碳酸盐型重力流

科技工作者之家 2020-11-17

此类重力流沉积和与其相邻的物源区浅水碳酸盐岩台地密切相关,尤其是台地边缘的性质在很大程度上控制了深水重力流沉积的类型和发育程度。其中台地边缘斜坡的坡度是所有因素中的决定因索。按斜坡坡度,可将碳酸盐物源型深水重力流沉积进一步分为三种类型,即沟槽型、陡坡型和缓坡型。

简介此类重力流沉积和与其相邻的物源区浅水碳酸盐岩台地密切相关,尤其是台地边缘的性质在很大程度上控制了深水重力流沉积的类型和发育程度。其中台地边缘斜坡的坡度是所有因素中的决定因索。按斜坡坡度,可将碳酸盐物源型深水重力流沉积进一步分为三种类型,即沟槽型、陡坡型和缓坡型。1

沟槽型(中度斜坡型)指发育在沟槽型斜坡环境下的重力流沉积,是碳酸盐环境中最具特征的一种,与中等坡度的碳酸盐岩斜坡密度相关。较陡的上斜坡是沉积物的过道(bypass)带,而较平缓的中、下斜坡则是各类重力流沉积的重要场所。浅水碳酸盐岩台地是深水重力流沉积的物源区,在紧邻台地边缘的上斜坡过道带之下,发育有一系列垂直斜坡走向的小沟槽的中、下斜坡带。这些小沟槽即是各类重力流搬运沉积物的通道,也是其沉积的场所。沟槽一般宽数十米至千米,深可至数十米。向盆地方向逐渐变浅,但有加宽趋势。沟槽间距彼此大致相等,一般为1~2 km。沟槽内发育大量厚层、巨厚层碎屑流砾屑石灰岩和高密度浊流形成的具ABC序列的浊积岩,也有低密度浊流形成的具AE序列的浊积岩和颗粒流沉积等,原地沉积苌少。沟槽间地区砾屑石灰岩少见,以原地沉积为主,低密度浊流形成的薄层浊积岩较为普遍。中、下斜坡常见滑塌沉积,而孤立岩块则多见于中斜坡沟槽内。近斜坡底部,沟槽变得相当浅且很开阔,向盆地方向渐趋消失。这里重力流沉积以浊积砂屑石灰岩、粉屑石灰岩为主,构成各类完整或不完整的鲍马序列。碎屑流砾屑石灰岩已大为减少,且粒度明显比中斜坡沉积细得多。因相邻沟槽间距很小,故沉积体常相互连接而成席状。更向下的盆地边缘区,重力沉积较斜坡相大为逊色,以具CDE序列的浊积岩最为发育,也常见具有A段的浊积岩,偶见富基质的细碎屑流或泥流沉积,原地沉积所占比例明显增加。最深水的盆地平原区受重力流的影响相当微弱,常发育非补偿性沉积,~般为硅岩、泥灰岩、页岩等,其沉积厚度在上述各相带中最小。值得指出的是,在该类沉积中,众多的彼此平行的沟槽在规模和作用上不同于大的海底峡谷,而且这些沟槽的末端亦并不一定是重力流堆积的重要场所,且该类沉积具有独特的空间分布形态。因此,它与海底扇虽有某些类似之处,但显然是两种明显不同的沉积类型。湘西黔东中、上寒武统深水碳酸盐重力流沉积是该类沉积的良好实例(高振中等,1985)。

此类沉积在其他很多地区也有发育。现代小巴哈马滩北侧的深水盆地发育的类似的沉积为我们提供了了解此类沉积的环境特征的可能(Mullins,1984;Mullins and Cook,1986)。湘西黔东地区中、上寒武统的沉积环境,如沟槽规模、分布形式、发育部位等,均可与之进行对比,估算的斜坡坡度亦与其十分接近。1

陡坡型此类碳酸盐岩斜坡坡度很陡,斜坡上已不利于发育众多的海底沟槽,这是此类与前类的重要区别。在此种情况下,深水重力流沉积表现出与前一类完全不同的形式。虽然从接近台地的近源区向盆地方向的远源区,重力流沉积显示出一定的岩性岩相变化,但此类沉积的一个重要特征是沉积物的分布形式沿斜坡走向变化很小,重力流沉积不是水道化沉积,而是大范围的席状体。通常情况下,单一事件的沉积体厚度巨大,常达20~30 m基至更大。这类沉积中以碎屑流砾屑石灰岩最为重要,并多以贫基质碎屑流为主,其砾屑的粒径通常很大,许多达1m以上。砾屑成分以来自台地边缘的鲕粒石灰岩、砂屑石灰岩、生物屑石灰岩或礁石灰岩等占优势。此类环境中,在深水区与浅水台地之间常发育大规模控相同生断层,而重力流的发育多与同生断层的活动密切相关。广西十万大山盆地下三叠统是这种类型的良好实例(高振中等,1983),云南宁蒗一带滇西海槽中的下石炭统也属于此类。1

缓坡型碳酸盐岩缓坡指从浅水台地至深水盆地斜坡坡度极为平缓而没有明显坡折带的台前边缘斜坡。现代环境中此类斜坡平均坡度小于1°。在这种情况下,近岸区浅水沉积向盆地方向逐渐过渡为深水低能沉积,其间缺乏明显的相变带。此种条件下的深水沉积以细粒原地沉积占优势,重力流沉积则发育很差。最常见的重力流沉积是由细粒沉积构成的小规模滑动滑塌体,低密度浊流沉积亦比较常见。若出现碎屑流沉积,也是零星的和局部的,且以富基质为主。各类重力流沉积中通常均缺乏来自浅水台地滩相或礁相的碎屑。此外,此环境中的沉积层序经常是向上变浅的,碳酸盐岩缓坡有稳定地不断向海推进的趋势。1

本词条内容贡献者为:

李兵 - 副教授 - 西南大学

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