物沉积作用 2、重力流 （1）搬运方式：悬移（沿斜坡向下移动） （2）搬运驱动力：重力 （3）沉积作用：机械沉积作用 四、有关流体力学基本概念 物质表面 物质演化 物质运动原因 （形态学） （运动学） （动力学） 1、液体的粘滞性 （1）内摩擦力和粘滞力： T = μA * du / dy （2）粘滞切应力: て= ? * du / dy （3）粘滞性:(一般用运动粘滞系数 v = ? /ρ(单位:m2/s)) 2、牛顿流体和非牛顿流体 du/dy て 五、层流和紊流（湍流或涡流）与雷诺数（Re） 1、流动形态（按流动特点） （1）层流（laminar） 临界流速（critical speed） （2）紊流（turbulent flow） 2、雷诺数（Re）（Reynolds number）: Re=惯性力/粘滞力 当管中流速增大到一定数值后 当管中流速较小时 Re=惯性力/粘滞力 惯性力=质量*加速度=?r2 ρ ut * u/t = ?r2 ρ u2 Re= ?r2 ρ u2 / ?A*du/dy = ?r2 ρ u2 / ? ?r2 *du/dy = ρ u2 / ? *du/dy = ρ u *dy / ? = ρ u d / ? ∵ v = ? /ρ(单位:m2/s) ∴ Re= ρ u d / v ρ = u d / v (无量纲数) 管道流: Rek(临界雷诺数)=2320 ≈2000 Re ＞ 2000 紊流（湍流或涡流） Re ＜ 2000 层流 明渠流 :(用水力半径-R代替管道直径-d,R=过水断面 / 湿周 R= ?r2/2 ?r =r/2 =d/4 ∴明渠流临界雷诺数Rek=500 雷诺数的意义：描述流体的流动形态，当流体是大于或小于某一临界雷诺数的情况下流动时，其流动方式根本不同，这对沉积物的搬运和沉积作用的研究具有重要的意义。即，Re﹥2000是紊流，2000＞Re﹥500是过渡流，Re＜500是层流。 六、急流、缓流与福劳得数（明渠水流中） 1、流动状态（按流动的强度） （1）急流（rapid flow or supercritical flow） （2）临界流（critical flow） （3）缓流（tranquil flow or subcritical flow） 2、福劳得数（幅氏值）（Froude number）（Fr） Fr=惯性力/重力=u / (gh) ? 福劳得数（幅氏值）的意义 第二节 牵引流中的碎屑物质的机械搬运和沉积作用 一、在流水中碎屑颗粒的搬运作用 1、碎屑颗粒在水中的受力分析(4种力): W、Px、Py、Pc 床沙形体（bed form）：把随着流体流动强度变化在床沙表面出现的不同几何形体称为床沙形体 流动强度增大 当Py＜W和 Px≥ f（W－Py）时，碎屑颗粒以滑动方式搬运 2、碎屑颗粒的搬运方式 （1）推移载荷（也称床沙载荷）： 床沙载荷（bed load）:在介质底部以滑动、滚动和跳动方式进行搬运的粗粒沉积物（砾、砂）称为床沙载荷 当Px*L1+Py*L2≥ W*L3时，碎屑颗粒以滚动方式搬运 A 当Py＞ W和Py＜W不断变化时，碎屑颗粒以跳动方式搬运 （2）悬移载荷的搬运：当Py＞ W 上述搬运方式随着u增大，滑动 跳动 悬浮 二、在流水中碎屑颗粒的沉积作用 1、碎屑颗粒沉降的机理 u↓ 当Px＜f（W－P）时 推移颗粒停止