第二十三章重力流沉积及沉积相

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1、第二十三章重力流沉积及沉积相§23-1沉积物重力流形成的基本条件和类型一、形成条件●沉积物重力流属于非牛顿流体，其搬运和沉积作用不服从牛顿内摩擦定律。●重力流搬运的驱动力——主要是重力；因此沉积物重力流属于再搬运沉积体系，●它的发生地点——主要是海底或湖底的斜坡地带。沉积物重力流的形成条件1．足够的水深——是重力流沉积物形成后不再被冲刷破坏的必要条件。▲一般认为1500～1800m，最小水深100m（Klein认为是80m）。最深达8000m（美国加利福尼亚岸外蒙特里深海扇）。▲足够的水深是相对的，海洋与湖泊有较大差异。▲其形

2、成水深必须在风暴浪基面以下。2．足够的坡度角是造成沉积物不稳定和易受触发而作块体流运动的必要条件。▲一般认为，最小坡度角为3°～5°。但密西西比河三角洲的海底滑塌坡度角仅有0.5°；▲重力流的密度对坡度有明显的补偿作用（Lüthi，1981）。我国中、新生代断陷湖盆陡岸或缓岸都有重力流沉积物形成。计算结果表明，形成重力流的最小坡度角2°～3°即可，只要重力流与湖水之间有足够密度差，就具备了形成重力流的充分条件。3．充沛的物源——是形成沉积物重力流的必要条件。洪水注入的碎屑物质火山喷发的喷溢物质沉积物重力流物质来源浅水的碎屑物质

3、碳酸盐岩物质物源成分——决定重力流沉积物类型。随物源成分的变化，重力流沉积物类型也有规律地变化，如陕西洛南上张湾罗圈组重力流沉积物：上部的浊流碳酸盐减少下部的碎屑流和颗粒流陆源碎屑增多4．一定的触发机制▲重力流沉积物的形成——属于事件性沉积作用。▲起因于一定的触发机制洪水地震海啸在巨浪等阵发性因素风暴潮火山喷发直接或间接诱发下块体流除洪水密度流直接入海或入湖外，大多数斜坡带沉积物→必须达一定厚度和重量→经滑动、滑塌等触发机制→才能形成大规模沉积物重力流。二、基本类型1．海相沉积物重力流米德尔顿等(MiddletonandHam

4、pton，1973，1976)按支撑机理把沉积物重力流→泥石流(或碎屑流)、颗粒流、液化沉积物流和浊流4个类型。●纳丁等(Nardinetal.，1979；kruitl975)认为，无论陆源碎屑型或内源碳酸盐型沉积物重力流，从岩崩、滑坡、块体流到流体流，在力学性质上均可构成弹性、塑性、粘性块体运动过程的连续统一体。将沉积物重力流划分为：●泥石流——水和粘土杂基支撑的块体流；●碎屑流——含水的砾石级碎屑碰撞和杂基联合支撑的块体流；●颗粒流——含水的砂级颗粒碰撞支撑的块体流和流体流；●液化沉积物流——超孔隙压力支撑砂级颗粒的流体流

5、；●浊流——水、泥、砂等近于均匀混合由湍流支撑的浑浊流。它们是统一机制下的连续统一体，是沉积物重力流不同阶段的演化产物。2．陆相沉积物重力流从不同角度可归纳如下各种类型（据赵澄林等，1988）：1）按物源：陆源碎屑型、碳酸盐碎屑型、火山碎屑型。2）按机制：洪水型、滑塌型、火山喷发型。3）按组构：泥石流、碎屑流、颗粒流、液化沉积物流、浊流。4）按形态：扇形体系包括近岸水下扇、湖底扇。5）沟道或槽谷体系包括横向、纵向、拐弯水道重力流。6）层状或带状体系包括阶地、深水平原浊流沉积。§23-2重力流沉积物（岩）的基本特征一、岩石学特征

6、●广义的浊积岩：指形成于深水沉积环境的各种类型重力流沉积物及其所形成的沉积岩的总和。●按成因和组构特征又将重力流沉积物→若干岩类，每一岩类又有其各自的成分、结构、构造特征。●目前较为通用的分类方案是由沃克（Walker，1978）根据海洋深水碎屑岩相中提出来的，概括为：典型浊积岩和非典型浊积岩两类。也适于湖泊深水碎屑岩相。1.典型浊积岩指具有不同段数鲍玛层序或序列的浊积岩（Bouma，1962）。一个完整的鲍玛层序是由五或六个段组成，自下而上顺序如下：F段—深水页岩段：为远洋深水沉积的页岩或泥灰岩、生物灰岩层，含深水浮游化石，

7、显微细水平层理，与上覆层为突变或渐变接触。实际上F段也已不属于浊流沉积。但它是判断深水浊流沉积的重要标志，有时与E段难于区分，合并在一起统称E段。E段—泥岩段：为块状泥岩，E、D段有时不好区分，两者均属低密度重力流沉积。鲍玛没有划分出这个段，他的E段指的是深水非浊流沉积段，以及F段。D段—上平行纹层段：由泥粉和粉泥组成，具断续平行纹层。若C段作底，则为清楚的界面。它是由薄的边界层流造成的，厚度不大。C段—流水波纹层段：粉砂为主，有细砂和泥质，呈小型流水型波纹层理和上攀波状层理，常见包卷层理、泥岩撕裂屑和滑塌变形层理，这表明流水

8、改造和重力滑动的复合作用（有人认为A、B段后，浊流转为低密度流，出现了牵引流水流机制所致层理）。C、D段连续过渡；C段作底，则突变，底具冲刷面及各种印模构造。B段—下平行纹层段：比A细(多细、中砂)，含泥质显平行纹层(粒度、片状炭屑、长形碎屑定向分布所致，层面见剥离线理)，粒