第5章沉積相(刪減)

第五章沉積相第一節(jié)概述第二節(jié)山麓—洪積相第三節(jié)河流相第四節(jié)湖泊相第五節(jié)三角洲相第六節(jié)海岸相第七節(jié)淺海相第八節(jié)深海半深海相

第九節(jié)重力流沉積1182第一節(jié)概述沉積相主要研究沉積物或沉積巖的形成過程及形成環(huán)境。沉積環(huán)境主要由以下五個要素構(gòu)成：①自然地理條件。包括海、湖、河流、冰川、沙漠等；②氣候條件。包括氣候的冷、熱、干旱、潮濕；③構(gòu)造條件。包括大地構(gòu)造背景及沉積盆地的隆起與坳陷；2182④沉積介質(zhì)的物理條件。包括介質(zhì)性質(zhì)（水、風(fēng)、冰川等）、運動方式、能量大小等；⑤介質(zhì)的地球化學(xué)條件。包括介質(zhì)的氧化還原電位、酸堿度、含鹽度等。沉積相在時間上和空間上的變化有一定的規(guī)律性，稱為相序遞變。在橫向上成因相近并且緊密相鄰的相，就會在垂向上依次疊覆連續(xù)出現(xiàn)，這一規(guī)律稱為相序遞變規(guī)律。第一節(jié)概述3182第一節(jié)概述相序遞變4182沉積相分類主要以自然地理環(huán)境為依據(jù)，結(jié)合沉積特征和其他沉積條件作進一步劃分。根據(jù)自然地理環(huán)境，將沉積相分為：（1）陸相：包括殘積相和坡積相、山麓－洪積相、河流相、湖泊相、風(fēng)成相、冰川相、沼澤相。（2）海相：包括海岸相、淺海相、半深海相、深海相。（3）海陸過渡相：三角洲相。第一節(jié)概述5182第二節(jié)山麓—洪積相一、概述二、沖積扇的沉積類型三、洪（沖）積扇亞相類型及相組合6182一、概述洪積扇：在干旱和半干旱氣候地區(qū)出現(xiàn)季節(jié)性暴雨時，山地河流攜帶大量碎屑物質(zhì)進入平原。在出口處，坡度變緩，流速變小，水流分散，搬運物質(zhì)的能力減弱，河流所攜帶的碎屑物質(zhì)快速堆積下來，形成一個近半圓錐形的沉積體，稱為洪積扇。山地河流出山口處的堆積，稱為沖積扇。7182理想的洪積扇剖面8182四川爐霍縣的多級聯(lián)合洪積扇9182沖積扇10182二、沖積扇的沉積類型由于碎屑物性質(zhì)、介質(zhì)條件、沉積環(huán)境等的不同，決定了沖積扇沉積類型也不相同。常見的有泥石流沉積、辮狀河沉積、漫流沉積等。1、泥石流沉積：當(dāng)水流攜帶的礫、砂、泥等碎屑物達到一定量時，就形成了密度大、粘度高、呈可塑性狀態(tài)的流體，稱泥石流。泥石流中的大量碎屑物質(zhì)在山前堆積后，就形成了泥石流沉積，經(jīng)常出現(xiàn)在沖積扇的根部。111822.辮狀河道沉積當(dāng)洪積扇堆積到一定程度，坡度就會減緩，下次洪水來時便在扇表面下切沖刷出許多放射形水道，形成河道沉積，以礫、砂為主，主要分布在扇的根部和中部，以中部發(fā)育最好。3.漫流沉積是漫出辮狀河道之外的細(xì)粒懸浮沉積物，多分布于扇的中部和前端的邊緣。沉積較緩慢，以垂向加積為主，常呈水平層理。二、沖積扇的沉積類型12182三、洪（沖）積扇亞相類型及其相組合依據(jù)洪積扇中不同類型的沉積物特征，可分扇根、扇中及扇端三個亞相。扇根：靠近山口，主要沉積物為混雜礫巖或含礫泥巖，呈相應(yīng)的雜亂塊狀構(gòu)造。單層厚度大，以礫石為主，是由結(jié)構(gòu)和成分都不相同的多個洪積物透鏡體的相互疊置形成的，在扇體的近山口部位最發(fā)育。13182礫巖14182扇中：為辮狀河發(fā)育區(qū)，河道砂礫巖中出現(xiàn)的大型交錯層理。礫石呈疊瓦狀排列。扇端：主要為洪水漫流沉積的砂、粉砂和泥質(zhì)沉積物，可見波狀水平層理和塊狀層理，砂層厚度變薄。三、洪（沖）積扇亞相類型及其相組合15182第三節(jié)河流相一、河流的類型二、河流相沉積的一般特征16182一、河流的類型河流是流水由陸地流向湖泊和海洋的通道，是把沉積物由陸地搬運到湖泊和海洋的主要營力，在河流搬運過程中伴隨有沉積作用，形成廣泛的河流沉積。河流分類有很多種，最常用的是按河道的集合形態(tài)進行的劃分，可分為：平直河流、辮狀河流和曲流河等平直河流:河流的彎度較小，平直河流較少見，一般僅存在于河流某一段較短的距離內(nèi)。平直河流因長期的側(cè)向侵蝕和加積作用引起河道位置的移動，并逐漸向彎曲河流發(fā)展。一、河流的類型191822．曲流河：河床天然堤發(fā)育，沖刷不如平直河流明顯，多見于河流中下游地勢平坦地區(qū)。河道主流線偏向凹岸，并發(fā)生侵蝕形成深槽，凸岸水流速度相對較小，發(fā)生沉積，形成邊灘或點砂壩。河道隨著凹岸侵蝕，凸岸沉積過程而發(fā)生遷移，以邊灘沉積發(fā)育為特征。一、河流的類型20182點砂壩211823．辮狀河流:河道中心灘發(fā)育，河道不穩(wěn)定，頻繁分叉、合并，形狀似辮狀，河道經(jīng)常改道遷移。辮狀河主要發(fā)育在河流的中上游，在干旱氣候條件下，在洪積扇上更為發(fā)育；辮狀河發(fā)育于坡度陡，水流急，砂、泥、礫含量高的條件下。一、河流的類型22182辮狀河23182辮狀河24182二、河流相沉積的一般特征（一）巖石組合河流沉積由礫、砂、粉砂和粘土等各類碎屑沉積物組成。由上游到下游粒度逐漸變細(xì)。礫石成分復(fù)雜，有較多的陸源礫石。砂巖主要是長石砂巖和巖屑砂巖，礦物成分的成熟度一般都很低。（二）結(jié)構(gòu)、構(gòu)造河流沉積分選差到中等，具各種層理（大型槽狀、板狀交錯層理，平行層理）。常見不對稱波痕，有時見礫石的疊瓦狀排列。25182二、河流相沉積的一般特征（三）生物化石生物化石保存不好，少見動物化石及較完整植物化石，見破碎植物枝、干、葉。（四）橫向和垂向變化橫向相變較快，砂巖多呈透鏡狀；垂向常出現(xiàn)自下而上由粗變細(xì)的間斷性正韻律。（五）相組合橫向上河流相向上游方向與山麓－洪積相銜接，向下游與湖泊、三角洲相相鄰。26182交錯層理27182天然堤28182第四節(jié)湖泊相一、湖泊環(huán)境的特征及其分類二、碎屑湖泊相的一般特征29182一、湖泊環(huán)境的特征及分類湖泊是大陸上地形相對低洼的蓄水區(qū)，是沉積物沉積和調(diào)節(jié)地表水循環(huán)的重要場所。（一）湖泊的特征1．湖泊的水動力特征湖泊沉積主要受波浪和湖流水動力作用控制，局部范圍也受河流作用的較大影響。湖浪振幅隨深度增加而減小，波浪基準(zhǔn)面（波基面）一般在1／2波長的水深位置。301822．湖水的水化學(xué)特征干旱或半干旱地區(qū)的湖水離子濃度接近或超過海水濃度，能沉淀出蒸發(fā)礦物。溫暖潮濕氣候的淡水湖中離子濃度較小，影響水中生物的生長率和氧的溶解：生物生長率高，消耗下層湖水的氧成為還原環(huán)境；生物生長率低，為氧化環(huán)境。一、湖泊環(huán)境的特征及分類31182一、湖泊環(huán)境的特征及分類3．湖泊中的生物特征古生物是劃分湖泊與海洋沉積的重要標(biāo)志。如珊瑚、苔蘚動物、腕足動物、頭足動物多是海生生物；瓣鰓類、腹足類、介形蟲類等多為淡水生物。藻類是恢復(fù)沉積環(huán)境應(yīng)用最廣泛的植物，一般呈樹枝狀或分離的團塊狀生長的是淡水湖泊環(huán)境的藻類；呈疊層狀生長的則是海洋或咸水湖的環(huán)境。紅藻幾乎都是海生的，而輪藻則多是淡水藻類。32182珊瑚頭足類－烏賊苔蘚腕足海生33182瓣鰓腹足陸生34182（二）湖泊的類型研究目的不同，分類方式也不同：按自然地理位置——內(nèi)陸湖、近海湖；按湖水鹽度——淡水湖、微咸水湖、咸水湖和鹽湖；按沉積物類型——碎屑型湖泊（以陸源碎屑為主，多為淡水湖）、化學(xué)型湖泊（以碳酸鹽和膏鹽沉積為主，多為咸水湖）和過渡型湖泊；按成因——河成湖、火山口湖、溶蝕湖和冰川湖等。一、湖泊環(huán)境的特征及分類35182二、碎屑湖泊相的一般特征（一）巖石類型以粘土巖、砂巖和粉砂巖為主，也可出現(xiàn)數(shù)量不等的石灰?guī)r，泥灰?guī)r、白云巖、硅藻土、石膏、鹽巖以及煤、油頁巖等。（二）沉積構(gòu)造以水平層理最為發(fā)育。從濱岸到湖心依次出現(xiàn)交錯層理－波狀層理－水平層理，也可見波痕、泥裂、雨痕等。36182（三）生物化石生物化石豐富，常見介形蟲、瓣鰓類、腹足類等，尤其是介形蟲大量出現(xiàn)，是湖泊環(huán)境的重要標(biāo)志。（四）沉積物分布理想的碎屑湖泊沉積是圍繞湖盆呈環(huán)帶狀分布，由湖盆邊緣向中心依次為濱湖砂礫巖、砂巖、粉砂巖、粘土巖。湖盆沉積厚度變化較大，可由數(shù)十米到數(shù)千米。這主要與構(gòu)造升降活動及物源供應(yīng)有密切的關(guān)系。二、碎屑湖泊相的一般特征37182湖相沉積物分布38182第五節(jié)三角洲相一、三角洲的形成及分類二、三角洲相亞相類型及特征39182三角洲是指河流與海洋（或湖泊）匯合處所形成的錐形沉積體，通常指海陸過渡相的三角洲，受河流作用與海洋波浪、潮汐作用控制。河流入海的河口發(fā)生沉積形成水下淺灘。淺灘不斷淤高形成河口砂壩。不同洪水期的砂壩不斷分支、疊加，形成多叉道河網(wǎng)系統(tǒng)，進而形成三角洲雛形。分支河道不斷向海延伸，河床坡度減小，流速減緩，河床淤高、洪水季節(jié)洪流沖決天然堤，攜帶的物質(zhì)沉積下來形成決口扇，使三角洲在橫向上發(fā)生擺動。一、三角洲的形成及分類4018241182河流、波浪、潮汐直接控制三角洲的形成，故可按三者相對強度來劃分三角洲的成因類型，分別稱為河控三角洲、浪控三角洲和潮控三角洲。一、三角洲的形成及分類42182二、三角洲相亞相的類型及其特征據(jù)三角洲的沉積環(huán)境和沉積特征，將三角洲劃分為三角洲平原亞相、三角洲前緣亞相和前三角洲亞相。（一）三角洲平原亞相根據(jù)與水平面的位置可分三角洲陸上平原和水下平原兩部分。1.三角洲陸上平原亞相：范圍包括從河流大量分支開始至海平面以上的廣大河口區(qū)。43182陸上平原亞相沉積特征與曲流河相相似，進一步分為分流河道、天然堤、決口扇、沼澤和湖泊等微相。分流河道沉積為三角洲平原亞相沉積骨架，以砂巖為主。天然堤沉積以細(xì)砂和粉砂為主，常見波狀層理及流水波痕，可見鐵質(zhì)結(jié)核和碳酸鹽結(jié)核。決口扇沉積為洪水漫溢河床，沖決天然堤形成，粒度比河床沉積更細(xì)些，主要為砂、泥的堆積。沼澤和湖泊沉積在熱帶和亞熱帶地區(qū)的分流河道之間分布最廣，主要為深色有機質(zhì)粘土、泥炭、薄煤層，夾有洪水成因的紋層狀粉砂巖。二、三角洲相亞相的類型及其特征441822．三角洲水下平原亞相：是三角洲在海平面以下的平緩部分，由水下分流河道、水下天然堤及支流間灣沉積組成。水下分流河道為陸上分流河道的水下延伸部分，以沉積砂和粉砂為主，常發(fā)育交錯層理、波狀層理。水下天然堤是陸上天然堤的水下沿伸，分流河道兩側(cè)砂脊，極細(xì)砂和粉砂夾少量粘土，以波狀層理為主。支流間灣是水下分流河道之間相對凹陷地區(qū)一系列楔形泥質(zhì)沉積體。以粘土沉積為主，含粉砂和細(xì)砂，具水平層理，可見浪成波浪及生物介殼。二、三角洲相亞相的類型及其特征45182二、三角洲相亞相的類型及其特征（二）三角洲前緣亞相位于三角洲平原的向海邊緣地帶，呈環(huán)帶狀分布，是河流攜帶物質(zhì)在河口堆積，再經(jīng)波浪作用改造成的純凈砂質(zhì)沉積物集中帶，含砂量高達75％。46182二、三角洲相亞相的類型及其特征（三）前三角洲亞相位于三角洲前緣亞相的外側(cè)，是三角洲沉積體系中分布最廣，沉積最厚的相帶。沉積作用大部分是在波基面以下較深范圍內(nèi)進行的。主要由暗色富含有機質(zhì)的粘土和粉砂質(zhì)粘土組成，含泥量達80％。沉積構(gòu)造不發(fā)育，可見水平紋層和透鏡狀層理。向外海相化石變豐富，含海綠石，呈帶狀出現(xiàn)。4718248182進積式三角洲沉積的層序由底向上是前三角洲泥→三角洲前緣粉砂和砂→三角洲平原的粗粒河流和漫灘沼澤沉積。粒度由細(xì)變粗，呈反旋回性質(zhì)，是三角洲沉積的重要特征。二、三角洲相亞相的類型及其特征49182三角洲向上變粗的相模式粒度變粗50182第六節(jié)海岸相一、海相組的劃分二、無障壁海岸沉積相三、障壁海岸沉積相51182一、海相組的劃分海洋總面積占地球總面積的70.8％，是沉積物堆積的重要場所，世界上許多大型油氣田出現(xiàn)于海相地層。海洋環(huán)境與大陸環(huán)境有很大差異，現(xiàn)代海洋表面溫度變化范圍為－18℃～+28℃，主要受緯度、深度及海流影響。海水的平均含鹽度為3.5％，比重高于大陸水體，pH值介于7.26－8.40之間，屬弱堿性。海水運動分為波浪、潮汐和海流。52182一、海相組的劃分按照海底地形及海水深度，可將海相組分為海岸、淺海、半深海及深海四個相。深度增加53182一、海相組的劃分54182海岸環(huán)境指位于海水波基面以上與最高高漲潮線之間緊鄰陸地的濱、淺海地帶，包括潮上、潮間和潮下帶。海岸沉積環(huán)境有不同的分類方式：按沉積物性質(zhì)：陸源碎屑沉積海岸、碳酸鹽沉積海岸及碳酸鹽與陸源碎屑混合沉積的海岸；按水動力條件：波浪作用為主的海灘沉積海岸和潮汐作用為主的潮坪沉積海岸；按地貌特征：有障壁的海岸及無障壁的海岸。二、無障壁海岸沉積相55182目前人們研究最多，和人們生產(chǎn)實踐活動最為密切的是陸源碎屑沉積海岸，作為重點進行介紹。陸源碎屑沉積海岸分為無障壁海岸沉積和障壁海岸沉積。二、無障壁海岸沉積相56182濱海帶具有十分強烈的水動力條件，幾乎均為機械沉積作用。57182無障壁海岸濱海帶，水動力比較復(fù)雜。典型的現(xiàn)代無障壁海岸沉積環(huán)境可分為海岸沙丘、后濱、前濱、近濱等幾個次級環(huán)境。二、無障壁海岸沉積相58182無障壁海岸水動力條件和沉積特征最大風(fēng)暴潮位，潮上帶高、低潮間，潮間帶到波基面波基面以下59182無障壁海岸沉積相的亞相類型及特征：（一）海岸沙丘亞相是由濱岸砂經(jīng)風(fēng)的作用改造而成。沙丘帶寬達數(shù)千米，沙丘呈長脊?fàn)?。與海灘砂相比，細(xì)粒砂數(shù)量增加，分選、圓度變好。海岸沙丘砂一般為細(xì)～中粒，多為石英組成。在溫暖氣候條件下也可由碳酸鹽顆粒組成，并含有典型的海洋生物介殼。海岸沙丘的沉積構(gòu)造主要是平行層理及大型交錯層理。二、無障壁海岸沉積相60182（二）后濱亞相（潮上帶）高潮線以上，特大風(fēng)暴潮時被海水淹沒，常暴露在水面以上遭受風(fēng)的改造，為平坦地帶。后濱最主要的沉積物是具平行層理和小型交錯層理的砂，在較淺洼地被充填時，可產(chǎn)生低角度的交錯層理，坑凹的表面常集中大量的生物介殼，介殼凸面向上。后濱地區(qū)的海灘經(jīng)常遭受風(fēng)暴的改造，使海灘堆積物形成長條形低脊?？蓡为毘霈F(xiàn)，也可呈一系列平行排列的灘脊出現(xiàn)。二、無障壁海岸沉積相61182（三）前濱亞相（潮間帶）位于平均高潮線與平均低潮線之間，地形較平坦，多為砂質(zhì)海灘，是海灘的主要部分。當(dāng)海岸位于高能帶時，可形成粗屑的礫海灘。海灘砂很純凈，分選和圓度都很好，粒度的變化是由陸向海由粗變細(xì)。海灘砂多呈平行海岸的較寬條帶狀或席狀砂體。由于往復(fù)沖洗作用，可形成交錯層理。在層面上有各種類型的波痕。含大量生物碎片和云母碎片，介殼凸面朝上。二、無障壁海岸沉積相62182（四）近濱亞相（潮下高能帶）位于平均低潮線以下至波基面之間。近濱中部地帶位于破浪帶，是能量較高帶，可形成沿岸砂壩。沉積物以細(xì)砂至中粒砂為主，可見低角度的楔形交錯層理及槽形交錯層理、浪成交錯層理等。向下近濱交錯層理漸少，出現(xiàn)水平紋層。越向海沉積物越細(xì)，以至正常淺海陸棚沉積。二、無障壁海岸沉積相63182在無障壁海岸沉積中，海退的海岸沉積的層序從下向上為近濱→前濱→后濱的沉積，其上覆海岸砂丘或河流沉積，粒度變化由下向上由細(xì)變粗，為反旋回性質(zhì)。二、無障壁海岸沉積相64182三、障壁海岸沉積相與廣海隔絕或半隔絕的海水處于局限流通狀況，形成障壁海岸。構(gòu)成障壁的有障壁島、障壁灘等。障壁面臨廣海的一側(cè)，如同海灘，主要遭受波浪的作用；障壁的后面，即朝陸一面，主要是遭受潮汐作用，為潮坪和瀉湖。從陸向海出現(xiàn)潮坪→瀉湖→障壁→廣海。65182瀉湖沙丘入潮口水下三角洲66182三、障壁海岸沉積相（一）潮坪亞相潮坪發(fā)育在具明顯潮汐作用的平緩海岸區(qū)，瀉湖的周圍、海灣、障壁島或砂壩的后面可發(fā)育有潮坪沉積。潮坪沉積平行于海岸線分布。高潮線以上的潮上帶為低能環(huán)境，主要沉積了以泥質(zhì)為主的細(xì)粒沉積物。潮間帶可再劃分為高潮坪（泥坪），中潮坪（砂泥混合坪）和低潮坪（砂坪）。67182三、障壁海岸沉積相高潮坪（泥坪）常發(fā)育沼澤地，有泥炭沉積，常見水平紋層或水平波狀紋層。低潮坪（砂坪）能量較高，常造成砂質(zhì)沉積為主的砂坪，常出現(xiàn)羽狀或人字形交錯層理。高潮坪與低潮坪之間的混合坪地帶，常為泥、粉砂及細(xì)砂沉積，偶爾有生物碎屑或砂質(zhì)的沉積透鏡體，多為脈狀、波狀、透鏡狀層理。在潮坪上，尤其在砂坪和混合坪上，發(fā)育不對稱波痕。泥坪和混合坪上常發(fā)育干裂、雨痕、爬跡、蟲孔等。68182三、障壁海岸沉積相（二）瀉湖亞相瀉湖為平行海岸延伸的淺水盆地，因障壁與廣海相隔，以入潮口與廣海相連，是一種低能環(huán)境，鹽度可大于或小于正常海水。淡化瀉湖：當(dāng)瀉湖處于潮濕氣候環(huán)境下，因淡水注入量遠遠大于蒸發(fā)量，使瀉湖水位高出海平面，瀉湖水經(jīng)入潮口流向外海，淡水不斷補給、海水不斷外流，使瀉湖淡化，鹽度小于正常海水。淡化瀉湖以暗色粉砂巖和粘土巖沉積為主，還有方解石、鐵錳結(jié)核、硅質(zhì)礦物及有機質(zhì)。瀉湖中海水能量微弱，交錯層理不發(fā)育，常發(fā)育平緩的波狀層理和水平層理，偶見干裂。69182三、障壁海岸沉積相咸化瀉湖是在干燥氣候條件下產(chǎn)生的。由于蒸發(fā)量遠大于降雨量，使瀉湖水面低于廣海海面，海水不斷從入潮口流入瀉湖，瀉湖內(nèi)的水不斷蒸發(fā)而逐漸咸化。咸化瀉湖以細(xì)粒碎屑沉積為主，有鹽漬化和石膏化的砂質(zhì)粘土沉積，有時有石膏、硬石膏、芒硝、石鹽等夾層。生物種屬單調(diào)，以腹足類、介形蟲等廣鹽性生物化石為主，隨著鹽度增高，生物趨于絕跡。交錯層理不發(fā)育，有時見石鹽假晶、干裂和波痕等層面構(gòu)造。7018271182三、障壁海岸沉積相總之，障壁海岸向海方向以障壁島與濱岸相相接，進而與濱外陸棚相相接；向陸方向以瀉湖或潮坪與大陸沉積相接。障壁海岸在海退條件下，可產(chǎn)生垂向?qū)有颍河上露蠟闇\海陸棚相→海岸相→障壁島亞相→瀉湖和潮坪亞相→沼澤相→沖積相；相應(yīng)的沉積物的粒度也發(fā)生一定的變化：細(xì)→較細(xì)→粗→較細(xì)→細(xì)→粗。72182海進條件下垂向剖面相序遞變與上述相反。一般情況下，海退層序較厚，微相類型多（主要是碎屑物供給充分、復(fù)雜）；海進時層序較薄，巖性單一（碎屑物供給條件不好、單調(diào)）。三、障壁海岸沉積相73182一、一般特征二、過渡帶沉積三、濱外陸棚沉積四、風(fēng)暴沉積第七節(jié)淺海陸棚相74182一、一般特征淺海陸棚環(huán)境包括近濱外側(cè)至大陸坡內(nèi)邊緣這一寬闊的陸架或廣泛陸棚區(qū)。上限位于浪基面附近，下限一般水深200m左右，寬度由數(shù)公里至數(shù)百公里不等，地形平坦，坡度一般只有幾分，不超過四度。75182淺海陸棚的水動力條件復(fù)雜而多樣，其中包括有波浪、潮汐流以及密度流等。它們對沉積作用的影響隨深度而變化。陸棚淺水區(qū)（過渡帶）陽光充足，氧氣充分，底棲生物大量繁殖。陸棚深水區(qū)（濱外帶）因陽光和氧氣不足，底棲生物大為減小，藻類生物幾乎絕跡。76182二、過渡帶過渡帶是指近濱與濱外陸棚之間的過渡地帶，位于波基面以下，水深2～20m。過渡帶沉積一般為粉砂及粘土質(zhì)粉砂沉積，有時因強風(fēng)暴而成風(fēng)暴砂層。生物種類和數(shù)量多，生物擾動作用強烈。77182三、濱外陸棚位于過渡帶外側(cè)至大陸坡內(nèi)邊緣的淺海區(qū)，也常稱為陸架或陸棚，水深在2～20m以下至130～200m，主要受海潮汐流和風(fēng)暴流作用。78182淺海相沉積特征：巖性：主要為粉砂質(zhì)粘土或粘土質(zhì)粉砂，泥質(zhì)沉積中常夾有強烈風(fēng)暴所形成的粗粉砂或細(xì)砂層并有大量化學(xué)巖及生物化學(xué)巖。結(jié)構(gòu)：成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度高，不穩(wěn)定組分少，圓度及分選較好，填隙物多為化學(xué)膠結(jié)物。自生礦物：常見海綠石、鮞綠泥石、膠磷礦等自生礦物。沉積構(gòu)造：波痕、交錯層理，較深水處為水平層理。常見生物擾動構(gòu)造、底沖刷、蟲孔、蟲跡。生物化石：在較淺水區(qū)生物各類和數(shù)量眾多。79182四、淺海風(fēng)暴沉積淺海風(fēng)暴流是季節(jié)性臺風(fēng)或颶風(fēng)引起的風(fēng)暴潮引起。80182風(fēng)暴潮的強大動力沖刷著沿岸和近岸沉積，在風(fēng)力減退時，風(fēng)暴退潮流攜帶大量呈懸浮狀態(tài)的沉積物向海方向搬運，形成一個向海方向的密度流。81182艾格（1973）把由風(fēng)暴流作用形成的一套沉積物組合稱為“風(fēng)暴巖”，屬于事件性沉積。一次風(fēng)暴形成的風(fēng)暴層厚約幾十厘米至1m，具有特征的垂向沉積層序和沉積構(gòu)造。82182風(fēng)暴活動分為高峰期和衰退期兩個階段，不同階段沉積特征各不相同。風(fēng)暴高峰期風(fēng)暴浪引起的渦流及風(fēng)暴退潮流強烈地沖刷海底，形成明顯的沖刷面。風(fēng)暴衰減期是在風(fēng)暴高潮之后，風(fēng)暴減弱，細(xì)粒沉積物迅速地從懸浮狀態(tài)沉積下來。83182風(fēng)暴巖底部具明顯的侵蝕面碎屑顆粒呈直立狀或菊花狀排列84182風(fēng)暴巖垂向?qū)有蛲l(fā)育不全，而平行層理和丘狀交錯層理是其典型的層理。85182第七節(jié)半深海、深海沉積環(huán)境一、半深海相二、深海相86182

一、半深海相（一）半深海環(huán)境的一般特點半深海的位置相當(dāng)于大陸坡，是淺海與深海環(huán)境的過渡區(qū)，現(xiàn)代大陸邊緣陸棚坡折主要位于90~180m深，坡底陸隆下部則可達到3700m。因缺少陽光，此環(huán)境無植物發(fā)育，可以出現(xiàn)腹足類、瓣腮類，腕足類等底棲生物，隨水深增加逐漸減少以至無。因水動力較微弱，深部水體常常因溫度或鹽度差異呈現(xiàn)密度分層，形成底部貧氧層，貧氧層的存在有利于有機質(zhì)的保存并限制生物的生存和擾動。87182

（二）半深海環(huán)境的沉積特征陸坡地帶的一個最主要特征是由于較陡的坡度而存在較大的重力勢梯度，它能使已經(jīng)沉積的沉積物重新啟動并加速而形成重力流?；潞椭亓α髑治g可在大陸坡上形成陡崖和峽谷，使大陸坡變得高低不平，地形復(fù)雜。除了重力流的侵蝕和沉積作用以外，海底洋流或等深流也可以搬運粉砂等物質(zhì)在陸坡或陸隆上堆積；由風(fēng)、河流、流波浪、潮汐所帶來的懸浮物質(zhì)也是半深海的主要沉積物質(zhì)。重力流、等深流和懸浮沉積是半深海主要沉積類型。有關(guān)重力流沉積將在專門一節(jié)闡述。下面主要介紹懸浮沉積物等深流沉積。88182

1.半深海懸浮沉積半深海懸浮沉積物的來源：（1）延伸至大陸坡位置，含大量懸浮物質(zhì)的河口外淡水沉積；（2）波浪，潮汐及其主水流使陸棚及陸棚外的細(xì)粒沉積物再懸?。唬?）風(fēng)攜沉積；（4）細(xì)小的生物碎屑；（5）火山灰及星際塵埃。89182

現(xiàn)代的半深海懸浮沉積具體可以包括：（1）藍色軟泥：以陸緣粉砂質(zhì)粘土為主；（2）紅色和黃色軟泥：亦以粉砂質(zhì)粘土為主，分布于熱帶、亞熱帶；（3）綠色軟泥：含海綠石的粘土；（4）碳酸鹽軟泥和砂；含浮游生物碎屑。（5）珊瑚泥和珊瑚砂：分布于半深海上部；（6）火山泥；（7）冰川海洋沉積。半深海懸浮沉積在靠近河口陡坡地帶最為發(fā)育。而在沉積物聚積速率很低處，因浮游生物可形成高有機碳含量和豐富的遠洋生物化石。90182

2.等深流沉積或等深積巖等深流是發(fā)生在半深海地區(qū)沿大陸坡等深線流動的遠洋底流。從水深超過5000m的深海平原到水深500~700m的較深水臺地都存在這類等深流沉積?，F(xiàn)代海洋中等深流的流速一般為5~20cm/s，有的可達500m/s。一般地，在深海水道，深海海溝、海槽、洋脊和斜坡等地區(qū)流速較高；而在深海盆地及平原內(nèi)流速則較緩慢。流速較快的等深流具有較強的侵蝕作用，可以形成一系列平行水流方向的深水海渠（沈錫昌，1993）。91182等深流沉積物質(zhì)來源：包括陸緣碎屑、生物碎屑、海底早期沉積物，火山碎屑物質(zhì)等。結(jié)構(gòu)特征：顆粒大小為泥~細(xì)砂，在流速較高的水道和海底峽谷中可出現(xiàn)砂級乃至細(xì)礫級的等深流沉積物。分選性中等到較好，與等深流強度、持續(xù)時間、物源及生物活動因素有關(guān)。沉積構(gòu)造：常見的有小型交錯層理、透鏡狀層理、波狀層理，由生物碎屑、顆粒組成的定向排列，刻蝕痕，障積痕，疊瓦狀的礫石等所表現(xiàn)出的定向構(gòu)造。生物潛穴和生物擾動構(gòu)造也相當(dāng)發(fā)育。92182

二、深海相（一）環(huán)境特征深海相發(fā)育于大洋盆地，水深在2000m以下，平均深度4000m。深海海底陽光已不能到達，生物稀少。現(xiàn)代深海沉積物主要為各種軟泥，其中大部分為遠洋沉積物，即由繁殖于大洋表層水體中的微小浮游生物的鈣質(zhì)骨骼和硅質(zhì)骨骼下沉堆積而成的軟泥。另一部分是陸源沉積物，及局部化學(xué)和生物化學(xué)作用形成的錳、鐵、磷等沉積物。深海底層溫度一般穩(wěn)定在1℃左右?，F(xiàn)代深海中的許多地區(qū)存在強烈底流，可以形成波痕、沖刷痕、水流線理、交錯層理等。93182（二）深海環(huán)境的沉積特征深海沉積物的主要類型如下。1.深海生物源沉積主要包括鈣質(zhì)軟泥、硅質(zhì)軟泥，合稱為生物軟泥，（生物介殼含量>50%或30%），分布面積占世界大洋總面積的61.9%，大洋表層的浮游生物是這種沉積物的主要來源。2.深海鈣質(zhì)軟泥深海鈣質(zhì)軟泥的形成，受水體環(huán)境，介殼產(chǎn)量，溶解效應(yīng)等因素的控制。鈣質(zhì)軟泥在各大洋中分布面積最廣，大西洋的67.5%為鈣質(zhì)軟泥，太平洋僅占36.3%，印度洋為54.3%。941823.硅質(zhì)軟泥硅質(zhì)介殼浮游生物是深海硅質(zhì)軟泥的主要物源，主要是硅藻和放射蟲，與鈣質(zhì)軟泥類似，硅質(zhì)軟泥的形成也受水體環(huán)境，介殼產(chǎn)量，溶解效應(yīng)等的控制，不同的是，硅藻喜低溫，寒冷海域硅藻的產(chǎn)量比其它水域高些。4.深海粘土沉積深海粘土在三大洋均有分布，太平洋最多，分布僅次于鈣質(zhì)軟泥。深海粘土沉積中生物成因<25%，粘土礦物達50~70%，以伊利石為主，次為高嶺石和綠泥石，再次為蒙脫石；常見具同心層狀的錳結(jié)核及宇宙源組分。951825.海洋冰川沉積源自大陸冰川的冰山在大洋中漂流時，因融化使冰川包裹的陸源碎屑落到海底而形成的，亦稱冰海沉積。主要發(fā)生在靠近南北極海域。冰海沉積物有三類：近源塊狀底磧位于大陸冰川進入海洋地帶，范圍窄，無分選，塊狀構(gòu)造，無本地生物。冰海混雜的層狀冰磧是冰海沉積主要類型，可有原地埋藏的生物化石，粘土含量高，粗碎屑較少且方位雜亂，無定向性，具有層理。含有冰磧墜石的海相紋層泥分布在混雜的層狀冰磧分布區(qū)以外，分布范圍廣。冰磧石墜落海底，沉積在正常海相沉積物中。注：冰海沉積的范圍可以從淺海一直到深海。961826.深?；鹕剿樾汲练e深?；鹕剿樾汲练e的形成主要與板塊碰撞、邊界中酸性巖漿的強烈噴發(fā)有關(guān)，也多分布于板塊碰撞邊界附近的海底，其分布范圍不僅與物源有關(guān)，還與火山噴發(fā)高度和對流層下部的風(fēng)向有關(guān)，在風(fēng)力的作用下，火山灰可以漂落到4000km以外的地區(qū)。不同的火山灰層，顏色、層理、火山灰層厚度，火山顆粒大小、形狀、礦物成分、地球化學(xué)特征等方面表現(xiàn)出不同的特征。97182第八節(jié)重力流沉積一、沉積物重力流的概念及類型二、重力流的形成條件三、重力流的類型四、濁積巖的特征五、濁積巖體的分布和形態(tài)98182一、沉積物重力流的概念及類型重力流是指在重力作用下，沿水下斜坡或狹谷流動的、含大量砂泥并呈懸浮狀態(tài)搬運的高密度底流。發(fā)生重力流的兩個條件是：斜坡和充分的流體。海洋沉積物重力流的形成、搬運和沉積機理是怎樣的？99182海底狹谷－海底扇－海底平原，是重力流搬運所經(jīng)的途徑，也是不同的沉積場所。100182一、沉積物重力流的概念及類型根據(jù)沉積物顆粒在塊體流中的支撐機理，把重力流劃分為四種類型：濁流、顆粒流、液化沉積物流、碎屑流。1、濁流：沉積物顆粒是依靠渦流（湍流）來支撐，呈懸浮狀在流體中搬運。2、顆粒流：沉積物顆粒是依靠顆粒間的相互作用來支撐。101182一、沉積物重力流的概念及類型3、液化沉積物流：沉積物顆粒依靠顆粒之間的流體上溢力來支撐。4、碎屑流：沉積物顆粒主要依靠基質(zhì)支撐。四種重力流中，濁流分布廣泛，而且較為重要，研究也較深入。102182二、重力流的形成條件重力流沉積物在地層中極為發(fā)育，不但出現(xiàn)在深海沉積中，而且還出現(xiàn)在湖泊環(huán)境中。重力流的形成條件有三個：（1）物質(zhì)來源（2）觸發(fā)機制（3）滯水環(huán)境。103182二、重力流的形成條件（1）重力流的物質(zhì)來源來源有多種，但主要為由三角洲前緣、大陸坡等斜坡處尚未完全固結(jié)的沉積物，受到地震或構(gòu)造運動的作用，而發(fā)生滑坡與水混合，形成碎屑物質(zhì)呈懸浮狀態(tài)的高密度流體。第二，在洪水季節(jié)，由河流洪水?dāng)y帶大量懸浮狀態(tài)的泥砂也可以形成。第三，海底火山噴發(fā)形成大量火山碎屑物質(zhì)，也是重力流的物質(zhì)來源之一。104182二、重力流的形成條件（2）觸發(fā)機制是形成重力流直接原因地震、山崩等是濁積巖形成的誘因。陣發(fā)性湖泊濁積相主要發(fā)育在斷陷盆地差異運動幅度較大的時期，其形成往往與陡岸斜坡沉積物的滑塌作用有關(guān)。（3）相對靜水環(huán)境是濁流沉積物保存的前提。深度不是濁流形成的決定因素，只要有一定的物質(zhì)來源，一定的觸發(fā)機制，一定的滯水環(huán)境，就可以形成濁流沉積。105182三、重力流形成巖石的類型用不同的劃分方法，可以出現(xiàn)不同的巖石類型。其中最有代表性的是典型濁積巖。按形成環(huán)境可分為：深海濁積巖、淺海濁積巖和湖泊濁積巖。按濁積巖成分可分為：陸源碎屑濁積巖、碳酸鹽濁積巖和火山碎屑濁積巖。根據(jù)觸發(fā)過程可分為：穩(wěn)定型濁流沉積和陣發(fā)型濁流沉積等。106182四、濁積巖的特征（一）巖石類型最常見的濁積巖，是由陸源的砂、泥及砂石組成的陸源碎屑濁積巖。以濁積砂巖為主。若泥質(zhì)含量高達15％以上，即為雜砂巖。其中大多為長石雜砂巖和巖屑雜砂巖。少數(shù)濁積巖是由碳酸鹽碎屑物質(zhì)組成，稱為鈣屑濁積巖。還有海底火山噴發(fā)的火山碎屑物質(zhì)組成的濁積巖，稱為火山碎屑濁積巖。107182四、濁積巖的特征（二）結(jié)構(gòu)濁流主要是以懸浮方式搬運碎屑物質(zhì)。由于濁流搬運的距離一般不會很遠，所以，碎屑的分選性和碎屑的磨圓度都不會太好。分選性和磨圓度，主要取決于物源碎屑特征，搬運過程中不會有太大改變，一般濁積