第十八章 重力流沉积及沉积相.doc

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1、第十八章重力流沉积及沉积相第一节概述一、浊流理论的意义浊流理论的提出，可算作碎屑岩研究的一场大革命（Walker,1973）。明确提出浊流和浊流岩概念的是Johnson（1938），里程碑是1950年KuenenandMigliorini的文章《浊流是形成递变层理的原因》以及1962年鲍玛发现鲍玛层序。浊流理论解释了许多以前无法解释的现象，更找到了丰富的油气。一方面，人们认识到深海（湖）中沉积的碎屑物质是由高密度浊流搬运和堆积，因而消除了认为砂泥间互的复理石沉积是由构造垂向频繁活动而引起深水和浅水交替沉积的产物的简单

2、结论；另一方面，浊流理论还能解释某些反常现象，打破了多年来占统治地位的砾石在岸边，泥质沉积在深水的重力分异作用的概念。二、重力流简介（一）浊积岩的广义概念广义的浊积岩是泛指形成于各种深水沉积环境的各种重力流沉积物及其所形成的沉积岩的总和。水下沉积物重力流包括泥石流、颗粒流，液化沉积物流和浊流，这些我们已在前面的章节中学习过。在这里，浊流只是重力流的一种，这是浊流的狭义含义。（二）重力流沉积作用简介沉积物重力流物质可以来自峡谷长轴向岸的上端，也可来自短轴方向，又可以是多方向的。物质到达峡谷后，总是沿峡谷长轴下倾方向流动

3、。在峡谷下部，有部分最粗的砂砾沉积下来；到了峡谷出口处，由于它处于大陆斜坡到深海平原的转折处，因斜坡变缓，重力流速度骤减，大量碎屑物质在这里堆积下来形成扇状堆积体，称为海底扇；细的碎屑物质再向前搬运，在海底平原上扩散开来，形成宽广平坦的席状浊积层。可见，海底峡谷→海底扇→海底平原是重力流搬运所经的途径，也是它的不同沉积场所。总之，无论是在海洋还是在湖泊中，重力流都是沿水下斜坡或峡谷流动的、含大量砂泥并呈悬浮搬运的高密度底流。也就是说，重力流与一般水流不同，它是含大量泥、砂、砾石等碎屑物质的高密度流，这些物质呈悬浮态搬

4、运，在密度比它低的水体之下流动，而且流速很大，这是一种非牛顿流体。第二节沉积物重力流形成的基本条件和类型一、形成条件形成沉积物重力流一般需具备如下条件：（一）足够的水深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，重力流沉积的水深是1500～1800m。最小水深80～100m。但无论何种沉积环境、水体深度的大小如何，沉积物重力流的形成深度必须在风暴浪基面以下。（二）足够的坡度角足够的坡度角是造成沉积物不稳定和易受触发而作块状运动的必要条件。一般认为，最小坡度角为3～5°。我国中、新生代断陷湖盆陡岸

5、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为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。也就是说，重力流的密度对坡度有明显的补偿作用（Luthi，1981）（三）充沛的物源充沛的物源也是形成沉积物重力流的必要条件。洪水注入的碎屑物质和火山喷发—喷溢物质、浅水碎屑物质和碳酸岩物质等，都可为沉积物重力流提供物质来源。（四）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，其起因于一定的触发机制，诸如在洪水、地震、海啸巨浪、风暴潮和火山喷发等阵发性因素直接和间接诱因

6、下，会导致块体流和高密度流的形成。二、基本类型（一）支撑机理分类一般按支撑机理把沉积重力流划分为四个类型，即泥石流（或碎屑流）、颗粒流、液化沉积物流和浊流。这是我们在以前的学习中都已经知道的。（二）教材分类⒈泥石流砾石含量<30%，粘土和粉（砂）质填隙物含量>50%，岩石为砾石质泥岩；⒉碎屑流砾石>30%，砂级碎屑充填物和粘土杂基<50%，为再沉积砾岩或岩屑砾岩；⒊⒋颗粒流和液化沉积物流砾石<30%，砂级碎屑充填物和粘土杂基>50%，岩石为砾砂岩或块状砂岩；⒌浊流粘土杂基>10%（或15%），砂级碎屑含量>50%，岩

7、石为具鲍玛序列或单一粒级递变的杂砂岩。第三节重力流沉积物（岩）和基本特征一、岩石学特征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。目前较为通用的分类方案是由沃克（Walker,1978）在深水碎屑岩相中提出来的，它们是：（一）典型浊积岩鲍玛（Bowma,1962）发现浊流沉积形成的浊积岩具有特征的层序，即鲍玛序列或鲍玛层序。一个鲍玛层序是一次浊流事件的记录。完整的鲍玛层序分为五段，自下而上为：A段——底部递变层段，主要由砂组成，近底部常含有砾石。粒级递变清楚，一般为正粒序，反映浊流

8、能量衰减过程，底部为冲刷面，可见各种底模构造。A段厚度常较其它段厚，是递变悬浮沉积物快速沉积的结果。B段——下平行层理段，与A段粒级递变过渡，常由中、细砂组成，具平行层理，同时也具正粒序。A、B段可含浅海生物化石（屑）。C段——流水波纹层理段，与B段连续过渡，常由粉砂组成，可含细砂和泥。该段的特征是具小型流水成因的砂纹层理及包卷层理，其厚度较薄