深水作用機(jī)制研究進(jìn)展

深水作用機(jī)制研究進(jìn)展 過去幾十年里深海沉積理論在沉積學(xué)領(lǐng)域取得的進(jìn)展有目共睹，進(jìn)入21世紀(jì)以來有關(guān)論文發(fā)表數(shù)量跨入了一個(gè)嶄新的階段，充分顯示了國際上在深海沉積作用研究成果及發(fā)展趨勢，盡管我國相關(guān)方面的學(xué)術(shù)研究不盡如意。其中，三個(gè)方面受到了特別關(guān)注：一是與“鮑瑪序列”有關(guān)的重力流沉積作用，20世紀(jì)90年代后期沉積學(xué)界展開了大討論(參見《AAPGBulletin》)1997，81卷；1997年AAPG年會(huì)：Shanmugam及其同時(shí)系列論著)；二是深海牽引流相關(guān)的沉積作用；三是深海層序地層方面。然而，目前國內(nèi)外對深海沉積作用理論的概念和模式還存在較大分歧，甚至在關(guān)鍵術(shù)語和概念模式方面還存在認(rèn)識上的偏差，從而影響人們對深海沉積油氣預(yù)測與勘探方向的把握。本文主要對近幾年國內(nèi)外專家學(xué)者在深海沉積理論中對深水作用機(jī)制的研究進(jìn)行了總結(jié)和歸納。1陸坡傾向的重力作用機(jī)制和相應(yīng)沉積作用 1.1深水重力作用認(rèn)識進(jìn)展 沉積物重力流中的顆粒流和液化流由于地質(zhì)歷史時(shí)期的實(shí)例少和應(yīng)用價(jià)值不高故不受關(guān)注，碎屑流和濁流及其沉積物則是爭論的主題。1997年AAPG年會(huì)上，Cliffton召集組織了題為“深水碎屑沉積作用與儲層關(guān)系：我們能預(yù)測什么?”(Processesofdeepwaterclasticsedimentationandtheirreservoirimplica-tions：whatcanwepredict?)的討論會(huì)，試圖為解決這些爭議找出一些關(guān)聯(lián)答案。參加這次討論會(huì)的正是相關(guān)領(lǐng)域的著名沉積學(xué)家如Bouma、Damuth、Lowe、Parker、Shanmugam等，但雙方未能就自己的觀點(diǎn)說服對方。那么，爭論的焦點(diǎn)是什么呢?正是我們熟知的“鮑瑪序列”!此次會(huì)議之后，Shanmugam在其系列文章中闡述了“鮑瑪序列”并不都是濁流成因的思想，矛頭直指“鮑瑪序列是濁流形成的濁積巖所具有的特征層序”經(jīng)典論斷，而該論斷和相關(guān)的“濁積扇”模式廣泛流行于沉積學(xué)界，并在各個(gè)時(shí)期沉積學(xué)論著中大都能看到這種主流觀點(diǎn)盛行的體現(xiàn)。 Shanmugam(2002)在對“鮑瑪序列”經(jīng)典剖面——法國海事阿爾卑斯(MaritimeAlps)的始新世)漸新世安諾(Annot)砂巖重新解剖研究后認(rèn)為，這些砂巖單元代表有多次沉積事件作用，除了濁流外，還有更多的砂質(zhì)碎屑流和牽引層流。這就從根本上否定了“每一個(gè)砂巖層(鮑瑪序列)都是一個(gè)正粒序?qū)印钡慕Y(jié)論，從而也否定了“鮑瑪序列”濁流成因之說。關(guān)于對“鮑瑪序列”的“批判”可參見其重要論文“濁積巖十大神話”，這里節(jié)選其重要的思想和結(jié)論以代表沉積物重力流理論認(rèn)識進(jìn)展的一個(gè)方面：1)由濁流形成的沉積物才能稱為濁積巖；2)“高密度濁流”是指砂質(zhì)碎屑流而不是濁流；3)“鮑瑪序列”的交錯(cuò)層理是牽引底流沉積產(chǎn)生的；4)濁流是一種有牛頓流(這一點(diǎn)與我們過去教科書中的提法大相徑庭。筆者注)和紊亂狀態(tài)的沉積物重力流；5)濁積巖沒有復(fù)雜的顆粒懸浮層和碎石浮層，不發(fā)育逆粒序。Shanmugam得出上述認(rèn)識，不僅僅是建立在實(shí)際觀察中，另一個(gè)重要依據(jù)是至今為止沒有一個(gè)水槽實(shí)驗(yàn)?zāi)芡暾ㄔ斐觥磅U瑪序列”。其實(shí)，自“鮑瑪序列”一提出來就曾受到過批評，只是沒有引起注意。Shanmugam]作為反對派“弱勢群體”的一方對“鮑瑪序列”的批判只是敢于站出來的一個(gè)代表，誠如Miall所說：“因?yàn)槲覀冊跐撘庾R中對鮑瑪濁積巖都有一個(gè)自認(rèn)為很好的定義，這樣就不難解釋為什么許多沉積學(xué)描述和解釋都偏離了方向，直到像Shanmugam之類的人出現(xiàn)并帶來了新看法，說明深海砂巖并不等于濁積巖”。關(guān)于碎屑流與濁流的關(guān)系，Shanmugam的編制的圖譜給予了清楚的表達(dá)，并從流變學(xué)角度進(jìn)行了討論。由于人們過去將眾多砂質(zhì)碎屑流放置在“鮑瑪序列”中A段被當(dāng)作濁流沉積，因此在分析沉積相模式時(shí)自然而然地會(huì)出現(xiàn)偏差甚至錯(cuò)誤。對此國內(nèi)也有人給予了一定關(guān)注，并在西藏發(fā)現(xiàn)了實(shí)例。 通過上述深海沉積物重力流新認(rèn)識及問題解析，結(jié)合近年來對西藏和川西深海沉積研究的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對深海重力流沉積有關(guān)沉積理論及概念，我們提出以下建議：1)鑒于“鮑瑪序列”概念使用的廣泛性，可以繼續(xù)采用，但在使用時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮它不僅代表濁流產(chǎn)物，而通常是砂質(zhì)碎屑流、濁流、牽引底流共同作用的結(jié)果。因此，可能的情況下提醒讀者注意其含義，并予以引號標(biāo)注；2)濁積巖的使用僅限于濁流作用的沉積產(chǎn)物，不應(yīng)與“鮑瑪序列”所有的沉積等同起來；3)在使用深海環(huán)境模式時(shí)建議廢棄“濁積扇”概念，采用“深海扇”予以取代，在環(huán)境位置明確時(shí)使用“海底扇”概念。這是因?yàn)樯詈Ｉ葲]有哪一類是由單一濁流形成的，而是由上述幾種深海沉積作用共同作用的結(jié)果。斜坡扇概念源于層序地層，廣義上也應(yīng)屬于深海扇，但其是否存在爭議很大(參見3.3)；4)在研究深海沉積重力流時(shí)，特別注意區(qū)別“鮑瑪序列”A段中砂質(zhì)碎屑流與濁流沉積成因。 1.2深水重力作用機(jī)制 在深水陸坡區(qū)，基于其相對陡峭的地貌，在重力作用并在其他誘因(如地震、氣水合物融解、超壓釋放、底辟活動(dòng)、突發(fā)海流)的配合下，海床淺表層沉積物極易發(fā)生滑動(dòng)、滑塌等重力活動(dòng)，并進(jìn)一步演化為碎屑流、顆粒流乃至濁流。這些均為因重力而發(fā)生的陸坡傾向上的深水作用機(jī)制，故而稱之為陸坡傾向的重力作用機(jī)制和相應(yīng)沉積作用。在多數(shù)情況下，這種作用是塑造深水環(huán)境地貌的主要因素。 滑坡和滑坡體是深水環(huán)境常見的作用機(jī)制和響應(yīng)事件，在全球許多地方均有報(bào)道。其中以歐洲大陸邊緣研究最為深入。Wilson等2004年研究了舍得蘭群島西北部的Afen滑坡體，研究了其形成的誘因、形成階段等；Storegga滑坡體影響了約95000km2的面積、沉積物體積介于2400km3和3200km3之間，是目前世界上所識別的、水下曝露的最大滑坡體之一，其可進(jìn)一步劃分為6個(gè)地貌單元。此外地中海和西北歐亦有針對滑坡體的多處報(bào)道。在其它海域，如安哥拉、加利福尼亞北部海域的Hum-boldt滑坡體?；麦w自觸發(fā)、活動(dòng)直至向重力流轉(zhuǎn)化的全過程，和氣水合物、油氣滲漏、構(gòu)造活動(dòng)有著密不可分的關(guān)系，對于海岸地帶的可持續(xù)發(fā)展亦有重要意義，這也是西方國家投入巨大力量研究的緣由。重力流水道-堤壩沉積體系是深水環(huán)境的顯著特色(圖2)。水道)堤壩體系在多數(shù)大型或中型規(guī)模的水下扇上多據(jù)主導(dǎo)地位，如密西西比扇，亞馬遜扇，印度扇，孟加拉扇，扎伊爾扇，富士扇，以及許多小型扇，如Hueneme和Golo扇等。其中的水道扮演了碎屑物質(zhì)向深海輸送的通道，而堤壩則在重力流流動(dòng)過程中起到了將其予以圍限和分選以便于沙質(zhì)組分輸送至盆地平原。水道)堤壩體系可為粗粒組分的沉積場所。Deptuck等分析了尼日爾三角洲陸坡和阿拉伯海的水道)堤壩體系(channel-leveesystem(縮略為CLS))，并將之與其他地區(qū)的典型深水體系和露頭剖面進(jìn)行對比，系統(tǒng)總結(jié)了水道)堤壩體系的地貌單元、特征和成因演化。認(rèn)為，尼日爾三角洲陸坡和阿拉伯海的上扇區(qū)域所發(fā)育的水道)堤壩體系，具有構(gòu)型上的高度復(fù)雜性。通常具有數(shù)個(gè)構(gòu)型單元：內(nèi)堤壩、外堤壩、侵蝕通道、水道軸心沉積、滾動(dòng)塊體、物質(zhì)輸送的沉積。盡管單個(gè)體系的規(guī)模變化很大，第一級別構(gòu)型元素的相似性和它們的構(gòu)型意味著，不管規(guī)模差異，它們都具有相同的沉積機(jī)制(圖1)。 深水塊狀沙體的分布規(guī)律是深水油氣勘探關(guān)注的核心問題之一。Stow定義其為巨厚的(>1m)的沙層單元，缺乏原始沉積構(gòu)造，且和其他深水沉積相聯(lián)系。除了極厚層理和無構(gòu)造的外觀外，深水塊狀沙體的關(guān)鍵在于發(fā)育了普遍的水逃逸構(gòu)造、細(xì)微的加積面和頁巖塊礫；并顯示了差至中等的分選和組分的非成熟。卷入它們的長距離的輸送和就位的兩個(gè)關(guān)鍵性作用機(jī)制為沙質(zhì)碎屑流和高密度濁流系。圖1切穿了水道-堤壩體系的地震剖面，顯示了第一級別的構(gòu)型元素，包括侵蝕通道、內(nèi)堤壩、外堤壩和種種的對應(yīng)于水道沉積的HARs（DeptuckME等，2003）。 深水峽谷或水道是陸緣碎屑和陸架淺水區(qū)物質(zhì)向深水輸送的主要途徑。Abreu研究了安哥拉海域的Block17區(qū)塊DaliaM9Upper油田，發(fā)現(xiàn)該區(qū)陸坡峽谷具有類似于陸域曲流河的形態(tài)，將之稱為深水曲流水道。該曲流水道綜合體約40m深、2km寬，為單個(gè)水道(該水道約300m寬和40m深)的側(cè)向遷移和局部撕裂分支所致。其重要特征之一為位于水道邊緣的疊瓦狀地震反射的存在，這些疊瓦反射傾向于平行水道，在多數(shù)情況下向水道傾斜，在某些情況傾向于下游方向。這些疊瓦反射形成了位于水道內(nèi)灣的特征明顯的反射體，其顯然和水道在其演化過程中的連續(xù)的側(cè)向遷移有關(guān)。水道的遷移導(dǎo)致了水道內(nèi)側(cè)的增生沉積和水道外側(cè)的侵蝕，形成了所謂之側(cè)向增生體(LateralAccretionPackages(LAPs))。單一曲流水道的側(cè)向遷移產(chǎn)生了側(cè)向加積的水道綜合體，其因水道充填的本質(zhì)而呈不同程度的內(nèi)部加積。同樣，牛軛湖(環(huán))是綠谷綜合體的重要組成部分，其下部多為水道充填的粗碎屑組分，而中上部多為自曲流水道漫溢而來的相對細(xì)粒的、和半深海的懸浮沉降的細(xì)粒組分。 多數(shù)深海扇模式主要是基于對古代沉積的研究，故而認(rèn)為沉積朵葉體直接系于它們的補(bǔ)給水道。但水道)朵葉體過渡帶(CLTZ(channel-lobetransitionzone))是近些年來所識別的介于水下扇和水道之間一獨(dú)立單元，其位于水道口的下陸坡方向，緊鄰水道口，且通常和陸坡坡折相聯(lián)系。在這一區(qū)域，濁流可能經(jīng)歷了自受限型向開闊型的水力體制的躍遷，導(dǎo)致了流體的迅速擴(kuò)散和紊流程度的增加，進(jìn)而導(dǎo)致海底侵蝕和沉積物途越作用。因此，眾多侵蝕型刻槽和線形構(gòu)造所形成的橫向底形是該區(qū)域的特征之一。不過，大規(guī)模的侵蝕刻槽和相關(guān)的底形不僅僅局限于發(fā)育良好的CLTZ，下列位置也可以發(fā)育，水道堤壩后壁陸坡、水道邊緣、水道底床以及小規(guī)模的富沙扇的扇面。 1.3海洋深水區(qū)的深水扇 上陸坡、中陸坡和下陸坡乃至盆地平原均可發(fā)育朵葉體。只要地形發(fā)生相對平緩的變化，在水道、峽谷出口或撕裂分支的決口處均可發(fā)生流體行為的躍遷，從而沉積相應(yīng)粒徑的碎屑物質(zhì)。朵葉體在沉積的同時(shí)，又相應(yīng)造成了地貌的漸進(jìn)性變化，和水道遷移一道形成了朵葉體的側(cè)向和縱向的遷移，如此垂向疊加和側(cè)向疊覆，即可形成規(guī)模巨大的陸坡扇或盆底(地)扇。 海洋深水區(qū)的深水扇(海底扇)已成為目前國際油氣工業(yè)研究重要而活躍的領(lǐng)域。深水沉積理論主要分為兩個(gè)學(xué)派：一是海洋沉積學(xué)學(xué)派；二是層序地層學(xué)學(xué)派(對深水研究做出重要貢獻(xiàn)的有Walker、Stow、Shanmuguam等沉積學(xué)家Walker的研究主要涉及再沉積礫巖、深水多礫石砂巖與礫巖儲層等粗粒沉積Stow的研究重點(diǎn)是深海細(xì)粒沉積物Shanmuguam的研究多涉及(砂質(zhì))滑塌、(砂質(zhì))碎屑流、滑塌和碎屑流為主的相、底流再作用、海底扇模式、發(fā)育、分類和含義等。 第十八屆國際沉積學(xué)大會(huì)對深水沉積進(jìn)行了多方面的討論，歸納起來包括了深水沉積的各種沉積類型的實(shí)例研究(濁流、碎屑流等)、深水砂巖沉積特征、利用三維地震技術(shù)刻畫深水沉積地貌特征以及利用露頭伽瑪儀對濁流沉積層序的劃分等方面(其中來自荷蘭的JorisT.EggenhuIsen等學(xué)者對英國北海晚白堊統(tǒng)深水沉積的Britannia砂巖塊體搬運(yùn)沉積體系進(jìn)行了詳細(xì)研究，認(rèn)為厚層碎屑沉積會(huì)發(fā)生整體搬運(yùn)，呈現(xiàn)沉積體的整體沉積交替或掩埋前部沉積單元的大規(guī)模塊體搬運(yùn)，從而影響砂巖的分布與儲層內(nèi)部的非均質(zhì)。晚白堊統(tǒng)的Britannia深海砂巖沉積在WitchGround地塹，形成了主要凝析氣的地層圈閉。在根據(jù)遍及鉆井的20km2Britannia砂巖鉆探區(qū)11口鉆井2000ft(610m)高品質(zhì)的巖芯資料與，27口相鄰鉆井的詳細(xì)研究發(fā)現(xiàn)，低位儲層內(nèi)部具有高度的不均質(zhì)性，厚層碎屑沉積交叉或取代前部低位砂巖，從而在塊體搬運(yùn)內(nèi)部形成沉積單位的這種大規(guī)模的重構(gòu)現(xiàn)象，大大影響了砂巖的分布(這種砂體的重構(gòu)現(xiàn)象主要受到地形高低的誘發(fā)，是最終形成砂體形態(tài)的重要因素，揭示了深水砂體沉積中形態(tài)與過程之間的重要聯(lián)系。 1.4深水碎屑流沉積中的滑坡體識別研究 EmmanuelE。Adiotomre等人通過三維地震資料的解釋對安哥拉近海碎屑流沉積地貌特征開展了詳細(xì)研究(重點(diǎn)開展深水碎屑流沉積中的滑坡體(slide)的識別研究(指出三維地震屬性分析仍然是刻畫深水沉積體形態(tài)的最有利技術(shù)手段(在研究中利用頻譜分解、RGB混合和變異屬性刻畫深水斜坡碎屑流的形態(tài)，最終發(fā)現(xiàn)褶皺和斷裂演化改變了古海底和傾角的方向，從而控制了引起安哥拉近海碎屑流沉積體滑坡體空間分布的地貌要素，并在三維地震剖面上劃分為三個(gè)滑坡地震相EmmanuelE。Adiotomre等人研究的深水滑坡體的形態(tài)研究就是美國深水沉積學(xué)家Shanmuguam教授指出的砂質(zhì)塊體搬運(yùn)主要形態(tài)中的砂質(zhì)滑動(dòng)，后者將深水環(huán)境中砂質(zhì)塊體運(yùn)移分為四個(gè)部分，砂質(zhì)滑動(dòng)(sandslide)砂質(zhì)滑塌(sandslump)、砂質(zhì)碎屑流(sandDebris)與砂質(zhì)濁流(sandTurbidity)。EmmanuelE。Adiotomre等人的研究結(jié)果提供新的造成滑坡的可能原因的見解，值得在石油和天然氣勘探慎重考慮和。意大利的DomenicoCapolongo對陸上地震誘發(fā)的滑坡與斜坡剝蝕作用機(jī)制的研究可能為我們開展深水沉積誘發(fā)機(jī)制研究方面提供一些啟發(fā)。文章指出中強(qiáng)地震可能引發(fā)從幾百到幾十萬方滑坡作用，并且地震引起對斜坡穩(wěn)定性的影響不僅限于一個(gè)強(qiáng)烈地震振動(dòng)短暫的時(shí)期，而且在某些情況下存在延遲滑坡，會(huì)在幾小時(shí)甚至發(fā)生地震后數(shù)天才會(huì)引起滑坡(特別是地震引起的山體滑坡與后期的斜坡剝蝕作用共同產(chǎn)生多次的滑坡現(xiàn)象。2深海牽引流作用機(jī)制及相應(yīng)沉積作用 眾所周知，深海牽引流主要包括等深流、內(nèi)潮汐、內(nèi)波，以及其它未知的一些底流，在國內(nèi)外有關(guān)研究進(jìn)展情況業(yè)已評述[35~37]，但總體來看問題認(rèn)識不足。 2.1等深流作用機(jī)制和相應(yīng)沉積作用 等深流從1966年發(fā)現(xiàn)以來已經(jīng)40余年，然而，從目前發(fā)表不多的文獻(xiàn)情況來看其應(yīng)用非常有限，主要存在幾個(gè)方面的問題。一是根據(jù)已經(jīng)總結(jié)的古代和現(xiàn)代等深積巖或沉積物特征[38，39]在露頭或巖芯識別古代等深積巖還存在困難之處[40]，而且與正常淺海和深海的細(xì)粒沉積較難區(qū)分；其二，在幾十年來發(fā)表的等深流相關(guān)文獻(xiàn)中，絕大部分與現(xiàn)代和新近紀(jì)有關(guān)，在古近紀(jì)之前識別的實(shí)例據(jù)Elsevier、GSW、CKNI中國期刊全文數(shù)據(jù)庫不完全統(tǒng)計(jì)不超過20篇(國內(nèi)8~10篇，國外少于10篇)，而且集中在奧陶系和侏羅)白堊系少數(shù)幾個(gè)層位；第三，等深流主要形成于陸隆和斜坡環(huán)境，這些場所以侵蝕作用為主，客觀上限制了等深流沉積的保存。這一特點(diǎn)早在上世紀(jì)80年代初Shanmugam和Moiola[41]就指出：“實(shí)驗(yàn)室可以完成大量熱躍層流、等深流的測速等實(shí)驗(yàn)，濁流沉積的實(shí)驗(yàn)較少。野外觀察卻相反，可觀察到大量的濁積巖，等深積巖和熱積巖卻罕見”。 1936年，德國物理海洋學(xué)家GeorgeWust首次提出，由溫鹽循環(huán)控制的底流可能足以影響深洋盆地的沉積通量。一般來說，“底流(Bottomcurrents)”是指作用在深水的、且為大洋和其邊緣海中的溫鹽或風(fēng)驅(qū)循環(huán)的部分的那些海流，它們并不嚴(yán)格遵循等深線，但等深流依然作為底流的同義詞被廣泛使用[44]。慢速的溫鹽循環(huán)主要起源于極地水體的冷卻和下沉，如南極底層水(AntarcticBottomWater(AABW))、北極底層水(AricticBottomWater(ABW))等。而地中海外溢水團(tuán)(theMediterraneanOutflowWater(MOW))構(gòu)成了大洋中層水團(tuán)的重要來源(MougenotandVanney，1982；引自Mulder等2003)。 不同于純粹溫鹽循環(huán)的其他底流還有大的風(fēng)驅(qū)海流體系。在一些情況下，它們的影響水深甚至可達(dá)4000m。譬如受科氏效應(yīng)影響的西邊界海流，如灣流、黑潮和繞南極海流(CircumpolarAntarcticCur-rent)等[44]。這種風(fēng)力驅(qū)動(dòng)形成的渦旋影響深海海床甚巨，乃至稱之為深海風(fēng)暴(Benthicstorms)[4]。 底水速度通常不大于1~2cm/s。但是，它們可因科氏效應(yīng)、盆地或水道地形的變化而予以極大加強(qiáng)。譬如西邊界潛流的速度可達(dá)到10~20cm/s。在流體特別受限或陸坡特別陡峭的地方，流速可超過100cm/s。在經(jīng)過深海盆的狹窄出口或海道時(shí)，甚至記錄到了超過200cm/s的速度[44]?？梢?，底水是溫鹽循環(huán)的半圖2等深流(底流)漂積體的形成模式和識別標(biāo)志（據(jù)StowDAV等，2002）席狀等深流沉積Contouritesheets，粘敷漂積體Plastereddrift，席狀漂積體Driftsheet，長條狀漂積體Elongatedrifts，拆離漂積體Detacheddrift，孤隔漂積體Separateddrift，水道相關(guān)的漂積體Channel-relateddrifts，等深流扇Contourite’fan’，橫向和軸向的、補(bǔ)丁狀漂積體Lateralandaxialpatchdrifts，局限狀漂積體Confineddrifts，誘變的扇-漂積體Modifiedfan-driftFig。3Theformationmodeofthecontouritedrift，includingthecontouritesheets，plastereddrift，driftsheet，elongatedrifts，detacheddrift，separateddrift，channel-relateddrifts，contourite-fan。，lateralandaxialpatchdrifts，confineddrifts，modifiedfan-drift永久部分，在許多情況下其強(qiáng)度上足以侵蝕、輸送和沉積物質(zhì)，特別是粘土、粉沙和細(xì)砂粒級，甚至更為少見的粗沙和礫石。 因此，底流(或等深流)可在大洋深水環(huán)境形成獨(dú)具特色的等深流沉積[3]。而漂積體(sedimentdrift)是一個(gè)概括性術(shù)語，是指不具備明確界定的或獨(dú)特外觀的、但其沉積過程受海流某種控制的沉積聚集，并不局限于底流沉積。 Stow等在吸收了Faugàres等人的觀點(diǎn)后，提出了平流漂積體的模式(圖2)；并總結(jié)了底流作用下的海床的侵蝕特征和沉積底形(圖3)。 2.2深水峽谷中的潮汐底流作用和相應(yīng)沉積作用 ShepardandMarshall在實(shí)地測量了眾多深水峽谷(包括Kaulakah，iHueneme，Congo，Carme，lHydrographer，Petacalco等)中的海流，發(fā)現(xiàn)峽谷中存在著和半日潮周期具有緊密相關(guān)的上下往復(fù)海流的活動(dòng)[5]。判定深水水下峽谷有利于形成深水潮汐底流、并有利于其發(fā)揮作用。在水深自46~4200m之間進(jìn)行的海流測量顯示，其潮汐底流通?？蛇_(dá)到最大流速25~50cm/s，足以對粉沙乃至沙質(zhì)底質(zhì)產(chǎn)生重要影響[5]。 Shanmugam基于對現(xiàn)代和古代深水沉積的巖心和露頭的研究后提出，砂-泥韻律、雙向泥層、爬升波紋、泥覆波痕、平行和交錯(cuò)紋層的交互、具有泥蓋層的S型交錯(cuò)層理、潮汐內(nèi)部侵蝕面、豆?fàn)顚永?、壓扁層理均可用以解釋深海峽谷中的潮汐海流。巖石記錄中的這種相組合可被用作識別水下峽谷背景的標(biāo)志。在峽谷口環(huán)境，深水潮汐沉積可能發(fā)育出位于水道內(nèi)的長條狀的壩，其平行于水道軸心，而濁流最可能發(fā)育出橫亙于水道口(垂直于水道軸心)的沉積朵葉體。濁流沉圖3等深流(底流)作用下的沉積底形和侵蝕特征，注意比較所示的尺度大?。〒?jù)StowDAV等，2002）積朵葉體比水道寬度寬得多，而潮汐沙壩比水道寬度則小得多[45]。 2.3內(nèi)波作用和相應(yīng)沉積作用 內(nèi)潮汐和內(nèi)波從提出以來已有100多年，但真正引入到沉積學(xué)還是20世紀(jì)90年代以后的事情。目前對現(xiàn)代已知內(nèi)波、內(nèi)潮汐的沉積特征分別有較為詳細(xì)清楚的描述，然而，由于它們經(jīng)常與遠(yuǎn)源濁流沉積共生，加之形貌相似，以至于彼此間難以區(qū)分，易于混淆。國內(nèi)從90年代初期開始涉入這一領(lǐng)域來，在綜合和實(shí)際應(yīng)用方面取得可喜的成績[7，39，42~47]。盡管如此，初步調(diào)研國內(nèi)外近年文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)有以下一些現(xiàn)象值得注意：(1)國外的研究集中在現(xiàn)代海洋實(shí)例[13，48，49]和實(shí)驗(yàn)?zāi)M[15，35，50]兩個(gè)方面，中生代以前的例子屈指可數(shù)；(2)國內(nèi)的研究重點(diǎn)在綜述和內(nèi)潮汐的實(shí)例報(bào)道。這種現(xiàn)象說明國內(nèi)的理論基礎(chǔ)研究相對薄弱，更多地停留在表面描述上；(3)對于大型內(nèi)波，現(xiàn)代海底容易識別發(fā)現(xiàn)，而對古代記錄來說是可遇不可求。目前全球關(guān)于內(nèi)波在古代記錄中的報(bào)道見于塔中地區(qū)[51]，但資料源于地震反射，可靠性尚待證實(shí)。 高振中等認(rèn)為單純的底流及濁流可能無法滿足沉積物波形成所需的流動(dòng)速度及流動(dòng)層厚度，海底巨大的沉積物波難以由單一的海底流動(dòng)(等深流或濁流)來形成（LastrasG等，2004）。許多學(xué)者探討了內(nèi)波作為一種重要甚至主要的深水作用機(jī)制、并進(jìn)而形成重要的深水沉積體系的可能性[47~56]，但內(nèi)波作用和相應(yīng)沉積作用依然需要進(jìn)一步的探討。 由此，深海牽引底流進(jìn)展由于在理論和實(shí)踐結(jié)合方面脫節(jié)，新認(rèn)識、新進(jìn)展較少，主要問題是等深流、內(nèi)潮汐、內(nèi)波在實(shí)驗(yàn)室有大量實(shí)驗(yàn)和模擬完成，在野外卻難以成功觀測和應(yīng)用，這就需要野外沉積學(xué)家和實(shí)驗(yàn)、模擬的研究人員聯(lián)合起來，共同促進(jìn)深海牽引流的研究。小結(jié) 本文對深水沉積的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，主要包括：深水重力作用認(rèn)識進(jìn)展及機(jī)制研究，期中又對砂質(zhì)碎屑流和濁流進(jìn)行了詳細(xì)的區(qū)分并提出了若干建議；分別討論了深水等深流、內(nèi)潮汐和內(nèi)波作用機(jī)制并舉實(shí)例說明；參考文獻(xiàn)重點(diǎn)閱讀：李祥輝,王成善,金瑋,冉波.深海沉積理論發(fā)展及其在油氣勘探中的意義[J].沉積學(xué)報(bào),2009,27(1):77-86.王英民,王海榮,邱燕,彭學(xué)超,張文明,李文成.深水沉積的動(dòng)力學(xué)機(jī)制和響應(yīng)[J].沉積學(xué)報(bào),2007,25(4):495-504.高振中,羅順社,何幼斌,等.鄂爾多斯地區(qū)西緣中奧陶世等深流沉積[J].沉積學(xué)報(bào),1995,13(4):16-25[GaoZhenzhong,LuoShunshe,HeYoubin,etal.TheMiddleOrdoviciancontouriteonthewestmarginofOrdos[J].ActaSedimentologicaSinica,1995,13(4):16-25.]高振中,何幼斌,劉成鑫,等.深水牽引流沉積的研究歷程現(xiàn)狀與前景[J].古地理學(xué)報(bào),2006,8(3):331-338[GaoZhenzhong,HeYoubin,LiuChengxin,etal.History,statusandprospectofstudyondeep-watertractioncurrentdeposits[J].JournalofPalaeogeography,2006,8(3):331-338]。王春修.國外深水油氣勘探動(dòng)態(tài)及經(jīng)驗(yàn)[J].中國海上油氣(地質(zhì)),2002,16(2):141-144.WangChunxiu.TrendsandExperiencesofdeepwateroil-gasexplorationoversea[J].ChinaOffshoreOilandGas(Geology),2006,16(2):141-144.黃子齊.有關(guān)海底扇的新觀點(diǎn)及其勘探意義[J].海洋地質(zhì)動(dòng)態(tài),1998,7:7-9[HuangZiq.iNewinsightsandexplorationsignificancesofsubmarinefan[J].MarineGeologyLetters,1998,7:7-9]秦建華.砂質(zhì)碎屑流和底流改造,部分傳統(tǒng)濁積巖成因新解[J].四川地質(zhì)學(xué)報(bào),1999,19(4):266-272[QinJianhua.Sandydebrisflowandbottomcurrentreworking:anewinterpretationoftheformationofapartoftraditionalturbidite[J].SichuanGeology,1999,19(4):266-272張興陽,羅順社,何幼斌.沉積物重力流、深水牽引流沉積組合、鮑瑪序列多解性探討[J].江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào),2001,23(1):1-4[ZhangXingyang,LuoShunshe,HeYoubin.Depositassemblageofgravityflowandtractioncurrentindeepwater:astudyofthemultipleinterpretationoftheBoumaSequence[J].JournalofJianghanPetroleumInstitute,2001,23(1):1-4]龐雄,陳長民,朱明,等.深水沉積研究前緣問題[J].地質(zhì)論評,2007,53(1))36-43[PangXiong,ChenChangmin,ZhuMing,etal.Frontierofthedeepwaterdepositionstudy[J].GeologicalReview,2007,53(1):36-43]李祥輝,王成善,胡修棉.深海相中的砂質(zhì)碎屑流沉積[J]以西藏特提斯喜馬拉雅侏羅)白堊系為例[J].礦物巖石,2000,20(1):45-51[LiXianghu,iWangChengshan,HuXiumian.Sedimentsofsandydebris-flowindeep-seaenvironmentverificationfrommassivesandstoneoftheUpperJurassic-LowerCretaceousinTibetanTethyHimalayas[J].JournalofMineralogyandPetrology,2000,20(1):45-51]一般閱讀（泛讀）：ShanmugamG,MoiolaRJ.Reinterpretationofdepositionalprocessesinaclassicflyschsequence(PennsylvanianJackforkGroup),OuachitaMountains,ArkansasandOklahoma[J].AAPGBulletin,1995,79:672-695ShanmugamG.Highdensityturbiditycurrents:Aretheysandydebrisflows[J].JournalofSedimentaryResearch,1996,66:2-10ShanmugamG.50Yearsoftheturbiditeparadigm(1950s1990s):deep-waterprocessesandfaciesmodels-acriticalperspective[J].MarineandPetroleumGeology,2000,17:285-342ShanmugamG.Tenturbiditemyths[J].Earth-ScienceReviews,2002,58:311-341ShanmugamG.APreliminaryexperimentalstudyofturbiditefandepositsdiscussion[J].JournalofSedimentaryResearch,2003,73(5):838-841ShanmugamG.Deep-waterProcessesandFaciesModels:ImplicationsForSandstonePetroleumReservoirs[M].Elsevier,NewYork,2006:473HoweJA,PudseyCJ,CunninghamAP.Pliocene-HolocenecontouritedepositionundertheAntarcticcircumpolarcurren,tWesternFalklandTrough,SouthAtlanticOcean[J].MarineGeology,1997,138:27-50]RayRD,MitchumGT.Surfacemanifestationofinternaltidesinthedeepocean:observationsfromaltimetryandislandgauges[J].ProgressionofOceanography,1997,40:135-162RibbeJ,HollowayPE.Amodelofsuspendedsedimenttransportbyinternaltides[J].ContinentalShelfResearch,2001,21:395-422KnutzPC,JonesEJW,AustinWEN,etal.Glacimarineslopesedimentation,contouritedriftsandbottomcurrentpathwaysontheBarraFan,UKNorthAtlanticmargin[J].MarineGeology,2002,188:129-146GerkemaT,LamFPA,MaasLRM.InternaltidesintheBayofBiscay:conversionratesandseasonaleffects[J].Deep-SeaResearchII,2004,51(25/26):2995-3008GerkemaT,StaquetC,Bouruet-AubertotP.Non-lineareffectsininternal-tidebeams,andmixing[J].OceanModelling,2006,12:302-318.引用參考文獻(xiàn)：DohanK,SutherlandBR.Numericalandlaboratorygenerationofinternalwavesfromturbulence[J].DynamicsofAtmospheresandOceans,2005,40:43-56LlaveE,SchonfeldJ,Hernandez-MolinaFJ.High-resolutionstratigraphyoftheMediterraneanoutflowcontouritesystemintheGulfofCadizduringthelatePleistocene:theimpactofHeinricheventsHaqBU.Sequencestratigraphy,sealevelchange,andsignificanceforthedeepsea[C]//MacdonaldDIM,ed.Sedimentation,TectonicsandEustasy,SeaLevelChangesatActiveMargins.SpecialPublicationoftheIAS,1991,12:3-39BoianoU.Anatomyofasiliciclasticturbiditebasin:theGorgoglioneFlysch,UpperMiocene,southernItaly:physicalstratigraphy,sedimentologyandsequence-stratigraphicframework[J].SedimentaryGeology,1997,107:231-262ItoM.ContemporaneityofcomponentunitsofthelowstandsystemstractanexamplefromthePleistoceneKazusaforearcbasin,BosoPinheiro-MoreiraJL,NalpasT,JosephP,etal.SeismicstratigraphyoftheEocenenortherncontinentalmarginoftheSantosbasin(Brazil):relationshipsbetweenplatformandturbiditesystemsreadfromdepositionalsequences[J].EarthandPlanetarySciences,2001,332:491-498ModicaCJ,BrushER.Postriftsequencestratigraphy,paleogeography,andfillhistoryofthedeep-waterSantosBasin,offshoresoutheastBrazil[J].AAPGBulletin,2004,88(7):923-945StowDAV,MayallM.Deep-watersedimentarysystems:newmodelsforthe21stcentury[J].MarineandPetroleumGeology,2000,17:125-135.ShanmugamG.50yearsoftheturbiditeparadigm(1950s-1990s)deep-waterprocessesandfaciesmodels:acriticalperspective.MarineandPetroleumGeology,2000,17:285-342.FriedmanGM&SandersJE.Dispellingthemythsofseafloortranquility.Geotimes,1997,42:24-27.HollisterCD&HeezenBC.Geologiceffectsofoceanbottomcurrents.In:GordonAL,ed.StudiesinPhysicalOceanographyATributetoGeorgeWustonhis80thBirthday.Gordon&BreachMcCaveIN.CharlesDavisHollister,1936-1999:Apersonalscientificappreciationofthefatherofcontourite.'In:StowDAV,PudseyCJ,HoweJA.etal.eds.Deep-WaterContouriteSystems:ModernDriftsandAncientSeires,SeismicandSedimentaryCharacteristics.GeologicalSociety,London,Memoirs,2002,22:1-5.ShepardFP,MarshallNF.Currentsinsubmarinecanyonsandotherseavalleys.In:StanleyDJ,KellingG,eds.SedimentationinSubmarineCanyons,Fans,andTrenches.Dowden,Hutchingon&Ross,BoumaAH.SedimentologyofSomeFlyschDeposits:AGraphicApproachtoFaciesInterpretation[M].Amsterdam:Elsevier,1962,168SandersJE.Primarysedimentarystructuresformedbyturbiditycurrentsandrelatedresedimentationmechanisms[C]MMiddletonGV,ed.PrimarySedimentaryStructuresandTheirHydrodynamicInterpretation.SocietyofEconomicPaleontologistsandMineralogists,SpecialPublication,1965,12:192-219VanderLingenGJ.Theturbiditeproblem[J].NewZealandJournalOfGeologyandGeophysics,1969,12:7-50MiallAD.Indefenseoffaciesclassificationsandmodels[J].JournalofSedimentaryResearch,1999,69(1):2-5ShanmugamG,LehtonenLR,StraumeT,etal.SlumpanddebrisflowdominatedupperslopefaciesintheCretaceousoftheNorwegianandNorthernNorthseas(61-67N):Implicationsforsanddistribution[J].AAPGBulletin,1994,78(6):910-937WilsonCK,DaveL,BulatJ.Themorphology,settingandprocessesoftheAfenSlide.MarineGeology,2004,213:149-167HaflidasonH,SejrupHP,NygrdA,etal.TheStoreggaSlide:architecture,geometryandslidedevelopmentMarineGeology,2004,213:201-234LeynaudD,MienertJ,NadimF.SlopestabilityassessmentoftheHellandHansenareaoffshorethemid-Norwegianmargin.MarineGeology,2004,213:457-480SejrupHP,HaflidasonH,HjelstuenBO,etal.PleistocenedevelopmentoftheSENordicSeasmargin.MarineGeology,2004,213:169-200LastrasG,C