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(沧海桑田的沧海在哪里)沧海桑田,沧海与桑田可以互相转变。那么岩石和土壤呢?

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沧海桑田,意味着大海与陆地可以相互转变。喜马拉雅山脉就是个最好的例子,地质考古表明,数亿年前,喜马拉雅地区就是一片汪洋,现在喜马拉雅却成了地球上最高的山脉。我们了解到的一些知识也告诉我们,岩石经过数年的风化等作用,也会成为沙粒和土壤的。那么土壤是否可以成为岩石呢?答案是能。

沧海桑田

地球上的岩石划分为三大类岩浆岩、变质岩、沉积岩,岩浆岩又称火成岩,是由岩浆形成的;变质岩则是原有的岩石经过变质作用改变其本质形成的;沉积岩,又称水成岩,就是由土壤(进入地球的宇宙尘埃、火山灰、岩石风化产物等)通过适当途径,聚于合适环境,经物理、化学作用形成的。

1.沉积岩的形成来源

在大气、降水、热液、以及动植物还有微生物的生命活动影响下,原有的岩石会由大的颗粒转变为小的颗粒,产生矿物碎屑和岩石碎屑,最后形成松散的堆积物。还有火山爆发生成的原始物质——火山碎屑,包括水下火山爆发的(尤其是喷气)直接进入水体的溶解离子。直接来自宇宙的物质则以陨石、宇宙尘为主,陨石平均 500 颗 / 年,宇宙尘(微球粒)平均 1-5 颗 /m 2 / 年。

主要就这三类物质,是沉积岩的原料主要来源,总的来说就是土壤。(为方便,碎屑皆以土壤称之。)

土壤压实成块,最终慢慢成为岩石

2.沉积岩的形成过程与原理

土壤中小碎屑的搬运和沉积

水力、风力还有冰川运动以及自身重力等作用下,许多土壤小颗粒被搬离自己的原位置。在搬运过程中,土壤小颗粒之间将产生碰撞和摩擦,发生某些化学和物理变化,与原始物质之间的差别会愈来愈大。在搬运过程中,受到溶液(主要为自然界中的水)等化学物质的分解作用,长石、铁镁矿物等不稳地的组分就会逐渐减少,而石英、燧石等耐风化的稳定组分则明显增加。土壤颗粒磨圆度会得到提高,也就是更接近球形,同时粒径会变小。

土壤搬运过程中会按照颗粒大小、形状、相对密度、矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来,这种现象称为地表沉积分异作用。分异作用分为两种,机械沉积分异作用,受物理因素影响,普斯托瓦洛夫认为其决定因素是碎屑颗粒的大小、形状、比重、矿物成分、搬运介质的性质与;化学沉积分异作用,受矿物溶解度的影响还有外界的 pH 值(酸碱度)、Eh 值(电位,氧化性或者还原性强弱)、气候因素、有机物的作用等 。

不论搬运过程是远还是近,是简单或复杂;被搬运的土壤颗粒于适宜环境最终沉积下来,形成疏松、多孔、大多富含水分的地表堆积体,这个堆积体即为沉积物且已具备了相对稳定的三维构架。

有类沉积岩具有这种一层一层的结构,美国波浪谷就是一种沉积岩

成岩阶段

土壤小颗粒沉积物一层一层的堆积,最终被埋于地下。形成沉积岩的时间与所埋深度(压力)、沉积物的成分、埋藏地的温度有关,一般深度 1~100m,时间 1千年~1百万年之间;某些特殊条件下不用埋藏,直接在几十年内迅速完成固结成为岩石的过程。

凝结形成岩石的过程中,主要有以下几个作用。在上覆压力作用下,整体的土壤沉积物体积不断缩小,孔隙之间的水不断排出,孔隙被不断压缩变小,逐渐致密固结形成岩石。压溶作用,在压力作用下,物质溶解度加大,汽水中大量二氧化碳就是这样加进去的,沉积物或沉积岩发生局部溶解,为后续的胶结阶段做准备。胶结作用,在沉积物成岩过程中,溶解于孔隙水中的化学物质在微生物等作用下成为碳酸盐、硅质、铁质、粘土、长石、石膏、重晶石及自生盐类等胶结物,将较为松散的沉积颗粒粘结成岩石。

​不得不说大自然的造化神奇,在时间的见证下,沧海可以变为桑田,桑田又有可能转变成一片汪洋。与此同样的,岩石会不断的在各种作用下侵蚀风化变成土壤,土壤则会又慢慢的重新凝结成岩石。草木也是枯荣交替着……一切如同轮回一样。

或许在大自然中,轮回也是一种基本法则,新的个体诞生,旧的个体逝去!

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张明波.沉积岩的形成过程[J].黑龙江科技信息,2014,(13):87-88. DOI:10.3969/j.issn.1673-1328.2014.13.099.

郭少婷.碎屑沉积岩的形成和演化[J].建材与装饰,2018,(23):224. DOI:10.3969/j.issn.1673-0038.2018.23.185.

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