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残余盆地消亡过程与重力流演化的耦合机制-以西准噶尔地区石炭系为例

残余洋盆、岩相、石炭系、重力流沉积、古地理

重力流在深海环境中已得到较多的研究成果，但对于弧前残余洋盆俯冲消亡过程中沉积物重力流的发育及演化研究较少。为了解残余洋盆演化不同阶段沉积物重力流特征及演化，采用粒度分析、岩相分析、地震解释等方法研究了西准噶尔残余洋盆石炭系重力流沉积物特征。在8口井岩心和6个野外露头资料的基础上，识别10个与重力流沉积物相关的岩相，并进一步划分为6个岩相组合。这些岩相组合与富含砾石的高密度浊流、低密度浊流、砂质碎屑流、泥质碎屑流和受洪水控制的异重流相关。西准噶尔地区早石炭世发育弧前残余洋盆，随着准噶尔洋持续向西北俯冲，残余洋盆逐渐充填消亡。依据古地理特征可将残余洋盆演化过程分为三个阶段，不同阶段以及相同阶段的不同时期的其重力流沉积物特征具有较大的差异，活动逆冲断层和斜坡坡度的变化造成这些差异的主要因素。稳定洋盆阶段主要发育远端低密度浊流和泥质碎屑流；缓慢充填阶段斜坡坡度较缓，重力流速率损失较快，但逆冲断层两盘提供的地形高差为沉积物搬运提供了二次动力。异重流和砂质碎屑流多发育于斜破中上段，盆地方向多发育浊流和泥质碎屑流；快速充填阶段，随着洋盆的持续俯冲，斜坡坡度变陡，活动逆冲断层两盘高差变大，富含砾石的高密的浊流和碎屑流逐渐向盆地方向发育。此外，频繁的火山和地震作用让沉积于斜坡上段的重力流沉积物发生二次搬运也促进了粗粒沉积物向盆地输送。