第23章 重力流沉积及沉积相
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第二十三章 重力流沉积及沉积相
• 1929年大西洋格兰德滩发生里氏7.2级地震,海底电缆被折断。1952年以后, 才由Heezen和Ewing证明是因为地震诱发了海底滑塌和浊流造成的。当时浊 流最大流速为70 km/h,浊流顺坡移动了数百公里。 • 1954年阿尔及利亚海岸奥尔良维尔地震,也同样折断海底电缆和诱发浊流。 • 地震与重力流的因果关系密切。火山、风暴等其他地质作用触发的碎屑流 和浊流也可以形成浊积岩。
E段和D段有时不好区分，两者
均属低密度重力流沉积。 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，是判断深水浊流沉积的重 要标志，有时与E段难于区分， 合并在一起统称浊流的频率和强度所决
定。结果就形成了缺失底部的层段、顶部层段被削
蚀的或者预部底部层段均缺失的各种层序，
构造,浊积岩则上述构造不发育，但是底部总存在侵蚀面并出
现底模构造，并发育水平层理。 （4）浊积岩的规模通常大于风暴岩,具有鲍玛序列； （5）相同点：在湖泊和海洋中均可发育；底部均有侵蚀面， 均可发育平行层理。
教材P306:表22-2
（四）非典型的浊积岩
1、块状砂岩
块状砂岩是指层内结构均一的砂岩或含砾砂岩。但沃 克（1978）海底扇相模式中提供的资料和我国中、 新生代湖相浊积岩中常见到的块状砂岩层较厚，其 内部有时隐约显叠复递变特征。块状砂岩指示重力 流水道沉积环境。
如 ABCDE，BCDE，CDE，DE，以及AB，BC，
CD等各种层序。
鲍玛本人作过总结，有完整层序的浊积岩仅占
10％～20％。许靖华（1978）谈到，他看到完整的
浊积岩不到1％。
浊积岩与风暴岩的区别
(1)浊流岩属于重力流沉积,风暴浪引起的风暴流沉积，属于牵 引流; (2)分布深度:风暴流一般分布在200m以上的陆棚地带,而浊流 分布在200米以下的深海/半深海地带, (3)沉积构造区别:风暴岩发育丘状\洼状层理,生物逃逸潜穴等
下粗上细，递变清楚；冲刷一充填 构造和多种印模构造，如槽模、沟
模等。A段常比其他段厚度大，代
表递变悬浮沉积的产物。 B段——下平行纹层段：与A段 为渐变关系，比A段细，多为细砂 和中砂，含泥质，显平行纹层，粒 度递变不大明显。剥离线理。若B段 作底，则与下伏鲍玛单元呈突变关 系，其间有一冲刷面，可见各种印 模构造。
6．深切扇
深切沟道是指深切海底扇叶表面形成的
沟道，重力流在低洼处形成小型“深切扇。
纵向层序
深海扇多向深海平原推进而形成向上 变粗厚的层序。
二、湖底扇相模式
总结我国的渤海湾地区下 第三系的扇相浊积岩、东 濮凹陷南坡梁家楼沙三中 缓岸湖底扇、东濮凹陷白 庙沙三段陡岸湖底扇。
湖底扇的基本相模式
相模式和垂向层序均表现为推进式复合叠臵的向 上变厚、变粗层序。 从根部至扇缘岩相带为补给水道一上部扇（或内 扇）一中部扇（或中扇）一外部扇（或扇缘）一盆 地平原（可有深切水道）。相应的岩石类型为：颗 粒支撑或杂基支撑的砾岩、有序或无序砂砾岩一卵 石质砂岩或块状砂岩一典型浊积岩。其总的变化趋 势是沟道浊积岩减少，典型油积岩增加，这是一个 连续的变化过程。
形成高密度流体并沿斜坡向下运动的必要条件，亦是重力流 克服各种摩察阻力继续运动的能量来源。
（4）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。因此，沉积重力流均堆积在海洋和湖泊的 最深处，至少应在风暴浪基面之下。
二、 重力流分类
(一)重力流的类型
一般按支撑机制可为：
（1）靠基质强度支撑的泥石流；
第一节 沉积物重力流形成的基本条件和类型 一、形成条件 （1）充沛的物源：形成重力流的首要条件，浅水、斜坡
区碎屑物质和碳酸盐物质的大量堆积。
（2）一定的触发机制：形成重力流的必要条件，如洪
水、地震、海啸、巨浪、风暴潮和火山喷发等因素直接或间 接诱发。
（3）足够的坡度：是造成沉积物不稳定和易受触发而
可细分为杂基支撑砾岩、杂基支撑砂砾岩和杂基支撑
砂岩等三种类型；反映扇根重力流水道环境。
6 滑塌岩 滑塌岩是指泥砂混杂并具有明显同生变形构造的岩层。 随着砂的减少，可过渡为具变形层理的页岩。广泛见 于重力流沉积体系、斜坡脚根部的补给水道末端及主 沟道，在重力流沉积物中普遍可见。
第三节 浊积岩的相模式
4、粒度特征
惟一的或主要的搬运方式是悬浮和递变悬浮载 荷搬运。基本特征是：颗粒/杂基的比值低，分选性 很差到较好；概率图只有一条斜度不大的较平的直
线或微向上凸的弧线，只有一个递变悬浮次总体，
粒度范围分布很广，分选差。
（三）典型的浊积岩
A段——底部递变层段：主要
曲型的鲍玛序列
由砂岩组成，近底部含砾石。粒度
4 颗粒支撑砾岩
以再沉积砾石为主，构成颗粒支撑结构；随细粒物质增加
可过渡为卵石质砂岩（相）。按组构特征可划分为紊乱砾岩层，
反递变一正递变砾岩层、正递变砾岩层、具递变和叠瓦构造的 砾岩层等四种微相；主要分布在内扇主沟道或非扇深重力流水 道环境中。
5 杂基支撑的岩层
由粗砂和粘土组成的杂基含量一般为 25％～50％，
三、海沟相模式
自学
四、海底扇与含油气的关系
思考
五 本章重点
1、曲型鲍玛序列;浊积岩与风暴岩的区别； 2、浊流海底扇相模式亚相划分，沉积特征以 及相序特征；
C段——流水波纹层段：以粉砂
为主，小型流水型波纹层理和
上攀波状层理，包卷层理、滑 塌变形层理；是在A段和B段沉
积后，浊流转变为低密度流，
出现了牵引流水流机制所致。 D段——上平行纹层段：由泥 质粉砂和粉砂质泥组成，具有 断续平行纹层。是由薄的边界 层流造成的，厚度不大。
E段——泥岩段：为块状泥岩，
2 上部(内)扇 在地貌单元上这个相位于大陆斜坡根部的峡谷出口处。 上部扇有主水道充分发育，在主水道延伸方向上依次出 现泥石流、碎屑流（紊乱砾岩及粒序砾岩），在水道堤 及外缘可发育C—E序的典型浊积岩。
3 中部扇
常呈叠覆舌状砂体,突出的地貌特征是辫状分支水道发育。在辫
状分支沟道里，以卵石质砂岩（或含砾砂岩）和块状砂岩为主，
一、海底扇相模式
在补给水道稳定，深海平原宽广的条件 下，多形成沉积物重力流扇，在扇体的不 同部位有不同的特征及岩石组合。
1 补给水道
将砂、砾、泥组成的重力流沉 积物输送到深水环境中去，高 密度重力流具有侵蚀下切作用， 使水道或峡谷不断向海底延伸。 常被粗粒沉积物充填，特殊情 况下可有细粒沉积物堆集。
发育典型浊积岩，以具有鲍玛（Bouma，1962）序列为 重要标志。同时可伴有块状砂岩、颗粒支撑砾岩、叠复冲刷 粗砂岩、基质支撑砾岩等类型岩石。
2 成分、结构特征
以复成分砾岩和杂砂岩常见，成分成熟度低。 结构具有 反映其悬浮搬运和递变悬浮搬运的特征。
3 构造特征
可具有曲型的鲍玛序列。可发育平行层理、波状层理、 包卷层理、滑塌变形层理。可见槽模、沟模、重荷模等多种 沉积构造。还可见再沉积组构如破碎鲕粒、化石碎片、植物 碎片等。
2、叠复冲刷粗砂岩 叠复冲刷粗砂岩常表现为“AAA”序，此处“A” 是指一个递变层或一次重力流事件；有时演变为 “ABABAB”序，每一个递变层之上均连续沉积有 厚薄不等的平行层理砂岩。
3 卵石质砂岩
一种厚度较大、显叠覆递变的砾质砂岩层，每个递变层的
下部含砾多，向上逐渐减少。砾石有时显优选方位，可见交错 层理和泄水构造。指示重力流水道沉积环境。
有时可见颗粒流和液化流沉积。在辫状分支沟道间以不同序列的
典型浊积岩分布为特征。多形成A—E、B—E序浊积岩。在无水 道部分多形成B—E、C—E序浊积岩。
4 下部(外)扇
下部扇地形平坦，无水道。沉积物细而薄，多形成C—E、D—E序浊 积岩。
5．深海平原相
在深海平原广阔面积上以远积典型浊积岩为特征。其厚度是很稳定的，有的 薄粉砂层可以侧向追踪几十至数百千米。
（2）靠颗粒碰撞的分散应力支撑的颗粒流； （3）靠具超孔隙压力的粒间水流动支撑的液化沉积 物流； （4）靠介质的湍流支撑的浊流。
基质强度支撑的泥石流
靠颗粒碰撞的分散应力 支撑的颗粒流
靠具超孔隙压力的粒间水流动 支撑的液化沉积物流
靠介质的湍流支撑的浊流
（二 ） 沉积物重力流的基本特征
1 岩石学特征
• 1929年大西洋格兰德滩发生里氏7.2级地震,海底电缆被折断。1952年以后, 才由Heezen和Ewing证明是因为地震诱发了海底滑塌和浊流造成的。当时浊 流最大流速为70 km/h,浊流顺坡移动了数百公里。 • 1954年阿尔及利亚海岸奥尔良维尔地震,也同样折断海底电缆和诱发浊流。 • 地震与重力流的因果关系密切。火山、风暴等其他地质作用触发的碎屑流 和浊流也可以形成浊积岩。
E段和D段有时不好区分，两者
均属低密度重力流沉积。 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，是判断深水浊流沉积的重 要标志，有时与E段难于区分， 合并在一起统称浊流的频率和强度所决
定。结果就形成了缺失底部的层段、顶部层段被削
蚀的或者预部底部层段均缺失的各种层序，
构造,浊积岩则上述构造不发育，但是底部总存在侵蚀面并出
现底模构造，并发育水平层理。 （4）浊积岩的规模通常大于风暴岩,具有鲍玛序列； （5）相同点：在湖泊和海洋中均可发育；底部均有侵蚀面， 均可发育平行层理。
教材P306:表22-2
（四）非典型的浊积岩
1、块状砂岩
块状砂岩是指层内结构均一的砂岩或含砾砂岩。但沃 克（1978）海底扇相模式中提供的资料和我国中、 新生代湖相浊积岩中常见到的块状砂岩层较厚，其 内部有时隐约显叠复递变特征。块状砂岩指示重力 流水道沉积环境。
如 ABCDE，BCDE，CDE，DE，以及AB，BC，
CD等各种层序。
鲍玛本人作过总结，有完整层序的浊积岩仅占
10％～20％。许靖华（1978）谈到，他看到完整的
浊积岩不到1％。
浊积岩与风暴岩的区别
(1)浊流岩属于重力流沉积,风暴浪引起的风暴流沉积，属于牵 引流; (2)分布深度:风暴流一般分布在200m以上的陆棚地带,而浊流 分布在200米以下的深海/半深海地带, (3)沉积构造区别:风暴岩发育丘状\洼状层理,生物逃逸潜穴等
下粗上细，递变清楚；冲刷一充填 构造和多种印模构造，如槽模、沟
模等。A段常比其他段厚度大，代
表递变悬浮沉积的产物。 B段——下平行纹层段：与A段 为渐变关系，比A段细，多为细砂 和中砂，含泥质，显平行纹层，粒 度递变不大明显。剥离线理。若B段 作底，则与下伏鲍玛单元呈突变关 系，其间有一冲刷面，可见各种印 模构造。
6．深切扇
深切沟道是指深切海底扇叶表面形成的
沟道，重力流在低洼处形成小型“深切扇。
纵向层序
深海扇多向深海平原推进而形成向上 变粗厚的层序。
二、湖底扇相模式
总结我国的渤海湾地区下 第三系的扇相浊积岩、东 濮凹陷南坡梁家楼沙三中 缓岸湖底扇、东濮凹陷白 庙沙三段陡岸湖底扇。
湖底扇的基本相模式
相模式和垂向层序均表现为推进式复合叠臵的向 上变厚、变粗层序。 从根部至扇缘岩相带为补给水道一上部扇（或内 扇）一中部扇（或中扇）一外部扇（或扇缘）一盆 地平原（可有深切水道）。相应的岩石类型为：颗 粒支撑或杂基支撑的砾岩、有序或无序砂砾岩一卵 石质砂岩或块状砂岩一典型浊积岩。其总的变化趋 势是沟道浊积岩减少，典型油积岩增加，这是一个 连续的变化过程。
形成高密度流体并沿斜坡向下运动的必要条件，亦是重力流 克服各种摩察阻力继续运动的能量来源。
（4）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。因此，沉积重力流均堆积在海洋和湖泊的 最深处，至少应在风暴浪基面之下。
二、 重力流分类
(一)重力流的类型
一般按支撑机制可为：
（1）靠基质强度支撑的泥石流；
第一节 沉积物重力流形成的基本条件和类型 一、形成条件 （1）充沛的物源：形成重力流的首要条件，浅水、斜坡
区碎屑物质和碳酸盐物质的大量堆积。
（2）一定的触发机制：形成重力流的必要条件，如洪
水、地震、海啸、巨浪、风暴潮和火山喷发等因素直接或间 接诱发。
（3）足够的坡度：是造成沉积物不稳定和易受触发而
可细分为杂基支撑砾岩、杂基支撑砂砾岩和杂基支撑
砂岩等三种类型；反映扇根重力流水道环境。
6 滑塌岩 滑塌岩是指泥砂混杂并具有明显同生变形构造的岩层。 随着砂的减少，可过渡为具变形层理的页岩。广泛见 于重力流沉积体系、斜坡脚根部的补给水道末端及主 沟道，在重力流沉积物中普遍可见。
第三节 浊积岩的相模式
4、粒度特征
惟一的或主要的搬运方式是悬浮和递变悬浮载 荷搬运。基本特征是：颗粒/杂基的比值低，分选性 很差到较好；概率图只有一条斜度不大的较平的直
线或微向上凸的弧线，只有一个递变悬浮次总体，
粒度范围分布很广，分选差。
（三）典型的浊积岩
A段——底部递变层段：主要
曲型的鲍玛序列
由砂岩组成，近底部含砾石。粒度
4 颗粒支撑砾岩
以再沉积砾石为主，构成颗粒支撑结构；随细粒物质增加
可过渡为卵石质砂岩（相）。按组构特征可划分为紊乱砾岩层，
反递变一正递变砾岩层、正递变砾岩层、具递变和叠瓦构造的 砾岩层等四种微相；主要分布在内扇主沟道或非扇深重力流水 道环境中。
5 杂基支撑的岩层
由粗砂和粘土组成的杂基含量一般为 25％～50％，
三、海沟相模式
自学
四、海底扇与含油气的关系
思考
五 本章重点
1、曲型鲍玛序列;浊积岩与风暴岩的区别； 2、浊流海底扇相模式亚相划分，沉积特征以 及相序特征；
C段——流水波纹层段：以粉砂
为主，小型流水型波纹层理和
上攀波状层理，包卷层理、滑 塌变形层理；是在A段和B段沉
积后，浊流转变为低密度流，
出现了牵引流水流机制所致。 D段——上平行纹层段：由泥 质粉砂和粉砂质泥组成，具有 断续平行纹层。是由薄的边界 层流造成的，厚度不大。
E段——泥岩段：为块状泥岩，
2 上部(内)扇 在地貌单元上这个相位于大陆斜坡根部的峡谷出口处。 上部扇有主水道充分发育，在主水道延伸方向上依次出 现泥石流、碎屑流（紊乱砾岩及粒序砾岩），在水道堤 及外缘可发育C—E序的典型浊积岩。
3 中部扇
常呈叠覆舌状砂体,突出的地貌特征是辫状分支水道发育。在辫
状分支沟道里，以卵石质砂岩（或含砾砂岩）和块状砂岩为主，
一、海底扇相模式
在补给水道稳定，深海平原宽广的条件 下，多形成沉积物重力流扇，在扇体的不 同部位有不同的特征及岩石组合。
1 补给水道
将砂、砾、泥组成的重力流沉 积物输送到深水环境中去，高 密度重力流具有侵蚀下切作用， 使水道或峡谷不断向海底延伸。 常被粗粒沉积物充填，特殊情 况下可有细粒沉积物堆集。
发育典型浊积岩，以具有鲍玛（Bouma，1962）序列为 重要标志。同时可伴有块状砂岩、颗粒支撑砾岩、叠复冲刷 粗砂岩、基质支撑砾岩等类型岩石。
2 成分、结构特征
以复成分砾岩和杂砂岩常见，成分成熟度低。 结构具有 反映其悬浮搬运和递变悬浮搬运的特征。
3 构造特征
可具有曲型的鲍玛序列。可发育平行层理、波状层理、 包卷层理、滑塌变形层理。可见槽模、沟模、重荷模等多种 沉积构造。还可见再沉积组构如破碎鲕粒、化石碎片、植物 碎片等。
2、叠复冲刷粗砂岩 叠复冲刷粗砂岩常表现为“AAA”序，此处“A” 是指一个递变层或一次重力流事件；有时演变为 “ABABAB”序，每一个递变层之上均连续沉积有 厚薄不等的平行层理砂岩。
3 卵石质砂岩
一种厚度较大、显叠覆递变的砾质砂岩层，每个递变层的
下部含砾多，向上逐渐减少。砾石有时显优选方位，可见交错 层理和泄水构造。指示重力流水道沉积环境。
有时可见颗粒流和液化流沉积。在辫状分支沟道间以不同序列的
典型浊积岩分布为特征。多形成A—E、B—E序浊积岩。在无水 道部分多形成B—E、C—E序浊积岩。
4 下部(外)扇
下部扇地形平坦，无水道。沉积物细而薄，多形成C—E、D—E序浊 积岩。
5．深海平原相
在深海平原广阔面积上以远积典型浊积岩为特征。其厚度是很稳定的，有的 薄粉砂层可以侧向追踪几十至数百千米。
（2）靠颗粒碰撞的分散应力支撑的颗粒流； （3）靠具超孔隙压力的粒间水流动支撑的液化沉积 物流； （4）靠介质的湍流支撑的浊流。
基质强度支撑的泥石流
靠颗粒碰撞的分散应力 支撑的颗粒流
靠具超孔隙压力的粒间水流动 支撑的液化沉积物流
靠介质的湍流支撑的浊流
（二 ） 沉积物重力流的基本特征
1 岩石学特征