深水重力流沉積 六節(jié)

1、深水深水異地異地沉積沉積重力流沉積重力流沉積深水牽引流沉積深水牽引流沉積等深流沉積等深流沉積內(nèi)波、內(nèi)潮汐沉積內(nèi)波、內(nèi)潮汐沉積 深水異地沉積深水異地沉積是指海洋（或湖泊）深水區(qū)是指海洋（或湖泊）深水區(qū)經(jīng)橫向搬運(yùn)而形成的沉積，它通常比原地垂直經(jīng)橫向搬運(yùn)而形成的沉積，它通常比原地垂直降落沉積的粒度粗。降落沉積的粒度粗。一、概述一、概述 沉積物重力流沉積物重力流是指在重力作用下發(fā)生流動是指在重力作用下發(fā)生流動的彌散有大量沉積物的高密度流體。它常被簡的彌散有大量沉積物的高密度流體。它常被簡稱為稱為沉積物流沉積物流或或重力流重力流，也稱其為，也稱其為塊體流塊體流。 重力流重力流并并不是特定沉積環(huán)境的產(chǎn)物不

2、是特定沉積環(huán)境的產(chǎn)物，而是，而是一種特定流體所形成的沉積物及其組合類型，一種特定流體所形成的沉積物及其組合類型，可出現(xiàn)在可出現(xiàn)在湖泊湖泊、沖積扇沖積扇中，但主要出現(xiàn)在中，但主要出現(xiàn)在半深半深海海、深海深海中。中。第六節(jié)第六節(jié) 深水重力流沉積深水重力流沉積( Deep-water Gravity Flow ）u足夠的水深足夠的水深 u足夠的坡度足夠的坡度 u充沛的物源充沛的物源 u一定的觸發(fā)機(jī)制一定的觸發(fā)機(jī)制 二、二、形成的基本條件形成的基本條件重力流的搬運(yùn)過程重力流的搬運(yùn)過程（據(jù)（據(jù)Kruit et al，1975） 足夠的水深：足夠的水深：l一般水深為一般水深為15001800m，最小，最小

3、100m，最深，最深8000ml足夠水深是相對而言的，海洋中與湖泊中有足夠水深是相對而言的，海洋中與湖泊中有較大差異較大差異l足夠的水深確保重力流沉積物足夠的水深確保重力流沉積物不被沖刷改造不被沖刷改造，必須必須在風(fēng)暴浪基面以下在風(fēng)暴浪基面以下足夠的坡度：足夠的坡度：l一般認(rèn)為最小坡度為一般認(rèn)為最小坡度為35l重力流的密度對坡度有重力流的密度對坡度有補(bǔ)償作用補(bǔ)償作用，只要有足，只要有足夠的密度差，最小坡度為夠的密度差，最小坡度為23即可即可l足夠的坡度是造成足夠的坡度是造成沉積物不穩(wěn)定沉積物不穩(wěn)定和和易受觸發(fā)易受觸發(fā)而作塊體流運(yùn)動的必要條件而作塊體流運(yùn)動的必要條件充沛的物源：充沛的物源：l洪水

4、注入的碎屑物質(zhì)洪水注入的碎屑物質(zhì)l火山噴發(fā)的噴溢物質(zhì)火山噴發(fā)的噴溢物質(zhì)l淺水的碎屑物質(zhì)淺水的碎屑物質(zhì)l碳酸鹽物質(zhì)碳酸鹽物質(zhì) 物源的成分決定重力流沉積物類型。物源的成分決定重力流沉積物類型。一定的觸發(fā)機(jī)制：一定的觸發(fā)機(jī)制：洪水、地震、海嘯、巨浪、風(fēng)暴潮、火山噴發(fā)洪水、地震、海嘯、巨浪、風(fēng)暴潮、火山噴發(fā) 1.按照按照物質(zhì)成分物質(zhì)成分可分為：硅質(zhì)碎屑重力流、可分為：硅質(zhì)碎屑重力流、碳酸鹽重力流、火山碎屑重力流等。碳酸鹽重力流、火山碎屑重力流等。 2.按照按照形成場所形成場所可分為：海洋重力流、湖可分為：海洋重力流、湖泊重力流、陸地重力流等。泊重力流、陸地重力流等。 3.按照按照沉積物支撐機(jī)理沉積物支

5、撐機(jī)理可分為：碎屑流、可分為：碎屑流、顆粒流、液化流、濁流等。顆粒流、液化流、濁流等。三、三、重力重力流的分類流的分類根據(jù)力學(xué)性質(zhì)劃分的塊體搬運(yùn)類型（據(jù)根據(jù)力學(xué)性質(zhì)劃分的塊體搬運(yùn)類型（據(jù)Nardin et al.，1979）1.碎屑流（碎屑流（debris flow）沉積）沉積四、四、重力重力流沉積的類型和特征流沉積的類型和特征流體性質(zhì)：流體性質(zhì)：礫、砂、泥和水混合的高密度流礫、砂、泥和水混合的高密度流結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：泥和水混合組成雜基，砂和礫懸浮，通泥和水混合組成雜基，砂和礫懸浮，通常呈塊狀，無分選、無粒序，頂部有時可顯正常呈塊狀，無分選、無粒序，頂部有時可顯正粒序粒序運(yùn)動機(jī)制：運(yùn)動機(jī)制：依靠雜

6、基的浮力運(yùn)動依靠雜基的浮力運(yùn)動產(chǎn)狀：產(chǎn)狀：充填體（發(fā)育在水道中）、席狀充填體（發(fā)育在水道中）、席狀碎屑流沉積的層序模式碎屑流沉積的層序模式海南福山凹陷古近系流沙港組碎屑流沉積 顆粒相互碰撞產(chǎn)生分散壓力，基質(zhì)很少顆粒相互碰撞產(chǎn)生分散壓力，基質(zhì)很少（顆粒支撐顆粒支撐）。因而顆粒流要求）。因而顆粒流要求坡度陡坡度陡。顆。顆粒流規(guī)模小，在自然界中不太常見。粒流規(guī)模小，在自然界中不太常見。結(jié)構(gòu)構(gòu)造：結(jié)構(gòu)構(gòu)造：塊狀無層理塊狀無層理中下部反粒序，頂部正粒序中下部反粒序，頂部正粒序常見撕裂礫石常見撕裂礫石貧基質(zhì)，常見亮晶膠結(jié)貧基質(zhì)，常見亮晶膠結(jié)2. 顆粒流顆粒流（grain flow）沉積沉積顆粒流沉積的層序

7、模式顆粒流沉積的層序模式3. 液化流（液化流（liquefied flow）沉積）沉積構(gòu)造：構(gòu)造：通常為塊狀層理，向上為不太發(fā)育的平通常為塊狀層理，向上為不太發(fā)育的平行紋層，再向上為盤碟構(gòu)造段，有時可見泄水行紋層，再向上為盤碟構(gòu)造段，有時可見泄水管構(gòu)造。管構(gòu)造。形成條件：形成條件：快速堆積，沉積物中飽含水快速堆積，沉積物中飽含水結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：沉積物較細(xì)，以中細(xì)砂巖為主，成分成沉積物較細(xì)，以中細(xì)砂巖為主，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度都低熟度和結(jié)構(gòu)成熟度都低液化流沉積層序模式液化流沉積層序模式4. 濁流濁流（turbidity current）沉積沉積 濁流濁流是靠液體的是靠液體的湍流來支撐碎屑顆粒湍流來

8、支撐碎屑顆粒，使，使之呈懸浮狀態(tài)，之呈懸浮狀態(tài)，在重力作用下發(fā)生流動在重力作用下發(fā)生流動。n低密度濁流沉積（經(jīng)典濁積巖）低密度濁流沉積（經(jīng)典濁積巖）n高密度濁流沉積高密度濁流沉積低密度濁流沉積的層序模式低密度濁流沉積的層序模式典型濁積巖的鮑瑪序列典型濁積巖的鮑瑪序列A段段底部遞變層段底部遞變層段：主要：主要由砂巖組成，底部含礫石。下由砂巖組成，底部含礫石。下粗上細(xì)的正粒序，底面見沖粗上細(xì)的正粒序，底面見沖刷刷充填構(gòu)造和印模。充填構(gòu)造和印模。B段段下平行紋層段下平行紋層段：與：與A段為漸變關(guān)系，多為中細(xì)砂，段為漸變關(guān)系，多為中細(xì)砂，含泥質(zhì)，顯平行紋層，粒度變含泥質(zhì)，顯平行紋層，粒度變化不太明顯。

9、片狀炭屑和長形化不太明顯。片狀炭屑和長形碎屑定向分布，見剝離線理。碎屑定向分布，見剝離線理。C段段流水波紋層段流水波紋層段：以粉：以粉砂為主，有細(xì)砂和泥質(zhì)，呈小砂為主，有細(xì)砂和泥質(zhì)，呈小型流水波紋和上攀波狀層理，型流水波紋和上攀波狀層理，常見包卷層理、泥巖撕裂屑和常見包卷層理、泥巖撕裂屑和滑塌變形層理?；冃螌永?。D段段上平行紋層段上平行紋層段：由泥：由泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖組成，質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖組成，具斷續(xù)平行紋層。由薄的邊界具斷續(xù)平行紋層。由薄的邊界層流形成，厚度不大。層流形成，厚度不大。典型濁積巖的鮑瑪序列典型濁積巖的鮑瑪序列E段段泥巖段泥巖段：為塊狀泥巖，：為塊狀泥巖，仍屬低密度

10、重力流沉積。仍屬低密度重力流沉積。F段段深水頁巖段深水頁巖段：為遠(yuǎn)洋：為遠(yuǎn)洋深水沉積的頁巖或泥灰?guī)r、生深水沉積的頁巖或泥灰?guī)r、生物灰?guī)r層，含深水浮游生物化物灰?guī)r層，含深水浮游生物化石，顯微細(xì)水平層理，不屬于石，顯微細(xì)水平層理，不屬于濁流沉積，但是判斷深水濁流濁流沉積，但是判斷深水濁流沉積的重要標(biāo)志。沉積的重要標(biāo)志。典型濁積巖的鮑瑪序列典型濁積巖的鮑瑪序列高密度濁流沉積的層序模式高密度濁流沉積的層序模式砂質(zhì)高密度濁流的理想沉積高密度(S13)段和晚期低密度 一般為中粗砂級，常含一般為中粗砂級，常含細(xì)礫細(xì)礫。粗尾粒序?qū)印４治擦Ｐ驅(qū)永?、平行層理、理、平行層理、大中型交錯層理大中型交錯層理構(gòu)成鮑瑪序列

11、。構(gòu)成鮑瑪序列。u低密度濁流低密度濁流由由粘土粘土、粉砂粉砂和和細(xì)到中粒砂細(xì)到中粒砂的的質(zhì)點，由流體的質(zhì)點，由流體的湍動湍動就可以進(jìn)行懸浮搬運(yùn)，就可以進(jìn)行懸浮搬運(yùn)，與濃度無關(guān)。與濃度無關(guān)。u高密度濁流高密度濁流由由粘土到細(xì)卵石粘土到細(xì)卵石的寬廣質(zhì)點范的寬廣質(zhì)點范圍，由圍，由湍流湍流和和自身高濃度自身高濃度引起阻礙沉降作用引起阻礙沉降作用和細(xì)粒物質(zhì)的懸浮聯(lián)合搬運(yùn)，當(dāng)顆粒濃度大和細(xì)粒物質(zhì)的懸浮聯(lián)合搬運(yùn)，當(dāng)顆粒濃度大于于2030時，才變得有效。時，才變得有效。EAEAC鮑瑪系列不完整的原因：鮑瑪系列不完整的原因：u較細(xì)的段比其下較粗段具有更大的展布面較細(xì)的段比其下較粗段具有更大的展布面積（積（強(qiáng)度強(qiáng)

12、度）u后一次濁流將前一次濁流的上部系列沖走后一次濁流將前一次濁流的上部系列沖走（頻率頻率）濁積巖的鑒別標(biāo)志濁積巖的鑒別標(biāo)志 1.淺水陸源碎屑沉積與深水頁巖（或泥灰?guī)r）淺水陸源碎屑沉積與深水頁巖（或泥灰?guī)r）共生或組成韻律層。碎屑成分是陸源的、淺水的，共生或組成韻律層。碎屑成分是陸源的、淺水的，可含淺水化石、植物屑和鮞粒等，但無淺水沉積可含淺水化石、植物屑和鮞粒等，但無淺水沉積構(gòu)造（如浪成波痕、泥裂等），說明陸源碎屑濁構(gòu)造（如浪成波痕、泥裂等），說明陸源碎屑濁積巖的碎屑主要來自淺水環(huán)境，但在深水中沉積。積巖的碎屑主要來自淺水環(huán)境，但在深水中沉積。 3.有滑動及沉積物液化的證據(jù)（包卷層理、有滑動及沉

13、積物液化的證據(jù)（包卷層理、滑塌構(gòu)造和重荷模等）。滑塌構(gòu)造和重荷模等）。 4.有高密度流動的侵蝕痕有高密度流動的侵蝕痕底面印模構(gòu)造。底面印模構(gòu)造。 5.巖石顏色深，反映深水缺氧沉積環(huán)境。巖石顏色深，反映深水缺氧沉積環(huán)境。 6.粒度資料顯示遞變懸浮的沉積特點。粒度資料顯示遞變懸浮的沉積特點。 2.濁積巖常具完整及不完整的鮑瑪層序。濁積巖常具完整及不完整的鮑瑪層序。 7.單層（甚至只有幾個厘米）在大面積上分單層（甚至只有幾個厘米）在大面積上分布穩(wěn)定。布穩(wěn)定。 扇模式、槽模式、坡角楔狀體模式扇模式、槽模式、坡角楔狀體模式五、重力流沉積的綜合相模式五、重力流沉積的綜合相模式1.海底扇模式海底扇模式海底扇

14、模式海底扇模式是在對現(xiàn)代是在對現(xiàn)代海洋濁積扇形態(tài)進(jìn)行調(diào)海洋濁積扇形態(tài)進(jìn)行調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合古代查的基礎(chǔ)上，結(jié)合古代地層中的巖相特征和層地層中的巖相特征和層序研究逐步完善的。序研究逐步完善的。海底扇模式基本上也適海底扇模式基本上也適用于用于湖底扇。湖底扇。2.海槽軸向搬運(yùn)沉積模式海槽軸向搬運(yùn)沉積模式 在長形海槽盆地中，重力流進(jìn)入盆地后在長形海槽盆地中，重力流進(jìn)入盆地后沿軸向搬運(yùn)和沉積。沿軸向搬運(yùn)和沉積。 該模式主要適用于該模式主要適用于碳酸鹽碳酸鹽沉積區(qū)。由于碳沉積區(qū)。由于碳酸鹽巖臺地前緣普遍發(fā)育向深水盆地過渡的斜酸鹽巖臺地前緣普遍發(fā)育向深水盆地過渡的斜坡帶，而重力流的物源區(qū)又是沿碳酸鹽臺地邊坡帶，而重力流的物源區(qū)又是沿碳酸鹽臺地邊緣分布的線狀物源，而非點狀物源，故緣分布的線狀物源，而非點狀物源，故不形成不形成海底扇海底扇而形成而形成坡腳楔狀體坡腳楔狀體