块体搬运沉积顶面沉积过程模拟

龚广传, 李磊, 何旺, 张威, 高毅凡, 程琳燕, 杨志鹏. 块体搬运沉积顶面沉积过程模拟——以南海北部坡为例[J]. 海洋地质前沿, 2022, 38(12): 75-83. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.330
引用本文: 龚广传, 李磊, 何旺, 张威, 高毅凡, 程琳燕, 杨志鹏. 块体搬运沉积顶面沉积过程模拟——以南海北部坡为例[J]. 海洋地质前沿, 2022, 38(12): 75-83. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.330
GONG Guangchuan, LI Lei, HE Wang, ZHANG Wei, GAO Yifan, CHENG Linyan, YANG Zhipeng. Numerical simulation of post-mass transport deposition: a case study of the margin slope of South China Sea[J]. Marine Geology Frontiers, 2022, 38(12): 75-83. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.330
Citation: GONG Guangchuan, LI Lei, HE Wang, ZHANG Wei, GAO Yifan, CHENG Linyan, YANG Zhipeng. Numerical simulation of post-mass transport deposition: a case study of the margin slope of South China Sea[J]. Marine Geology Frontiers, 2022, 38(12): 75-83. doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.330

块体搬运沉积顶面沉积过程模拟

  • 基金项目: 国家自然科学基金“深水重力流流态转化研究”(41302147);西安石油大学“研究生创新与实践能力培养计划”(YCS21112046)
详细信息
    作者简介: 龚广传(1996—),男,硕士,主要从事地震地貌学及深水沉积方面的研究工作. E-mail:1584460108@qq.com
    通讯作者: 李磊(1979—),男,博士,教授,主要从事地震地质综合解释及海洋沉积方面的研究工作. E-mail:lilei@xsyu.edu.cn
  • 中图分类号: P736;P631.4

Numerical simulation of post-mass transport deposition: a case study of the margin slope of South China Sea

More Information
  • 块体搬运沉积体系(MTDs)具有起伏不平的顶面,会影响后续的浊流沉积,厘清MTDs顶面对后续沉积的控制作用,有助于了解海底扇的发育规律。基于南海北部琼莺段陆坡的三维地震数据,对块体搬运沉积体系及其上覆充填物的形态进行刻画,并使用Flow3D进行数值模拟,分析其顶面对后续沉积的影响。研究认为:①MTDs的体部顶面具有低平、宽缓的特点,可形成宽广低缓的凹槽;趾部挤压区顶面起伏大,可形成孤立的凹槽。②MTDs体部顶面可形成大规模的、连续的海底扇;趾部顶面凹槽发育小型扇体;局部隆起的背流面下端可发育规模不一的扇体;MTDs末端低洼处是大型海底扇形成的有利区。③MTDs顶面起伏程度越大,越有利于沉积物卸载、沉积,形成更大规模海底扇。

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  • 图 1  研究区地理位置及MTDs构造特征图

    Figure 1. 

    图 2  研究区MTDs三维地震剖面特征

    Figure 2. 

    图 3  研究区海底扇特征

    Figure 3. 

    图 4  MTDs顶面海底扇三维地震剖面特征(a、c、d)(剖面位置见图1a)及野外露头特征(b)[11]

    Figure 4. 

    图 5  不同速度数值模拟结果

    Figure 5. 

    图 6  不同岩性组分数值模拟结果

    Figure 6. 

    表 1  MTDs识别标志

    Table 1.  Identification standards of MTDs

    沉积单元类型地震剖面特征地质模式特征
    正断层发育在头部,由较连续的蠕虫状反射过渡为杂乱反射
    逆冲断层发育在趾部,体部前端,挤压形成逆冲断层,上覆常见凹槽
    侵蚀擦痕发育在体部,MTDs切割下伏地层,可见侵蚀凹槽
    滑塌块体发育在体部,孤立地质体出现杂乱反射中,下伏常见侵蚀凹槽
    注:剖面位置见图1a。
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    表 2  沉积数值模拟边界条件

    Table 2.  Boundary conditions of the numerical simulation

    参数项设定值
    浊流初始流速/(m/s)1~10
    颗粒粒径/mm0.5(砂岩)、0.04(粉砂)、0.005(黏土)
    密度/(g/cm3500(砂岩)、2 200(粉砂岩)、1 800(黏土)
    重力加速度/(m/s29.81
    陆坡坡度/(°)2
    模拟时间步长/s2
    网格大小/m0.5×0.5×0.5
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出版历程
收稿日期:  2021-12-29
刊出日期:  2022-12-28

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