沉积物

沉积物为任何可以由流体流动所移动的微粒，并最终成为在水或其他液体底下的一层固体微粒。沉积作用即为混悬剂的沉降过程。沉积物亦可以由风（风成过程）及冰川搬运。沙漠的沙丘及黄土是风成运输及沉积的例子。冰川的冰碛石矿床及冰碛是由冰所运输的沉积物。简单的重力崩塌制造了如碎石堆、山崩沉积及喀斯特崩塌特色的沉积物。每一种沉积物类型有不同的沉降速度，依据其大小、容量、密度及形状而定。海、海洋及湖均会累积沉积物。这些物质可以在陆地沉积或是海洋沉积。陆生的沉积物由陆地产生，但是可以在陆地、海洋或湖泊沉积。沉积物是沉积岩的原料，沉积岩可以包含水栖生物的化石。这些水栖生物在死后被累积的沉积物所覆盖。未石化的湖床沉积物可以用来测定以前的气候环境。一个流体要运送沉积物，流体所施加的床面剪应力一定要比床面临界剪应力大。超过此临界的应力后，沉积物运送的方法则由沉积物与流体的特性有关。如果一个流体如水正流动，她可以携带混悬剂。沉降速度为水流要达到运送堆积物、沉积物及低浓度的混悬剂的最低速度，用史托克定律（Stokes' Law）列出如下：而w为沉降速度，ρ为密度（下标符号p及f分别地为微粒及流体），g为自由落体的加速度，r为微粒半径而μ为流体动力黏度。此方程式只适用于微粒的雷诺数（Reynold's numbers）<1。如流动速度比沉降速度大，沉积物就会用"悬浮负载"的方式运送到下游。由于在水流的沉积物的大小波幅大，部分大体积的沉积物会在河床或溪床坐落下来，但是仍保持向下游前进。这些沉积物被称为"推移质"或"底沙"（bed load），而沉积物所经历的过程则称为“跳跃运动”（saltation），意即不停利用水流带动一段短距离，而再次坐落下来。沉积物在跳跃运动中以滚动或滑动的方式移动。跳跃运动的印记常常在坚固的岩石上保留着，并被利用作估计河水在堆积沉积物时的流动速度。沉积物的运送与沉积的平衡可以由艾克纳方程得出。此方程的重要性在于水深与斜度会影响其剪应力，从而引起地区侵蚀及堆积作用。大规模的转变如水坝的建设或拆除、海平面改变河流基准面（Base level）可以引起河流全面堆积其负载或快速侵蚀河床的底物。早期应用数学模型去模拟河流系统中的沉积物的运送在1970年代后期。其中一项应用由圣塔克鲁兹县 (美国加州)发起，模拟圣洛伦索河（San Lorenzo River）去研究径流引致的侵蚀作用及其引发的下游流域的浊度（turbidity）和推移质输送（bedload transport）。此项目被用作分析土地利用对此流域的影响。引起河道沉积物淤积的一个主要原因是热带森林的刀耕火种。当地面的植物被砍伐及烧毁一切生物后，上层土壤变得对风或水的侵蚀十分脆弱。在地球上的一些区域，整个国家的土壤都被侵蚀。例如马达加斯加正中的高原，占全国约一成地方，实际上她整个景色的植被都被完全清洗，形成的冲沟有50米深及一公里阔。轮耕是一个在世上部分地区会与刀耕火种一起使用的农业系统。以上不停供应沉积物负载给马达加斯加向西流的河流，令其河水颜色呈现深棕红色，及引起鱼类大量死亡。径流的水可以带走土壤微粒及经由陆路流动运送她们到达较低的地面或是到达承受水域。这情况下沉积物会导致土壤侵蚀。当雨水落下时冲散泥土，这现象被称为溅蚀。如果影响渗透至比较大的区域及冲刷速度是沉积物被带走的主要原因时，这现象被称为片蚀。如果因水高速流过地面带走泥土而造成大量的沟道时，这现象被称为蚀沟冲蚀。任何微粒直径约0.7毫米会在河床或溪床（Stream bed）形成可见地形特征如波痕（Ripple marks）、沙丘、层面（bedding-plane）、反沙丘（antidunes）。底形常常保留在沉积岩中，亦会被用作估计沉降流动的方向及强度。河流的主要沉积环境有：第二主要有沉积物悬浮的环境为大海及海洋。沉积物可能包含由河流及溪流供应的陆生物质或是经海洋加工的沉积物如沙。在深海，沉积物的堆积主要由生物形成，她们的贝壳在死后沉入海床。底形亦可以在海洋环境中找到，其特色受到潮汐或水流影响。海洋的主要沉积环境有：另外一个沉积环境为河流与海洋的混合，称为浊积（turbidite）系统。她成为沉积盆地（sedimentary basin）、深海平原及海沟的主要沉积物供应来源