深水沉积——浊流理论、海底扇.ppt

浊流理论及沉积模式 中国地质大学（武汉） 地球科学学院 内容提要 研究历史 浊流理论 （1）经典浊流理论 （2）浊流理论的补充完善 沉积模式 （1）Walker模式 （2）Reading和Richards 模式 研究历史 瑞士学者Forel（1887）：对当时流入日内瓦湖的罗纳河的研究。 Daly（1936）：应用悬浮沉积物产生的密度流的观点来解释海底峡谷的形成，第一次强调浊流是一种侵蚀作用很强的水下流。 Johnson（1938）：首次将这种密度流称作“浊流”。 Kuenen（1950）：进行水槽试验，证明密度流存在的可能性和某些性质，发表具划时代意义的《浊流为形成递变层理的原因》，标志浊流理论的建立，掀开浊流研究的新篇章。 Kuene的学生Bouma（1962）：对复理石沉积进行研究，概括浊流沉积特点的鲍马序列。 浊流理论——经典浊流理论 鲍玛序列及其水动力解释 浊流理论——经典浊流理论 鲍玛序列及其水动力解释 Ta段——为递变层，底部单元，一般具粒序层的杂砂岩或块状杂砂岩，底部有一明显的侵蚀冲刷面，常发育底面槽模等底痕。 Tb段——为下平行纹层段，平行层理砂岩组成，可与递变段呈渐变关系。 Tc段——水流沙纹层段，由细砂及粉砂沉积组成，小水流沙纹层发育，一般厚小于5厘米，长小于20厘米。可以有爬行、卷曲层理，与下平行纹层段为突变从底向顶现不明显的递变很少发育大波痕层理。 Td段——上平行纹层段为水平纹层段，极细沙至粉砂质粘土，具有清晰的水平纹理，与波纹层段过渡清楚。 Te段——泥质段，由块状泥组成，有时含有孔虫化石及遗迹化石。 有时在泥岩段之上还发育一个代表深海泥岩分层的Tf段，其中含有典型的远洋浮游生物化石，代表浊流事件停息后的深海远洋正常沉积。二者很难区分。 浊流理论——经典浊流理论 浊流层序形成与分布特点示意图 a.纵剖面；b.平面分布图；c.多次形成的浊流舌状体相互叠置关系 浊流理论——浊流理论的补充完善 沉积岩石学上，Walker（1977）提出的6种粗粒浊流沉积类型： 块状砂岩 叠覆冲刷粗砂岩 卵石质砂岩 颗粒支撑砾岩 杂技支撑的砂砾岩 滑塌岩 浊流理论——浊流理论的补充完善 在储层沉积学上，是Lowe（1982）按浊流沉积物的粒度的分类方案，突出贡献是引入了牵引流作用名称和形成的牵引构造： 低密度浊流（Tb-Te） 砂质高密度浊流（牵引沉积阶段、牵引毯、悬浮沉积阶段） 砾质高密度浊流（反递变牵引毯R2、上覆正递变悬浮沉积R3） 浊流理论——浊流理论的补充完善 砂质高密度浊流（牵引沉积阶段、牵引毯、悬浮沉积阶段） 浊流理论——浊流理论的补充完善 砾质高密度浊流（反递变牵引毯R2、上覆正递变悬浮沉积R3） 浊流理论——浊流理论的补充完善 浊流体顺斜坡变化的示意图 （水平线代表浊流的基底，经过水平线上任何向上作的垂线代表该点上高密度与低密度流的层序及厚度关系） 沉积模式——Walker模式 对海底扇的研究最多，较著名的是意大利E.Mutti等人（1977）对意大利古代扇进行过长期研究总结出的古代海底扇模式； 美国W.E.Normark（1978）对加利福尼亚州岸外几个现代海底扇总结的现代海底扇模式； 加拿大R.G.Walker（1978）根据上述两个模式综合成一个海底扇模式 ； 沉积模式——Walker模式 Walker发表的《深水砂岩相和古代海底扇：地层油藏的勘探模式》认为： 海底扇的物质来自滨海地带的疏松沉积物，经重力搬运到深水环境（风暴浪基面以下）在沉积形成的，包括了从湍流的浊流到半塑性流动的碎屑流，他把海底扇划分为下列几个相带 ： 沉积模式——Walker模式 沉积模式—Reading、Richards 模式 Reading和Richards（1994） 根据颗粒大小的参数，结合三维形态，确定4端元类型： 富砾型； 富砂型； 砂泥混合型； 富泥型； 沉积模式—Reading、Richards 模式 富砾型： 规模较小（半径小于5-50km），通常坡度较高，储集层主要受构造控制。 富砾斜坡裙一般在活动的海底断层陡坡上，物源主要为断层下降盘陡坡滑落的海底岩石储层性质主要受下降盘的岩性特征控制，近物源区与盆地内的沉积物相比具交叉的分选性。 富砾型海底扇和缓坡一般形成较宽的楔状沉积体，近源部分主要为储层物性较差的砂砾岩和砂岩，包括岩塌、碎屑流及厚层的、具有侵蚀底面的砾质和砂质高密度浊流沉积。 该体系的中部高密度浊流沉积比较发育，为最好的储层发育区。远端边缘突变为薄层的浊积岩和半深海相页岩的互层。 沉积模式—Reading、Richards 模式（富砾型） 沉积模式—Reading、Richards 模式 富砂