等深流沉积特征

1、等深流沉积特征等深流（contour current）这一概念首先由Heezen等于1966年提出，是指由于地球自转的结果形成的沿陆坡等深线流动的温盐循环（thermohaline circumlation）底流，这种环流流速低而稳定，一般为520m/s，主要出现在陆隆区，属一种牵引流。其后等将在相对较深水环境中由地球旋转而产生的温盐环流称之为狭义的等深流，并认为只有这种等深流才是真正意义上的等深流。而在深水环境中由这种等深流改造而形成的沉积物称为等深流沉积，它是深水牵引流沉积中的一种重要类型。现代深海调查表明等深流是最常见的底流类型之，从水深超过5000m 的深海平原到水深为500700m的

2、较深水台地都存在这类等深流沉积，它们既出现于被动大陆边缘，也出现于活动大陆边缘。等深流沉积特征等深流沉积在产状、物质成分、结构、沉积构造上均具有其自身的特征。1.产状等深流沉积形成于深水环境中，与深水原地沉积伴生且夹于深水原地沉积层系之中，多呈不规则薄层状、透镜状或厚层状产出。单层厚为一至数十厘米，顶底面接触界线渐变或突变。目前，深海调查发现各大洋中均有等深流沉积，尤其是大西洋等深流沉积十分发育（如下图1）由等深流沉积形成的或由等深流改造而形成的岩石称为等深积岩（或称等深岩），通常在陆隆附近则呈脊状沿大陆边缘分布，或呈席状分布于深海盆地中。等根据它们的形态特征将其划分为伸长状的等深岩丘、等深岩

3、席和与峡谷相关的等深岩体3种类型（如图2），其中伸长状的等深岩丘是等深岩中最常见、最典型、最重要的一种类型。等深岩丘纵剖面上表现为楔状形态，横剖面上则呈丘状形态，规模巨大，长达几十至几百千米，宽达几至几十千米，高出周围海底0.11km 以上，其堆积厚度局部可以超过2。如佛罗里达海峡北部的碳酸盐等深岩丘长达100km，宽达60km，丘体厚度达600m。2.成分等深流沉积的成分主要为陆源碎屑物质、生物碎屑物质和碳酸盐物质，亦有少量的火山物质。陆源碎屑物质主要是由浊流搬运而来的，也可以通过冰川的搬运作用而带来。现代等深流沉积物中常见的生物碎屑有底栖有孔虫、浮游有孔虫、贝壳碎屑及介形虫等，生物碎屑有时

4、局部富集而形成富生物屑的等深流沉积物。等深流沉积物的组分类型及其含量的变化是其分类的主要依据。组分类别及其含量与等深流沉积的环境、水动力条件及其深度均密切相关。等深岩的成分分类：主要分为泥级等深积岩、粉砂级等深积岩、砂级等深积岩和砾级等深积岩，此外还有少量由火山碎屑物质组成的等深积岩。泥级等深积岩是各类等深积岩中最丰富的一类, 它是现代等深流沉积的主体。由于其中生物扰动构造发育, 因此较难识别。砂级等深积岩粒度较粗,分选较好,特征明显, 易于识别。粉砂级等深积岩为泥级等深积岩与砂级等深积岩之间的过渡类型, 多与它们交互成层或混杂出现, 其数量亦很丰富。砾级等深积岩粒度最粗, 为数甚少, 但在反

5、映沉积作用特征上有一定的意义。一般认为它是由流速高、能量大的等深流侵蚀和改造细粒沉积物而形成的一种砾石滞留沉积。这种等深积岩单层薄且不规则, 分选差, 颗粒表面常具有铁镁质包壳。生物屑等深积岩成分独特, 数量也很少, 多为等深流改造重力流沉积的灰岩后沉积而成。与砾级等深积岩类似, 对反映沉积作用有一定的意义。3.结构由于等深流的流速一般为520cm/s，这决定了等深流沉积粒度主要为泥级和粉砂级，砂级次之，偶见细砂级。但是很少见由单一的或以细砂级为主要粒级所组成的现代等深流沉积物。在水道和峡谷中，等深流流速较高、能量较强时，可形成较多砂级乃至细砾级等深流沉积，但是这种粗结构类型的等深流沉积并不普

6、遍。颗粒的分选性一般中等较好，局部分选极好，标准偏差1一般0.8（值）。在正态概率曲线上，一般有23个沉积总体，其中跳跃总体斜率大。一般说来，等深流沉积物的分选性与其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4.原生沉积构造等深流是一种深水牵引流，因此等深流沉积中一般具有牵引流沉积作用的特征，如水流冲刷而形成的侵蚀面、流水层理等，沉积构造十分发育。其原生沉积构造包括机械成因构造（层理、侵蚀构造和定向构造等）和生物成因构造（生物扰动构造等）。4.1等深流沉积中最常见的层理是小型交错纹理和水平纹理，有时也可见大型纵向交错层和粘性交错层。小型交错纹理的层系厚度一般为厘米级，主要发育在粉砂

7、质等深岩中。水平纹理的特点是层理的细纹层与层系界面几乎一致。通常交错层理和水平纹理由粉砂级颗粒和重矿物密集而显现。4.2侵蚀构造的发育是等深流沉积的重要特征，常见的侵蚀构造有侵蚀面、刻蚀痕、底渠和截切面等。尤其是侵蚀面，在各类等深岩中均十分发育，不但分布在种相类型的接触界面上，而且还分布于各单相的岩层内。4.3定向构造主要由生物屑和碎屑颗粒的定向排列表现出来。由于等深流是平行海底等深线流动的，因此，等深流沉积中一般具有平行于斜坡走向的流向标志，如长形颗粒平行于斜坡走向的定向排列，交错层理中的细层倾向一般也是与斜坡走向平行的。等深流沉积这个特征完全不同于浊流沉积、内波和内潮汐沉积。目前，根据定向构造判断古流向是识别等深岩的一种十分重要的方法。4.4在深水环境中，等深流的活动带来了丰富的营养物质，增加了水体的含氧量，因此，等深流发育区生物活动频繁，导致等深岩中生物扰动构造十分发育。生物扰动几乎贯穿所有等深流沉积物中，使得原始层理构造部分或完全遭到破坏，或者在等深岩层中形成毫米级至厘米级的不规则斑块。一般说来，泥质等深岩较砂质等深岩生物扰动程度强，如在英国赫布里底群岛的陆坡，均匀泥质等深岩的生物搅