水下沉积物重力流与海底扇相模式研究进展
发布时间：2022-01-04 22:15
水下沉积物重力流将大量沉积物搬运至海底,形成了地球上最大的沉积体系——海底扇。综合前人研究成果,梳理水下沉积物重力流的基本概念、分类和识别标志,介绍了现代观测的重要结果和海底扇相模式的研究进展。浊流和碎屑流是重力流最主要的两类流体,浊流为逐层沉积,发育正粒序;碎屑流为整体沉积,垂向无序。由浊流转换为碎屑流的重力流称混合流,陆上洪水入海（湖）形成的浊流称异重流。现代观测的结果表明:浊流底部存在高密度层,横向结构并不都是涌浪型,浊流的持续时间可以长达1周。海底扇通常采用组构分析和层级分类进行研究,由水道、天然堤、朵体、远洋—半远洋沉积和块体搬运沉积组成。水道侧向延伸窄,发育侵蚀结构;天然堤由薄层泥—粉砂质浊积岩组成,横向呈楔形变薄;朵体侧向延伸宽,颗粒粒度集中,侵蚀结构较少。水道的层级从低到高依次为水道单元、水道复合体和水道复合体群。朵体的层级从低到高依次为层、朵体元素、朵体和朵体复合体。
【文章来源】：地球科学进展. 2020,35(02)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
蒙特利峡谷浊流演化图[22]
图6 蒙特利峡谷浊流演化图[22]层级分类是将一个沉积系统划分为一些在空间和时间上重复的单元[61]。Mchargue等[54]综合前人资料，将水道系统划分为水道单元、水道复合体和水道复合体群。水道单元由水道形成的底面和其中的充填沉积组成，以垂向加积为主，不发育明显的侧向补偿沉积，两个水道单元之间发育侧向补偿沉积。多个相关、相似的水道单元组成一个水道复合体，多个相关的水道复合体组成水道复合体群。
尽管水道复杂多变，目前没有统一的模式，如富泥的水道侵蚀较少，而富砂的水道加积较少[54]。但水道单元一般具有以下特征（图10):(1)底部侵蚀至细粒或非水道相沉积（如古水道、块体搬运沉积）；(2)沉积物向上总体变薄、变细；(3)早期的水道发育大量侵蚀充填结构，合并化严重，侧向延伸差；(4)水道的叠加会重复之前侵蚀—充填—溢出过程，表现为侧向补偿沉积和垂向加积；(5)一个水道可以分为轴部相、轴外相、边缘相和废弃相，轴部相沉积最厚，合并化最发育，边缘相沉积较薄，合并化最弱，轴外相介于两者之间，废弃相会覆盖其他水道相，砂含量和层厚向上减小并发育泥岩夹层[24,53,54]。海底扇天然堤是由浊流上部溢出堤岸（流体厚度大于天然堤高度或水道变向产生的离心作用）并侧向延伸超过水道边缘形成的地形高地[24]。天然堤的主要特征如下：(1)由1～5 cm厚的泥—粉砂质浊积岩韵律层堆叠而成，夹较厚的中细粒砂岩层，厚度从数百米至数十米不等[24,30,63]，如智利巴塔哥尼亚Tres Pasos天然堤（图9b);(2)横向呈楔形变薄，如Nakajima等[64]对尼罗、亚马孙、富士、孟加拉、瓦尔和鲁德尔—麦哲伦6个水道—天然堤系统进行数值分析后发现斜坡坡度大（>0.6°）的天然堤沉积厚度衰减服从幂律分布，坡度小的服从指数或对数分布。
【参考文献】：
期刊论文
[1]鄂尔多斯盆地西缘桌子山地区上奥陶统拉什仲组深水复合流沉积[J]. 李向东,陈海燕,陈洪达. 地球科学进展. 2019(12)
[2]浊流及其相关的深水底形研究进展[J]. 王大伟,白宏新,吴时国. 地球科学进展. 2018(01)
[3]浊流沉积研究的新进展:鲍马序列、海底扇的重新审视[J]. 李利阳. 沉积与特提斯地质. 2015(04)
[4]高密度浊流和砂质碎屑流关系的探讨[J]. 裴羽,何幼斌,李华,肖彬. 地质论评. 2015(06)
[5]深水重力流类型、沉积特征及成因机制——以济阳坳陷沙河街组三段中亚段为例[J]. 杨田,操应长,王艳忠,张少敏. 石油学报. 2015(09)
[6]深水重力流沉积研究进展[J]. 孙国桐. 地质科技情报. 2015(03)
[7]浅谈沉积物重力流分类与深水沉积模式[J]. 李相博,卫平生,刘化清,王菁. 地质论评. 2013(04)
[8]碎屑流与浊流的流体性质及沉积特征研究进展[J]. 高红灿,郑荣才,魏钦廉,陈发亮,陈君,朱登锋,刘云. 地球科学进展. 2012(08)
[9]重力流沉积:理论研究与野外识别[J]. 李林,曲永强,孟庆任,武国利. 沉积学报. 2011(04)
[10]沉积物重力流研究进展综述[J]. 李云,郑荣才,朱国金,胡晓庆. 地球科学进展. 2011(02)
本文编号：3569149
【文章来源】：地球科学进展. 2020,35(02)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
蒙特利峡谷浊流演化图[22]
图6 蒙特利峡谷浊流演化图[22]层级分类是将一个沉积系统划分为一些在空间和时间上重复的单元[61]。Mchargue等[54]综合前人资料，将水道系统划分为水道单元、水道复合体和水道复合体群。水道单元由水道形成的底面和其中的充填沉积组成，以垂向加积为主，不发育明显的侧向补偿沉积，两个水道单元之间发育侧向补偿沉积。多个相关、相似的水道单元组成一个水道复合体，多个相关的水道复合体组成水道复合体群。
尽管水道复杂多变，目前没有统一的模式，如富泥的水道侵蚀较少，而富砂的水道加积较少[54]。但水道单元一般具有以下特征（图10):(1)底部侵蚀至细粒或非水道相沉积（如古水道、块体搬运沉积）；(2)沉积物向上总体变薄、变细；(3)早期的水道发育大量侵蚀充填结构，合并化严重，侧向延伸差；(4)水道的叠加会重复之前侵蚀—充填—溢出过程，表现为侧向补偿沉积和垂向加积；(5)一个水道可以分为轴部相、轴外相、边缘相和废弃相，轴部相沉积最厚，合并化最发育，边缘相沉积较薄，合并化最弱，轴外相介于两者之间，废弃相会覆盖其他水道相，砂含量和层厚向上减小并发育泥岩夹层[24,53,54]。海底扇天然堤是由浊流上部溢出堤岸（流体厚度大于天然堤高度或水道变向产生的离心作用）并侧向延伸超过水道边缘形成的地形高地[24]。天然堤的主要特征如下：(1)由1～5 cm厚的泥—粉砂质浊积岩韵律层堆叠而成，夹较厚的中细粒砂岩层，厚度从数百米至数十米不等[24,30,63]，如智利巴塔哥尼亚Tres Pasos天然堤（图9b);(2)横向呈楔形变薄，如Nakajima等[64]对尼罗、亚马孙、富士、孟加拉、瓦尔和鲁德尔—麦哲伦6个水道—天然堤系统进行数值分析后发现斜坡坡度大（>0.6°）的天然堤沉积厚度衰减服从幂律分布，坡度小的服从指数或对数分布。
【参考文献】：
期刊论文
[1]鄂尔多斯盆地西缘桌子山地区上奥陶统拉什仲组深水复合流沉积[J]. 李向东,陈海燕,陈洪达. 地球科学进展. 2019(12)
[2]浊流及其相关的深水底形研究进展[J]. 王大伟,白宏新,吴时国. 地球科学进展. 2018(01)
[3]浊流沉积研究的新进展:鲍马序列、海底扇的重新审视[J]. 李利阳. 沉积与特提斯地质. 2015(04)
[4]高密度浊流和砂质碎屑流关系的探讨[J]. 裴羽,何幼斌,李华,肖彬. 地质论评. 2015(06)
[5]深水重力流类型、沉积特征及成因机制——以济阳坳陷沙河街组三段中亚段为例[J]. 杨田,操应长,王艳忠,张少敏. 石油学报. 2015(09)
[6]深水重力流沉积研究进展[J]. 孙国桐. 地质科技情报. 2015(03)
[7]浅谈沉积物重力流分类与深水沉积模式[J]. 李相博,卫平生,刘化清,王菁. 地质论评. 2013(04)
[8]碎屑流与浊流的流体性质及沉积特征研究进展[J]. 高红灿,郑荣才,魏钦廉,陈发亮,陈君,朱登锋,刘云. 地球科学进展. 2012(08)
[9]重力流沉积:理论研究与野外识别[J]. 李林,曲永强,孟庆任,武国利. 沉积学报. 2011(04)
[10]沉积物重力流研究进展综述[J]. 李云,郑荣才,朱国金,胡晓庆. 地球科学进展. 2011(02)
本文编号：3569149
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