深水重力流与底流交互作用研究进展

重力流和底流是深水环境下的两大基本流动体制,对二者交互作用的研究是当前沉积学研究的前缘和薄弱环节。底流及底流改造沉积物在岩芯上具有上部侵蚀面、双泥层、牵引流成因的各种层理等识别标志;底流成因的漂积体在剖面上呈现透镜状单元、迁移性特征及波状发射等地震反射特征。本文通过综述重力流与底流交互作用的研究成果,认为依据某段地质时期内深水盆地中主导沉积机制的不同,将重力流与底流的交互作用分为以下4种表现形式:①底流对前期重力流沉积进行改造;②重力流对前期底流沉积进行改造;③重力流与底流交互主导同一地区的沉积以及④底流与重力流同时作用于沉积物。相对海平面变化、气候(冰期—间冰期)变化、构造活动、地形地貌等因素,主要通过影响重力流与底流机制的相对强度大小,控制深水重力流与底流交互作用的进行。中国南海具有重力流与底流交互沉积的优越地质条件,发育有单向迁移水道、沉积物波等特色沉积记录。加强现今海流观测,对于南海底流循环格架的建立意义重大。

深水沉积物波及其在南海研究之现状

深水沉积物波的研究始于20世纪50年代。根据成因和结构特征,可以将深水沉积物波划分为细粒底流、细粒浊流、粗粒底流和粗粒浊流等类型。不同类型的沉积物波具有不同的形态、物质组成及分布特征。已提出的深水沉积物波的形成模式主要有背流波模式、逆行沙波模式、内波模式及底形和斜坡失稳混合模式等。1994年太阳号95航次和1999年ODP184航次揭示并证实,南海北部东沙岸外1144站所处的深水陆坡区发育有一高速沉积物牵引体。根据最新的地震资料分析发现,该牵引体实际上由一系列逆陆坡向上倾方向迁移的沉积物波组成,这一发现对于南海北部大陆边缘古海洋、古环境和古气候研究,以及南海深水油气勘探具有重要意义。

南海西部深海平原SA14-34岩心浊流沉积特征

本文对位于南海西部深海平原的SA14-34岩心进行详细的沉积物组分研究,结果表明:该岩心岩性复杂多变,沉积了粘土、粉砂质粘土、砂质粘土、粘土质粉砂、砂质粉砂、砂和粉砂质砂等7种沉积物类型。浊流沉积发育,至少已识别出4个特征明显的浊流层。浊流层厚度为18～120 cm,具有粒度较粗呈下粗上细、异地钙质微体生物化石丰富、陆源碎屑矿物含量高、SiO_2/Al_2O_3比值和CaCO_3含量高四大特点。并对浊流沉积的物质来源、成因进行了初步分析,认为浊积物主要来自西部陆架-陆坡区,有利的地形、丰富的物源和频繁的海底火山活动诱发的地震是浊流发生的主要原因。

南海西南海盆晚更新世以来沉积物粒度特征与成因分析

本文详细分析了南海西南海盆的柱状样的岩性及粒度参数的垂向变化特征,指出南海西南海盆自晚更新世以来发生了多次非正常沉积事件,在上更新至全新统的地层中发育了多层滑坡和浊流沉积。由于受控于不同的因素,晚更新世晚期、全新世与晚更新世中期浊流沉积的期数和规模不同。