碎屑的搬运完整版.pptx

物质搬运和沉积的方式：

机械搬运和沉积：被搬运的物质—碎屑物质、新生成矿物

搬运方式—滑动、滚动、跳跃和悬浮。滑动、滚动和跳跃又称推移搬运或床沙搬运；悬浮搬运又称悬移搬运。

化学搬运和沉积：被搬运物质—溶解物质

搬运方式—真溶液、胶体溶液或络合物。

生物搬运和沉积：被搬运物质—溶解物质、内源粒屑物质及部分粘土物质

搬运方式—生物生理作用、生物物理作用、生物化学作用。;考察实际流体时，我们可以设想将流体的一小部分与其他部分分割开来，然后考察作用于其上的各种力，跟踪它的运动过程，并了解这些力是如何起作用的．

为使分析更加具体，我们可以(当然是在极为夸大的情况下)将此种质点设想成一立方体．作用于此立方体上的力有许多种，但可归纳为体积力和表面力；

(1)体积力(超距作用)

重力

电力

电磁力

(2)表面力(直接接触作用)

法向应力(压力)

剪切力或切向应力(粘性摩擦力)

;当不同流体单元之间或流体与固体之间存在相对运动时，就有剪应力出现．剪应力的产生，是由于实际流体都具有粘性，即具有“稠密性”，有抗拒形变的能力，流体质点能够发生明显的形变，甚至比泡沫橡皮之类物质还容易变形．但象橡皮一样，流体质点也会抵抗形变，固体的抵抗力取决于形变量，而流体的抵抗力取决于形变速率，代表抵抗能力大小的特性称为粘性。;牛顿内摩擦定律

对于运动的流体，当流体质点间存在相对运动时，由于流体的粘性作用，在流体内部流层之间会出现成对的切力，称为内摩擦力。

17世纪牛顿通过牛顿平板实验研究了流体的粘性。下图即为牛顿平板实验装置，下板固定，上板可动，且平板面积有足够大，可以忽略边缘对流体的影响。其中;h为两平板间的距离，A为平板面积。

若对上板施加力F，并使上板以速度U保持匀速直线运动，则内摩擦力T=F。通过牛顿平板实验得出：

因流体质点粘附于固体壁上，故下板上流体质点的速度为零，紧贴上板的液体质点速度为U。当h及U不太大时，板间沿法线方向的点流速可看成线性分布，即：

;所以，内摩擦力为：

此式??为牛顿内摩擦定律公式。其中：为动力粘度，表征流体抵抗变形的能力，它和密度的比值称为流体的运动粘度。

在运用牛顿内摩擦定律公式时应注意:

此式不仅适用于液体，也适用于气体。

此式表明，流体内有相对运动时，流体内就会产生内摩擦力来抗拒此相对运动。

切应力τ的大小与流体的粘性以及沿运动垂直方向上的速度梯度du/dy成正比。;一、流体的基本知识;2.层流、紊流和雷诺数;层流和紊流的力学性质及对沉积物的搬运和沉积特点是不同的。

紊流不仅具粘滞切应力，而且还有流体质点的紊乱流动而引起的附加切应力(或称惯性切应力)。而层流只有粘滞切应力。因此紊流的搬运能力要强于层流。紊流还有扬举作用，这是使沉积物呈跳跃和悬浮的主要因素。;层流的意义？;3.缓流、急流和佛劳德数;在水力学中用佛劳德数来衡量：

;在沉积学范畴中牵引流是最常见的，例如，含有少量沉积物的流水(包括河流、海流、波浪流、潮汐流以及六十年代中期提出来的等深流等)和大气流。

随着流体中碎屑颗粒数量的不断增加，逐渐向着重力流过渡，例如，水中浓集有大量沉积物的浊流、泥石流等都属沉积物重力流。

牵引流和沉积物重力流在流体力学性质、沉积物的搬运方式和驱动力、流体与沉积颗粒之间的力学关系等方面都有显著差异，亦即它们的沉积机理是不一样的，从而形成的沉积物也有各自的特点。;二、碎屑颗粒在流水中的搬运和沉积作用;1.碎屑颗粒在水中的受力分析;2.碎屑颗粒的搬运方式及特点;3.机械沉积作用

处于搬运状态的碎屑物质，在一定的条件下，主要是当流水的动力不足以克服碎屑的重力时，碎屑物质就会沉积下来。;

②斯托克公式只有在静水或层流条件下才适用。

③斯托克公式是在假定颗粒为球形的情况下求得的，假如颗粒不是球形，其沉速有所不同。实验证明，假设球形颗粒的沉速为100，则椭球形颗粒的沉速为84～61，立方体为74，长柱体为50，片状颗粒为80～38；

④碎屑颗粒在静水中下沉速度与其相对密度成正比；;

碎屑物质在流水中的搬运和沉积，流速和颗粒大小之间的关系最为关键。;4.搬运过程中碎屑物质的变化;在某一沉积环境（或某一地段）中，当流入水动力大于流出水动力时，在该环境中沉积下来的最大和最小碎屑的粒径，将分别对应于流入和流出的水动力，更大的碎屑不会被带入，更小的碎屑则会被带出该环境，也就是说，只有一定粒度范围的碎屑才会在该环境中沉积或静止下来。碎屑颗粒的粒度大小与环境的水动力大小相对应，而碎屑颗粒大小的均匀程度则随环境水动力的稳定性相一致。