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[科普中国]-重力流砂岩

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重力流成因砂岩较为复杂,可包括海成和湖成两种成因类型,也可是洪水作用而成或三角洲前缘滑塌而成。

海成浊枳砂岩主要见于中国境内古生代至中生代的活动构造单元以及与板块俯冲作用有关的弧间及弧前盆地的复理石式沉积岩系中,浊积砂岩以其具有不同序次的鲍马序列为特征。具有递变层理及平行层理的砂岩和粉砂岩主要由岩周杂砂岩和石英杂砂岩组成。与之互层的是暗色泥岩和泥晶灰岩,含海相深水化石及遗迹化石。除陆源碎屑型浊积岩外,尚有火山碎屑型及钙屑型浊积岩。

简介砂岩主要由含量大于50%的、粒径0.1~2 mm的陆源碎屑颗粒组成的碎屑岩。砂岩的碎屑成分较为复杂,砂级碎屑组分中石英非常普遍,其次是长石及各种岩屑,有时含云母和绿泥石等碎屑矿物。从结构上看,砂岩由砂粒碎屑、基质和胶结物三部分组成。基质和胶结物对砂岩都起胶结作用,但成因不同。基质是细粒的机械成因组分,粒度上限一般为0.03 mm。基质含量的多少反映岩石分选的好坏,是介质流体性质(密度和黏度)的一种标志。胶结物是指直接从溶液中沉淀出来的化学沉淀物,主要反映形成阶段的物理化学条件。

国内外学者根据不同的研究对象和不同的研究目的,提出过多种砂岩的分类方案。中国一般多采用石英、长石、岩屑三端元分类法命名砂岩(宋天锐等,1991)。1

重力流砂岩重力流成因砂岩较为复杂,可包括海成和湖成两种成因类型,也可是洪水作用而成或三角洲前缘滑塌而成。

海成浊枳砂岩主要见于中国境内古生代至中生代的活动构造单元以及与板块俯冲作用有关的弧间及弧前盆地的复理石式沉积岩系中,浊积砂岩以其具有不同序次的鲍马序列为特征。具有递变层理及平行层理的砂岩和粉砂岩主要由岩周杂砂岩和石英杂砂岩组成。与之互层的是暗色泥岩和泥晶灰岩,含海相深水化石及遗迹化石。除陆源碎屑型浊积岩外,尚有火山碎屑型及钙屑型浊积岩。1

举例典型实例如秦岭下三叠统的留凤关群、华南地区下古生界、浙江西部上奥陶统的于潜组以及滇黔桂南盘江盆地三叠纪海槽型地层中的火山碎屑型浊积岩等。中国松潘甘孜地区,广泛分布着巨厚的浊积岩,三叠纪特提斯海沉积的浊积层可达到近万米,在甘肃禄曲至阿木去乎一带,各种典型的浊积构造和鲍马序列非常完整,并能以此判断出多处倒转岩层的顶底面,用以研究区域大地构造中的逆冲断层和倒转褶皱。但是在西秦岭的东部,浊积岩的厚度只有5000 m左右,虽然浊流形成的底面构造也很发育,但是鲍昌序列一般不完整。以秦岭留凤关群为例,该套重力流砂体属于海底扇相沉积,砂岩类型主要为长石岩屑杂砂岩及岩屑杂砂岩,砂岩成分成熟度中等,结构成熟度低,砂岩多为块状层理,可观察到粒序层理、平行层理、小型交错层理、爬升层理、包卷层理、微纹层理及滑动构造,砂岩底面可见沟模层面构造、槽模层面构造,留凤关群砂岩重力流沉积特征在甘肃省境内较陕西省境内更为发育。此外,位于华南盆地范围内的赣西南地区寒武系也发育海成重力流砂岩,其为一套砂泥质半深海海底扇沉积;砂岩QFR三角图投点属于长石石英杂砂岩及石英杂砂岩,砂岩成分成熟度高,结构成熟度总体偏低,并且成熟度均随地层时代更新而增强。该区砂岩中大多发育块状层理,可见粒序层理、低角度斜层理,偶见层面构造,如槽模等;推测该套重力流砂体为陆源碎屑物质经狭窄陆棚区的短距离搬运后,从较陡的陆坡上倾泻而下,快速堆积于陆隆区而成。

湖成浊积砂岩从20世纪70年代后期在中国中-新生代湖相含油气盆地中有广泛发现,成为勘探油气的新领域。渤海湾盆地古近系发育浊积砂岩,其组构特征取决于沉积物重力流的类型。一般黏土杂基含量大于10%,以杂砂岩类为主,在垂向上形成多种非典型浊积砂岩序列,如具有AAA序和ABAB序的叠覆递变砂岩、块状砂岩和卵石质砂岩等,这类呈带状分布的浊积岩是目前中国东部渤海湾盆地古近系最有勘探前景的砂岩储层。1

本词条内容贡献者为:

胡芳碧 - 副教授 - 西南大学