人类生活在地球的表面,在自然地理方面我们把地球表面区域划分为大气圈、水圈、岩石圈和生物圈等四大圈层。其中大气圈、水圈和生物圈合称为地球的外部圈层,我们把地球内部的地壳、地幔和地核称为地球的内部圈层,那么岩石圈就是介于地球内部和外部圈层的过渡区域。
沉积岩的特征
岩石圈是指地表以下至软流层以上部分,其厚度大约为80至400千米不等,各种不同种类的岩石组成了岩石圈,人类就是生活在岩石圈的表面。虽然人类目前的科技水平可以上天入海,但是对于岩石圈的研究还是十分有限,主要是以研究靠近地面的岩石圈部分为主,对于地下深处的岩石,我们还是研究的十分有限,人类通过钻井最多只能得到10千米深处左右的岩芯,更深处的岩石构成情况我们目前很难获取实物。
沉积岩形成的丹霞地貌
根据岩石的成因来划分,我们可以把岩石分为岩浆岩、变质岩和沉积岩三大类。其中岩浆岩是指由于岩浆冷却凝结而形成的岩石,可以分为侵入岩和喷出岩;变质岩是指岩石在温度和压力的作用下,多是高温高压的作用下发生变质作用,岩性发生改变,从而形成变质岩。岩浆岩和变质岩多形成在地下深处,而沉积岩则不同,形成沉积岩的沉积环境多出现在地球表面,所以沉积岩多形成在地表附近。
沉积岩的形成过程
裸露在地表的岩石,会受到地球外部圈层中多种因素的影响,比如温度、光照、流水、大气、生物等因素的破坏作用,导致岩石的理化性质发生变化,这个过程我们称为风化作用。风化作用的进行,又加剧了风力、流水的侵蚀作用的加剧,最终使得大块的岩石变成小块的岩石,最终变成粉末状的风化产物。这些风化产物在流水和风力等外力作用下,被搬运到其他地方,由于速度减弱而沉积下来,最终由于沉积物越堆越多,固结成岩形成沉积岩。
生物沉积岩石灰岩形成的喀斯特地貌
河流作为流水作用的典型代表,在上下游体现了不同的外力作用方向,在河流上游由于流速快,多表现为侵蚀性,冲刷并携带石块泥沙等物质,往下游搬运,到了地势平坦的河流下游,由于流速减慢,携带石块泥沙的能力减弱而沉积下来,在地貌上形成冲积平原和河口三角洲,以及大量沉积物进入海洋。随着时间的流逝,经过千万年沧海桑田的变化,沉积物越压越紧,最终形成规模巨大的沉积岩,巨大的海洋和湖泊是沉积岩形成的理想环境。
沉积岩的层理构造
沉积岩具有两大显著的特征,一是具有层理构造,所谓层理构造是指在沉积岩漫长的形成过程中,由于各种因素的影响,通常沉积物之间是有层次的,也就是一层一层非常分明,层与层之间的界面称为层面,一般来说位于下方的岩层比上方的岩层年龄古老,层理构造是判断沉积岩的重要依据。二是沉积岩中常含有化石,由于沉积岩是外力作用携带的泥沙等物质沉积而形成,那么在这些物质中很有可能夹带着大量的生物遗体或者是遗迹,最终进入到沉积岩层中,形成化石。
沉积岩中的化石
比如,科考队员在世界最高峰珠穆朗玛峰山上发现了古代海洋生物的化石,表明组成山体的岩石是沉积岩,而且表面当时这些沉积岩的形成环境是海底,最终由于板块挤压隆起,海底沉积岩层被抬升起来,形成喜马拉雅山脉。海洋中有大量带有碳酸钙物质的海洋生物,如珊瑚、贝壳等,这些海洋生物死亡后大量堆积,最终形成了富含碳酸钙的石灰岩。另外我们根据沉积岩中沉积物颗粒的粗细,分为砾岩、砂岩和页岩等类型。
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