鮑馬序列

鮑馬序列

鮑馬序列是指一種濁流沉積的典型層序,由自下向上變細的五個層段組成,最底部由具遞變層理的雜砂岩組成( a段),底面具有槽模,溝模等沖刷鑄模,往上為 b段,具有平行層理的砂岩; c段為具小波痕交錯層理,變形層理的粉砂岩, d段為具有水平紋理的粉砂岩,粉砂質泥岩,最頂部 E段,為塊狀泥岩。

但由於頂部往往被後期密度流所沖刷,事實上很少存在完整的序列。

基本介紹

  • 中文名:鮑馬序列
  • 外文名:Bouma sequence
  • 提出人:A.H.鮑馬
  • 事實:很少存在完整的序列
  • 性質:濁積岩的沉積序列
  • 典型:A、B、C、D、E五層
  • 學科:地質學
研究歷史,基本介紹,特徵,A段,B段,C段,D段,E段,作用,

研究歷史

Daly(1936):套用懸浮沉積物產生的密度流的觀點來解釋海底峽谷的形成,第一次強調濁流是一種侵蝕作用很強的水下流。
Johnson(1938):首次將這種密度流稱為濁流。
Kuene(1950):進行水槽研究,證明密度流存在的可能性和某些性質,發表具有跨時代意義的《濁流為形成遞變層理的原因》,標誌濁流理論的建立,前開濁流研就的新篇章。
Kuene的學生Bouma(1962):通過對復理石的研究,概況濁流沉積特點的鮑馬序列。

基本介紹

廣義的濁積岩指形成於深水沉積環境的各種類型重力流沉積物及其所形成的沉積岩總和。典型的濁積岩是指由濁流作用所形成的、具鮑馬序列的沉積岩。一個完整的鮑馬序列由A—B—C—D—E5個連續沉積層段所組成。
濁積岩的每一個單元(即一次陣發性泥沙密度流形成的沉積),往往下部物質較粗,有時含有礫石,如含礫砂岩等,向上物質變細,頂部常為泥岩、泥灰岩;下部常形成遞變層理,向上逐漸變為微細水平層理,最上變為不甚清晰層理。
該序列與近基風暴流沉積序列很像,但也有不同,最重要的區別是濁流通常沉積在風暴浪基面以下的深海或深湖底部,不發育震盪成因的丘狀交錯層,底侵的溝槽和印模具有嚴格的順流定向性。

特徵

A段

(底部遞變層)
一般為砂礫級沉積物所組成,近底部礫石發育。具塊狀或遞變層理,粒度明顯下粗上細,為正遞變,反映濁流能量逐漸減弱。在厚的粒序層底部可出現幾厘米厚的逆遞變層,但很快就變為正遞變層。底面上有沖刷充填構造和多種印模構造,如槽模、溝模等。A段常較其他段厚度大,代表遞變懸浮沉積的產物。

B段

(下平行紋層段)
與A段為漸變關係,由中細粒砂級物所組成,比A段細,含泥質。具平行層理,粒度遞變不大明顯。紋層除粒度變化明顯外,更多的是由片狀炭屑和長形碎屑定向分布所致,沿層面揭開時可見剝離線理。多數情況下,層理不清楚,因而在野外很難準確估計B段的厚度。B段若疊加在A段之上,則兩者是連續過渡的;若B段作底,則與下伏鮑馬單元呈突變關係,其間有一衝刷面,這時B段底層面可見各種印模構造。

C段

(流水沙紋層段)
以粉砂為主,有細砂和泥質。具小型流水沙紋交錯層理和爬升沙紋交錯層理,在沙紋的層系之間可出現含泥質的紋層,並常出現包卷層理、泥岩撕裂屑和滑塌變形層理,這是由於流水改造和重力滑動的複合作用造成的。C與B連續過渡,C段若與下伏鮑馬單元呈突變接觸,則其間有沖刷面,並有各種底面印模構造。關於本段各類層理的成因,多數學者認為是在A和B段沉積後,濁流轉變為低密度流,出現了牽引流水流機制所致。

D段

(上平行紋層段)
為泥質粉砂和粉砂質泥沉積,具有斷續水平紋層。D段若疊於C段之上,二者為連續過渡;但若單獨出現,則與下伏鮑馬單元間表現出清楚的界面。它由薄的邊界層流所形成,通常厚度不大。

E段

(泥岩段)
為遠洋泥質沉積,由頁岩或泥灰岩、生物灰岩層和泥岩組成,含有半深水、深水的生物化石及生物擾動構造。微顯水平層理,與上覆層為突變或漸變接觸。實際上E段已不屬濁流沉積,但它是判斷深水濁流沉積的重要標誌。
這一序列是鮑馬根據許多剖面綜合成的理想“濁積岩相模式”,實際上,完整的鮑馬序列是很少見的,鮑馬自己也曾指出,它僅在很厚的復理石建造中可見。它通常不完整,A段、E段易缺失,只有BCDE、CD或AE, BCE, DE段出現。鮑馬推測濁積岩的各個層段在平面r成舌狀(朵狀)體展布,較細的段比其下較粗的段有更大的展布面積。由於受到再一次濁流的侵蝕沖刷,或當第一次濁流發生沉積作用後不久又發生第二次濁流,後者前鋒趕在第一次的尾部前沉積,或位於海底扇的末梢部分,則僅有上部層段的較細粒物質沉積。即濁積岩序列的完善程度受濁流的頻率和強度所制約。結果就形成了缺失底部層段、頂部層段被削蝕、或者兩者均缺失的各種序列。

作用

Mutti (1992)認為,原始流體組分影響著鮑馬序列的發育程度,同時對濁積體的幾何形態也有一定的控制作用。粗粒含量大的濁流向前搬運距離短,鮑馬序列發育較完全,沉積體呈高透鏡狀。隨細粒物質含量的增大,粗粒物質和細粒物質沉積逐漸分離,靠近物源方向,形成粗粒濁積體,即鮑馬序列的A段或B段,或二者都有,遠源方向則沉積細粒濁積體,即鮑馬序列的C, D或E段。細粒含量很大,粗粒物質基本不發育時,濁流搬運距離遠,鮑馬序列不完全,僅發育上部的D或E段,且濁積體多呈平板狀。
鮑馬序列的作用,除了成為鑑別典型濁積岩的一個標誌外,還獲得了水動力學的解釋。一個完整的鮑馬序列從底到頂代表了從高流態(Fr>1}到低流態(Fr<1}逐漸減弱的濁流層序。由於濁流的流速與密度差的平方根成正比,下部密度大,流速高,粗的顆粒集中在底部的前鋒,形成粗粒的A段沉積。A段除了粒序層理以外沒有任何其他沉積作用形成的沉積構造,這說明懸浮的顆粒下沉得很快,而且數量很大。B段沉積時,流速減低,但仍為急流或超臨界流,顆粒被牽引,形成平行層理。所以A段、B段都屬於高流態,C段是低流態的小型沙紋床砂形體,D和E段是不能形成床砂形體的懸浮沉積,反映濁流衰退的尾部細粒沉積。如果一個序列由幾十個濁積岩段組成,主要從A段開始,濁流沉積時可能是高流速的,而且可能接近濁流的物源區。反之,如果所有的濁積岩層是從B段或C段開始的,則濁流沉積時的流速應是低流速的,可能遠離濁流的物源區。R. G. Walker (1967)曾提出近源指數(ABC指數),即:
式中的A和B分別為濁積岩層中從A段和B段開始層的百分數,如果所有的層均從A段開始,則P=100%,即為近源相,若全由C段開始,則P=0,應為遠源相。

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