‘壹’ 河流底泥中有哪些常见的化学沉积！物它们是如何形成的
河水中含有那些物质可能形成化学沉积物，决定上游山脉，土壤里的可溶性物溶液在水里和下游的碳酸氢钙反应生成沉淀。石灰岩有碳酸氢钙在水流中和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀，上游有可溶性金属盐矿在下游可能形成碳酸盐沉淀。
‘贰’ 化学沉积物
化学沉积物主要包括碳酸盐、二氧化硅(燧石)、磷酸盐和硫酸盐。
1.碳酸盐
(1)前寒武纪碳酸盐
迄今260个样品的测定结果，除罗得西亚前寒武纪Lomagundi群具有高δ13C值(9.4‰±2.0‰)外，其余样品的平均δ13CPDB值都和显生宙碳酸盐相似，均在0值附近变化，比较稳定。表明早前寒武纪(33×108a)以来，全部沉积储藏中无机碳和有机碳的相对比例(C有机/C全碳≈0.2)是相当稳定的。Lomagundi群白云岩异常的δ13C(文中未特加注明均系相对于标准样品PDB———编者)值可能有不同的认识，有人认为是沉积时无机碳和有机碳比例发生了变化，也有人认为是一次缺氧事件所造成的。
前寒武纪沉积中有机碳有以下的变化趋势:有机碳的δ13C值没有显示随时代变老而降低的趋势;绝大部分有机碳的δ13C值的变化与现代有机碳相似，在－25‰～－35‰之间变化;某些有机碳同位素组成发生异常变化可能是由不同原因引起的，有些较高的δ13C值的出现，可能同变质作用过程中12C的优先逸失有关。
前寒武纪碳酸盐中氧同位素研究较为困难，原因是后期蚀变可能使样品失去代表性。
(2)显生宙海相灰岩(碳酸盐)的氧、碳同位素组成
海相灰岩的δ18O值为22‰～30‰;δ13C值在0(PDB)附近，离散度约3‰～5‰。海相灰岩的δ18O和δ13C值均存在时代效应，即海相灰岩的氧、碳同位素值随地质时代的变老而逐渐降低(碳酸盐中的δ18O值均相对于SMOW标准———编者)。
(3)淡水灰岩
淡水灰岩的δ18O值为18‰～25‰，δ13C值为9.82‰～－14.1‰。
淡水灰岩是在淡水环境中形成的，淡水的δ18O值比较低，淡水灰岩的δ18O值也相应比海相灰岩低。淡水主要来源是大气降水，氧同位素组成比海水低，变化范围也大，故而淡水灰岩的δ18O值变化范围很大。淡水碳酸盐中的碳主要是来自陆生植物产生的CO2，陆生植物比海生植物更富12C。
根据氧和碳的同位素组成，原则上可以区分海水、咸水和淡水石灰岩。Weber曾用以下经验公式，来判断侏罗纪以来形成的海相灰岩和淡水灰岩:
Z=a(δ13C+50)+b(δ18O+50)
式中:a=2.048;b=0.498。当Z>120时为海相灰岩，Z﹤120时为淡水灰岩。使用此公式来判别灰岩成因，必须考虑实际的成岩环境，否则会造成失误。例如，海相灰岩的重结晶，造成δ18O值降低，可能会被误认为淡水灰岩;赤道或经过剧烈蒸发过的河湖相灰岩，根据Z值有可能被误定为海相灰岩。
(4)钙华的碳、氧同位素组成
钙华是石灰岩地区常见的一种岩溶碳酸盐沉积物，它的成因大多数源于石灰岩的重溶。钙华的碳、氧同位素组成与导致石灰岩重溶的CO2来源有关。石灰岩重溶的化学反应可用以下方程表示:
图6－2 不同时代、不同类型碳酸盐δ18O和δ13C值的分布直方图(据Taylor，1967)
同位素地球化学
从化学反应方程式可以看出，如果在CO2(气)过饱和的情况下，反应有利于CaCO3(固)的溶解，溶解形成的碳酸氢根的碳同位素组成取决于导致岩溶CO2的来源。当这一混合流体沿构造裂隙升至地表，在CO2卸压时，体系内的反应朝反方向进行，碳酸氢根又会分解与钙离子结合，再沉淀为钙华。
在CaCO3(固)－CO2(气)－HCO－3体系内，存在两种同位素分馏方式，一种是CaCO3(固)溶解过程中的动力同位素分馏，另一种则是系统内的CO2与水溶的HCO－3之间的同位素交换。无论哪一种同位素分馏，总体上都随产生岩溶的CO2同位素组成的变化而变化。如果CO2主要源于有机碳的氧化，由它形成的钙华，则相对富12C，有可能远远低于溶解前的石灰岩的碳同位素组成，这种情况在自然界可谓常见。另一种则是在地下深部，特别是在靠近岩浆活动的构造发育地带的碳酸盐地层中，由于脱碳酸盐反应会生成富13C的CO2，由它产生岩溶，再沉淀形成的钙华，其δ13C值就可能高于溶解前的地层碳酸盐同位素组成。笔者(1984)在测试四川黄龙、九寨沟一带钙华样品时，发现该区的钙华都以高δ13C值为特征。陈先等(1988)采集的黄龙景区5件钙华的δ13C值全为4.25‰～4.81‰(相对于PDB)，2个泉水的δ13C值为1.39‰～1.41‰。刘再华等(1993)在同样的地区采集了8件样品，1件钙华δ13C值为4.97‰，7件泉水样品δ13C值在3.05‰～3.65‰之间。联系到当地的地质构造背景推测，黄龙、九寨沟一带钙华的形成，很可能与当地深部碳酸盐地层发生脱碳酸盐作用产生的CO2有关。
2.燧石
燧石的成因与前寒武纪条带状含铁建造的成因有关，保存有古温度和古海洋水的同位素组成的信息。
1)δ18O的变化特点:δ18O值的变化范围很大，海相燧石的δ18O为25‰～44.1‰，δD在－78‰～－95‰之间;显生宙陆相燧石的δ18O值为17‰～36‰，δD值为－30‰～－150‰。海相燧石的δ18O存在地质年代效应:随地质年代变老δ18O值降低。
2)影响同位素组成的主要因素:①温度的变化;②古海洋水氧同位素的变化;③淡水对海水的解稀;④成岩过程中同位素的变化。
成岩过程中随矿物相的转变，由于同位素的交换导致矿物的18O含量逐渐降低，而孔隙水相应的δ18O值逐步升高(表6－2)。
表6－2 成岩过程中不同矿物相的氧同位素变化
3.海相硫酸盐(蒸发岩)
1)20×108a前的太古宙和古元古代岩石中硫化物和硫酸盐都具有相近的、接近于陨石硫的同位素组成特点。这表明在没有生物作用参与的情况下，地幔来源物质经风化、搬运、沉积而转变为沉积岩的过程中，含硫化合物之间没有产生明显的硫同位素分馏。也可能在较高温度下发生变质作用导致岩石中的硫同位素组成趋向于“均一化”。北极太古宙重晶石中硫同位素组成，δ34S为+3‰～+6‰(Perry，1971;Strauss，1993);澳大利亚Warrawoona Group3500Ma产于Towers Formation的两个重晶石样品硫同位素组成为+4.5‰和6.3‰;南非Fig Tree Series3350Ma的一个重晶石样品硫同位素组成为为+4.5‰;加拿大苏比利尔省SuperiorProvince太古宙沉积岩(2400～3300Ma)中δ34S值变化为－3‰～+5‰(Cameron et al.，1987);Lambert(1978)、Hoering(1990)、Deb(1991)所测的同时代的硫化物的硫同位素组成变化很小并接近于0;Cameronand Hattori(1987)报道了在Hem金矿区黄铁矿和部分重晶石、硬石膏δ34S值在－17.5‰～+12.6‰之间。这是目前为止关于太古宙黄铁矿硫同位素组成最轻的报道，他们认为这样的硫同位素的组成可能与热液活动有关。
2)在20×108a以后形成的沉积岩，由于有生物的出现，在硫酸盐还原细菌的作用下，含硫化合物之间的硫同位素组成发生了明显的变化。
‘叁’ 其他沉积作用
（一）坡流与洪流的沉积作用
坡流将斜坡上部洗刷下来的碎屑物质搬运到山坡下部堆积下来，形成坡积物。组成坡积物的颗粒通常是砂粒或砂质粘土；由于搬运距离短，坡积物的分选和磨圆度均较差。
当洪流流出沟口时，由于沟口地形开阔，水流分散，搬运力迅速减弱，所携带的大量碎屑物堆积下来，形成洪积物。洪积物在平面上多呈扇状分布，称为洪积扇。洪积物由沟口的扇根到扇边缘，粒径由粗到细，依次堆积砾石、砂、粉砂和粘土，具有明显的分带性。由于洪流搬运距离不远，因此，洪积物的磨圆度较差，层理发育也较差。
（二）地下水的沉积作用
地下水的沉积作用以化学沉积为主，其沉积物主要分布在洞穴、裂隙和泉的出口处。化学沉积物的形成是因为地下水的溶解物质，在温度升高或压力减小等因素的改变下，导致CO2逸出，地下水溶解能力减小，其矿物质就沉淀下来。如含Ca（HCO3）2的地下水的沉积，其反应式为：
Ca（HCO3）2→CaCO3↓+CO2↑+H2O
常见的化学沉积物类型有石钟乳、石笋、石柱、泉华等（图4-23）。
（三）冰川的沉积作用
冰川的前端运动到雪线以下一定地带后，由于气温升高导致冰川消融，冰川搬运的碎屑物便快速堆积下来，形成冰碛物。冰碛物的特点是无分选性，砾石、砂、粉砂、粘土混杂堆积；不具层理；磨圆度差，多呈棱角状；砾石表面多具冰川擦痕。
（四）风的沉积作用
当风沙流随风速的减弱，所携带的碎屑物由于重力作用逐渐停积下来，形成风积物。其中颗粒较大的砂粒，搬运不远，形成风成砂堆积；颗粒细小的尘土则飘扬到远处堆积，形成风成黄土。
风成砂的特点是以石英为主，分选和磨圆均良好，常具交理层理。风成砂常形成各种风成地貌，如沙丘、沙垄等。
图4-23 溶洞中的主要化学沉积物
（据汉布林 W K，1975）
风成黄土多呈灰黄色或棕黄色；矿物成分主要为石英、长石；粒径多为0.05～0.005mm；磨圆度差；无层理，疏松多孔。我国的“黄土高原”举世闻名，面积达44×104km2，主要集中在黄河中游的陕、甘、宁等省。
（五）湖泊和沼泽的沉积作用
湖泊是大陆上的积水洼地。湖水的运动类似于海水，但动能小得多，其剥蚀和搬运的能力较弱，但它是大陆上唯一的低洼静水环境，却是沉积的良好场所。因此，湖泊的地质作用以沉积作用为主。
湖泊有机械的、化学的和生物的三种沉积作用。机械沉积的碎屑物质有砾石、砂粒和粘土；一般从湖岸到湖心，沉积的粒度逐渐变细，具有明显的环状分带现象；常发育有良好的水平层理。湖泊的化学沉积主要受气候条件及地理位置的影响，在气候干旱地区的湖泊中，由于蒸发量大于降雨量，使湖水中的含盐浓度逐渐增大，当其达到过饱和时，则各种盐类矿物从湖水中结晶出来，并一层一层地沉积在湖底，构成一定规模的蒸发盐类沉积矿床（参见第八章有关内容）；在温湿气候地区的湖泊中，由地面水和地下水带来的铁元素或含铁物质，在合适的条件下也可以沉积下来形成铁矿床。淡水湖泊中生长着大量的藻类和微生物，它们死亡后堆积在湖底与粘土掺合在一起，形成腐泥；含有大量有机质的腐泥，在还原环境下保存下来，经过复杂的变化，可慢慢转变为碳氢化合物，形成石油或天然气，我国华北、东北、四川等地都有属于古湖盆沉积成因的油（气）田，它们是湖泊化学沉积作用或生物化学沉积作用的结果。
沼泽是指陆地上极度湿润、嗜湿性植物大量生长并有泥炭堆积的地区。沼泽中堆积的大量有机质，在缺氧的条件下，天长地久就变成泥炭；泥炭又被深埋在地下，经过较长的地质历史时期，在较高的温度和压力下，泥炭中的氢和氧的含量减少，相对炭质含量增高，逐渐变成褐煤，进一步形成烟煤、无烟煤。
‘肆’ 地理上的化学沉积作用是什么意思
沉积作用指的是被搬运的物质因介质性能改变，不能继续搬运而发生的沉 淀或堆积过程。堆积下来的物质称沉积 物。固体状态的搬运物质，因搬运动能 减小,或因搬运物的量超过其搬运能力， 受重力作用而沉积，称机械沉积,
‘伍’ 沉积环境、沉积相的定义
1.沉积环境
沉积环境就是发生沉积作用的一个地貌单元，按塞利(R.C.Selley，1970)的定义，沉积环境是“在物理上、化学上和生物上均有别于相邻地区的一块地球表面”。故环境的划分标志有三个方面:
物理标志 主要指搬运和沉积介质的动力条件，如介质的性质(水、空气或冰川)、流体的流动性质(流水、波浪、潮汐或风)、流动速度、方向和稳定性、流体的密度、黏度和能量、水深等，以及气候、雨量、湿度等。
化学标志 主要指沉积环境介质的pH、Eh、盐度等条件。
生物标志 包括动物或植物的门类、种属和生态特征等各个方面，也包括生物的生命活动留下的各种痕迹。
2.沉积相和沉积相的分类
人们很早就认识到沉积物(岩)特征与沉积环境有着密切的关系，一定的沉积环境形成一定特征的岩石类型和古生物组合。故沉积环境或相的概念，就是为了反映沉积物和沉积环境的关系而提出来的。按鲁欣(1953)的定义:“相就是能表明沉积条件的岩性特征和古生物特征的、有规律的综合，因此，相是沉积物形成条件的物质表现。”也即沉积相是特定沉积环境的物质表现，或者说“相就是沉积环境的古代产物”。
沉积学者研究的是现代沉积物或古代沉积岩，沉积岩是古代沉积环境的产物或遗迹，而古代沉积环境已不能直接观察到，只能根据其沉积物或沉积岩特征间接推断。由此可知，沉积环境和沉积相的定义虽有不同，但却有因果关系和相似之处，故沉积环境和沉积相的分类基本上是一致的。
沉积相的分类主要根据自然地理条件进行的，可分为大陆相、海相及海陆过渡相，它们属于一级相，或叫相组。再根据自然地理条件的局部变化划分出二级相，或叫相，如大陆相组中可分出河流相、湖泊相等。二级相之下又可分出三级相，或叫亚相，如在湖泊相的内部可分出滨湖亚相、浅水湖泊亚相、深水湖泊亚相等。还可根据微地貌或岩性、古生物特征细分出四级相(微相)和五级相(相素)，但一般只划分到相或亚相。本教材采用的分类如表6－1所示。
表6－1 沉积环境和沉积相、亚相、微相综合划分表
3.沉积相的鉴定标志
沉积相的鉴定标志或古代沉积环境的判别标志，可归纳为以下几方面。
(1)岩石学标志
岩石的颜色和化学成分(包括微量元素) 如陆相，过渡相岩层多为黄、红等浅色，海相深水者多为灰、黑灰等深色，不同相的岩石中所含微量元素和色素元素也不相同。
矿物成分和岩石类型 岩石类型在一定程度上可指示沉积环境，如原生的自生矿物可指示沉积环境，重矿物组合和某些轻矿物特征，以及成分成熟度等不仅可指示陆源区母岩性质，同时可反映沉积盆地的构造状况和古气候条件。
岩石结构 不同沉积环境下形成的岩石结构是有差异的，如颗粒类型、大小及含量、支撑性、杂基含量和粒度分布特征等均可反映沉积环境的水动力状况和流体性质。
岩石构造 原生的层理和层面构造是最重要的沉积相标志(参看第四章)。
剖面结构 剖面结构亦可称之为剖面层序，是综合分析岩性、粒度、沉积构造在剖面上的变化序列，是沉积相分析最重要和最有效的技术方法之一。不同的沉积相类型在剖面上的沉积层序是不一样的，如向上变细的剖面结构见于河流相、潮坪相、河口湾相、浊积岩相等;而向上变粗的剖面结构见于三角洲相、湖泊相、无障壁海岸海滩相等。
沉积岩产状 沉积岩产状(如砂体形状、生物礁和滩体的形态)、接触关系等也是沉积相的重要标志。
瓦尔特相律 瓦尔特(J.Walther，1894)指出:“只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相，才能在垂向上依次叠覆出现而没有间隔。”这一规律通称为相序递变规律或相序递变法则，即瓦尔特相律(图6－1)，是相序分析中应遵守的基本法则。该相律对在剖面上和平面上进行沉积相分析是很重要的准则，当然会有一些与突发性事件有关的例外现象。
图6－1 瓦尔特相律
(2)古生物和古生态标志
古生物的种类、生态和形态特征，不仅可确定海相和非海相沉积环境，而且还可指示水介质的深度、盐度、温度和浊度等，如叠层石形态的宏观特征与沉积环境和水动力条件关系(图6－2)，可直接用于沉积环境的判断。
(3)地球化学标志
应用岩石或生物介壳中的微量元素(如B、B/Ga、Sr/Ba、Br、103Br/Cl等)、同位素(O、C、S、H、Sr)及有机地球化学资料来判断沉积相。
应该指出，上述三方面的判别标志，应综合考虑，不能仅看某一点就作结论，因某些不同的相可出现一些相似的特征，相同的相在不同地区的表现会有所差异。沉积相的研究对了解各地质时代的地表古地理特征和地壳地质历史的演变有着重大的理论意义，而且对沉积矿产的普查勘探，对查明含油气和含水层的分布规律、对规划和设计工程建设等都具有重要的实际意义。
图6－2 海进和海退序列中叠层石形态与沉积环境和水动力条件的关系
‘陆’ 化学成因的沉积构造
1.晶痕和假晶
在化学沉积作用中结晶出来的石盐、石膏等矿物晶体被泥、粉砂掩埋后，因沉积物失水收缩而稍微突出在岩层顶面，突出部分同时也会嵌入到上覆岩层的底面，当矿物晶体被选择性溶解后就会在上、下岩层接触面上留下与晶体大小和形态完全一致的空洞，该空洞就称为晶痕。晶痕被充填或原晶体直接被别的矿物交代，就称为假晶（图8-15A）。
图8-15 化学成因的沉积构造
2.鸟眼构造
鸟眼构造是指碳酸盐岩层内，成群出现的被方解石晶体充填的一种孔洞状构造。由于充填物常呈白色，也称雪花构造。有些鸟眼构造很微细，只有在显微镜下才能见到。鸟眼构造主要发育在石灰岩或白云岩中，多与低等藻类的沉积作用有关。
3.结核
结核是指其成分、颜色和结构构造等与围岩有显着区别的非层状自生矿物集合体。常见于陆源碎屑岩、碳酸盐岩或古土壤层内部或层间界面上。结核形态常呈较规则到极不规则的瘤状、透镜状、饼状、姜状等。它与围岩的界线可以截然，也可模糊，大小不等。按自生矿物成分，分为钙质、硅质、铁质、锰质和磷质结核。结核内部可以均一，也可呈放射状、同心状、菜花状、网格状等，某些钙质、硅质结核内部还有生物遗体或遗迹。通常，钙质结核主要产在砂岩、粉砂岩和泥质岩（包括古土壤）中，硅质结核主要产在碳酸盐岩中，其他成分的结核则可产在各种沉积岩中。
结核可分为同生结核、成岩结核和次生或后生结核三种成因类型，以成岩结核最常见。
◎同生结核：是在大致与围岩沉积的同时形成的，常是胶体絮凝作用的产物。这种结核常有清晰的边界，成分比较单纯，内部均一或呈放射状、同心状，菜花状等，围岩层理与其边缘相切或圆滑地绕过（图8-15B）。
◎成岩结核：是在围岩固结过程中形成的，可看成是围岩物质成分在固结阶段通过选择性溶解、运移再沉淀或围岩成分被交代的结果。这种结核有清晰或不清晰的边界，多切断围岩层理或保留有围岩层理的残余，偶尔也可受围岩层理的限制（图8-15C）。
◎次生结核：是在围岩固结之后形成的，通常只是围岩溶洞的化学充填物，实际上就是一种晶洞沉积构造。边界清晰，围岩层理完全被它切断，内部矿物晶体多自形，有时有向心生长的趋势，在其中心部位有时还有未被填满的空隙。其形成多与围岩裂隙有关。
4.缝合线
缝合线是在垂直或大体垂直层面的断面上表现出来的一种波曲形的线状细缝。缝合线常见于碳酸盐岩中（图8-15D），也见于砂岩、硅质岩或蒸发岩中。一般认为，缝合线是岩石在固结以后由压溶作用形成的。
‘柒’ 为什么说石灰岩是化学沉积形成的沉积岩
灰岩沉积是因为海水中炭酸钙达到饱和沉淀，是化学成因
‘捌’ 什么是化学气相沉积
化学气相沉积是半导体技术中一种常用的薄膜生长技术，这种技术使用化学的方法来沉积薄膜。化学气相沉积包括
MOCVDPECVD
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deposition
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‘玖’ 高一地理中的侵蚀和沉积是什么
河流的侵蚀作用形成原因较多，既有流水的机械冲击力，也有水的溶解作用，以及水中所携带砂石的磨蚀作用。通常，河流的上游或中游都从山区通过，这里水流湍急，河道断面较窄，河流的侵蚀作用主要导致河床下蚀。正因为如此，河流的中上游经常会出现瀑布和峡谷。河流的下游通常位于平原，地势平缓，流速较慢。由于地球自转产生的科里奥利力，河道外侧的水流流速较快，久而久之，对河道外侧形成强烈的侧蚀。侧蚀的结果使河道呈现出迷人的弯曲状，称为河曲。
河流的沉积作用：是指当河流的动能减小(流速，流量减小)或化学条件改变，降低了河流搬运力，致使搬运物沉积下来，或在河口处化学条件改变使得呈溶解状态搬运的物质发生沉淀。但主要的是河速降低，使机械搬运物发生沉积，一般在河流凸岸，或河流入湖、海处。
‘拾’ 为什么石灰石属于化学沉积的岩石什么是化学沉积
石灰石样品中含杂质1.2克.
第3次
10
1.2，第4次
10
1.2固体质量不再减少剩下的是与盐酸不反应的杂质