吉爾伯特型三角洲沉積過(guò)程與沉積模式

摘 要 在國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)總結(jié)了吉爾伯特型三角洲概念、沉積物特征、沉積過(guò)程及模式。吉爾伯特型三角洲特指頂積層、前積層、底積層三層結(jié)構(gòu)顯著、重力流沉積過(guò)程主導(dǎo)前緣沉積的三角洲沉積。吉爾伯特型三角洲以兼具牽引流沉積與重力流沉積為典型特征，三角洲平原對(duì)應(yīng)頂積層，以辮狀河道沉積垂向疊置為主要特征，波浪改造作用發(fā)育；三角洲前緣斜坡以碎屑流沉積和濁流沉積為主，超臨界濁流沉積構(gòu)造發(fā)育，典型的沉積構(gòu)造包括侵蝕凹槽、旋回坎、后積層理和廣泛發(fā)育的分層構(gòu)造；前三角洲對(duì)應(yīng)底積層，以低密度濁流沉積為主，滑塌變形構(gòu)造與碎屑滾落沉積發(fā)育，局部可見(jiàn)風(fēng)暴改造沉積。吉爾伯特型三角洲前積層的形成過(guò)程是沉積物垮塌再搬運(yùn)形成的重力流與洪水作用形成的異重流綜合作用的結(jié)果，其形成過(guò)程受沉積物粒度和泥質(zhì)雜基含量等內(nèi)部因素與基準(zhǔn)面升降、氣候變化和構(gòu)造活動(dòng)等外部因素綜合控制。異重流觸發(fā)下超臨界濁流發(fā)育的吉爾伯特型三角洲前積層形成過(guò)程研究和沉積過(guò)程與沉積構(gòu)型要素綜合的沉積模式研究，是吉爾伯特型三角洲沉積未來(lái)研究的攻關(guān)方向。

關(guān)鍵詞 異重流；超臨界濁流；沉積特征；沉積過(guò)程；沉積模式；吉爾伯特型三角洲

第一作者簡(jiǎn)介 侯明才，男，1968年出生，教授，博導(dǎo)，大地構(gòu)造沉積學(xué)和層序巖相古地理學(xué)，E-mail： houmc@cdut.edu.cn

通信作者 楊田，男，研究員，博導(dǎo)，沉積學(xué)和油氣儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)，E-mail： yangtian19@cdut.edu.cn

中圖分類號(hào) P512.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A

0 引言

三角洲是重要的過(guò)渡相沉積類型，在河流入湖或入?？趶V泛發(fā)育；三角洲的分類、成因及分布研究一直是沉積學(xué)家關(guān)注的重要內(nèi)容[1]。一方面，三角洲沉積是河流、波浪、潮汐三者綜合作用的結(jié)果，其沉積過(guò)程蘊(yùn)含了豐富的過(guò)渡相沉積動(dòng)力學(xué)信息[2?3]；同時(shí)，三角洲的形成分布及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征受構(gòu)造活動(dòng)和海（湖）平面升降等控制顯著，其沉積物對(duì)研究地質(zhì)歷史時(shí)期構(gòu)造活動(dòng)、氣候演化、海（湖）平面變化有重要意義[4?5]。另一方面，三角洲沉積物中各種礦產(chǎn)資源富集，特別是作為油氣富集的重要場(chǎng)所，其形成和分布規(guī)律研究對(duì)于高效的油氣勘探與開(kāi)發(fā)具有重要指導(dǎo)意義[6]。

三角洲的概念可追溯到約公元前450年，古航海家和歷史學(xué)家Herodotus觀察到尼羅河口的沖積平原在平面上形如希臘字母△，因而將其命名為三角洲[7]。待到1885年，Gilbert[8]對(duì)美國(guó)邦維爾湖更新世三角洲的系統(tǒng)研究，提出著名的三角洲剖面上的三層結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)；Barrell[9]進(jìn)一步將這種三層結(jié)構(gòu)命名為頂積層、前積層和底積層，在這種典型識(shí)別標(biāo)志的支撐下，三角洲的研究成為沉積學(xué)研究的熱點(diǎn)[7，10]。然而，大量的實(shí)例研究發(fā)現(xiàn)，河口區(qū)平面上呈三角形的沉積體不一定具備三層結(jié)構(gòu)，而大量具備三層結(jié)構(gòu)的沉積體平面上并不具備典型三角形形態(tài)；為了緩和這一沖突，大量針對(duì)三角洲的限定性術(shù)語(yǔ)層出不窮[7]。大量術(shù)語(yǔ)的涌現(xiàn)，有益的方面指示了對(duì)三角洲相關(guān)研究的不斷深入，而不利的方面則給準(zhǔn)確的對(duì)比研究帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)[6?7，11]。近年來(lái)，關(guān)于三角洲的相關(guān)研究進(jìn)一步深化，特別是淺水三角洲[12?14]、深水三角洲[10，15]、陸架邊緣三角洲[16?17]等概念和認(rèn)識(shí)進(jìn)一步發(fā)展；同時(shí)，關(guān)于三角洲形成演化過(guò)程中的沉積物搬運(yùn)、沉積過(guò)程的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步深化[1，18]。然而，國(guó)內(nèi)關(guān)于三角洲相關(guān)術(shù)語(yǔ)的使用還存在一定混亂現(xiàn)象；而針對(duì)三角洲沉積物搬運(yùn)沉積的過(guò)程沉積學(xué)研究則長(zhǎng)期未引起重視[6，11]。因而，系統(tǒng)梳理三角洲相關(guān)概念的內(nèi)涵及其發(fā)展歷程，重視三角洲形成發(fā)育的過(guò)程沉積學(xué)研究，可能是破解這一困境的有效方法。作者不懼淺薄，對(duì)吉爾伯特型三角洲沉積過(guò)程與沉積模式相關(guān)問(wèn)題談一些粗淺的看法，以期促進(jìn)國(guó)內(nèi)三角洲沉積相關(guān)研究的進(jìn)一步深入發(fā)展。

1 吉爾伯特型三角洲的概念

三角洲的奠基性工作始于美國(guó)的著名地質(zhì)學(xué)家Gilbert，Gilbert[8]針對(duì)美國(guó)邦維爾湖更新世三角洲，詳細(xì)解析了三角洲的結(jié)構(gòu)，劃分出底積層、前積層與頂積層三層結(jié)構(gòu)（圖1），前積層傾角較大（多大于20°，砂質(zhì)沉積物多為24°～27°，礫質(zhì)沉積物多為30°～35°），是典型三角洲的代表性識(shí)別標(biāo)志。

Bates[19]是最早探求三角洲沉積過(guò)程解釋研究的先行者，其根據(jù)流入盆地中流體密度與盆地水體密度的相對(duì)大小，將流入盆地的流體劃分為流體密度小于盆地水體密度的異輕流（hypopycnal）、流體密度等于盆地水體密度的等密度流（homopycnal）、流體密度大于盆地水體密度的異重流（hyperpycnal）。上述三種不同性質(zhì)的流體流入盆地，形成三種不同類型的三角洲，異輕流主要形成濱岸三角洲（圖2a），等密度流則形成吉爾伯特型三角洲（圖2b），異重流主要形成深水三角洲（圖2c）。Bates[19]認(rèn)為吉爾伯特型三角洲主要是受等密度流平面噴流（jet flow）作用控制，導(dǎo)致河流搬運(yùn)底負(fù)載沉積物迅速卸載前積，形成高角度前積層，而懸浮載荷則繼續(xù)向前搬運(yùn)，在更遠(yuǎn)處卸載形成底積層；河流在前積層頂部的截切與搬運(yùn)沉積則形成頂積層（圖2b）。這是文獻(xiàn)記載中首次以吉爾伯特型三角洲來(lái)特指這種三層結(jié)構(gòu)顯著的三角洲沉積，不僅是對(duì)吉爾伯特突出工作的紀(jì)念，也是三角洲沉積研究不斷深入的重要標(biāo)志[5，19]。需要指出，Bates[19]定義的吉爾伯特型三角洲并未強(qiáng)調(diào)其必須形成于湖泊環(huán)境，而是以湖盆中易于發(fā)育這種類型的沉積作為例證，這也為后期吉爾伯特型三角洲概念的擴(kuò)大化創(chuàng)造了條件。此外，部分學(xué)者以Gilbert的工作主要針對(duì)湖盆三角洲為由，認(rèn)為吉爾伯特型三角洲即湖相三角洲[21]。

Holmes[22]提出洪積扇向穩(wěn)定水體推進(jìn)形成扇三角洲的認(rèn)識(shí)，扇三角洲的發(fā)育強(qiáng)調(diào)大的地形高差、大的坡角、底床載荷主導(dǎo)的溪流分叉作用。扇三角洲在上述沉積背景下，極易形成具有較大傾角的前積層，與下部底積層、上部頂積層構(gòu)成典型的吉爾伯特型三角洲的三層結(jié)構(gòu)，因而大量的研究將吉爾伯特型三角洲歸為扇三角洲，或稱為吉爾伯特型扇三角洲[1，10，18，23?25]，并且強(qiáng)調(diào)Gilbert[8]所研究的美國(guó)邦維爾湖更新世三角洲實(shí)際上為扇三角洲[26?27]。爾后，關(guān)于吉爾伯特型三角洲與吉爾伯特型扇三角洲的概念開(kāi)始通用，并且后續(xù)又出現(xiàn)了諸如吉爾伯特三角洲（Gilbert delta）[25]、吉爾伯特前積層（Gilbertforesets）[27]、吉爾伯特型剖面（Gilbert-type profile）[10]、吉爾伯特型層序（Gilbert-type sequences）[28]等一系列的相關(guān)概念[29]。Blair et al.[27]進(jìn)一步指出高角度前積層在非三角洲環(huán)境同樣發(fā)育，需要詳細(xì)的相分析來(lái)佐證其具體的形成環(huán)境，因而認(rèn)為吉爾伯特型三角洲的概念并不嚴(yán)謹(jǐn)。

吉爾伯特前積層或吉爾伯特型層序指示較大傾角的前積層，其并無(wú)特征的沉積環(huán)境指示意義；三角洲與扇三角洲中均具有三層結(jié)構(gòu)不發(fā)育的實(shí)例存在；除了三層結(jié)構(gòu)以外，沉積物的沉積過(guò)程及沉積動(dòng)力機(jī)制也是需要考慮的重要方面。因此，建議以吉爾伯特型扇三角洲特指三層結(jié)構(gòu)顯著、平原和前緣重力流沉積過(guò)程主導(dǎo)的扇三角洲沉積；以吉爾伯特型三角洲指示具有三層結(jié)構(gòu)、前緣重力流沉積過(guò)程主導(dǎo)的三角洲沉積；以此來(lái)區(qū)分三層結(jié)構(gòu)不發(fā)育的扇三角洲與三角洲沉積。

2 三角洲的分類

三角洲的最先系統(tǒng)研究始于湖泊，后期擴(kuò)展到海洋，因而根據(jù)沉積環(huán)境可分為湖相三角洲與海相三角洲；海相三角洲的沉積受到河流、波浪、潮汐的綜合控制，進(jìn)一步可劃分為河控三角洲、浪控三角洲、潮控三角洲及復(fù)合類型[3]。三角洲形成過(guò)程中的物源供給同樣對(duì)其具有明顯控制作用，根據(jù)物源供給差異可劃分為沖積三角洲與非沖積三角洲，非沖積三角洲主要包含火山熔巖三角洲、火山碎屑三角洲；沖積三角洲主要包含曲流河三角洲、辮狀河三角洲、沖積扇三角洲、碎石堆三角洲[7]。除物源供給以外，三角洲形成的沉積動(dòng)力過(guò)程及水體深度也存在明顯的差異，Postma[10]根據(jù)沉積水體深度將三角洲系統(tǒng)地劃分為淺水三角洲和深水三角洲兩個(gè)大類，然后進(jìn)一步根據(jù)物源供給、沉積物搬運(yùn)方式的差異劃分出12種類型（圖3）。深水三角洲以深水重力流沉積作用主導(dǎo)；淺水三角洲根據(jù)物源供給坡度大?。ㄆ露扔纱蟮叫澐譃?種類型）和沉積物搬運(yùn)形式（慣性、摩擦、懸浮搬運(yùn)）組合，可以劃分為三角洲前積坡度較緩的Hjulstrom 型和三角洲前積坡度較陡的Gilbert型2個(gè)亞類8小類[10]（圖3）。此外，還有諸多以三角洲形態(tài)、河口作用、發(fā)育位置、粒度粗細(xì)等為依據(jù)的劃分方案[6]，相關(guān)的文獻(xiàn)針對(duì)三角洲的分類進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述和總結(jié)[6?7，10，26]，本文不再贅述。

吉爾伯特型三角洲在上述三角洲的分類中隸屬湖盆或海盆中重力改造的“Gilbert”型淺水三角洲，對(duì)應(yīng)類型④（圖3）。從不同的角度進(jìn)行分類是對(duì)沉積現(xiàn)象深入認(rèn)識(shí)的具體表現(xiàn)，但是，不同分類方案進(jìn)行對(duì)比分析時(shí)，一定要明確不同分類方案的分類依據(jù)，如若不然，很容易出現(xiàn)概念不等價(jià)的混亂對(duì)比現(xiàn)象。分類出發(fā)點(diǎn)的差異是導(dǎo)致不同術(shù)語(yǔ)混雜的主要原因，該問(wèn)題在地質(zhì)學(xué)的相關(guān)研究中表現(xiàn)得尤為突出。

3 吉爾伯特型三角洲的沉積特征

吉爾伯特型三角洲多發(fā)育在地形坡度相對(duì)較陡、水體深度相對(duì)較大、沉積物供給相對(duì)充足的沉積背景，兼具牽引流沉積與重力流沉積，三角洲平原以牽引流沉積為主，三角洲前緣斜坡和前三角洲則以重力流沉積為主[1，4?5，18]。

3.1 沉積構(gòu)造

3.1.1 三角洲平原

三角洲平原主要為辮狀河道沉積，以透鏡狀礫巖垂向和側(cè)向疊置為典型特征，局部發(fā)育少量碎屑流沉積和漫流沉積。河道底部侵蝕特征顯著，以磨圓較好的顆粒支持礫巖充填常見(jiàn)，塊狀層理或槽狀層理發(fā)育，單層厚度較大；沉積物粒度向上逐漸變細(xì)，上部多發(fā)育層狀疊置礫巖與平行層理發(fā)育砂巖，指示牽引流成因[4?5]。部分沉積物粒度向上變粗的礫巖或礫質(zhì)砂巖垂向?qū)訝畀B置，為河道前積疊加產(chǎn)物。同時(shí)，在三角洲平原與前緣的轉(zhuǎn)化部位，可發(fā)育部分S形或楔形疊置沉積序列，前積傾角可到10°～20°，單層以正粒序礫巖或礫狀砂巖為主，內(nèi)部發(fā)育平行、楔狀或槽狀交錯(cuò)層理，為濱岸河流與波浪共同作用沉積產(chǎn)物[4]。部分研究也將該轉(zhuǎn)化部位歸為三角洲前緣上部沉積[5]，在吉爾伯特型三角洲特殊的沉積背景和沉積動(dòng)力環(huán)境下，該轉(zhuǎn)化部位多被平原河道沉積侵蝕，形成平原頂積層與前緣斜坡前積層直接接觸的沉積結(jié)構(gòu)[4?5]。此外，與粗粒沉積物相伴隨的泥巖主要為雜色，指示了淺水與間隙性暴露交互環(huán)境。

3.1.2 三角洲前緣斜坡

三角洲前緣斜坡是其最具代表性的沉積部位，發(fā)育大量特有的重力流成因沉積構(gòu)造，是識(shí)別吉爾伯特型三角洲的重要依據(jù)，其中典型的沉積構(gòu)造包括侵蝕凹槽、后積層理和大量廣泛發(fā)育的分層構(gòu)造。

1） 凹槽充填（scour and fill）

三角洲前緣斜坡由于前積層傾角較大，一方面由于沉積物堆積速率過(guò)快超過(guò)其穩(wěn)定休止角易發(fā)生局部垮塌，形成廣泛發(fā)育的凹槽（圖4a）；另一方面沿前積層搬運(yùn)的薄層狀濁流或異重流易于達(dá)到高弗洛德數(shù)的超臨界態(tài)，超臨界流體具有很強(qiáng)的侵蝕能力，在水力跳躍作用下對(duì)下伏沉積物進(jìn)行侵蝕，形成凹槽[1，4?5，18，30?31]（圖4b）。這些凹槽在幾何形態(tài)上呈現(xiàn)不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，靠近濱岸段下陷深度大且分布范圍廣，向深水盆地方向下陷深度減小，分布范圍收斂，形似湯勺狀[4?5，31]（圖4a，b），連續(xù)的凹槽形成的大型波狀沉積底形則被稱為旋回坎（cyclic steps）[1]，吉爾伯特型三角洲前緣以部分沉積型的旋回坎最為發(fā)育[32]。凹槽后期進(jìn)一步被垮塌沉積物或超臨界流搬運(yùn)沉積物所充填，前者內(nèi)部以塊狀沉積多期充填疊置為主（圖4a），后者主要發(fā)育大量的后積層理（圖4b）。Dietrich et al.[31]對(duì)加拿大魁北克圣勞倫斯河灣北岸晚更新世吉爾伯特型三角洲前積層的研究中同樣發(fā)現(xiàn)了廣泛發(fā)育的透鏡狀凹槽充填構(gòu)造。廣泛發(fā)育于高角度前積層中的凹槽呈孤立狀或斷續(xù)狀分布，底部多充填包含部分泥巖撕裂屑的塊狀粗碎屑沉積物，后積層理發(fā)育[2]。

2） 后積層理（backsets stratification）

吉爾伯特型三角洲前緣斜坡是超臨界濁流（從流態(tài)角度出發(fā)，水下弗洛德數(shù)大于1的濁流，多為快速流動(dòng)、分層特征顯著的高密度濁流的流態(tài)特征）發(fā)育的有利場(chǎng)所[18]；在超臨界濁流作用下，向上游方向移動(dòng)的沉積底形會(huì)形成一系列形態(tài)和規(guī)模各異的交錯(cuò)層理[31，33?36]，其中后積層理最為常見(jiàn)，是可靠的超臨界濁流沉積判斷依據(jù)。后積層理主要是紋層從下層系界面向上層系界面逐漸變緩，沿上層系界面收斂，表現(xiàn)出向古水流上游方向遷移特征的沉積構(gòu)造；后積層理一般規(guī)模較大，主要發(fā)育在粗碎屑沉積中，以相對(duì)粗碎屑沿紋層方向的定向或疊瓦狀排列為特征（圖4c）。希臘科林斯裂谷南海岸、加拿大魁北克圣勞倫斯河灣北岸、日本中部的Shimosa高原發(fā)育的吉爾伯特型三角洲前緣斜坡中均發(fā)育典型的后積層理[1，31，37]，這些后積層理均被解釋為超臨界濁流在水力跳躍作用下，沿流體流動(dòng)方向逆行疊置的沉積產(chǎn)物。

3） 分層構(gòu)造（spaced stratification）

由于超臨界濁流的流速快、侵蝕能力強(qiáng)，因而具有較強(qiáng)的粗碎屑搬運(yùn)能力[31，37]，這種含大量粗碎屑的流體在強(qiáng)烈的水力跳躍作用下向亞臨界流轉(zhuǎn)化，并且以牽引毯的形式發(fā)生搬運(yùn)和沉降，因而形成具有明顯分層構(gòu)造的粗碎屑沉積[5，18，24，37?39]。分層構(gòu)造單層厚度多為數(shù)厘米，可見(jiàn)明顯的粒度變化以區(qū)分平行層理，單層底部為反粒序，其上為不顯粒序的塊狀層所覆蓋，不同厚度的沉積層在垂向上疊加，形成厚度較大的粗碎屑沉積[39]，可與粗粒碎屑流沉積伴生（圖4d）；同時(shí)，不同層間侵蝕特征不明顯，平行排列的粒徑差異顯著的沉積物垂向上呈現(xiàn)連續(xù)漸變的粗細(xì)變化[40?41]（圖4d），與侵蝕特征顯著的正粒序垂向疊置區(qū)別明顯（圖4e）。不同地區(qū)發(fā)育的吉爾伯特型三角洲前緣斜坡帶均可見(jiàn)廣泛發(fā)育的分層構(gòu)造，是重力流沉積層狀疊置的典型識(shí)別標(biāo)志[5，18，24，37]。

3.1.3 前三角洲

1） 滑塌沉積（slumping deposits）

由于吉爾伯特型三角洲前緣斜坡傾角較大，沉積物易達(dá)到不穩(wěn)定狀態(tài)或在地震、火山等觸發(fā)機(jī)制作用下發(fā)生前緣斜坡沉積物的垮塌再搬運(yùn)[4，18，42]。垮塌過(guò)程一方面會(huì)形成前緣斜坡廣泛發(fā)育的凹槽[18]；另一方面會(huì)沿著斜坡發(fā)生剪切變形并在前三角洲地形平緩處堆積[4，18，42]?；练e以砂、泥、礫混雜，內(nèi)部強(qiáng)烈的揉皺變形和廣泛發(fā)育的多尺度軟沉積物變形構(gòu)造為主要特征（圖4f）?；练e的規(guī)模受再搬運(yùn)沉積物多少的控制，分布厚度從數(shù)厘米至十米不等[18]。

2） 碎屑滾落沉積（debris falls deposits）

碎屑滾落沉積是吉爾伯特型三角洲非常重要的識(shí)別標(biāo)志之一[4?5，18，37]。吉爾伯特型三角洲平原辮狀河道底負(fù)載搬運(yùn)的粗碎屑顆粒在河口堆積，由于前緣斜坡傾角大，粗粒碎屑易沿著斜坡向下滾落，在坡角處堆積形成礫石堆或孤立的漂浮狀礫石。這些礫石多磨圓較好，形成的礫石堆具有向上粒度變粗的特征，同時(shí)部分粒度較大的碎屑由于動(dòng)量較大，可搬運(yùn)較遠(yuǎn)的距離而形成孤立的漂浮狀礫石[4?5，18，37]（圖4g）。碎屑滾落沉積與碎屑流沉積形成的粗粒沉積之間存在明顯差異，碎屑流沉積中的礫石由于被泥質(zhì)雜基所支撐，因而礫石分布較為均勻（圖4h）；碎屑滾落沉積的礫石一般粒徑較大且分布沒(méi)有明顯的規(guī)律性[4，18]（圖4g）。

3） 風(fēng)暴改造沉積（storm-reworked deposits）

前三角洲沉積的低密度濁流沉積由于沉積物粒度較細(xì)，在風(fēng)暴作用下易發(fā)生改造，形成小型丘洼狀層理發(fā)育的風(fēng)暴改造沉積[4，25]。其主體沉積仍然以底部正粒序?qū)永怼⑸喜可臣y層理發(fā)育的低密度濁流沉積為主，單層厚度多小于10 cm；濁流沉積的上部分遭受風(fēng)暴的改造，形成小尺度的丘洼狀層理，丘洼狀層理的波長(zhǎng)多小于20 cm，波高多小于5 cm（圖4i）。沉積尺度的大小受風(fēng)暴作用強(qiáng)度控制，在較強(qiáng)風(fēng)暴作用下可以形成尺度較大的丘洼狀沉積構(gòu)造[4]。

3.2 巖相組合

巖相組合是判斷沉積環(huán)境的重要依據(jù)，吉爾伯特型三角洲不同沉積環(huán)境的巖相組合存在顯著的差異。三角洲平原以辮狀河沉積垂向疊置為主要特征，其發(fā)育的礫巖多雜基含量較高，疊瓦狀排列，垂向上多為槽狀交錯(cuò)層理發(fā)育的河道沉積充填，底部侵蝕構(gòu)造發(fā)育，單層厚度多大于1 m，垂向疊置形成的沉積序列厚度多大于10 m[4?5，25]（圖5a）。三角洲前緣斜坡以碎屑流沉積和濁流沉積為主，碎屑流沉積主要為雜基支撐或顆粒支撐塊狀或反序礫巖，單層頂?shù)撞慷酁橥蛔兘佑|，頂部礫石富集，單層厚度多分布在0.1～1 m之間，不同厚度的碎屑流沉積疊置多形成厚度大于5 m的沉積序列；濁流沉積以高密度濁流沉積為主，可見(jiàn)大量的侵蝕凹槽、后積層理和分層構(gòu)造，單層底部侵蝕構(gòu)造發(fā)育，以礫質(zhì)砂巖沉積為主，雜基含量相對(duì)較低，單層厚度介于0.1～0.5 m，其垂向疊置形成的沉積序列可大于10 m[4?5，25]（圖5b）。前三角洲以低密度濁流沉積為主，滑塌變形構(gòu)造與碎屑滾落沉積發(fā)育；低密度濁流沉積為薄層—中薄層中細(xì)砂巖垂向疊置，部分砂體受風(fēng)暴浪改造可發(fā)育丘洼狀層理，滑塌變形構(gòu)造與碎屑滾落受原始沉積物供給控制，其發(fā)育規(guī)模多變（圖5c）。

3.3 結(jié)構(gòu)特征

吉爾伯特型三角洲典型的結(jié)構(gòu)特征即地層產(chǎn)狀差異顯著的底積層、前積層與頂積層。前積層傾角多大于20°，且沉積物粒度較粗，與下部底積層之間呈連續(xù)過(guò)渡接觸，即底積層是前積層粗粒沉積物沉積之后細(xì)粒沉積懸浮沉積物進(jìn)一步向前部搬運(yùn)的沉積產(chǎn)物（圖6）。前積層與頂積層之間可呈現(xiàn)S型連續(xù)過(guò)渡接觸或截切接觸，S型連續(xù)過(guò)渡接觸是湖平面或海平面相對(duì)上升背景下的沉積產(chǎn)物，而截切接觸則是湖平面或海平面相對(duì)下降背景下的沉積產(chǎn)物[5，37]。因而，吉爾伯特型三角洲的結(jié)構(gòu)特征對(duì)基準(zhǔn)面的相對(duì)變化具有非常敏感的沉積學(xué)響應(yīng)[5，37]。基準(zhǔn)面上升期，沉積物供給充分，主要形成典型的S型前積結(jié)構(gòu)，以碎屑流沉積的相對(duì)粗粒沉積物沉積為主；基準(zhǔn)面下降期，沉積物供給相對(duì)減少，伴隨較為強(qiáng)烈的下蝕作用，形成頂部截切的斜交前積結(jié)構(gòu)，以濁流沉積的相對(duì)細(xì)粒沉積物為主[5，37]（圖7）。準(zhǔn)確地識(shí)別吉爾伯特型三角洲的前積結(jié)構(gòu)對(duì)恢復(fù)基準(zhǔn)面變化與短時(shí)間尺度的氣候演化具有重要意義[5]。

需要特別指出，在三維地震剖面中呈現(xiàn)三層結(jié)構(gòu)不一定為吉爾伯特型三角洲沉積產(chǎn)物，一方面高角度前積層在海灘、濱面等環(huán)境同樣可形成[27，43]；另一方面細(xì)粒泥質(zhì)沉積物同樣可以形成具有明顯三層結(jié)構(gòu)的地震反射特征。因而，前積層的物質(zhì)組成、沉積過(guò)程和典型沉積構(gòu)（如分層構(gòu)造、后積層理、侵蝕凹槽、旋回坎等）是進(jìn)一步明確吉爾伯特型三角洲三層結(jié)構(gòu)的重要依據(jù)[1，27，43]。

4 吉爾伯特型三角洲的沉積過(guò)程及模式

4.1 沉積動(dòng)力過(guò)程

吉爾伯特型三角洲的沉積過(guò)程受牽引流沉積與重力流沉積的綜合控制，現(xiàn)階段針對(duì)頂積層的河流沉積與底積層的懸浮沉積過(guò)程相對(duì)明確，而針對(duì)前積層的沉積動(dòng)力過(guò)程研究近幾年不斷深化[1?2，5，37，43]，特別是關(guān)于前積層中超臨界濁流沉積作用的認(rèn)識(shí)成為近期沉積學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。吉爾伯特型三角洲前積層的形成過(guò)程是沉積物垮塌再搬運(yùn)形成的重力流與洪水作用形成的異重流綜合作用的結(jié)果[5，37]。同時(shí)，由于前積層傾角較大，分層的高密度濁流易達(dá)到超臨界狀態(tài)，使得超臨界濁流與亞臨界濁流轉(zhuǎn)化過(guò)程及沉積發(fā)育[1?2，43]。較大的前積層傾角使得河流搬運(yùn)的粒徑較粗的碎屑易于沿斜坡滾落沉積，形成吉爾伯特型三角洲特有的碎屑滾落沉積[5，18]。

枯水期，河流攜帶的沉積物在河口快速堆積，當(dāng)前積沉積物超過(guò)穩(wěn)定休止角或在地震、火山等觸發(fā)機(jī)制下易于發(fā)生垮塌再搬運(yùn)，其搬運(yùn)過(guò)程依次經(jīng)歷蠕動(dòng)→滑動(dòng)→滑塌→碎屑流→濁流的演化過(guò)程[18]，部分粒徑較大的粗碎屑顆粒在搬運(yùn)過(guò)程中易于漂浮到流體表層[40]，以碎屑滾落的形式在斜坡底部或前三角洲卸載沉積[41]（圖8）。這種流體轉(zhuǎn)化過(guò)程受搬運(yùn)過(guò)程中的流體轉(zhuǎn)化效率控制，多以碎屑流沉積形成的塊狀粗碎屑沉積為主[5，37]。部分碎屑流進(jìn)一步轉(zhuǎn)化可形成分層構(gòu)造發(fā)育的高密度濁流，這種流體易于到達(dá)超臨界態(tài)而形成較多的特殊沉積構(gòu)造。

洪水期，河流攜帶的高濃度沉積物越過(guò)河口直接沿斜坡前積層以異重流的形式搬運(yùn)[5，18]；這種廣義的異重流包含了碎屑流、高密度濁流和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)低密度濁流等多種流體形式[44]。碎屑流在前積層上部快速沉積以后流體轉(zhuǎn)化為底床載荷主導(dǎo)的異重流沉積，這種異重流由于流體分層作用和沿前緣斜坡的快速搬運(yùn)，層狀流體的垂向疊置易于形成分層構(gòu)造發(fā)育的粗粒沉積[24]；同時(shí)，這種分層流體易達(dá)到超臨界狀態(tài)，超臨界流體強(qiáng)烈的侵蝕作用則會(huì)在前緣斜坡形成大量的侵蝕凹槽，超臨界流轉(zhuǎn)化為亞臨界流對(duì)凹槽的進(jìn)一步充填則形成特征顯著的后積層理[1?2，43]。當(dāng)然，洪水期同樣可發(fā)育特征顯著的碎屑滾落沉積（圖8）。

4.2 沉積控制因素

4.2.1 內(nèi)部因素

吉爾伯特型三角洲的物質(zhì)組成復(fù)雜，不同粒徑的沉積物組成是決定其沉積過(guò)程及沉積產(chǎn)物的關(guān)鍵因素。如不同粒徑的碎屑顆粒，其自身所能保持的穩(wěn)定休止角存在差異，粒度較粗的碎屑顆粒穩(wěn)定休止角相對(duì)大，因而其形成的前積層的傾角也相對(duì)較大[18]；同時(shí)，不同粒徑的碎屑滾落沉積存在顯著差異，碎屑顆粒的粒徑越大，其受重力作用而獲得的動(dòng)量也越大，因而搬運(yùn)速度要大于粒徑小的沉積物且能夠搬運(yùn)更遠(yuǎn)的距離[5，18]。碎屑流在搬運(yùn)過(guò)程中，不同粒徑的沉積物沉積過(guò)程也存在一定差異，由于動(dòng)力篩選作用，粒徑較大的碎屑顆粒傾向于在流體上部富集，而粒徑較小的碎屑顆粒傾向于在流體底部富集，形成碎屑流典型的向上變粗沉積序列[18，45]。粗粒的碎屑顆粒也易于在碎屑流的邊部富集，形成流體擴(kuò)張的限制條件，從而有利于碎屑流保存相對(duì)較窄的流體形態(tài)而快速向前搬運(yùn)[5，18，46]。濁流在搬運(yùn)過(guò)中沉積物粒度的差異也會(huì)導(dǎo)致沉積底形和沉積構(gòu)造存在顯著差異，沉積物粒度越粗，形成的沉積底形的波長(zhǎng)和波高越小，長(zhǎng)高比也?。幌喾?，沉積物粒度越細(xì)，形成的沉積底形的波長(zhǎng)和波高越大，長(zhǎng)高比也大；粗粒沉積物中超臨界流沉積構(gòu)造發(fā)育，侵蝕多見(jiàn)[31]。

沉積物中泥質(zhì)雜基的黏土礦物類型與含量是控制沉積過(guò)程及其沉積產(chǎn)物的另一關(guān)鍵要素。泥質(zhì)雜基是控制流體黏性和沉積物穩(wěn)定性的重要因素，相對(duì)較高的泥質(zhì)雜基含量導(dǎo)致沉積物內(nèi)聚力增強(qiáng)，從而不易發(fā)生垮塌再搬運(yùn)，其所形成的前積層的傾角也越大[5，18]；此外，泥質(zhì)雜基含量是控制碎屑巖與濁流之間相互轉(zhuǎn)化過(guò)程的主要因素，進(jìn)而決定了碎屑流沉積與濁流沉積的分布[18，47?49]。高泥質(zhì)雜基含量的黏性碎屑流在搬運(yùn)過(guò)程中，由于泥質(zhì)雜基含量高，滲透率相對(duì)較低，介質(zhì)環(huán)境中的水分子不能進(jìn)入其中，因而碎屑流不能轉(zhuǎn)化為濁流[50?51]，以碎屑流沉積為主。同時(shí)，不同的黏土礦物類型其產(chǎn)生的流體強(qiáng)度也存在顯著差異，相同含量的蒙脫石與高嶺石，蒙脫石產(chǎn)生的流體內(nèi)聚力要明顯高于高嶺石[52]，因而更有利于黏性碎屑流的發(fā)育。

4.2.2 外部因素

基準(zhǔn)面的升降是控制吉爾伯特型三角洲結(jié)構(gòu)及其沉積作用過(guò)程的重要外部控制因素[5，32，43]。在不考慮物源輸入變化的情況下，基準(zhǔn)面的下降導(dǎo)致三角洲平原的河道下切侵蝕作用增強(qiáng)，三角洲平原與前緣之間多呈截切接觸；由于河流作用強(qiáng)，三角洲前緣斜坡以洪水異重流沉積作用為主，碎屑流沉積少量發(fā)育，準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)超臨界濁流侵蝕作用常見(jiàn)，發(fā)育侵蝕凹槽、后積層理、旋回坎等典型識(shí)別標(biāo)志[5，32，43]?；鶞?zhǔn)面上升導(dǎo)致三角洲平原的河道下切侵蝕作用減弱，三角洲平原與前緣之間多呈S型前積過(guò)渡接觸；由于河流作用弱，三角洲前緣斜坡以快速前積的沉積物垮塌再搬運(yùn)沉積過(guò)程為主，碎屑流沉積作用為主，發(fā)育少量似涌浪超臨界濁流，同時(shí)，可見(jiàn)垮塌形成的凹槽以及碎屑滾落沉積和滑塌變形沉積等典型識(shí)別標(biāo)志[5，32，43]。

氣候變化控制的洪水能量的強(qiáng)弱及其季節(jié)性變化也是控制三角洲前緣結(jié)構(gòu)及沉積過(guò)程的重要因素[4]。較強(qiáng)的洪水一方面攜帶沉積物能力強(qiáng)，沉積物粒度較粗，形成的三角洲前緣傾角較大[4，18，53]；另一方面，較強(qiáng)的洪水易于異重流沉積的形成，由于異重流分層特征更為明顯，易于達(dá)到超臨界態(tài)[15，54]，使得三角洲前緣對(duì)應(yīng)的超臨界濁流沉積構(gòu)造更為發(fā)育[5，32，43]。水槽實(shí)驗(yàn)表明，三角洲平原的河道在注入水體前是否為限制性水道，對(duì)超臨界流的發(fā)育具有重要的影響[55]。此外，洪水的季節(jié)性或年際間的變化則會(huì)導(dǎo)致三角洲體系中發(fā)育砂泥間互結(jié)構(gòu)。

構(gòu)造活動(dòng)則控制了地形坡度和沉積物的供給[4]。較陡的地形坡度是吉爾伯特型三角洲形成的必要條件，較陡的地形坡度有利于沉積物的快速前積，沉積物在自身重力分量控制下易于超過(guò)穩(wěn)定休止角而到達(dá)不穩(wěn)定狀態(tài)，以重力流形式沿斜坡進(jìn)一步搬運(yùn)[18]。較陡的地形坡度使得重力流流體厚度較薄，同時(shí)，水體深度迅速增大，可有效減少重力流在相對(duì)淺水階段搬運(yùn)的耗散[18]（圖9），使得流體快速達(dá)到超臨界狀態(tài)，從而形成豐富的超臨界濁流沉積構(gòu)造[54，56]。同時(shí)，構(gòu)造活動(dòng)控制了物源區(qū)沉積物的持續(xù)供給，為三角洲的發(fā)育提供了物質(zhì)保證，供給的沉積粒度又進(jìn)一步控制了三角洲的結(jié)構(gòu)特征形成。

4.3 沉積模式

吉爾伯特型三角洲的沉積模式以經(jīng)典的頂積層、前積層和底積層三層結(jié)構(gòu)為典型特征，頂積層對(duì)應(yīng)三角洲平原、前積層對(duì)應(yīng)三角洲前緣和斜坡、底積層對(duì)應(yīng)前三角洲[4?5，8]。三角洲平原以河流沉積作用，波浪改造作用平原與前緣的轉(zhuǎn)化部位發(fā)育，河流沉積以雜基含量較高的礫巖為主，侵蝕作用和河道充填幾何特征顯著；波浪改造沉積將河道沉積中的細(xì)粒沉積物移除，形成分選較好的礫巖沉積[4]。三角洲前緣根據(jù)主導(dǎo)沉積過(guò)程的差異，可分為碎屑流沉積為主和濁流沉積為主兩種類型[5，37]，除了碎屑流沉積塊狀礫巖發(fā)育以外，沉積物垮塌形成的凹槽充填，超臨界濁流形成的沖刷槽、旋回坎、后積層理、分層構(gòu)造等是三角洲前緣重要的沉積識(shí)別標(biāo)志[5，32，43，57]。前三角洲以低密度濁流沉積為主，同時(shí)，碎屑滾落沉積、滑塌變形沉積在該區(qū)發(fā)育，低密度濁流沉積物還可被風(fēng)暴作用進(jìn)一步改造，形成丘洼狀層理發(fā)育的砂質(zhì)沉積物[4]（圖10）。

5 吉爾伯特型三角洲的研究思考

5.1 沉積過(guò)程研究

吉爾伯特型三角洲的研究由來(lái)已久[8]，但至今仍然存在諸多的問(wèn)題有待進(jìn)一步的深入研究。吉爾伯特型三角洲的形態(tài)和結(jié)構(gòu)主要由河流和盆地水體相互作用控制的沉積物搬運(yùn)卸載方式所決定，因而形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征在不同的三角洲之間可能存在顯著的差異，這也是導(dǎo)致三角洲命名和分類方案層出不窮的主要原因[6，11，26]。要深入地理解吉爾伯特型三角洲，除了結(jié)構(gòu)和形態(tài)之外，沉積過(guò)程可能是更為重要的內(nèi)容；即相同類型的三角洲應(yīng)該具有相似的沉積過(guò)程，即使形態(tài)和結(jié)構(gòu)存在較大的差異。就吉爾伯特型三角洲而言，早期研究主要強(qiáng)調(diào)三層結(jié)構(gòu)以及前積層等密度流沉積過(guò)程[8，19]；近期大量研究強(qiáng)調(diào)了前積層的形成過(guò)程中異重流和超臨界濁流的搬運(yùn)沉積過(guò)程[1，4?5，32，37，43]。

異重流和超臨界濁流在吉爾伯特型三角洲中是否廣泛發(fā)育還有待更多的實(shí)例驗(yàn)證，特別是國(guó)內(nèi)相關(guān)的實(shí)例研究還較為少見(jiàn)；這需要對(duì)異重流和超臨界濁流的形成條件、沉積過(guò)程和識(shí)別標(biāo)志有著深入的認(rèn)識(shí)。前期的相關(guān)研究認(rèn)為異重流沉積主要發(fā)育于深水環(huán)境[58?59]，實(shí)際上，異重流的形成經(jīng)歷了從淺水至深水的演化過(guò)程，在淺水環(huán)境同樣存在異重流沉積。即狹義的異重流系指洪水持續(xù)供給成因的、流體湍動(dòng)支撐的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)濁流，多發(fā)育于深水環(huán)境；而廣義的異重流指洪水成因的高密度流，包含了碎屑流、濁流等多種流體類型，從淺水至深水環(huán)境均有發(fā)育[44，60]。因而，可以認(rèn)為吉爾伯特型三角洲是廣義異重流發(fā)育的有利環(huán)境[1，5，32，37，43]?？焖侔徇\(yùn)的層狀重力流易于達(dá)到超臨界態(tài)是目前重力流沉積動(dòng)力過(guò)程的新認(rèn)識(shí)[61]，吉爾伯特型三角洲較大的前積傾角為層狀搬運(yùn)的重力流達(dá)到超臨界態(tài)創(chuàng)造了有利的條件[1，32]，超臨界濁流的搬運(yùn)沉積作用為合理解釋三角洲前緣廣泛發(fā)育的后積層理、侵蝕凹槽和旋回坎等沉積構(gòu)造提供了依據(jù)[1，5，32，37，43]。從異重流沉積與超臨界濁流沉積過(guò)程去理解吉爾伯特型三角洲前積層的形成過(guò)程，可為吉爾伯特型三角洲的深入研究提供新的視角[1]。

5.2 沉積模式研究

沉積模式的研究也需要跳出結(jié)構(gòu)和形態(tài)研究的桎梏，從沉積過(guò)程與沉積構(gòu)型要素結(jié)合的角度綜合考量。宏觀的結(jié)構(gòu)形態(tài)是沉積模式研究的基礎(chǔ)，特別是在野外露頭和地震剖面中，可能發(fā)育的三層結(jié)構(gòu)為進(jìn)一步的巖相組合分析和沉積過(guò)程分析提供了框架；而三層結(jié)構(gòu)內(nèi)部的沉積過(guò)程與沉積構(gòu)型要素是確定吉爾伯特型三角洲的關(guān)鍵[5，37]。通過(guò)框架內(nèi)不同部位沉積物的詳細(xì)巖相組合分析，明確沉積物的幾何形態(tài)、物質(zhì)組成、沉積層之間接觸關(guān)系、沉積層粒序特征、礫石疊瓦構(gòu)造發(fā)育情況、超臨界濁流沉積構(gòu)造發(fā)育情況等，開(kāi)展巖相組合與沉積動(dòng)力和沉積過(guò)程的對(duì)應(yīng)分析，明確不同部位的沉積動(dòng)力和沉積過(guò)程[5，37]。通過(guò)不同部位沉積過(guò)程與對(duì)應(yīng)沉積構(gòu)型要素的差異性對(duì)比分析，建立最終的沉積模式[1，5，37]。此外，“源—匯”系統(tǒng)的差異也是造成吉爾伯特型三角洲的結(jié)構(gòu)和形態(tài)差異的重要原因，在沉積模式的研究中需要綜合“源—匯”系統(tǒng)與沉積過(guò)程，從而合理認(rèn)識(shí)吉爾伯特型三角洲沉積結(jié)構(gòu)與形態(tài)的多樣性[1，5，37]。

6 結(jié)論

（1） 吉爾伯特型扇三角洲特指三層結(jié)構(gòu)顯著、平原和前緣重力流沉積過(guò)程發(fā)育的扇三角洲沉積；吉爾伯特型三角洲指具有三層結(jié)構(gòu)、前緣和前三角洲重力流沉積過(guò)程發(fā)育的三角洲沉積。

（2） 吉爾伯特型三角洲的典型沉積特征為兼具牽引流沉積與重力流沉積，牽引流沉積主要發(fā)育在三角洲平原，重力流沉積則主要發(fā)生在前緣斜坡和前三角洲地區(qū)。前緣斜坡發(fā)育的典型沉積構(gòu)造包括侵蝕凹槽、后積層理和大量廣泛發(fā)育的分層構(gòu)造；前三角洲則發(fā)育滑塌沉積、碎屑滾落沉積、風(fēng)暴改造沉積等。

（3） 吉爾伯特型三角洲發(fā)育底積層、前積層與頂積層三層結(jié)構(gòu)。頂積層以辮狀河流沉積垂向疊置為主要特征；前緣斜坡以碎屑流沉積和濁流沉積為主，超臨界濁流沉積構(gòu)造發(fā)育；底積層以低密度濁流沉積為主，滑塌變形構(gòu)造與碎屑滾落沉積發(fā)育。

（4） 吉爾伯特型三角洲前積層的形成過(guò)程可能是沉積物垮塌再搬運(yùn)形成的重力流與洪水作用形成的異重流綜合作用的結(jié)果；其形成過(guò)程受沉積物粒度和泥質(zhì)雜基含量等內(nèi)部因素與基準(zhǔn)面升降、氣候變化和構(gòu)造活動(dòng)等外部因素綜合控制。

（5） 異重流和超臨界濁流作用下的吉爾伯特型三角洲前積層形成過(guò)程研究和沉積過(guò)程與沉積構(gòu)型要素綜合的沉積模式研究，是吉爾伯特型三角洲沉積未來(lái)研究的攻關(guān)方向。

參考文獻(xiàn)（References）

［1］ Okazaki H， Isaji S， Kurozumi T. Sedimentary facies related to

supercritical-flow bedforms in foreset slopes of a Gilbert-type delta

（Middle Pleistocene， central Japan）［J］. Sedimentary Geology，

2020， 399： 105613.

［2］ Massari F. Supercritical-flow structures （backset-bedded sets and

sediment waves） on high-gradient clinoform systems influenced

by shallow-marine hydrodynamics［J］. Sedimentary Geology，

2017， 360： 73-95.

［3］ Galloway W E. Process framework for describing the morphologic

and stratigraphic evolution of deltaic depositional systems［M］.

Houston： Houston Geological Society， 1975： 87-98.

［4］ Longhitano S G. Sedimentary facies and sequence stratigraphy of

coarse-grained Gilbert-type deltas within the Pliocene thrust-top

Potenza Basin （southern Apennines， Italy）［J］. Sedimentary Geology，

2008， 210（3/4）： 87-110.

［5］ Gobo K， Ghinassi M， Nemec W. Gilbert-type deltas recording

short-term base-level changes： Delta-brink morphodynamics and

related foreset facies［J］. Sedimentology， 2015， 62（7）： 1923-

1949.

［6］ 于興河，李勝利，李順利. 三角洲沉積的結(jié)構(gòu)：成因分類與編圖

方法［J］. 沉積學(xué)報(bào)，2013，31（5）：782-797.［Yu Xinghe， Li

Shengli， Li Shunli. Texture： Genetic classifications and mapping

methods for deltaic deposits［J］. Acta Sedimentologica Sinica，

2013， 31（5）： 782-797.］

［7］ Nemec W. Deltas-remarks on terminology and classification［M］//

Colella A， Prior D B. Coarse-grained deltas. Algiers： The International

Association of Sedimentnlogists， 1990： 3-12.

［8］ Gilbert G K. The topographic features of lake shores［R］. Reston：

U. S. Geological Survey， 1885： 69-123.

［9］ Barrell J. Criteria for the recognition of ancient delta deposits

［J］. GSA Bulletin， 1912， 23（1）： 377-446.

［10］ Postma G. Depositional architecture and facies of river and fan

deltas： A synthesis［M］//Colella A， Prior D B. Coarse-grained

deltas. Algiers： The International Association of Sedimentologists，

1990： 13-27.

［11］ 鄒才能，趙文智，張興陽(yáng)，等. 大型敞流坳陷湖盆淺水三角洲

與湖盆中心砂體的形成與分布［J］. 地質(zhì)學(xué)報(bào)，2008，82（6）：

813-825.［Zou Caineng， Zhao Wenzhi， Zhang Xingyang， et al.

Formation and distribution of shallow-water deltas and centralbasin

sandbodies in large open depression lake basins［J］. Acta

Geologica Sinica， 2008， 82（6）： 813-825.］

［12］ Fisk H N， Kolb C R， McFarlan E， et al. Sedimentary framework

of the modern mississippi delta ［Louisiana］［J］. Journal

of Sedimentary Research， 1954， 24（2）： 76-99.

［13］ Zhu X M， Zeng H L， Li S L， et al. Sedimentary characteristics

and seismic geomorphologic responses of a shallow-water delta

in the Qingshankou Formation from the Songliao Basin， China

［J］. Marine and Petroleum Geology， 2017， 79： 131-148.

［14］ Zou C N， Zhang X Y， Luo P， et al. Shallow-lacustrine sandrich

deltaic depositional cycles and sequence stratigraphy of the

Upper Triassic Yanchang Formation， Ordos Basin， China［J］.

Basin Research， 2010， 22（1）： 108-125.

［15］ Postma G， Lang J， Hoyal D C， et al. Reconstruction of bedform

dynamics controlled by supercritical flow in the channellobe

transition zone of a deep-water delta （Sant Lloren? del

Munt， north-east Spain， Eocene）［J］. Sedimentology， 2021， 68

（4）： 1674-1697.

［16］ Junior F N A， Steel R J， Olariu C， et al. River-dominated and

tide-influenced shelf-edge delta systems： Coarse-grained deltas

straddling the Early-Middle Jurassic shelf-slope break and transforming

downslope， Lajas-Los Molles formations， Neuquén Basin，

Argentina［J］. Sedimentology， 2020， 67（6）： 2883-2916.

［17］ Por?bski S J， Steel R J. Shelf-margin deltas： Their stratigraphic

significance and relation to deepwater sands［J］. Earth-Science

Reviews， 2003， 62（3/4）： 283-326.

［18］ Nemec W. Aspects of sediment movement on steep delta slopes

［M］//Colella A， Prior D B. Coarse-grained deltas. Algiers：

The International Association of Sedimentnlogists， 1990：

29-73.

［19］ Bates C C. Rational theory of delta formation［J］. AAPG Bulletin，

1953， 37（9）： 2119-2162.

［20］ Zavala C， Pan S X. Hyperpycnal flows and hyperpycnites： Origin

and distinctive characteristics［J］. Lithologic Reservoirs，

2018， 30（1）： 1-18.

［21］ 周書(shū)欣. 三角洲體系的分類和油氣聚集（綜述）［J］. 大慶石油

學(xué)院學(xué)報(bào)，1980（2）：61-75.［Zhou Shuxin. Classification and

hydrocarbon accumulation of delta system （review）［J］. Journal

of Daqing Petroleum Institute， 1980（2）： 61-75.］

［22］ Holmes A. Principles of physical geology［M］. 2nd ed. London：

Thomas Nelson， 1945.

［23］ Postma G. Fan delta［M］//Middleton G V， Church M J， Coniglio

M， et al. Encyclopedia of sediments and sedimentary

rocks. Dordrecht： Springer， 2003： 272-274.

［24］ Falk P D， Dorsey R J. Rapid development of gravelly highdensity

turbidity currents in marine Gilbert-type fan deltas，

Loreto Basin， Baja California Sur， Mexico［J］. Sedimentology，

1998， 45（2）： 331-349.

［25］ Backert N， Ford M， Malartre F. Architecture and sedimentology

of the Kerinitis Gilbert-type fan delta， Corinth Rift， Greece

［J］. Sedimentology， 2010， 57（2）： 543-586.

［26］ 張昌民，朱銳，尹太舉，等. 扇三角洲沉積學(xué)研究進(jìn)展［J］. 新

疆石油地質(zhì)，2015，36（3）：362-368.［Zhang Changmin， Zhu

Rui， Yin Taiju， et al. Advances in fan deltaic sedimentology

［J］. Xinjiang Petroleum Geology， 2015， 36（3）： 362-368.］

［27］ Blair T C， McPherson J G. Quaternary sedimentology of the

Rose Creek fan delta， Walker Lake， Nevada， USA， and implications

to fan-delta facies models［J］. Sedimentology， 2008， 55

（3）： 579-615.

［28］ Bowman D. Climatically triggered gilbert-type lacustrine fan

deltas， the dead sea area， Israel［M］. International Association

of Sedimentologists， 1990： 273-280.

［29］ Picard M D. Grove karl gilbert， master of laccoliths and lakes

［J］. Rocky Mountain Geology， 2008， 43（1）： 111-118.

［30］ Cartigny M J B， Ventra D， Postma G， et al. Morphodynamics

and sedimentary structures of bedforms under supercritical-flow

conditions： New insights from flume experiments［J］. Sedimentology，

2014， 61（3）： 712-748.

［31］ Dietrich P， Ghienne J F， Normandeau A， et al. Upslope-migrating

bedforms in a proglacial sandur delta： Cyclic steps from riverderived

underflows？［J］. Journal of Sedimentary Research，

2016， 86（2）： 113-123.

［32］ Lang J， Sievers J， Loewer M， et al. 3D architecture of cyclicstep

and antidune deposits in glacigenic subaqueous fan and delta

settings： Integrating outcrop and ground-penetrating radar data

［J］. Sedimentary Geology， 2017， 362： 83-100.

［33］ Cartigny M. Morphodynamics of supercritical high-density turbidity

currents［D］. Utrecht： Utrecht University， 2012.

［34］ Lang J， Winsemann J. Lateral and vertical facies relationships

of bedforms deposited by aggrading supercritical flows： From

cyclic steps to humpback dunes［J］. Sedimentary Geology，

2013， 296： 36-54.

［35］ Postma G， Cartigny M J B. Supercritical and subcritical turbidity

currents and their deposits-A synthesis［J］. Geology， 2014，

42（11）： 987-990.

［36］ Postma G， Kleverlaan K， Cartigny M J B. Recognition of cyclic

steps in sandy and gravelly turbidite sequences， and consequences

for the Bouma facies model［J］. Sedimentology， 2014，

61（7）： 2268-2290.

［37］ Gobo K， Ghinassi M， Nemec W. Reciprocal changes in foreset

to bottomset facies in a gilbert-type delta： Response to shortterm

changes in base level［J］. Journal of Sedimentary Research，

2014， 84（11）： 1079-1095.

［38］ Cartigny M J B， Eggenhuisen J T， Hansen E W M， et al.

Concentration-dependent flow stratification in experimental

high-density turbidity currents and their relevance to turbidite

facies models［J］. Journal of Sedimentary Research， 2013， 83

（12）： 1047-1065.

［39］ Hiscott R N. Traction-carpet stratification in turbidites： Fact or

fiction［J］. Journal of Sedimentary Research， 1994， 64（2a）：

204-208.

［40］ Postma G， Nemec W， Kleinspehn K L. Large floating clasts in

turbidites： A mechanism for their emplacement［J］. Sedimentary

Geology， 1988， 58（1）： 47-61.

［41］ Sohn Y K. On traction-carpet sedimentation［J］. Journal of Sedimentary

Research， 1997， 67（3）： 502-509.

［42］ Postma G. Mass-flow conglomerates in a submarine canyon：

Abrioja fan-delta， Pliocene， southeast spain［M］//Koster E H，

Steel R J. Sedimentology of gravels and conglomerates. Canadian

Society of Petroleum Geologists， 1984： 237-258.

［43］ Winsemann J， Lang J， Polom U， et al. Ice-marginal forced regressive

deltas in glacial lake basins： Geomorphology， facies

variability and large-scale depositional architecture［J］. Boreas，

2018， 47（4）： 973-1002.

［44］ Zavala C. Hyperpycnal （over density） flows and deposits［J］.

Journal of Palaeogeography， 2020， 9： 17.

［45］ Bagnold R A. Experiments on a gravity-free dispersion of large

solid spheres in a Newtonian fluid under shear［J］. Proceedings

of the Royal Society A， Mathematical， Physical and Engineering

Sciences， 1954， 225（1160）： 49-63.

［46］ 金杰華，操應(yīng)長(zhǎng)，王健，等. 深水砂質(zhì)碎屑流沉積：概念、沉積

過(guò)程與沉積特征［J］. 地質(zhì)論評(píng)，2019，65（3）：689-702.［Jin Jiehua，

Cao Yingchang， Wang Jian， et al. Deep-water sandy debris

flow deposits： Concepts， sedimentary processes and characteristics

［J］. Geological Review， 2019， 65（3）： 689-702.］

［47］ Baas J H， Best J L， Peakall J， et al. A phase diagram for turbulent，

transitional， and laminar clay suspension flows［J］. Journal

of Sedimentary Research， 2009， 79（4）： 162-183.

［48］ Barker S P， Haughton P D W， McCaffrey W D， et al. Development

of rheological heterogeneity in clay-rich high-density turbidity

currents： Aptian britannia sandstone member， U. K. continental

shelf［J］. Journal of Sedimentary Research， 2008， 78

（2）： 45-68.

［49］ 操應(yīng)長(zhǎng)，楊田，王艷忠，等. 深水碎屑流與濁流混合事件層類

型及成因機(jī)制［J］. 地學(xué)前緣，2017，24（3）：234-248.［Cao

Yingchang， Yang Tian， Wang Yanzhong， et al. Types and genesis

of deep-water hybrid event beds comprising debris flow and

turbidity current［J］. Earth Science Frontiers， 2017， 24（3）：

234-248.］

［50］ Mohrig D， Ellis C， Parker G， et al. Hydroplaning of subaqueous

debris flows［J］. GSA Bulletin， 1998， 110（3）： 387-394.

［51］ Talling P J. Hybrid submarine flows comprising turbidity current

and cohesive debris flow： Deposits， theoretical and experimental

analyses， and generalized models ［J］. Geosphere，

2013， 9（3）： 460-488.

［52］ Baker M L， Baas J H， Malarkey J， et al. The effect of clay type

on the properties of cohesive sediment gravity flows and their deposits

［J］. Journal of Sedimentary Research， 2017， 87（11）：

1176-1195.

［53］ Mulder T， Chapron E. Flood deposits in continental and marine

environments： Character and significance［M］//Slatt R M， Zavala

C. Sediment transfer from shelf to deep water—revisiting the

delivery system. Tulsa： American Association of Petroleum Geologists，

2012： 1-30.

［54］ 操應(yīng)長(zhǎng)，楊田，王艷忠，等. 超臨界沉積物重力流形成演化及

特征［J］. 石油學(xué)報(bào)，2017，38（6）：607-621.［Cao Yingchang，

Yang Tian， Wang Yanzhong， et al. Formation， evolution and

sedimentary characteristics of supercritical sediment gravity-flow

［J］. Acta Petrolei Sinica， 2017， 38（6）： 607-621.］

［55］ Muto T， Yamagishi C， Sekiguchi T， et al. The hydraulic autogenesis

of distinct cyclicity in delta foreset bedding： Flume experiments

［J］. Journal of Sedimentary Research， 2012， 82（7）：

545-558.

［56］ Parker G， Garcia M， Fukushima Y， et al. Experiments on turbidity

currents over an erodible bed［J］. Journal of Hydraulic

Research， 1987， 25（1）： 123-147.

［57］ Breda A， Mellere D， Massari F， et al. Vertically stacked Gilberttype

deltas of Ventimiglia （NW Italy）： The Pliocene record of

an overfilled Messinian incised valley［J］. Sedimentary Geology，

2009， 219（1/2/3/4）： 58-76.

［58］ 楊仁超，金之鈞，孫冬勝，等. 鄂爾多斯晚三疊世湖盆異重流

沉積新發(fā)現(xiàn)［J］. 沉積學(xué)報(bào)，2015，33（1）：10-20. ［Yang

Renchao， Jin Zhijun， Sun Dongsheng， et al. Discovery of hyperpycnal

flow deposits in the Late Triassic lacustrine Ordos Basin

［J］. Acta Sedimentologica Sinica， 2015， 33（1）： 10-20.］

［59］ 楊田，操應(yīng)長(zhǎng)，王艷忠，等. 異重流沉積動(dòng)力學(xué)過(guò)程及沉積特

征［J］. 地質(zhì)論評(píng)，2015，61（1）：23-33. ［Yang Tian， Cao

Yingchang， Wang Yanzhong， et al. Sediment dynamics process

and sedimentary characteristics of hyperpycnal flows［J］. Geological

Review， 2015， 61（1）： 23-33.］

［60］ 楊田，操應(yīng)長(zhǎng)，田景春. 淺談陸相湖盆深水重力流沉積研究中

的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)［J］. 沉積學(xué)報(bào)，2021，39（1）：88-111.［Yang Tian，

Cao Yingchang， Tian Jingchun. Discussion on research of deepwater

gravity flow deposition in lacustrine basin［J］. Acta Sedimentologica

Sinica， 2021， 39（1）： 88-111.］

［61］ Clarke J E H. First wide-angle view of channelized turbidity currents

links migrating cyclic steps to flow characteristics［J］. Nature

Communications， 2016， 7： 11896.