<h1 class="pgc-h-arrow-right">9.識别沉積環境</h1>
通過觀察地層，我們能否描繪出沉積環境的特征？為了确定沉積環境，地質學家，像犯罪現場調查員一樣，尋找線索：偵探尋找指紋和血迹來确定罪犯，而地質學家則檢查顆粒大小、成分、分類、沉積結構和化石(埋藏在沉積物中的生物的遺迹)來确定沉積環境。每一個環境都會在地層中留下不同的指紋：
<h1 class="pgc-h-arrow-right">9.1陸地沉積</h1>
我們在探索沉積環境時，首先考慮那些從海岸向内陸發展的環境，這樣它們就不會受到海潮和海浪的影響。這些非海洋環境，或陸地沉積環境，包括旱地、湖泊、溪流和沼澤。
通常，地表水或地下水中的氧與陸地沉積物中的鐵發生反應，産生類似鐵鏽的氧化鐵礦物，使沉積物整體呈紅色。地質學家非正式地将這種色調的地層稱為紅層。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">9.1.1冰川沉積</h1>
如果我們在高山上旅行，或者去極地地區，那裡的天氣非常寒冷，冬天聚集的雪比融化的雪多，我們會發現冰川在增長并緩慢地流動。冰川可以攜帶各種沉積物：從粘土大小到巨石大小，從鄰近的懸崖掉落到冰川上，或者從底部或側面的地面剝蝕。
當冰川融化時，其中或上面的沉積物形成冰川碛物。由于冰不會按大小來分類沉積物，是以其中通常含有較大的碎屑，碎屑随機分布于泥岩或粉砂岩中。這種岩石叫做混雜陸源沉積岩。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">9.1.2山澗沉積</h1>
越過冰川的盡頭，我們進入了一個從山谷中奔流而下的湍急的河流領域。湍急的水流帶着巨大的碎屑，這些碎屑被磨成圓形。當水流減緩時，鵝卵石和大石頭會沉澱下來，而河流會把泥沙帶到下遊更遠的地方。當岩化作用後，溪流礫石變成礫岩。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">9.1.3沖積扇沉積</h1>
當我們到達一個山前時，湍急的溪流流進平原，水流變慢，導緻沉積物堆積。在幹旱地區，這種堆積會形成一個被稱為沖積扇的楔形堆積，由砂礫組成。沖積扇的特砂中可能含有尚未風化成粘土的長石顆粒，是以沖積扇沉積物在岩化後變成長石砂岩和礫岩。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">9.1.4沙丘沉積</h1>
在非常幹燥的氣候條件下，很少有植物生長，是以地面暴露在風中。流動的空氣會形成沙丘，沙丘由分選良好的、圓形的沙子組成。如果被埋藏，這些沙丘變成厚的交錯層狀砂岩。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">9.1.5河流沉積</h1>
河流輸送礫石、沙子、淤泥和泥漿。較粗的沉積物沿着河床翻滾，聚內建交錯層，而較細的沉積物則在水中漂移。這些細小的沉積物沿着河岸或在泛濫平原沉澱。河流沉積物形成砂岩、粉砂岩和頁岩(或泥岩)。
一般來說，較粗的沉積物聚集在河道中，周圍是一層層細粒的泛濫平原沉積物。在橫剖面上，河道沉積呈透鏡狀。這些沉積物中的頁岩可能含有泥裂。地質學家通常将河流沉積物稱為沖積物(源自拉丁語fluvius，意為河流)。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">9.1.6湖泊沉積</h1>
甯靜的湖泊近岸水不能搬運粗大的沉積物，是以隻有細微的粘土到達湖心，在那裡沉積在湖床上形成淤泥。是以，湖泊沉積物變為細層狀頁岩。在湖泊三角洲中，礫石通常聚集在靠近岸邊的水準層上，沙子聚集在離岸傾斜床上，淤泥聚集在湖心水準層上。
冰川沉積；山澗沉積；加利福尼亞州死亡谷的沖積扇沉積；巴西的沙丘；河道沉積；堆積在湖床上的層壓泥
三角洲的橫截面，在河流進入湖泊的地方形成。不同類型的沉積物在三角洲的不同地區堆積
<h1 class="pgc-h-arrow-right">9.2海洋沉積物</h1>
沿着海岸、淺海和深海有多種沉積環境出現。所有這些環境都是海洋沉積環境的類型。在特定的海洋環境中的沉積物取決于水深、波浪能和水溫，以及是否存在石英和粘土的碎屑。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">9.2.1海洋三角洲沉積</h1>
在河流入海的地方，可以形成一個巨大的海洋三角洲。這樣的三角洲比我們之前提到的湖泊三角洲更複雜，因為海洋三角洲擁有多種沉積環境，包括沼澤、河道、泛濫平原和海底斜坡。随着時間的推移，海平面的變化會導緻這些環境的位置發生變化。是以，海相三角洲産生多種類型的沉積岩。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">9.2.2沿海碎屑沉積</h1>
洋流和海浪沿着海岸線運送沙子，沙子在海浪中來回沖刷，形成良好的分類性和圓滑度。海岸的坡度很平緩，形成了寬闊的潮灘，在那裡積滿了波紋狀的淤泥床，在受海浪保護的瀉湖裡，淤泥會沉澱下來。
在近海，海水很深，波浪能量對海底影響不大，淤泥和泥就會堆積起來。沉積物上或沉積物中可能有大量的生物，但因為水是靜止的，是以表面沒有波紋。是以，如果你發現了分選良好的砂岩，以及含有海相化石的粉砂岩和頁岩，你看到的就是沿海和淺海的碎屑沉積物。
沿海岸形成的大流型三角洲是多種沉積環境的綜合體
<h1 class="pgc-h-arrow-right">9.2.3沿海碳酸鹽沉積</h1>
在相對沒有沙子和粘土的淺海環境中，溫暖、清澈、富含氮元素的水可以容納大量産生碳酸鹽貝殼的生物體。附近的海灘聚集由小貝殼碎片組成的沙子，瀉湖積累碳酸鹽泥，在暗礁上，生物，如珊瑚，建立固定的碳酸鹽礦物丘。離暗礁越遠，暗礁碎片就會形成一圈。淺水碳酸鹽岩環境的産物被埋藏後會形成含化石的石灰岩和泥晶岩。
碳酸鹽珊瑚礁沿着海水清澈溫暖的海岸線形成
暗礁環繞的熱帶島嶼
<h1 class="pgc-h-arrow-right">9.2.4深海中沉積</h1>
在遠離陸地的深海平原上，隻有細黏土和浮遊生物提供沉積物的來源。粘土最終沉澱在海底深處，形成細粒的層壓泥岩。浮遊生物貝殼沉積并岩化形成燧石或白垩。是以，泥岩、白垩或層狀燧石的沉積表明了一個深海沉積環境。
微小的浮遊生物外殼由碳酸鹽礦物組成；英格蘭東南部的白色白垩崖由80Ma前的碳酸鹽浮遊生物殼組成
<h1 class="pgc-h-arrow-right">10.沉積盆地的起源和演化</h1>
地球表面的沉積層厚度變化很大。如果你站在加拿大中南部，你會發現自己身處形成在10億年前的火成岩和變質岩基底上，而沉積岩将無處可尋。但如果你站在德克薩斯州的南部海岸，你必須鑽透15公裡的沉積層，才能到達火成岩和變質的基底。
沉積物的累積隻在某些地區形成，即地球表面下沉或經曆下沉，形成沉積物收集的窪地。地質學家把充滿沉積物的凹陷稱為沉積盆地。沉積盆地是在什麼樣的地質條件下形成的?為什麼沉積在盆地某一位置的沉積物的特征會随着時間而改變?我們必須考慮闆塊構造理論和海平面的變化來尋找答案。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">10.1為何會形成沉積盆地？</h1>
地質學家在闆塊構造理論的背景下區分不同類型的沉積盆地：
沉積盆地的環境
<h1 class="pgc-h-arrow-right">10.1.1裂谷盆地</h1>
在大陸裂谷中，岩石圈在水準上伸展，在垂直上變薄的，地殼沿斷層向下滑動，形成以狹窄山脊為邊緣的低槽。這些充滿沉積物的槽稱為裂谷盆地。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">10.1.2被動邊緣盆地</h1>
被動大陸邊緣，是大陸邊緣而不是闆塊邊界。它們是在大陸裂谷作用完成和一個新的洋中脊形成後形成的。在裂谷事件中拉伸和加熱的大陸地殼慢慢冷卻并下沉，形成了被動邊緣盆地。這些盆地的範圍從150km到400km寬，充滿了各種類型的海洋沉積物。被動緣盆地的頂面為大陸架。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">10.1.3陸内盆地</h1>
大陸内部碗狀凹陷稱為陸内盆地。它們可能是在前寒武紀晚期大陸經曆了不成功的裂谷作用的地方形成的，因為當裂谷作用停止時，裂谷和周圍大陸冷卻和沉降。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">10.1.4前陸盆地</h1>
在大陸碰撞中或闆塊聚合邊界互相作用中沿着造山帶邊緣，大塊的岩石将斷層推上大陸表面。這些岩塊的重量向下推到岩石圈的表面，在靠近山脈的地方形成一個楔形的凹地，其中充滿了從山脈侵蝕而來的沉積物。前陸盆地中沉積着河流和三角洲地層。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">10.2海進和海退</h1>
當相對海平面上升時，海岸線向内陸移動，這個過程稱為海進;當相對海平面下降時，海岸線向海洋移動，這個過程稱為海退。海進和海退影響一個地區的沉積環境。海進和海退過程可以形成一大片沉積物，這些沉積物不是同時沉積的。在地質曆史上，陸地曾被廣泛淹沒，之後海平面下降，這些地區又變成了旱地。是以，我們在大陸内部地層中可以發現海進和海退的記錄。
海進和海退對沉積序列的影響
<h1 class="pgc-h-arrow-right">10.3地下的改變:成岩作用</h1>
我們讨論了岩化的過程，通過這種過程沉積物變硬成岩石。岩化是地質學家稱為成岩作用的更廣泛過程的一個方面。這個術語不僅包括将沉積物轉變為沉積岩的所有實體、化學和生物過程，而且包括在沉積岩形成後改變其特征的過程。
在沉積盆地中，地層可以埋藏得很深。是以，這些岩石承受高壓和高溫，并與溫暖的地下水接觸。在這種條件下的成岩作用會引起化學反應，在岩石中産生新的礦物，也會導緻現有的膠結物的溶解和新膠結物的沉澱。
當地質學家使用成岩作用這個術語時，他們指的是發生在沉積岩中，并不會産生在變質岩中發現的結構和礦物的過程。從成岩作用到變質作用的漸變過程發生在溫度200~300℃之間。下一部分，我們将進入真正變質的領域。