濁流沉積是指在濁流中，粗粒的物質集中到靠近底部的前鋒，流速可能繼續增加。根據坡度的大小和坡的長短，濁流可以達到最高的流速。隨著坡度變緩，流速逐漸減小，沉積物開始卸載，從而形成濁流沉積。
基本介紹
- 中文名：濁流沉積
- 外文名： tubidity current deposit
- 所屬學科：沉積學
- 特點：遞變層理、周期性等
- 分類：高密度、低密度濁流沉積
- 形成階段：四個階段
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濁流
濁流是一種富含懸浮固體顆粒的高密度水流,其密度大於周圍海水,在重力驅動下順坡向下流動。濁流多發生於大陸邊緣地區，常受地震、滑坡、暴風浪等因素所觸發，是將陸源物質由淺海輸送到深海的重要機制，可在大陸邊緣或洋盆區形成濁流沉積。強大的濁流可折斷海底電纜而造成危害。近數十年來，人們廣泛運用濁流理論解釋海底峽谷、海底扇和深海砂質沉積物的成因。地質時期形成的古濁流沉積物常成為石油的貯集層。因此，濁流沉積作為一種獨特的沉積類型受到廣泛重視。
濁流的形成階段
鮑馬（1962）認為濁流的形成與活動可分成四個階段：
①三角洲階段：大陸是重要的濁流物質來源，河流將大部分剝蝕物質搬運到盆地邊緣形成三角洲。由於地震、海嘯、暴風等作用的影響或者僅因為岸邊沉積物的大量堆積而形成不穩定的陡坡（因超孔隙壓力而液化）等原因，都能使大量物質發生整體移動。
②滑動階段：大量物質開始整體移動，就要向下滑動。它們在水下開始慢慢滑動，由於含水量漸增而顆粒漸減，向下滑動的速度也漸漸加快。
③流動階段：當滑動的物質還未完全與水混合、部分物質仍保持高度內聚粘結狀態時，粗粒也沒有集中支底部前鋒。有可能就在這種情況下停止運動而堆積下來，這樣的沉積物稱之為滑動濁積岩。然而只要有一定的坡度，運動的物質就不會停留下來，將以漸增的速度繼續流動直到盆地中心。
④濁流階段：在環境適合的條件下，流動的物質可能形成完全的濁流。在濁流中，粗粒的物質集中到靠近底部的前鋒，流速可能繼續增加。根據坡度的大小和坡的長短，濁流可以達到最高的流速。隨著坡度變緩，流速逐漸減小，沉積物開始卸載，從而形成濁流沉積。
濁流沉積簡介
濁流沉積或濁積岩是研究得最早的重力流沉積，也是研究得最為透徹的重力流沉積。我國地層中濁流沉積發育普遍而且典型。濁積岩內部最突出最明顯的特徵是遞變構造，也就是鮑馬序列。鮑馬序列是一次濁流由強到弱的沉積作用所形成的粒度遞變層，經典的鮑馬序列由五個層組成，每個層都強調在頂底界面限定的層內碎屑顆粒變化是下粗上細。
濁流沉積分類
根據濁流沉積物的物理特徵，可將濁流沉積分為兩類：
1、低密度濁流沉積
這一類即通常所稱的濁積岩，或稱經典濁積岩，其特徵可由鮑馬序列來描述。但它是我國分布最廣的一類重力流沉積，在陸源碎屑和碳酸鹽岩中均很發育。最常見的是AE、ABCE組合。在陸源碎屑岩中，顆粒主要為粉砂至中、細砂；在碳酸鹽岩中，其顆粒主要是來自台地邊緣的碳酸鹽碎屑，有一定的磨圓。
2、高密度濁流沉積
此類沉積雖然分布局限，但特徵明顯，多期重複性好，是一類不容忽視的濁積岩。此類沉積較低密度濁流沉積為主，一般為中、粗砂級，常含有細礫組分。粗尾遞變層理、平行層理、中至大型交錯層理，它們在垂向上呈規律性出現，構成似鮑馬序列，如ABCE，ABE，ABC等。
有時粗尾遞變層理被逆行沙丘層理所取代，形成一套高流態狀況下形成的沉積構造組合，反映了高密度流特徵。此類沉積常發育在海底水道內，與碎屑流沉積共生。
Donald．R．Lowe (1982)指出：低密度濁流由粘土、粉砂和細到中粒砂的質點，由流體的湍動就可進行懸浮搬運，與濃度無關；高密度濁流由粘土到細卵石的寬廣質點範圍，由湍流和自身高濃度引起阻礙沉降作用和細粒物質的懸浮力聯合搬運，當顆粒濃度大於20%～30%時才變得有效。
濁流沉積體系
根據濁流沉積物內部的成分可將濁流沉積體系進一步劃分為三種類型：
類型I的重要特徵是對大陸邊緣的大範圍侵蝕，形成的朵體砂泥間互，這主要是由於地勢的平坦造成的，形成的朵體一般大而薄；
類型II為對盆地邊緣的大範圍侵蝕，靠近盆地邊緣濁流水道沉積了厚層的砂岩，向盆地內部演化為水道充填—朵體過度類型，厚度逐漸減薄；
類型III的主體為濁流水道充填沉積及濁流水道的溢岸沉積，該類型形成的朵體一般小而厚。
然而上述的模式也僅是理想分類，實際濁流沉積體系大部分表現為複合沉積體系。複合體系內部又可進一步識別出上述的三種模式，只是規模相對較小，每個小的模式內部均包含侵蝕部分和相應的沉積部分，沉積部分可由不同的沉積岩相組成。
特徵
①具有遞變層理，自下而上粒度由粗變細，顯示由衰減水流沉積而成。遞變層是濁流沉積的主體。一般遞變層愈厚，其粒度也愈粗。在遞變層之上可出現平行紋層。
②由於濁流周期性地反覆發作，砂質為主的濁流沉積層常與細粒的深海或半深海沉積呈互層，細粒沉積常常是濁流活動間歇期的產物。單個濁流沉積層厚度不大,一般自數厘米至數米不等,單層濁流層可以穩定地延布於較大面積上；多層重複出現，總厚度可以較大。
③每個濁流層的底面與下伏細粒泥質層之間呈突變接觸關係；濁流層的頂部，則逐漸過渡為泥質層。濁流層底面發育大量印痕，為濁流沿泥質層之上沖刷而成，或由所攜帶的礫石、生物遺體等刻劃而成。有的底面印痕為生物擾動所致。
④濁流沉積中可有旋卷層理，其形成與局部液化作用有關。
⑤深海的濁流沉積中含有生活於近岸和淺海環境的有孔蟲和介形蟲等微體生物，有時含大的貝殼和植物殘體；而在濁流層之間的細粒沉積層中，則不含這類移位或再沉積的淺水生物遺骸，細粒沉積層中可有深海的底棲生物。
⑥物質組成以陸源碎屑為主，包括岩屑、石英、長石和雲母等，分選中等或較差，有時含海綠石，泥質層中含有粘土礦物及細分散的石英。在局部地區，濁流沉積可由碳酸鹽或火山物質組成。
⑦濁流沉積多呈長條狀或舌狀展布，在陸坡外緣常成扇形，其長軸方向垂直於岸線。現代海底所見的濁流沉積，其形成時代多在全新世之前，爾後形成的頻率相對減少。
濁流沉積與風暴沉積異同點
1、風暴沉積與濁流沉積的相同特徵
(1)具有侵蝕基底面。由於高速高能事件流體對底層(床底)的強烈沖蝕與破壞作用，使底面常呈不規則、波狀或凹凸不平的基底面，並發育各種底痕或侵蝕構造標誌。
(2)層序下部為粒序層或滯留沉積。因紊流事件水流既可攜帶各種粒級的沉積物，亦能將事件區未固結或半固結的底層沉積物衝散攪起，從而產生以重力作用為主的高密度沉積物。濁流與洪水形成的滯留沉積通常為粗碎屑，以礫石為主;而風暴岩則為介殼碎屑，常形成介殼滯留層。
(3)層序中部具高流態的平行紋理。由於事件水流對盆地正常水流的強大幹擾，造成既有橫向水流(線性水流)，又有縱向水流(振盪水流)，而且方向不定的高流態的複合體制，形成了平行層理、水平層理、波痕層理、變形層理和爬升波紋層理等。
(4)層序上部或頂部為生物擾動層或含生物的泥質層，主要由懸浮沉積的泥質岩組成，系紊流間歇期沉積。當下一幕事件發生時，該層遭受不同程度的破壞。
2、濁流沉積與風暴沉積的差異
(1)沉積環境不同。濁流事件發生於半深海深海環境(盆地斜坡盆地)。
(2)濁流沉積形成的濁積岩為砂、泥岩的韻律互層，沉積序列為鮑馬序列。
(3)濁流沉積物呈濁積扇分布於盆地斜坡的海底峽谷向盆地方向。
(4)遺蹟化石群落組成和特徵不同。由於濁流事件和風暴事件發生的水深不同，與之相伴的生物不同，遺蹟群落亦不同。
