浊流沉积

如题所述

过去,人们认为深海盆地环境十分安静,离大陆远,陆源碎屑物不能达到那里,深海盆地只有各种软泥沉积。近几十年来,在海洋调查中,发现现代深海盆地内广泛分布有陆源碎屑沉积物,这些沉积物不是火山、生物或风成作用形成的,在沉积物中含有浅水底栖生物化石,但却无浅水沉积构造的标志,而且它们之间常有深海软泥的夹层,实际上,这些沉积物不是一般流水作用形成的,而是一种浊流形成物。

浊流是一种高密度流体,常以体积巨大的块体进行运移,故又称密度流或块状流。由浊流搬运、沉积而形成的岩石称为浊积岩,它是一个成因概念,不代表某种岩石类型,而是岩石组合。按岩石成分划分,浊积岩可分为钙屑及非钙屑两种,钙屑浊积岩由碎屑灰岩和泥岩互层组成;非钙屑浊积岩则由砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩互层组成,以后者最常见。

古代地层中也有类似的岩层,尤其是复理石和类复理石建造,就是一种浊积岩类。从前寒武纪到现代,各个时代均可有浊积岩。尤其是近些年来,在浊积岩中发现了石油、天然气及铁、锰、镍、钴、铜、磷等矿产,更引起了人们对浊流沉积作用的重视。

浊流形成的原因很多,强烈的地震、滑坡、风暴或构造运动均可产生浊流。如沉积物在陡峭的大陆斜坡上、微倾斜的海底地形上发生滑动,或同生断层上盘的沉积物因失去支持而发生滑塌,均可形成巨大的浊流。此外,在海底峡谷、三角洲前缘斜坡等处,如发生震动,沉积物发生滑动,也可形成浊流。

浊积岩的特征(主要指非钙屑浊积岩特征)如下:

1)矿物成分:深海浊积砂岩,成分复杂、不稳定的陆源组分较多,有时含海绿石和黄铁矿,以岩屑砂岩和长石砂岩最常见。

2)结构:碎屑颗粒的圆度不好,分选中等。但若物源来自滨海沉积物,则其分选、磨圆均较好,矿物成分也较纯。

3)生物化石:浊积砂岩中可含有异地搬运来的浅水动物化石,如浅水底栖有孔虫、钙藻、大型介壳,甚至有植物化石及其碎片,而且浅水底栖生物可与深水或浮游生物等共生。

4)构造:有各种印模、泥砾、冲刷-充填构造、碎屑岩墙、滑塌及包卷构造、潜穴、虫孔、流水波状层理。缺少浅水沉积构造,如风成沙丘、浅水波痕、干裂、雨痕、石盐假晶、原地植物根、陆上生物爬痕及其他海岸沉积构造等。

浊积岩中最特征的沉积构造是粒序层理(或称递变层理)和微细水平层理。从岩石组合看,为均匀稳定的砂岩与更稳定的深海页岩互层,组成韵律层理。浊积岩的剖面结构,即鲍马层序,通常由五种岩性组成,

由于距离浊流发源地的远近不同,在不同地方,可以完全或不完全出现某几个层序。

深海浊积岩的分布和形态特征可归纳如下:

1)距海岸远,可达数百至数千千米。

2)形成的深度大,可达1000 m至数千米。

3)分布范围广,规模巨大,面积可达数千至105 km2,浊积岩地层的总厚度可达数千米。

4)侧向稳定,平面上岩性和厚度的变化较小。

5)从浊流开始处至末端,具有粒度变细、分选性变好和厚度变薄的规律性。

浊流和浊积岩的研究冲击了机械沉积分异作用的理论,使得人们重新认识某些复理石和类复理石沉积的成因,浊流沉积的理论也很好地解释了这些沉积物的形成机理。同时,对沉积作用、岩相古地理、大地构造及沉积矿产的某些经典理论,有必要加以重新认识和总结。

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