發(fā)布時間：2020-07-12 19:39

【摘要】：濁流沉積不僅塑造了海底峽谷及海底沉積扇等重要的地形地貌，對油氣儲層也具有重要意義，近幾十年來對濁流的研究取得了很大的進(jìn)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)值模擬的發(fā)展，對濁流進(jìn)行數(shù)值模擬逐步成為研究其流動及沉積特性的一種重要方法。本文采用基于雷諾平均的Navier-Stokes方程及浮力項(xiàng)修正的紊流k-ε模型數(shù)值模擬研究了不同入流機(jī)制（突然釋放型、連續(xù)入流型）、含多粒徑顆粒物的濁流在不同地形（斜坡地形、水平地形、波狀地形及實(shí)測地形）上的流動和沉積特征。通過對突然釋放型和連續(xù)入流型濁流在由斜坡流入水平波狀地形上的流動進(jìn)行模擬研究發(fā)現(xiàn)：（1）位于初始斜坡和后邊波狀地形的迎流面的濁流沉積量及粒徑均較大，在每個波形兩側(cè)均存在差別沉積，沉積波形呈逆流遷移狀；（2）和連續(xù)入流型濁流相比，突然釋放型濁流會隨著沉積及驅(qū)動力的失去而不斷變?nèi)酰沟孟掠翁幊练e量相對較大，沉積物在斜坡的垂直方向的分布是屬于逆遞變層理；（3）連續(xù)入流型濁流維持了較為穩(wěn)定的濃度及速度，沉積物在垂向上無明顯的粒徑變化，但呈現(xiàn)出明顯的粒徑沿下游方向減小的特征。 通過對環(huán)境流體密度分層和不分層條件下突然釋放型濁流及環(huán)境流體無密度分層的連續(xù)入流型濁流由斜坡流至水平地形上的流動和沉積的模擬研究發(fā)現(xiàn)：（1）突然釋放型濁流在環(huán)境流體有密度分層時的頭部流速及濁流濃度都相對不帶有密度分層的要高；（2）突然釋放型濁流不論環(huán)境流體有無分層均在斜坡及水平地形前段形成沉積物波，且環(huán)境流體有密度分層的突然釋放型濁流在水平地形上的沉積厚度要高于無密度分層的；（3）環(huán)境流體無密度分層的連續(xù)入流型濁流未出現(xiàn)波狀沉積；（4）在沉積粒徑分布上，盡管均為自近源地區(qū)至遠(yuǎn)源地區(qū)沉積物粒徑逐漸減小，但突然釋放型濁流在波狀沉積位置有大粒徑沉積物，連續(xù)入流濁流沉積呈現(xiàn)更均勻的由上游至下游的自然粒徑分選。論文最后對濁流在Kramis沉積扇實(shí)測地形上的流動和沉積進(jìn)行了模擬研究。這些模擬所揭示特征會有助于根據(jù)野外露頭觀測或鉆探調(diào)查得到的濁積巖特點(diǎn)來推斷其形成的原始環(huán)境、相關(guān)濁流的機(jī)制及可能的相關(guān)油氣儲層的規(guī)模等。
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P736.2
【圖文】：

發(fā)現(xiàn)了有砂質(zhì)沉積波。這些沉積波在一片高約 175-490m 的區(qū)域內(nèi)。這些Navarinsky 峽谷內(nèi)，該區(qū)域已被詳細(xì)的勘測，發(fā)現(xiàn)該波發(fā)育最好的是在水深300-374m 左右；它們的平均波高為 5m，波長為 650m，波峰處是與等水深線平行的且?guī)缀醮怪庇趰{谷的兩個主要軸線的分支。他們基于內(nèi)波沉積形成的一些特點(diǎn)推測波流和這些砂質(zhì)沉積波的形成有關(guān)[7]。Richard P C 等 (1987) 研究了在羅考爾海槽部地區(qū)海底床上一個面積約 350km2，位于水深約 1080-1180m 處的晚中新世的沙區(qū)，通過地震波反射記錄研究了這片沙丘區(qū)的內(nèi)部底床排列的具體情況及其成因分并提出了底流沉積模式[8]。Faugères 等人于 1992 年就基于許多來自大西洋及其他洋的底流沉積的例子，對南北大西洋底部的沉積物進(jìn)行了研究，并認(rèn)為有三種主要等深流沉積物的沉積形式：（1）巨大的綿長漂流物沉積而成；（2）等深流流層沉而成；（3）峽谷相關(guān)懸浮物沉積而成[9]。Howe J A (1996) 在對大西洋羅考爾海槽北部的沉積物波的研究中確認(rèn)了兩個沉積物波區(qū)域；一個是來自海槽的東北部，發(fā)于一個綿長的沉積漂流物，另一個是位于巴拉沉積扇的邊緣末端部分，兩者波長范為 1 至 2km，波高為 5 至 20m，并發(fā)現(xiàn)其是由濁流和等深流兩種流態(tài)形成的沉積波[10]。

圖 1-2 南海東北部臺灣淺灘陸坡的多道地震所顯示的濁流沉積物波[18]1.3 野外露頭觀測對于古時期的濁流沉積及沉積物波現(xiàn)在有許多已經(jīng)由于地殼變化而暴露于地表，因此也有許多研究人員進(jìn)行野外露頭觀測研究。早在 20 世紀(jì) 40-50 年代，一些著名的地質(zhì)學(xué)家就進(jìn)行了野外露頭觀測，Kuenen 和斯內(nèi)利厄斯遠(yuǎn)征隊(duì)對荷蘭東輸印度群島進(jìn)行了開創(chuàng)性的研究，且隨后和 Migliorini 對亞平寧山脈的濁流沉積也進(jìn)行了研究，Natland 主要研究了南加利福尼亞的文圖拉盆地，Crowell 對瑞士阿爾卑斯山脈外部的古新世至始新世的復(fù)理層內(nèi)的 Gurnigel 砂巖底床進(jìn)行了研究，他們發(fā)現(xiàn)了大量的古代濁流沉積[20,21,22]。Bouma 從野外觀測出發(fā)，在 Kuenen 和 Shepard 的觀念的基礎(chǔ)上結(jié)合他在法國南部的安諾特-佩里亞-洞穴地區(qū)的研究工作，總結(jié)了濁流沉積的沉積構(gòu)造組合特征，并建立了濁積巖的特定層序，也即所熟知的鮑馬序列（Ta-e），這一濁積相模式至今仍被廣泛的應(yīng)用于濁積巖的相關(guān)研究中[23]。在近代，高振中等 (1992)對美國弗吉尼亞州芬卡蘇地區(qū)的中奧陶紀(jì)貝斯組中發(fā)育一套以礫巖為主的粗碎屑沉

步水沙資料進(jìn)行分析，探討了波流共同作用下的表層沉積物和地貌丁海軍和徐煥華（2009）對內(nèi)蒙古桌子山中奧陶統(tǒng)拉什仲組碎屑巖該組存在濁流沉積，也存在牽引流-等深流沉積，且認(rèn)為該濁流與化，并和盆地的發(fā)育有關(guān)[29]。Surpless，Ward 和 Graham（2009）加維奧塔海岸懸崖上的三個小的海岬進(jìn)行了研究，其是三個分開的晚中新世的海底斜坡環(huán)境的殘留物所形成的。并認(rèn)為加維奧塔溝渠局部的斜坡削峭作用使得斜坡滑塌，陷落并形成初始的沉積物流動流的侵蝕和沉積為隨后形成西維奧塔礫巖組提供了初期沉積過n，Scott 和 Dixon（2011）對山托羅組的野外露頭沉積物波的結(jié)構(gòu)和該區(qū)域的沉積物波是與延伸數(shù)十米至幾百米的波狀底床相關(guān)的，沿表面侵蝕。在沉積物波之間存在透鏡狀的砂巖，且其顆粒尺寸較大這些山托羅中的粗顆粒及細(xì)顆粒巖石巖性類似的為第四紀(jì) Var 沉海的山谷沉積扇，并通過對巖性分析，認(rèn)為在 Var 系統(tǒng)中沉積物波躍的沉降性，其應(yīng)是發(fā)展于溝槽的發(fā)展階段[31]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 趙月霞;劉保華;李西雙;崔愛菊;韓國忠;華清峰;胡廣海;;東海陸坡海底峽谷—扇體系沉積特征及物質(zhì)搬運(yùn)[J];古地理學(xué)報;2011年01期

2 高振中,K.A.Eriksson,周家堯;弗吉尼亞州芬卡蘇地區(qū)中奧陶統(tǒng)重力流及其伴生沉積[J];石油與天然氣地質(zhì);1993年01期

本文編號：2752405