[科普中國(guó)]-沉泥積層

沉泥積層是指惰性膜沉積在石英砂粒外圍的物質(zhì)。沉泥積層有細(xì)粒物質(zhì)、死粘土和灰分，牢固地聚集在砂粒上形成一層不平的外表層，使砂粒流動(dòng)性能降低，型砂傳遞能量的效率減小，砂型緊實(shí)度不勻。

沉泥積層來(lái)源有大小河流攜帶到海中的土壤和基巖物質(zhì)。在冰川溶化期，這種基巖物質(zhì)就被帶入大海，或者被風(fēng)吹送到海中去。沉泥積層的其他來(lái)源是火山灰與熔巖、貝殼與生物骨骼、在海水中形成的化學(xué)沉積物以及宇宙塵埃等。1

概念地表的巖石，經(jīng)風(fēng)化、剝蝕成巖屑，又經(jīng)搬運(yùn)、沉積而形成的沉積物；在沉積物未壓緊硬結(jié)成巖石之前，呈現(xiàn)的松散狀態(tài)，稱為沉泥積層，即“土”。

沉泥積層也可以指惰性膜沉積在石英砂粒外圍的物質(zhì)。沉泥積層有細(xì)粒物質(zhì)、死粘土和灰分，牢固地聚集在砂粒上形成一層不平的外表層，使砂粒流動(dòng)性能降低，型砂傳遞能量的效率減小，砂型緊實(shí)度不勻。沉泥積層比重比石英比重(2.65)要小。故型砂中沉泥積層的積累是否已經(jīng)超過(guò)規(guī)定極限，可以從型砂試驗(yàn)的變化中看出來(lái)。沉泥積層不但裹附在砂粒上，同時(shí)也在煤粉分解物的焦粒上出現(xiàn)。沉泥積層使型砂水分需要量增加，燒結(jié)點(diǎn)降低，鑄件粘砂。1

內(nèi)容在近幾十年間，海洋地質(zhì)學(xué)研究的主要對(duì)象除了底形以外就是上層沉積。根據(jù)“挑戰(zhàn)者”號(hào)調(diào)查(1872年)的資料，PeHap等科學(xué)家對(duì)沉積(主要是深海沉積)給出了首次分類。

在深海沉積中，他們劃分出了紅粘土和生物沉積軟泥——放射蟲(chóng)軟泥、硅藻軟泥、抱球蟲(chóng)軟泥和翼足類軟泥，在陸源沉積中，劃分出了青泥、紅泥、綠泥以及沙；在近岸陸源沉積中劃分了石塊、卵石、礫石、沙和軟泥。這種分類的各個(gè)術(shù)語(yǔ)一直延用至今。

在現(xiàn)代文獻(xiàn)中，海底沉積分為兩個(gè)基本范疇為半深海沉積和深海沉積。半深海沉積分布在大洋的邊緣，這主要是陸源粘土質(zhì)沉積，局部地區(qū)還伴有火山碎屑混合物。深海沉積——大洋沉積包括其他各種類型的沉積。這兩種沉積的主要區(qū)別在于水中懸浮的陸源物質(zhì)的積累速度。半深海沉積堆積得相當(dāng)快。在沉積中埋有有機(jī)物，并且當(dāng)微生物分解有機(jī)物時(shí)消耗氧和形成環(huán)境的還原條件。例如，在日本海的柱狀沉積樣品中，上部氧化層和下部還原層之間的分界通常位于15～20厘米深處。這種分界都明顯地存在，因?yàn)樗c氧化層的“暖”色調(diào)(淺棕色的、淡黃色的等等)向還原層的“冷”色調(diào)(灰色的、淡藍(lán)色的、淡綠色的)的過(guò)渡相合，這種情況與鐵的形態(tài)有關(guān)系。深海沉積是酸性的。從19世紀(jì)以求，就按照這種特征傳統(tǒng)地劃分深海區(qū)與半深海區(qū)沉積問(wèn)的分男。例如，PeHap等科學(xué)界在1891年分出了海洋周圍的“藍(lán)軟泥”和海盆的“紅粘土”。

沉泥積層來(lái)源有大小河流攜帶到海中的土壤和基巖物質(zhì)。在冰川溶化期，這種基巖物質(zhì)就被帶入大海，或者被風(fēng)吹送到海中去。沉泥積層的其他來(lái)源是火山灰與熔巖、貝殼與生物骨骼、在海水中形成的化學(xué)沉積物以及宇宙塵埃等。

覆蓋洋度的沉泥積層厚度介于0～4000米之間，而且在深水海盆沉積可能更厚一些，整個(gè)世界海洋沉積的平均厚度為300米。

大粒度石英與石灰質(zhì)沉泥積層通常是白色與淺色的。含鐵或錳的軟泥通常具有較深顏色——紅色、天藍(lán)色與綠色。在水交換微弱的海灣或海濱常發(fā)現(xiàn)黑泥。2

特點(diǎn)世界大洋整體或其各大區(qū)沉泥積層的最主要特點(diǎn)只在為數(shù)不多的著作中曾加論述。л.З.列文和B.E.哈茵最先嘗試建立世界大洋沉積一火山巖系厚度分布及地層體積示意圖。從示意圖可以看出，沉泥積層的特點(diǎn)是：厚度和產(chǎn)狀的分布極為復(fù)雜，地層范圍和建造組成變化多端，而古生代后沉積占優(yōu)勢(shì)。只是在太平洋底，平緩產(chǎn)出的沉積物才以薄蓋層覆蓋洋殼“玄武巖層”。在世界大洋的其余部分，沉積物充填形成于聯(lián)合古陸地殼不同演化階段的不同成因類型沉積盆地。這些盆地屬于五種基本構(gòu)造類型：地槽凹陷，次生地槽山間凹陷，造山期山間凹陷，克拉通邊緣拗陷，大洋邊緣拗陷。

地槽凹陷、造山期凹陷、克拉通邊緣拗陷以及許多次生地槽凹陷都與太平洋活動(dòng)帶和地中?；顒?dòng)帶的邊緣海及內(nèi)海有聯(lián)系。環(huán)繞太平洋(島弧)、印度洋、大西洋和北冰洋以及南極洲分布的，或?yàn)槌梢驅(qū)儆诤I地槽的大洋邊緣拗陷，或?yàn)榻橛诘湫痛笱筮吘夀窒莺涂死ㄟ吘夀窒葜g的過(guò)渡亞類型。后者見(jiàn)于北冰洋和南極洲的邊緣。

與地殼演化的總進(jìn)程相適應(yīng)，在世界大洋的不同地區(qū)沉泥積層的厚度及其地層體積也是各不相同的。2

分類沉泥積層根據(jù)其形成原因，地點(diǎn)，成分等主要可分為以下類型：

①****湖泊的沉泥積層

湖泊有淡水湖和咸水湖之分。淡水湖的湖岸地區(qū)的沉積物，主要以礫石、砂土或輕亞粘土為主；在湖心地區(qū)，主要以粘性土和淤泥為主；湖岸一般地質(zhì)條件較好，但是為了環(huán)境保護(hù)，不宜在湖建廠。成水湖的沉積物，以石膏，巖鹽及碳酸鹽類為主，巖層性質(zhì)復(fù)雜，在沉積物中夾有淤泥層，地基條件很差。1

②****沼澤沉泥積層

沼澤沉泥積層主要是以腐朽植物的殘余堆積而成，有的有明顯的植物纖維，一般它是由淤泥和淤泥土質(zhì)以及部分粘土和細(xì)砂組成，它具有不規(guī)則的層理泥炭的有機(jī)物質(zhì)含量達(dá)60%以上，泥炭的含水量達(dá)100%以上，壓縮性很大，選廠時(shí)應(yīng)避開(kāi)它。若避不開(kāi)時(shí)，就要加強(qiáng)排水措施，或挖去泥炭層、或打樁到堅(jiān)硬基層上?？傊槊髑闆r，采取措施。1

③****海相沉泥積層

海洋一般分為四個(gè)區(qū)帶：海岸帶，水深為0至20米，是海水高低潮之間的地帶；大陸架即淺海帶，水深為20至200米；大陸坡次深海帶，水深為200至3000米；深海帶，水深為3000至6000米。很久以前不少國(guó)家已經(jīng)在利用海岸帶建廠，所以在此主要介紹海岸帶的沉泥積層。海岸帶的沉積物，主要是粗碎屑及砂組成，粗碎屑物的厚度不大，具有交錯(cuò)層理，物質(zhì)純潔而均勻，較緊密，但是在河流人海口處，常有淤泥沉積。海岸帶的沉積物，在垂直和水平方向變化較大，在勘探時(shí)要求探點(diǎn)布置密些。

海岸的穩(wěn)定性也要特別注意，海浪沖擊海岸要求巖石堅(jiān)硬、巖層坡度平緩，最好是水平，若巖層坡度大或者成垂直，就容易產(chǎn)生滑坡和崩塌。為了使海岸不受海浪沖擊，可作突堤、防浪堤和海塘等。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李雪梅 - 副教授 - 西南大學(xué)