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1.

2 按流变学和支撑机制的沉积物重力流分类

考虑到 Mi

n等

[3]

分类的问题,

如术语不准

确(如碎屑流和颗粒流)、自然界中重力流往往多于

一种搬运机制,

及难于将流体的概念模式运用到实

际的流体和流体演化中等,Lo

we

[5,

6]

在此基础上将

流变学和搬运机制相结合提出了新分类,先根据液

态或塑性流变学特征分为流体态流和碎屑流(不同

于 Mi

n等

[3]

的碎屑流)2个基本类型,再结合

粗粒沉积物的主要搬运机制细分为 5种具体类型

(表 1),

液化流介于流体态流和塑性流之间。将碎

屑流定义为流变学上的宾汉型塑性流,且细分为泥

流(或粘性碎屑流)、颗粒流和部分液化流 3类,其

中,

泥流因悬浮泥质的粘性具粘性强度,

而颗粒流因

颗粒相互作用具摩擦强度。将流体态流细分为浊

流、

流体化流和部分液化流 3种类型。Lo

we

[5]

区分

了通常当作同义词使用的液化流(l

df

w)和

流体流(f

df

w),在液化流中,颗粒仅受到上

逃逸流体的部分支撑(流体阻力),类似于常见的流

沙。而在流体化流中,颗粒受到向上逃逸流体的完

全支撑。但 Ne

me

c等

[1

9]

发现并非每种碎屑流都表

现为宾汉塑性体,也并非每种非粘性碎屑流都是颗

粒流,

因此,

他修改了 Lo

we

[6]

的分类,将碎屑流分为

粘性(包括泥流和颗粒流在内)和非粘性 2类,泥流

主要受粘性剪切支配,

而颗粒流则受摩擦剪切支配。

表 1 Lo

we

[6]

的沉积物重力流的分类

Ta

bl

e1 Thec

no

fs

di

me

ntg

yf

wa

rLo

we

[6]

流体性质

流体类型

沉积物搬运机制

液态

流体态流

塑性

(宾汉姆)

碎屑流

浊流

低密度浊流

高密度浊流

流体化流

液化流

颗粒流

泥流或粘性碎屑流

流体湍动

逃逸孔隙流体(完全支撑)

逃逸孔隙流体(部分支撑)

分散压力

基质强度

  Lo

we

[6]

依据粒度分布、颗粒浓度和沉积物支撑

机制,

把浊流细分为低密度浊流和高密度浊流 2种,

“高 密 度 浊 流 ”的 概 念 受 到 了 激 烈 争 论

[2

0~2

2]

Lo

we

[6]

将高密度浊流据沉积物粒径细分为砂质高

密度浊流和砾质高密度浊流 2种。随着流体不稳定

程度增加,

最初稍不稳定但完全湍流、

沉积床沙形态

的砂质高密度浊流中悬浮沉积物在头部颗粒浓度逐

渐增大,

颗粒碰撞越来越强,

在底部形成以分散压力

为主的颗粒层,

湍流受到抑制形成牵引毯,

沉积作用

通过整体冻结形成而不是牵引沉降。

在解释深水无沉积构造的块状砂岩时,块状砂

岩所显示的塑性流变 特 征 与 液 性 流 的 “高 密 度 浊

流”相悖,

因此 S

mu

[2

0]

综合认为,

Lo

we

[6]

的高

密 度 浊 流 实 际 上 是 砂 质 碎 屑 流 沉 积,并 在 修 改

[2

3]

分类基础上,增加了泥质碎屑流和砂质碎

屑流 2个术语 (图 2)。其中砂质碎屑流属于塑性

流,

代表从粘性至非粘性碎屑流的连续系列,

支撑机

制包括基质强度、

分散压力和浮力,

顶部湍流云可有

可无。为层状流沉积,

颗粒浓度中—高,

泥质含量低

至中等。同时认为术语“砂质碎屑流”涵盖了变密

度颗粒流、

非粘性碎屑流、

颗粒流、

惯性流层、

流动颗

粒层、

牵引毯、

滑塌浊流等术语的概念和内涵。该分

图 2 Sha

nmug

[2

0]

沉积物重力流分类

Fi

2 Cl

no

fs

di

me

ntg

yf

rSha

nmug

[2

0]

类方案影响较大,

特别是砂质碎屑流概念,

已被我国

学者广泛接受并运用

[1

1,

2]

Mu

r等

[9]

根据流体的物理性质和颗粒搬运

机制,

提出了一种简单的分类方案(图 3)。首先据

流变学性质划分出粘性流和非粘性流(摩擦流)2种

第 2期