碎屑物质在长距离搬运过程中,由于颗粒间的碰撞和摩擦,流体对颗粒的分选作用,以及持续进行的化学分解和机械破碎,使得矿物成分、粒度、分选性和外形都要发生变化。
(一)矿物成分上的变化
由于搬运过程中的化学分解、破碎和磨蚀作用,随着搬运距离增长,不稳定组分如长石、铁镁矿物等就会逐渐减少,而稳定组分如石英、燧石等含量就会相对增加。
搬运过程中的破碎和磨蚀作用对矿物成分的影响,许多学者作了研究。一般来说,软的、耐磨性低的、易劈开破碎的矿物,容易磨损甚至消失;反之,就易于保存而含量相对增加。重矿物随远离侵蚀区,其含量明显减少。
(二)粒度和分选性的变化
粒度是指碎屑颗粒的大小。分选性是指颗粒大小趋向均一的程度。随搬运距离的增长,沉积颗粒愈来愈细。河流上游因距离近,河床中只有较粗的物质;下游搬运距离远,河床中的物质则较细。另外,磨蚀和破碎作用不断使颗粒变小,随着搬运距离的加大,使细小的颗粒不断增加。随着搬运距离的增加,颗粒分选程度也愈来愈高,即颗粒大小越趋向于一致。但分选性还与粒度有一定关系,即愈趋向于细砂级,分选就愈好。因为细砂最活跃,易于沉积也易于搬运,因此可以受到不止一次的分选作用。应该注意,分选性与营力的性质有密切关系,风积物分选性好,而冰碛物分选性极差。因此,分选性是判定沉积物成因的重要标志。
(三)圆度和球度的变化
圆度是指碎屑颗粒在搬运过程中,棱角磨损而接近圆形的程度。球度则是碎屑颗粒接近于球形的程度。由于磨蚀作用,随着搬运距离的增长,圆度和球度一般是愈来愈高。特别在搬运初期,圆化较为迅速。破碎作用的存在,可部分地抵销颗粒的圆化。碎屑颗粒的圆化还受到矿物物理性质、搬运方式等因素的影响。硬度低者易于磨圆,粒状矿物易于磨圆。推移、跃移易使颗粒圆化,悬移难使颗粒圆化,载移则不能使颗粒圆化,故冰碛物多为棱角状。