第八章 重力流沉积及沉积相
沉积相-火山碎屑岩
专属火山碎屑岩的结构：
集块结构（火山集块>50%） 火山角砾结构（火山角砾>75%） 凝灰结构（火山灰＋火山尘 >75%）
按粒度划分： 集块岩：火山集块>50％ 火山角砾岩: 火山角砾>75％ 凝灰岩：火山灰＋火山尘 >75％
三、构造
与岩浆作用有关： 假流纹构造——熔结凝灰岩中 与沉积作用有关： 层理构造——通常不显，水、风携沉积可有层理。 递变层理——火山碎屑重力流。
（2）塑性岩屑
熔浆在喷出后经塑变、冷凝 而成。 玻璃质结构 火焰状、撕裂状、纺锤状等。
塑性岩屑 / 塑性玻璃岩屑 / 浆屑 / 火焰石
2.晶屑
早期析出的晶体随熔浆炸碎而成。 大小≤2～3mm，常呈棱角状 常见晶屑: 石英 长石（钾长石、斜长石） 黑云母和角闪石
长石（钾长石、斜长石）： 沿解理破裂及裂纹
二、熔结火山碎屑岩（集块岩、角砾岩、凝灰岩）
火山碎屑物质可达 90％以上，主要是塑性玻屑和岩屑， 少量晶屑 成因： 火山碎屑就近堆积，自熔结，或加少量熔浆熔结。
流纹质熔结凝灰岩
三、火山碎屑岩（集块岩、角砾岩、凝灰岩）
火山碎屑物大于90%，经压积或压实作用成岩。 ——狭义的火山碎屑岩。
1、集块岩
弧面棱角状玻屑
浮石状玻屑
（2）塑性玻屑
尚未固结的炽热玻屑被压扁、拉长而定向，相互粘连熔结。
形成流纹状——假流纹构造
塑性玻屑（假流纹构造）
二、结构：
火山集块： > 100mm 火山角砾：100～2mm 火 山 灰：2～0.01mm 火 山 尘： < 0.01mm
火山碎屑物的分选和圆度都很差
石英：不规则裂纹、港湾状熔蚀
长石晶屑
课件8章(重力流沉积)
一定的触发机制： 洪水、地震、海啸、巨浪、风暴潮、火山喷发
三、重力流的分类
1.按照物质成分可分为：硅质碎屑重力流、
碳酸盐重力流、火山碎屑重力流等。
2.按照形成场所可分为：海洋重力流、湖
泊重力流、陆地重力流等。
3.按照沉积物支撑机理可分为：碎屑流、
颗粒流、液化沉积物流、浊流等。
根据力学性质划分的块体搬运类型（据Nardin et al.，1979）
悬浮
密 度
S2 0米 S1
牵引毡 牵引
砂质高密度浊流的理想沉积 高密度(S1~3)段和晚期低密度
高密度浊流沉积的层序模式
一般为中粗砂级，常含细砾。粗尾粒序层理、 平行层理、大中型交错层理构成鲍玛序列。
低密度浊流由粘土、粉砂和细到中粒砂的
浓度无关。
高密度浊流由粘土到细卵石的宽广质点范 围，由湍流和自身高浓度引起阻碍沉降作用
四、重力流沉积的类型和特征 1.碎屑流（debris flow）沉积 流体性质：砾、砂、泥和水混合的高密度流 结构：泥和水混合组成杂基，砂和砾悬浮，通 常呈块状，无分选、无粒序，顶部有时可显正 粒序 运动机制：依靠杂基的浮力运动 产状：充填体（发育在水道中）、席状
顶面因大砾屑突出 而呈波状起伏
顶面较平整
块体搬运作用 岩 崩 滑动 滑 坡 滑塌 力学性质 弹性 塑性界线 塑性 流体界线 粘性 沉积物搬运和支撑机理 沉积物构成
沿较陡的斜坡以单个碎屑自由 颗粒支撑的砾石，无组构在开 崩落为主，滚动次之 放网络中杂基含量不等
沿不连续剪切面崩塌，内部很 层理基本上连续未变形，可在 少发生变形或转动 趾部和底部发生某些塑性变形 沿不连续剪切面崩塌，伴有转 具有流动构造，如褶皱、张断 动，很少发生内部形变 层、擦痕、沟模、旋转岩块 剪切作用分布在整个沉积物块 体中，杂基支撑强度主要来自 粘附力，次为浮力，非粘滞性 沉积物由分散压力支撑，流动 高浓度时呈惯性，低浓度时呈 粘性。一般发育在较陡的坡度 杂基支撑，随即组构，碎屑的 粒度变化大，杂基含量不等， 可有反向粒级递变，流动构造， 撕裂构造 块状，长轴平行流向并有叠覆 构造，近底部具反向递变层理
重力流沉积及沉积相模式汇总
目录
第一节 概述 第二节 重力流形成的基本条件和类型 第三节 重力流沉积（物）岩及其基本特征 第四节 重力流沉积相及相模式 第五节 浊积岩的含油气性
第一节 概述
重力流始于浊流理论。
瑞士Forel(1887)首先提出比重流； Daly(1936)利用密度底流解释海底峡谷，Johnson(1938)称其为浊流。 Kuenen(1950)用水槽证实了密度流的搬运能力，
（3）颗粒流： 砾、砂、 水相混合，单纯颗粒间碰撞支撑。 沉积物中砾石<30%，砂>50%。
（4）液化流： 砾、砂、 水相混合，超孔隙压力支撑。 沉积物中砾石<30%，砂>50%。
（5）浊 流： 砂、泥、水相混合，颗粒间的湍流支撑。 沉积物中砂>50%，粘土杂基>10%（15%）。 密度较以上四者稍低。
文章《浊流是递变层理的起因》。 Heezen &Ewing(1952)解释了1929年加拿大格兰德滩的海底电缆事件。 Bouma(1962)对复理石的研究---浊流，鲍玛层序。
六十年代以后，浊流理论扩展为重力流理论。
重力流的概念：海洋或湖泊中，在重力的作用下，沿水下 斜坡或峡谷流动的，含大量泥砂并呈悬浮 状态搬运的高密度底流。
1.典型的浊积岩——具有鲍玛序列的浊积岩。
鲍玛序列：鲍玛1962年提出的典型的、标准的浊积岩 垂向层序，各段特征见后。
第三节 重力流沉积（物）岩 及其基本特征
F--深水页岩段 E--泥岩段
D--上平行纹层段 C--流水波纹层段 B--下平行纹层段
A--底部递变层段
第三节 重力流沉积（物）岩 及其基本特征
第二节 重力流形成的 基本条件和类型
鲍玛（1962）提出浊流形成的四个阶段：
重力流
富泥的缓坡形成的海底扇沉积模式
泥 /砂 比 高 的 缓 坡 形 成 的 海 底 扇 沉 积 模 式
富砂的缓坡形成的海底扇沉积模式
（二）槽 相 模 式 ( 海 槽 型 )
加 拿 大 魁 北 克 C a p -E n ra g e 组 海 槽 型 重 力 流 沉 积 相 模 式
1- 粗 砾 岩 2- 具 粒 序 层 理 的
第五讲 重力流沉积及沉积相
一、重力流的概念
重力流—沿（水下）斜坡或峡谷
流动的、含大量泥砂并呈悬浮状
态搬运的高密度底流。
重力流的来源、搬运和沉积示意图
河流
滨线
砂 海底峡谷 浊流层 陆棚边缘 滨外洋流
波痕
盆地
二、沉积物重力流形成的基本条件
(1)足够的水深（一般1500-1800m，最小100m，
最深可达8000m）；
向上变薄变细
向上变粗变厚
（三） 湖 底 扇 相 模 式 和 相 层 序
湖底扇的亚相和微相类型
白 庙 湖 底 扇 相 模 式
A— B— C— D— E—
递变层砂岩 平 行 纹 层 粉 -细 砂 岩 旋涡层泥质粉砂岩 断纹纹层粉砂质泥岩 深灰色泥岩
辽河西部凹陷西斜坡锦欢地区大凌河油层远岸浊积扇体 微相图
（1）典型的浊积岩（鲍玛层序）
（2）叠复冲刷含砾粗砂岩
叠复冲刷含砾粗砂
岩常表现为AAA 序
此处的 “A”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 薄厚不等的平行层
理砂岩。
（3）卵石质砂岩
是一种厚度较大，显叠
复递变的砾质砂岩层，
每个递变层的下部含砾
多，向上逐渐减少。由
重力流沉积相模式ppt课件
四、生物特征：
深水浮游生物为主
五、浊积岩体的分布与形态
沉积顺序 砾、粗砂→细砂、粉砂→粉砂、泥
展布形态 平面——扇形；横剖面——透镜；纵剖面——凸透镜
a-e b-e c-e d-e
e
重力流
3、足够的坡度：
足够的坡度是造成沉积物不稳定和易受触发做块体运动 的必要条件。
一般认为，最小坡角为3-5度。计算结果表明，形成重力 流的最小坡角为2-3度，只要重力流与湖水之间有足够的密 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具有明显的补偿作用。
深水斜坡重力流侵蚀面，平凉太统山，平凉组
4、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，重力流沉积的水深为1500-1800m,最小水深 80m。最深的海底扇为美国加利福尼亚外蒙特里深海扇，深 度达8000m。
因此，足够的水深是相对而言的，而且海洋与湖泊有 较大的差异。
三、沉积物重力流的基本类型
按照支撑机理：（分类） ❖ 碎屑流 ➢ 基质支撑 ❖ 颗粒流 ➢ 颗粒支撑 ❖ 液化流 ➢ 超孔隙压力支撑 ❖浊 流 ➢ 湍流支撑
沉积相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。
1、杂基支撑的碎屑流
海南福山凹陷下第三系流沙港 组碎屑流沉积
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
浊流是靠液体的湍流来支撑碎屑 颗粒，使之呈悬浮状态，在重力 作用下发生流动。
沉积相讲课-8重力流讲课
浊流沉积的扇形分布示意图
叠覆冲刷 粒度减小
序列不完整 1－10％
A-E
C-E D-E
E
B-E
2、非典型浊积岩的类型(Walker) －－不能用鲍马序列描述
1）块状砂岩； 2）叠覆冲刷粗砂岩； 3）卵石质砂岩； 4）颗粒支撑砾岩； 5）杂基支撑砾岩； 6）滑塌岩
1）非典型浊积岩－块状砂岩 厚层，块状，可有碟状构造
1929年加拿大Grand Bank 地震
水 深
800m 800m
400m 400m 距离
距离
2.5km
速 度
1929年格兰德滩浊流流速100km/h
1950年Ph.H.Kuenen 等发表具划时代意义 的《浊流为形成递变 层理的成因》文章， 掀开了浊流研究新篇 章。
KUENEN, Ph.H (1902-1976)
一、重力流的形成条件
1、较大的水深，海洋大于80m，低于 风暴浪基面； 2、足够的坡度角，大于3度；
第一节 沉积物重力流形成 的基本条件
重力流的形成条件 3、充足的物源，是形成浊流的必要 条件； 4、一定的触发机制，如洪水、地震 和风暴等。
沉积物重力流形成机制 滑塌 滑动
滑塌作用、 碎屑流、浊 流
英国北海9/18b-7井
(据Shanmugam等,2019)
2）非典型浊积岩－叠覆冲刷粗砂岩
多
AAA序列或ABAB序列
个
重
力
B
流
A
冲
B
刷
A
叠
B
加
A
3）非典型浊积岩－卵石质砂岩
厚度大； 叠覆递变； 砾质砂岩； 卵石较园； 可见交错层理
4）非典型浊积岩－颗粒支撑砾岩
《沉积岩岩石学》课程笔记
《沉积岩岩石学》课程笔记第一章：沉积岩岩石学概念1.1 沉积岩的定义和特征沉积岩是由母岩经过物理、化学和生物作用破碎、搬运、沉积并经过长时间的压实和胶结作用形成的岩石。
沉积岩具有以下特征：- 成分：主要由石英、长石、云母、粘土矿物等碎屑物质组成，也可含有有机质、碳酸盐等自生矿物。
- 结构：沉积岩具有独特的结构，如层理、波痕、泥裂等，反映了沉积环境和沉积过程。
- 构造：沉积岩的构造多样，包括水平层理、波状层理、交错层理等，是沉积环境和沉积作用的重要标志。
- 成岩作用：沉积岩在形成过程中经历了压实、胶结、重结晶等成岩作用，影响了其物理和化学性质。
1.2 沉积岩的分类根据沉积岩的组成和形成过程，可将其分为以下几类：- 碎屑岩：由母岩破碎、搬运、沉积形成的岩石，如砂岩、砾岩等。
- 泥质岩：由细粒沉积物经长时间沉积、压实形成的岩石，如泥岩、页岩等。
- 化学岩：由化学沉积作用形成的岩石，如石灰岩、白云岩等。
- 生物岩：由生物残骸沉积形成的岩石，如礁灰岩、贝壳灰岩等。
1.3 沉积岩在地质历史中的重要性沉积岩在地质历史中具有重要意义，主要体现在以下几个方面：- 地层划分：沉积岩具有明显的层理和化石，是地质年代划分和地层对比的重要依据。
- 资源矿产：许多金属矿产、非金属矿产和能源矿产（如煤、石油、天然气）都赋存于沉积岩中。
- 环境记录：沉积岩记录了地球历史上的古气候、古地理、生物演化等信息，对了解地球演变过程具有重要意义。
- 工程地质：沉积岩的物理和化学性质影响工程建设和地基处理，对工程地质研究具有重要意义。
1.4 沉积岩研究方法研究沉积岩的方法主要包括：- 宏观观察：通过野外考察、露头观测等手段，研究沉积岩的宏观特征，如颜色、层理、构造等。
- 显微镜观察：利用光学显微镜、扫描电镜等仪器，观察沉积岩的微观特征，如矿物成分、结构、成岩作用等。
- 地球化学分析：通过对沉积岩样品进行元素和同位素分析，研究其物质来源、沉积环境和成岩过程。
沉积岩答疑
碳酸盐岩的颜色－－类型、成因和环境意义
石大袁 静
第十章 碳酸盐岩各论
第一节 石灰岩
一、石灰岩的分类
福克和邓哈姆的分类方案★★★★★
福克的分类方案（341134） 以具成因意义的结构为依据进行分类 3：三端元分类 » 异化颗粒 » 微晶方解石泥 » 亮晶方解石胶结物
而形成的一类岩石。
石大袁 静
沉积岩的分类
根据沉积岩原始沉积物质成分的来源 主要由母岩风化产物组成的沉积岩 碎屑岩 化学岩
砾岩 砂岩 粉砂岩 粘土岩 碳酸盐岩 硫酸盐岩 卤化物岩 硅岩 其它化学岩 主要由火山碎屑物质组成的沉积岩 火山碎屑岩 主要由生物遗体组成的沉积岩 可燃有机岩 非可燃有机岩
煤 油页岩
主要类型及其特征
火山碎屑熔岩、熔结火山碎屑岩 火山碎屑岩√√√√√ 沉火山碎屑岩、火山碎屑沉积岩
火山碎屑岩的成因类型及其标志
海相、陆相；重力型、降落灰型、水携型
石大袁 静
第九章 碳酸盐岩概论
碳酸盐岩的概念
碳酸盐岩的成分
碳酸盐晶粒、生物格架、孔隙
石大袁 静
石大袁 静
第三章 碎屑岩的成分
第三节 杂基
杂基是什么？ ★★★★★
分布于碎屑颗粒之间，以悬移载荷方式与颗粒同时沉积，
粒径一般小于0.03mm的细小机械成因碎屑沉积物。 杂基意义（流体性质、沉积速率、结构成熟度）
第四节 胶结物
胶结物是什么？有哪些类型？ ★★★★★ 什么是填隙物？其概念的相对性是指什么？
石大袁 静
《沉积岩及沉积相》答疑
石油大学地球资源与信息学院
袁 静
沉积岩石学复习提纲
《沉积学原理》八章-重力流
第一节 沉积物重力流形成的基本条件和类型 第二节 重力流沉积物（岩）的基本类型 第三节 浊积岩的相模式 第四节 古代重力流沉积的鉴别标志及油气关系 第五节 等深流沉积特征
第一节 沉积物重力流形成的基本条件和类型
一、重力流的概念
重力流—大量碎屑物质与流体的 混合物在重力作用下发生的流动。
四、沟（槽）相模式
海槽轴向搬运沉积模式
在长形海槽盆地中，重力流进入盆 地后沿轴向搬运和沉积。
湖盆轴向重力流水道砂体成因模式
东濮凹陷西部重力流水道沉积相模式
东濮凹陷西部重力流水道沉积层序
第三节 古代重力流沉积的鉴别标 志及与油气的关系
一、重力流沉积的鉴别标志
1、浅水陆源碎屑沉积与深水页岩（或泥灰岩） 共生或组成韵律层。碎屑成分是陆源的、浅水的， 可含浅水化石、植物屑和鲕粒等，但无浅水沉积 构造（如大型交错层理、浪或波痕、泥裂等）。
6、海底扇推进 式相层序
自下而上为变
厚变粗相层序， 如果扇的补给来 源渐趋中断或发 生海进，此时有 可能出现向上变 薄变细层序。
大陆斜坡、海底扇、深海平原相层序对比
二、湖底扇相模式
辽河西部凹陷第三系湖底扇相模式
辽河西部凹陷第三系湖底扇相层序
三、近岸水下扇相层序和相模式
泌阳双河镇近岸浊积扇的平 面与剖面形态和岩性示意图
三、沉积物重力流的基本类型
水泥砂近于均匀混合的混浊流
超孔隙压力支撑砂级颗粒的流体流
含水的颗粒碰撞支撑的块体流和流体流
水和粘土杂基支撑的块体流
（2）叠复冲刷含砾粗砂岩
叠复冲刷含砾粗砂 岩常表现为AAA 序 此处的 “A”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 薄厚不等的平行层 理砂岩。
沉积学与沉积相讲义
沉积学与沉积相讲义第⼀部分: 分析原理Part One Analysis Principle第⼀节:沉积作⽤(Sedimentary Processes)物理作⽤(Physical Processes), ⽣物作⽤(Biological Processes), 化学作⽤(Chemical Processes)第⼆节:沉积构造(Sedimentary Structure), 物理构造(Physical Structure), ⽣物构造(Biological Structure), 化学构造(Chemical Structure)第三节:原理与概念(Principle and Concepts)第⼀节沉积作⽤Section one Sedimentary Processes§1.1 物理作⽤（Physical Process）物理作⽤主要讨论搬运介质与固体颗粒间的关系。
⼀、搬运介质(Transporting Media)按照搬运⽅式不同，把搬运介质分为重⼒流和牵引流两种类型。
1、牵引流（Fluid flow）搬运介质运动带动固体颗粒运动，⽔和空⽓是牵引流搬运的主要介质。
（1）运动⽅式（Fluid moving fashions）：层流（Laminar flow）: 流体分⼦呈直线运动。
紊流（Turbulent flow）: 流体分⼦运动轨迹不规则（2）流态（Flow Regime）g*弗劳德常数Froude number (F):F =V╱dv: 流速（velocity of flow）；g: 重⼒加速度（gravitational acceleration）；d: ⽔深（depth of water）低流态（Lower flow regime），F<1, : 流体阻⼒较⼤，搬运能⼒弱，⽔⾯波动和沉积物表⾯的起伏不同相。
过度流态（Transitional flow regime）：F=1，流态不稳定。
浊积岩重力流沉积及沉积相
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(Middleton and Hampton，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。
沉积相知识点
沉积相知识点1.沉积学研究的是沉积物质沉积时的⾃然地理环境,称之为沉积环境.2.沉积相:沉积环境及在该环境中形成的沉积岩(物)特征的综合.3.相标志:沉积岩特征包括岩性特征,古⽣物特征,地球化学特征,这些要素是相应各种环境条件的物质记录,通常构成最重要的相标志.4.沉积环境和沉积岩特征的辩证关系:沉积环境是形成沉积岩特征的决定因素,沉积岩特征则是沉积环境的物质表现,即前者是形成后者的基本原因,后者是前者发展变化的必然结果.5.岩相:是⼀定沉积环境中形成的岩⽯或岩⽯组合,它是沉积相的主要组成部分.(岩相和沉积相是从属关系⽽不是同义关系.)6.⽣物相:指能够反映沉积环境的综合⽣物特征7.古地理:古代的地理景观,或古代环境.8.沃尔索定律(相序连续性原理,相序递变规律):只有那些没有间断的,现在能看到的相互邻接的相和相区,才能重叠在⼀起,即只有在横向上成因相近且紧密相邻⽽发育着的相,才能在垂向上⼀次叠覆出现⽽没有间断.9.相模式:以相序递变规律为基础,以现代沉积环境和沉积物特征的研究为依据,从⼤量的研究实例中,对沉积相的发育,演化加以⾼度的概括,归纳出带有普遍意义的沉积相的空间组合形式.10.标准相模式应起到四⽅⾯的作⽤:1.从⽐较的⽬的来说,它必须起到⼀个标准的作⽤2.对于进⼀步观察来说,它必须起到提纲和指南的作⽤.3.对于新的研究地区来说,它必须起到预测的作⽤ 4.对于所代表的环境或系统的⽔动⼒学解释来说,它必须起到⼀个基础的作⽤.11.沉积模式可以采⽤的表现形式:直观模式,事实模式,静态模式,动态模式,⽐拟实验模式,数学模式12.沉积体系:指的是成因上相关的沉积环境及沉积体的组合,即受同⼀物源和同⼀⽔动⼒系统控制的,成因上有内在联系的沉积体或沉积相在空间上有规律的组合.13.沉积相的划分:三个相组(陆相组,海相组,海陆过渡相组)→确定相类型,即⼆级相→确定沉积亚相和微相,即三级相和四级相.14.冲积扇:在⽓候⼲旱，地壳升降运动较强烈的地区，风化，剥蚀作⽤剧烈，其形成的产物被⼭区的暂时性⽔流（⾬⽔或洪⽔）或⼭区河流带⾛。
《沉积学原理》第八章 重力流及等深流沉积
由于漫溢作用可形成不同
序次的典型浊积岩。
内扇沉积物分布严 格受地形的控制， 特别是砾岩更严格 地受水道的限制。 水道宽度和深度因 地而异，其深度可 达100～150m，宽 度有2～3km。由于 水道的迁移和加积 作用可使砂砾质浊 积岩分布的宽度和 厚度更大。
3、中扇亚相 呈叠覆舌状体，突 出的地貌特征是辫 状分支水道发育。
（2）叠复冲刷含砾粗砂岩
叠复冲刷含砾粗砂 岩常表现为AAA 序 此处的 “A”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 薄厚不等的平行层 理砂岩。
2、内扇亚相 在地貌单元上这个相位于
大陆斜坡根部的狭谷出口 处。
在斜坡脚地带，发育滑
塌层和紊乱层的碎屑流沉 积物，在水道向下延伸方 向上，依次出现碎屑流沉 积（紊乱砾岩层、反粒序 至正粒序砾岩、有层理砾 岩等）。
第八章 重力流及等深流沉积
第一节 沉积物重力流形成的基本条件和类型 第二节 重力流沉积物（岩）的基本类型 第三节 浊积岩的相模式 第四节 古代重力流沉积的鉴别标志及油气关系 第五节 等深流沉积特征
第一节 沉积物重力流形成的基本条件和类型
一、重力流的概念
重力流—大量碎屑物质与流体的 混合物在重力作用下发生的流动。
砂岩和含砾砂岩；递变层理或块状层理。 底部含砾石，底面上有槽铸型、沟铸型构 造，与下伏为冲刷侵蚀接触。
E A E
完整的鲍马层序Байду номын сангаас
实例：鲍马层序 第几段？
各个层段在平面上呈舌状展布，较细的段 比其下较粗的段由更大的展布面积
浊流沉积中的构造
槽模
重荷模
包卷层理
沟模
沉积相小知识
重力流的形成条件:1、足够的水深2、足够的坡角3、3充沛的物源4、一定的触发机制重力流沉积物的基本特征：1、典型浊积岩（递变层理）2、块状砂岩3、叠复冲刷粗砂岩4、卵石质砂岩5、颗粒支撑砂岩6、杂基支撑的岩层7、滑塌岩（指砂泥混杂并具有明显同生变形构造的岩层）重力流沉积物的成份特点：成份成熟度和结构成熟度都比较低。
重力流沉积物的构造特征：1、无论哪种重力流沉积物都是以递变层理和叠复递变层理为其最主要的鉴别标志2、其次还有平行、波状、旋涡、滑塌变形层理，沟模、槽模、重荷模、撕裂屑、变形砾、直立砾、漂浮砾、液化管、水下岩脉3、指示深水环境的实体化石（有孔虫、放射虫）深水遗迹化石；平行层理的爬迹、网状迹和平行潜穴更具有良好的指向性。
重力流的扇相模式：补给水道、内扇、中扇、外扇、深切扇湖底扇相模式：垂向层序表现为推进式复合叠置的向上变厚变粗层序（C-U层序），有几个C-U层序就大致反映了几个扇叶的叠加，横剖面呈顶平底凸状，纵剖面呈契状。
重力流的槽相模式：湖槽型重力流沉积相模式：湖槽或称湖沟，以水道型重力流沉积为特色。
1相标志：晚色流、页岩中夹有卵石质砂岩、颗粒支撑的砂岩，湖塌变形构造十分发育。
2相层序：向上变厚变粗。
3相模式：湖槽型重力流沉积相可划分为水道（包括水道轴、点坝两个微相）和漫溢（包括近漫溢和远漫溢两个微相）扇三角洲前缘：水下分流河道、河道间、河口坝、席状砂。
扇三角洲前缘水下分流河道：冲刷构造，平行层理、板、槽状交错层理。
正。
扇三角洲前缘水下分流河道间：粉砂岩中常见反映波浪作用的波状交错层理、波状层理及生物扰动。
扇三角洲前缘席状砂：交错层理、波状层理、透镜状层理及生物潜穴，反。
前扇三角洲：滨浅湖、滑塌浊积。
对称波痕：扇三角洲前缘，由双向水流形成。
变形层理：普遍见于粘土岩中，以油页岩中最典型，滑动、滑脱作用导致。
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物源成分——决定重力流沉积物类型 ——决定重力流沉积物类型。 ▲ 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 有规律地变化， 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： 如陕西洛南上张湾罗圈组重力流沉积物：
上部： 上部：浊流 下部：碎屑流和 下部：碎屑流和颗粒流
来自海底峡谷长轴向岸方向 ★重力流物质 进积三角洲前缘沉积物向前滑塌而成 平面形态：扇形或长条状， ★平面形态：扇形或长条状， 重力流沉积物：砂砾岩，也可泥岩为主。 ★重力流沉积物：砂砾岩，也可泥岩为主。 重力流沉积物与岩性油气藏勘探关系极为密切，近期被关注。 岩性油气藏勘探关系极为密切 ● 重力流沉积物与岩性油气藏勘探关系极为密切，近期被关注。特别是在 勘探程度较高的沉积盆地中，将重力流沉积置于层序地层格架中， 勘探程度较高的沉积盆地中，将重力流沉积置于层序地层格架中，可有效地 预测评价岩性圈闭。 预测评价岩性圈闭。
碳酸盐减少 碳酸盐减少 陆源碎屑增多 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 ▲ 重力流沉积物的形成 —— 属于 事件性沉积作用 沉积作用。 事件性沉积作用。 起因于一定的触发机制 触发机制， ▲ 起因于一定的触发机制， 洪水 地震 直接或间接 在 海啸 等阵发性因素 诱发下 巨浪 风暴潮 火山喷发 块体流 直接或间接 高密度流 诱发下 洪水密度流直接入海 湖外, 直接入海/ ▲ 除 洪水密度流 直接入海 / 湖外 , 大多
● 广义浊积岩：泛指由各种重力流成因的沉积物所形成的沉积岩。 广义浊积岩：泛指由各种重力流成因的沉积物所形成的沉积岩。 各种重力流成因的沉积物所形成的沉积岩
沉积物重力流 泥石流 颗粒流 液化沉积物流 浊流 (侠义)
↓
沿水下斜坡/峡谷流动的、 大量砂泥并呈悬浮搬运的高密度底流，是非牛顿流体。 沿水下斜坡/峡谷流动的、含大量砂泥并呈悬浮搬运的高密度底流，是非牛顿流体。 并呈悬浮搬运 底流
充沛的物源 3．充沛的物源
——是形成沉积物重力流的必要条件。 ——是形成沉积物重力流的必要条件。 是形成沉积物重力流的必要条件 洪水注入的碎屑物质 洪水注入的碎屑物质 火山喷发的喷溢物质 火山喷发的喷溢物质 浅水的碎屑物质 浅水的碎屑物质 碳酸盐岩物质
沉积物重力流物质来源 ▲ 沉积物重力流物质来源
块体搬运 作 用
岩 崩
单个碎屑 落 不连续剪切面
崩
颗粒支撑
很少 底部 转 塑性变形 流动构造
趾部
滑 坡
动
形变
转动
不连续剪切面 很少 剪切
（粘滞流 ）
内部变形 整个沉积物 粘附力 非粘滞性 高浓度 粘性 分散 惯性 块状 平行流向 反向递变 叠覆构造
杂基构造
浮力 压力 低浓度
流体向上运动
（过渡的 液体化流 ）
块体流 高密度流
二、基本类型
1．海相沉积物重力流
● 米德尔顿等(Middleton and Hampton，1973，1976)按支撑机理把沉积物重力流 ， ， 支撑机理把沉积物重力流 泥石流(或碎屑流) →泥石流(或碎屑流) 颗粒流 4个类型 液化沉积物流 个类型 浊流 认为，无论陆源碎屑型 陆源碎屑型或 ● 纳丁等(Nardin et al.，1979；kruit l975)认为，无论陆源碎屑型或内源 ， ； 碳酸盐型沉积物重力流 沉积物重力流， 岩崩、滑坡、块体流到流体流， 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。 弹性、 运动过程的连续统一体 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。
足够的坡度角和足够的密度差 坡度角和足够的 2．足够的坡度角和足够的密度差
┗→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 ▲ 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 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 坡度有明显的 密度对 有明显的补偿作用 Lüthi，1981） ▲ 重力流的密度对坡度有明显的补偿作用（Lüthi，1981）。
第八章 重力流沉积及沉积相
§8 - 1 §8 - 2 §8 - 3 沉积物重力流形成的基本条件和 沉积物重力流形成的基本条件和类型 基本条件 重力流沉积物（ 重力流沉积物（岩）的基本特征 浊积岩的相模式 浊积岩的相模式
沉积物重力流： ● 沉积物重力流： 混杂的 重力驱动 驱动的 悬浮搬运的高密度底流 搬运的高密度底流。 指泥、砂、砾混杂的，重力驱动的，悬浮搬运的高密度底流。
§8-1 沉积物重力流形成的基本条件和类型
一、形成条件
—构造背景、物源供给、 构造背景、物源供给、 沉积水深和地形坡度等
沉积物重力流的形成条件 较大的水深 1．较大的水深
——是重力流沉积物形成后不再被冲刷破坏的必要条件。 ——是重力流沉积物形成后不再被冲刷破坏的必要条件。 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 1500～ ▲ 一般认为1500～1800m。 最小水深100 100m Klein,1978 1978认为是 80m 最小水深100m（英,Klein,1978认为是 80m） 最深达8000m（美国加利福尼亚岸外蒙特里深海扇）。 最深达8000m 美国加利福尼亚岸外蒙特里深海扇） 8000 足够的水深是相对的 海洋与 相对的， 相对浅)有较大差异。 ▲ 足够的水深是相对的，海洋与湖泊(相对浅)有较大差异。 其形成水深必须在风暴浪基面以下 风暴浪基面以下。 ▲ 其形成水深必须在风暴浪基面以下。
沉
积
§8
相
主 讲： 马 世 忠
东 北 石 油 大 学 地球科学学院 二O一二年二月
讲
解
提
纲
2 第一周 2 4 第二周 2 第三周 2 2 第四周 2 3 第五周 1 2 第六周 2 2 第七周 2 2 第八周 2
第一章 沉积相的概念及综合分类 山麓－ 第二章 山麓－洪积相 第三章 河流相 第四章 湖泊相 第五章 三角洲相 §5-1三角洲环境及其沉积特点 §5-2 三角洲沉积特征 三角洲环境及其沉积特点 §5-2 、§5-3 古代三角洲沉积鉴别标志及其与油气关系 障蔽岛、泻湖、 第六章 障蔽岛、泻湖、潮坪和河口湾相 第七章 海相组沉积相 第八章 重力流沉积及沉积相 §8-1 沉积重力流形成的基本条件和类型 §8-2 重力流沉积物的基本特征 §8-3 浊积岩的相模式 第九章 碳酸盐岩沉积相 §9-1 碳酸盐岩沉积环境和作用 碳酸盐岩沉积模式＋ §9-2 碳酸盐岩沉积模式＋§9-3 第十章 现代碳酸盐沉积环境 第十一章 湖泊碳酸盐沉积 第十二章 礁和礁相
泄水构造 孔隙流体溢出
（流体化流）湍流来自鲍玛序列据沉积物支撑机理将沉积物 重力流划分为4 重力流划分为4种： ——水 粘土杂基支 ●泥石流——水和粘土杂基支
撑支撑碎屑物质的块体流； 支撑碎屑物质的块体流； 块体流 含水的砾石级 ——含水的砾石级碎 碎屑流——含水的砾石级碎 屑碰撞和杂基联合支撑的块体流 碰撞和杂基联合支撑的 杂基联合支撑 ——含水的砂级颗粒 含水的砂级 ●颗粒流——含水的砂级颗粒 支撑的 碰撞支撑 块体流和流体流； 碰撞支撑的块体流和流体流； ——超孔隙压 ●液化沉积物流——超孔隙压 砂级颗粒的流体流 力支撑砂级颗粒的流体流； 支撑砂级颗粒的流体流； ——水 ●浊 流——水、泥、砂等近 于均匀混合由湍流支撑的浑浊流 均匀混合由湍流支撑的 支撑
u ，
浊流： ● 浊流： 重力流的一种沉积类型。 重力流的一种沉积类型。
★ 概念提出 ：瑞士学者福雷尔 (Forel,1887)发现 (Forel,1887)发现罗纳河的冰川融水携 带大量砂泥进入日内瓦湖后就不见
很小 距离
牛顿内摩擦定律：τ=μ*du/dy。 流体在流动过程中流体层间 层间所产生的剪应力 层间 剪应力 与法向速度梯度 法向速度梯度成正比，与压力无关。其与固 法向速度梯度 体表面的摩擦力规律不同。
数斜坡带沉积物→必须达一定厚度 厚度和 数斜坡带沉积物 → 必须达一定 厚度 和 重量 滑动、 滑塌等触发机制 当重力的剪切 等触发机制→ → 滑动 、 滑塌 等触发机制 → 当重力的 剪切 沉积物抗剪强度 抗剪强度时 沉积物顺坡 顺坡向下 力 ＞ 沉积物 抗剪强度 时 ， 沉积物 顺坡 向下 滑动，形成一定规模的沉积物重力流。 滑动，形成一定规模的沉积物重力流。
年加拿大南部格兰德滩7.2级地震后 海底电缆折断→浊流 浊流。 ★ 1929年加拿大南部格兰德滩 级地震后，附近海底电缆折断 浊流。 年加拿大南部格兰德滩 级地震后， 在坡度为0.6%的大陆坡上，浊流平均流速达到 的大陆坡上， 在坡度为 的大陆坡上 浊流平均流速达到20m/s (Heezen，1952)。 ， 鲍玛(Bouma, 提出鲍玛层序 鉴定浊流沉积的重要证据。 鲍玛层序— ★ 鲍玛(Bouma, 1962) 提出鲍玛层序—鉴定浊流沉积的重要证据。 递变层理—浊流成因，深海( 粗碎屑物质是由高密度浊流搬运和堆积的 递变层理—浊流成因，深海(湖)泥岩中的粗碎屑物质是由高密度浊流搬运和堆积的， 泥岩中的粗碎屑物质是由高密度浊流搬运和堆积的， 浅水沉积的碎屑物质被搬进深水环境中再沉积的结果 沉积的碎屑物质被搬进深水环境中再沉积的结果。 是浅水沉积的碎屑物质被搬进深水环境中再沉积的结果。 )认为 浊流理论的提出是沉积学研究的一场革命。 认为， 的提出是沉积学研究的一场革命 ★ Walker (1973 )认为，浊流理论的提出是沉积学研究的一场革命。
因砂泥相对密度大，滑下去就成了密度底流 浊流)进入湖底。 密度底流( 了→因砂泥相对密度大，滑下去就成了密度底流(浊流)进入湖底。 解释—海底峡谷成因 解释—海底峡谷成因 (1936)用 悬浮沉积物产生密度底流观点 沉积物产生密度底流 ★ Daly (1936)用 悬浮沉积物产生密度底流观点 侵蚀作用 第一次强调 浊流是一种侵蚀作用很强的水下流。 探讨—海底侵蚀作用 浊流是一种侵蚀作用很强的水下流。 探讨—海底侵蚀 侵蚀作用很强的水下流 水槽实验证明：密度流存在的可能性和某些性质， ★ Ph.H.Kuenen (1950) 水槽实验证明：密度流存在的可能性和某些性质， 发表具划时代 划时代意义 浊流为形成递变层理的成因》一文， 递变层理的成因 发表具划时代意义《浊流为形成递变层理的成因》一文，掀开了浊流研究新篇章。