濁積巖重力流沉積及沉積相

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1、第二十三章重力流沉積及沉積相§23-1沉積物重力流形成的基本條件和類型一、形成條件●沉積物重力流屬于非牛頓流體，其搬運和沉積作用不服從牛頓內(nèi)摩擦定律?！裰亓α靼徇\的驅動力——主要是重力；因此沉積物重力流屬于再搬運沉積體系，●它的發(fā)生地點——主要是海底或湖底的斜坡地帶。沉積物重力流的形成條件1．足夠的水深——是重力流沉積物形成后不再被沖刷破壞的必要條件。▲一般認為1500～1800m，最小水深100m（Klein認為是80m）。最深達8000m（美國加利福尼亞岸外蒙特里深海扇）?！銐虻乃钍窍鄬Φ?，海洋與湖泊有較大差異?！湫纬伤畋仨氃陲L暴浪

2、基面以下。2．足夠的坡度角是造成沉積物不穩(wěn)定和易受觸發(fā)而作塊體流運動的必要條件?！话阏J為，最小坡度角為3°～5°。但密西西比河三角洲的海底滑塌坡度角僅有0.5°；▲重力流的密度對坡度有明顯的補償作用（Lüthi，1981）。我國中、新生代斷陷湖盆陡岸或緩岸都有重力流沉積物形成。計算結果表明，形成重力流的最小坡度角2°～3°即可，只要重力流與湖水之間有足夠密度差，就具備了形成重力流的充分條件。3．充沛的物源——是形成沉積物重力流的必要條件。洪水注入的碎屑物質火山噴發(fā)的噴溢物質沉積物重力流物質來源淺水的碎屑物質碳酸鹽巖物質物源成分——決定重力流沉

3、積物類型。隨物源成分的變化，重力流沉積物類型也有規(guī)律地變化，如陜西洛南上張灣羅圈組重力流沉積物：上部的濁流碳酸鹽減少下部的碎屑流和顆粒流陸源碎屑增多4．一定的觸發(fā)機制▲重力流沉積物的形成——屬于事件性沉積作用?！鹨蛴谝欢ǖ挠|發(fā)機制洪水地震海嘯在巨浪等陣發(fā)性因素風暴潮火山噴發(fā)直接或間接誘發(fā)下塊體流除洪水密度流直接入?；蛉牒?，大多數(shù)斜坡帶沉積物→必須達一定厚度和重量→經(jīng)滑動、滑塌等觸發(fā)機制→才能形成大規(guī)模沉積物重力流。二、基本類型1．海相沉積物重力流米德爾頓等(MiddletonandHampton，1973，1976)按支撐機理把沉積物重力流

4、→泥石流(或碎屑流)、顆粒流、液化沉積物流和濁流4個類型?！窦{丁等(Nardinetal.，1979；kruitl975)認為，無論陸源碎屑型或內(nèi)源碳酸鹽型沉積物重力流，從巖崩、滑坡、塊體流到流體流，在力學性質上均可構成彈性、塑性、粘性塊體運動過程的連續(xù)統(tǒng)一體。將沉積物重力流劃分為：●泥石流——水和粘土雜基支撐的塊體流；●碎屑流——含水的礫石級碎屑碰撞和雜基聯(lián)合支撐的塊體流；●顆粒流——含水的砂級顆粒碰撞支撐的塊體流和流體流；●液化沉積物流——超孔隙壓力支撐砂級顆粒的流體流；●濁流——水、泥、砂等近于均勻混合由湍流支撐的渾濁流。它們是統(tǒng)一機制下

5、的連續(xù)統(tǒng)一體，是沉積物重力流不同階段的演化產(chǎn)物。2．陸相沉積物重力流從不同角度可歸納如下各種類型（據(jù)趙澄林等，1988）：1）按物源：陸源碎屑型、碳酸鹽碎屑型、火山碎屑型。2）按機制：洪水型、滑塌型、火山噴發(fā)型。3）按組構：泥石流、碎屑流、顆粒流、液化沉積物流、濁流。4）按形態(tài)：扇形體系包括近岸水下扇、湖底扇。5）溝道或槽谷體系包括橫向、縱向、拐彎水道重力流。6）層狀或帶狀體系包括階地、深水平原濁流沉積?！?3-2重力流沉積物（巖）的基本特征一、巖石學特征●廣義的濁積巖：指形成于深水沉積環(huán)境的各種類型重力流沉積物及其所形成的沉積巖的總和。●按成

6、因和組構特征又將重力流沉積物→若干巖類，每一巖類又有其各自的成分、結構、構造特征?！衲壳拜^為通用的分類方案是由沃克（Walker，1978）根據(jù)海洋深水碎屑巖相中提出來的，概括為：典型濁積巖和非典型濁積巖兩類。也適于湖泊深水碎屑巖相。1.典型濁積巖指具有不同段數(shù)鮑瑪層序或序列的濁積巖（Bouma，1962）。一個完整的鮑瑪層序是由五或六個段組成，自下而上順序如下：F段—深水頁巖段：為遠洋深水沉積的頁巖或泥灰?guī)r、生物灰?guī)r層，含深水浮游化石，顯微細水平層理，與上覆層為突變或漸變接觸。實際上F段也已不屬于濁流沉積。但它是判斷深水濁流沉積的重要標志，有

7、時與E段難于區(qū)分，合并在一起統(tǒng)稱E段。E段—泥巖段：為塊狀泥巖，E、D段有時不好區(qū)分，兩者均屬低密度重力流沉積。鮑瑪沒有劃分出這個段，他的E段指的是深水非濁流沉積段，以及F段。D段—上平行紋層段：由泥粉和粉泥組成，具斷續(xù)平行紋層。若C段作底，則為清楚的界面。它是由薄的邊界層流造成的，厚度不大。C段—流水波紋層段：粉砂為主，有細砂和泥質，呈小型流水型波紋層理和上攀波狀層理，常見包卷層理、泥巖撕裂屑和滑塌變形層理，這表明流水改造和重力滑動的復合作用（有人認為A、B段后，濁流轉為低密度流，出現(xiàn)了牽引流水流機制所致層理）。C、D段連續(xù)過渡；C段作底，則

8、突變，底具沖刷面及各種印模構造。B段—下平行紋層段：比A細(多細、中砂)，含泥質顯平行紋層(粒度、片狀炭屑、長形碎屑定向分布所致，層面見剝離線理)，粒