1、等深流沉积,朱常伟,等深流沉积的简介等深流沉积基本特征等深流沉积体等深岩丘等深流沉积研究的意义,德国海洋物理学家GeorgeWust(1936),提出了底流可能具有搬运深海沉积物能力的观点。heezen和Hollister等人对深海底流的地质作用作了大量的探索性研究,并于1966年首先提出了等深流和等深流沉积等一系列术语。深海钻探计划(DSDP)的完成和其后继项目大洋钻探计划(ODP)的实施,以大量雄辩的事实证实了深海等深流及等深流沉积的存在。最近英国著名沉积学家Stow博士等组织和发起了一个有关等深流沉积、底流和古环流研究的大型国际合作项目全球地质对比计划432项目。,等深流沉积研究发展历程
2、:,一、等深流沉积的简介,等深流:在相对较深水环境中由地球旋转而产生的温盐环流。这种环流平行海底等深线作稳定低速流动(520 cm/s),局部超过50cm/s。主要出现在陆隆区。亦有人称之为等高流、水平流、平流等。,物质来源:陆源碎屑、碳酸盐物质、海底的再次沉积、火山成因碎屑,影响因素:温度、盐度、科里奥力、海底风暴、海底地形、风力,沉积速率:大西洋212cm/ka,较低,目前已在北大西洋中发现和详细研究了16个大型的现代等深岩丘,在南大西洋和其它大洋也发现了一些小型的等深岩丘。古地层记录3个。,国外:即泥质等深积岩、斑块粉砂质等深积岩、砂 质等深积岩和砾质等深积岩以及若干过渡类型。,国内:由
3、于等深 岩的成分主要为陆源碎屑和碳酸盐物质,因此, 按粒级和成分将等深积岩划分,1.等深流沉积的岩石类型,二、等深流沉积的基本特征, 产状:与深水原地沉积伴生且夹于深水原地沉积层系之中,多呈不规则薄层状、透镜状产出,单层厚度一般为几厘米,局部可达几十厘米。多分布于陆隆位置。,2.等深流沉积的特征,(2)岩性:成分既有硅质碎屑物质,也有碳酸盐物 质,沉积类型主要为陆源碎屑岩类和碳酸盐岩类(包括生物屑等深岩),亦有少量火山碎屑岩类。,(3)粒度:泥级到砂级为主,且具有一系列由砂、粉砂和粘土混合物组成的过渡类型。当有极强的等深流剥蚀海底时,可形成砾石滞留沉积。,(3)分选:中等好,局部极好。标准偏差
4、一般小于0.8(Folk值)。,(4)等深流沉积构造:侵蚀面、流水层理(小型交错层理和大型纵向交错层理等)和组构优选(如长形颗粒的定向排列),(5) 与古地理的关系:由于等深流是平行海底等深线流动的,因此,在陆坡、陆隆处形成的等深流沉积中一般具有平行于斜坡走向的流向标志,如长形颗粒平行于斜坡走向的定向排列,交错层理中的细层倾向一般也是与斜坡走向平行的。这完全不同于浊流沉积、内波和内潮汐沉积。,(6) 生物扰动构造发育:强烈的生物扰动构造, 这主要是因为等深流的流速一般不大,沉积作用比较缓慢。,(7) 沉积层序:细粗细的垂向层序。,(8)与海平面变化的关系:等深流沉积主要发育于海平面上升时期。因
5、为在低海平面时期,以重力流沉积占主导地位,等深流沉积不易形成或保存。随着海平面上升,物源区逐渐发育。而在高海平面时期,沉积物供给较少,等深流沉积也不甚发育。因此,等深流沉积可作为海侵体系域较为特征的沉积类型。,等深流沉积与其他类型深水沉积的特征比较,海洋学调查发现在深海中存在着许多由等深流沉积物堆积而成的堆积体,其规模可与由浊流沉积形成的海底扇相比拟。1.Stow等(2002 )将其划分为6种类型:(1)席状等深积岩体(2)伸长状的等深积丘状体(3)与水道有关的等深积岩体(4)狭长的等深积岩体(等深岩丘)(5)浊流沉积体系被改造的等深积岩体(6)充填等深积岩体,三、等深流沉积体等深岩丘,等深岩
6、丘(contouritedrift)是呈长条形或伸长状的等深流堆积体,横剖面上呈丘状,长度一般为数十至数百公里,宽可达数十公里,高出周围海底0.1km到1km以上,局部堆积厚度可达2km以上。, 萌生阶段:低海平面时期以重力流(主要是浊流)活动为主,等深流沉积不易保存,没形成明显几何形态。,2. 等深岩丘的沉积阶段:, 成型阶段:海平面上升时期,物源区逐渐远离沉积盆地,粗碎屑物质的注入减少,重力流活动减弱,而等深流活动大大加强,重力流沉积物改造成为等深流沉积物,大量堆积在陆隆或盆地边缘而形成具有一定规模和几何形态的沉积体等深积岩丘。, 衰退阶段:高海平面时期沉积物供给少,等深流沉积不发育。主要
7、特征是粗粒等深积岩明显减少,原地沉积明显增多,最后完全为细粒原地垂直降落沉积所取代。,现代海洋中,等深流沉积覆盖了大面积的海底地区,并与深水泥质岩呈互层产出,构成良好的生储盖组合,又受等深流和深水潮汐、波浪的反复淘洗,其结构成熟度较浊积岩高得多,原生孔隙发育,油气储集性能应比浊积岩好得多。为深水沉积中颇具勘探前景的潜在油气储集层。,四、等深流沉积研究的意义,1.作为油气勘探的一个新的领域:,2.对海洋学、古气候和古构造的解析:,一个地区等深流的启动、流经路径、和深水地貌的匹配关系、流体强度的变化(加强、减弱甚或停滞)等最终体现在等深积岩沉积体系中。因此,等深积岩体系蕴含重要的气候变化、全球大洋循环和深水构造(譬如深海通道的开启状况)等方面的信息深积岩沉积体系在重构古海洋学演化史中具有独特优势。,等深流的动力温盐环流究竟是一种什么样的流体?,谢谢!,