深水牵引流沉积.pptx

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浊流理论的建立以及浊流沉积油气的发现，掀起了人们研究深水碎屑沉积的热潮。

随着对浊流和其它深水重力流沉积研究的深入，发现在深海和半深海环境中，存在着规模可观的由牵引流形成的碎屑沉积，这些深水牵引流沉积是一种潜在的良好的油气储层。

目前已发现的深水牵引流沉积包括等深流沉积，内波、内潮汐沉积。

代表性成果之一,1993年Stow和Faugeres合作编辑了一本有关等深流和底流沉积的专辑SedimentaryGeology（第82卷）,1996年高振中、何幼斌等撰写了第一部系统论述深水牵引流沉积的专著深水牵引流沉积，英文版1998年。

代表性成果之二,中国科学院地学部主任、中国地质学会沉积地质专业委员会主任孙枢院士在为该书所作的序中对该专著给予充分的肯定，沉积学报又在1996年9月14卷3期63页上转登该序。

这是国内外关于该领域研究的第一部专著。

这是一位中国沉积学家首先提出一种新的相类型并得到了国际的承认。

在等深流沉积研究方面，特别是对古代等深流沉积的研究，他和合作者也取得了突出成就，使我国在这一方面的研究水平居于世界前列。

该专著获得了湖北省1999年科学技术进步一等奖,代表性成果之三,1998年英国著名沉积学家D.A.V.Stow博士等人组织和发起了一个有关等深流沉积、底流和古环流研究的大型国际合作项目全球地质对比计划432项目（IGCPNo.432）。

出版了多期NewsletterContouriteWatch，2002年出版有关深水等深流和底流沉积的大型图册。

IGCP432项目Newsletter第1期（1999年1月）,第二节等深流沉积,Contourites（contourcurrentdeposits）,一、等深流的概念,等深流这一术语是Heezen等人（1966）在对北大西洋陆隆沉积物研究之后首先提出的。

Heezen等人认为，等深流是由于地球旋转的结果而形成的温盐环流（thermohalinecircumlation）,这种底流平行海底等深线作稳定低速流动（520cm/s）,主要出现在大陆坡和陆隆区。

亦有人称之为等高流、水平流、平流等。

全球深海环流样式（据Stow,1994）,北大西洋海底盆地和环流样式（据McCaveetal.，1986）,我国等深流沉积研究起步较晚，主要开始于20世纪80年代初期。

由于条件所限，以前没有开展对现代海洋中等深流及其沉积作用的研究。

虽然如此，但我国广大沉积学工作者对古代等深流沉积进行了研究，并取得了可喜的成果。

刘宝珺院士等对珠穆朗玛峰地区侏罗纪地层中等深流沉积的研究（1981）和对湘西黔东地区下寒武统等深流沉积的研究（1990）虞子治博士等（1989）对广西钦州志留系至泥盆系等深流沉积的研究姜在兴教授等对皖中下志留统等深流沉积的研究,段太忠博士等（1990）对湘北九溪下奥陶统等深岩丘的研究；高振中教授等（1995）对鄂尔多斯地区西缘平凉中奥陶统等深岩丘的研究。

这两例等深岩丘的发现和研究使我国在古代等深岩丘研究方面达到了世界领先水平。

二、等深流沉积的基本特征,等深流沉积无论在物质成分上、结构上，还是在沉积构造上都有其自身的特征。

北大西洋等深流沉积物的三端元组分（据Stowetal.,1984）,结构,粒度：

等深流沉积粒度主要为泥级和粉砂级，其次为细砂级。

当等深流能量较强时,可形成较多的砂级乃至细砾级等深流沉积。

颗粒的分选性一般中等较好,局部很好。

等深流沉积物的分选性与沉积时等深流的强度、持续时间、物源及生物活动等因素相关。

原生沉积构造,等深流沉积中的沉积构造十分发育,其原生沉积构造包括机械成因的构造（层理、侵蚀构造和定向构造等）和生物成因的构造（生物扰动构造和遗迹化石）。

等深流沉积中常见的层理有小型交错纹理和水平纹理,有时可见大型粘性交错层。

湖南桃源九溪下奥陶统灰泥等深积岩中的大型交错层理,等深流沉积的标准层序,段太忠等（1990）在研究湘北九溪下奥陶统碳酸盐等深岩时也发现了与Faugeres等描述的层序相类似的层序。

等深流沉积层序的水力学解释,等深流沉积层序反映了等深流流动强度的长周期变化。

在等深流由弱到强的过程中，依次形成了泥级的、粉砂级的和砂级的等深流沉积。

在流动强度衰减过程中又形成了粉砂级和泥级的等深流沉积。

在此过程中，流动强度的任何脉动，均可形成内侵蚀面和垂向粒度的局部变化，或造成层段的缺失。

等深流沉积的层序与浊积岩或风暴岩迥然不同，其代表的水力学意义也与鲍马层序或风暴岩层序显著不同。

浊积岩,等深岩,湘北九溪白岩剖面下奥陶统盘家嘴组中有53个等深岩层序，且分布较均匀，盘家嘴组跨时约5Ma，也就是说，该区平均每10万年出现一次等深流活跃期。

这一周期与地球轨道的偏心率周期非常接近。

三、等深岩丘的发现与研究,大量的海洋学调查和研究还发现在深海中存在着许多由等深流沉积物堆积而成的堆积体,这种堆积体的规模可与由浊流沉积形成的海底扇相比拟。

其中一种最重要的类型就是等深岩丘（contouritedrift）,它呈长条形的或伸长状的,横剖面上呈丘状,长度一般为数十至数百公里,宽可达数十公里，高出周围海底0.1km到1km以上，其堆积厚度局部可达2km以上。

到目前为止已在北大西洋中发现和详细研究了16个大型的现代等深岩丘（红色）,五、地层记录中等深岩丘的研究实例,1、湘北九溪下奥陶统等深岩丘2、甘肃平凉中奥陶统等深岩丘3、阿拉伯克拉通大陆边缘白垩系等深岩丘,EearlyOrdovicianlithofaciespalaeogeographicalmapofthenorthernHunanProvince,China.,SedimentarymodeloftheJiuxicontouritedrift.（fromDuanetal.,1990）,第三节内波、内潮汐沉积,Internal-wave，internal-tidedeposits,一、内波和内潮汐的概念,1、内波（internalwave）内波是一种水下波，它存在于两个不同密度的水层的界面上,或存在于具有密度梯度的水层之内。

2、内潮汐（internaltide）内潮汐是内波的一种重要类型，它的周期等于半日潮或日潮。

内潮汐在海洋中普遍存在，而在深水区（一般水深超过200250m）内潮汐表现得尤为明显。

海底峡谷中沿轴线上下交替流动的时间流速曲线,索尔特里弗海底峡谷中的单向优势流动,蒙特雷海底峡谷1061m深处向上方单向优势流动的时间-流速曲线,由长周期内波与内潮汐叠加开成海底水道中单向优势流动示意图,直到1990年,高振中教授和美国弗吉尼亚理工大学K.A.Eriksson教授在对美国阿巴拉契亚山脉中段芬卡斯尔（Fincastle）地区奥陶系进行研究时,才在地层记录中鉴别出了该类沉积,并进行了系统研究,首次使用了内潮汐沉积（internal-tidedeposits）这一术语。

1991年这项研究成果在GEOLOGY上发表后引起了国际沉积学界的重视,自此开始了对这一新领域研究的热潮。

开辟了沉积学研究的一个新领域！

二、内波、内潮汐沉积的特征,1、形成于深水环境2、具有特征的指向构造,双向交错纹理,塔中地区中上奥陶统砂岩中的双向交错纹理,陕西陇县中奥陶统平凉组中的双向交错层，内波沉积,西秦岭中三叠统的双向交错层，内波沉积甘肃卓尼（据晋惠娟等,2002）,3、常见脉状、波状和透镜状层理,浙江桐庐上奥陶统内潮汐沉积中的脉状、波状、透镜状层理,塔中地区中上奥陶统内潮汐沉积中的脉状、波状、透镜状层理,西秦岭上二叠统中的波状、脉状和透镜状层理，内潮汐沉积甘肃夏河（据晋惠娟等,2002）,4、具有特征的沉积层序,两种双向递变层序、两种单向递变层序、一种对偶层双向递变层序、一种泥岩-鲕粒灰岩-泥岩层序。

5、沉积物粒度：

泥级、粉砂级、砂级,6、缺乏生物扰动构造7、通常出现于海平面上升时期,三、内潮汐沉积的模式,内潮汐和内波沉积广泛发育于深水海洋的各种环境中。

在不同环境、不同水动力条件下形成的沉积特征不同，其形成机制也有区别。

根据现已发现的内潮汐沉积，可归纳出以下三种沉积模式。

水道型内波、内潮汐沉积模式,陆坡非水道环境内潮汐沉积模式,海台内潮汐沉积模式,四、研究实例,1、美国阿巴拉契亚山脉芬卡斯尔地区奥陶系内潮汐沉积2、浙江桐庐地区上奥陶统内潮汐沉积3、塔里木盆地塔中地区中上奥陶统碎屑岩段中的内潮汐沉积4、西太平洋翁通爪哇海台白垩纪至第四纪内潮汐沉积5、地中海法切鲁盆地由内波形成的大规模床形,第四节深水异地沉积与油气,随着油气勘探和开发的进展以及沉积相研究的深入，现已发现许多油气田的储层是各种深水异地沉积的砂岩，特别是浊积砂岩。

美国加利福尼亚州文图拉盆地和洛杉矶盆地第三系浊积砂岩中石油产量分别占总产量的99%和83%。

1、北海油田2、美国文图拉油田3、墨西哥波萨利卡油田4、辽河油田,重力流沉积油气田,与浊积岩相似，深水牵引流沉积形成于深水环境，并与深水泥质岩呈互层产出，可构成良好的生储盖组合。

深水牵引流沉积亦可形成与海底扇类似的沉积体，如等深岩丘。

又由于受等深流和深水潮汐、波浪的反复淘洗，其结构成熟度较浊积岩高得多，原生孔隙发育，油气储集性能应比浊积岩好得多，为深水沉积中颇具勘探前景的潜在油气储集层。

横穿以色列滨海平原到大陆架的东西向地质剖面,最近我们在塔里木盆地塔中地区的中上奥陶统中发现了新的储层沉积类型内潮汐沉积和内波沉积，已在5口井的这种储层中见到了17个层段具油浸、油斑、油迹、荧光等不同级别的油气显示，累计厚度77.17m。

塔里木油田是在世界范围内第一个发现这种新型储层的油田。

塔里木盆地构造分区图,塔中地区位置图,TZ10,2号1号,AN94303,中4号,3号5号,17,O2+3地震异常体6号,TZ31D905TZ44TZ24（古城鼻隆）TZ26TZ29,