深水块状砂岩碎屑流成因的直接证据:“泥包砾”结构——以鄂尔多斯盆地上三叠统延长组研究为例

水下碎屑流沉积是近年来在深水环境(深海或深湖)中日益受到重视的一种沉积类型,然而目前还没有一个确定水下沉积物的块体搬运过程的公认鉴别标志。通过对鄂尔多斯盆地湖盆中央地区几个露头剖面的地质调查,首次在延长组深水厚层块状砂岩中发现了一种"泥包砾"结构,并分析了其形成与演变过程。研究认为这种"泥包砾"结构主要与三角洲前缘特殊的"碎屑流"成因机理与发育过程有关,其形成过程自始自终表现出含有它的沉积物是作为块体状态(宾汉塑性体)被搬运的,自始自终表现出其在搬运过程中是被介质的强度所支撑的,据此认为"泥包砾"结构是确定延长组深水厚层块状砂岩为碎屑流成因的最有意义的标志性证据,并由此建立了延长组深水砂岩从开始启动到搬运、再到沉积的过程与模式。同时,本文认为"泥包砾"也为深海沉积中块体搬运作用与搬运过程的研究提供了一种可借鉴的关键性判识标志,对于当前全球深水(包括深海与深湖)油气勘探以及目前国际地学界广泛开展的大陆边缘沉积物"从源到汇"过程的研究都有积极意义。

鄂尔多斯盆地延长组深水块状砂岩“泥包砾”结构成因机制

通过元素地球化学分析、X-衍射全岩分析、岩石薄片分析等试验方法对鄂尔多斯盆地延长组块状砂岩中"泥包砾"结构成因机制进行研究。结果表明:该结构中泥质包壳层Fe/Mn值较低、MnO_2含量较高,Th/U值较高、δU小于1,Sr/Ba值较低,反映近岸、偏氧化及低古盐度的浅水地球化学特征,和与其伴生的半深湖层状泥岩的沉积介质环境存在较大差异性;结构中内核的主要成分为砂质、泥质或白云石团块,形成于滨浅湖或三角洲前缘环境;"泥包砾"结构非瞬态形成,而是贯穿长7—长6_3期三角洲前缘砂泥岩软沉积物往深湖区块体搬运的全过程,经历浅湖相团块形成、结构初始形成、岩性混合转移、最终停积定型4个阶段。