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浊流和泥石流的异重流初期潜入点的实验研究

水科学进展 2008年第1期19卷 27-35页

作者：余斌中国科学院成都山地灾害与环境研究所四川成都610041

潜入点的水流泥沙条件是异重流的发生条件和持续条件,受到了国内外学者的广泛关注。初期潜入点Fr代表异重流的发生条件,而稳定潜入点Fr则代表异重流的持续条件。通过一系列的低浓度浊流和高浓度浊流及泥石流的异重流潜入点的实验研究,... 详细信息

潜入点的水流泥沙条件是异重流的发生条件和持续条件,受到了国内外学者的广泛关注。初期潜入点Fr代表异重流的发生条件,而稳定潜入点Fr则代表异重流的持续条件。通过一系列的低浓度浊流和高浓度浊流及泥石流的异重流潜入点的实验研究,分析对比低浓度浊流和高浓度浊流及泥石流的异重流的关系,得到在均匀顺直水槽中的异重流初期的潜入点Fr规律。提出在一定的水槽宽度、泥沙浓度条件下,异重流的初期潜入点Fr与头部流速成正比。与其它文献不同研究条件的实验结果对比有很好的一致性,说明该研究结论有很好的可靠性。该研究结论的适用范围为初期潜入点,不适用于稳定潜入点和初期潜入点与稳定潜入点之间的过渡阶段。但高浓度浊流和泥石流的异重流初期潜入点Fr与其稳定潜入点Fr很接近,粘性泥石流的异重流更接近。

关键词：浊流泥石流异重流初期潜入点实验研究

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花东海盆浊流沉积的磁性特征及其环境意义

地球物理学报 2016年第9期59卷 3330-3342页

作者：李波王艳钟和贤张江勇李顺李学杰高红芳国土资源部海底矿产资源重点实验室广州海洋地质调查局广州510075 广东省有色地质勘查院广州510080

对取自台湾以东花东海盆GX168孔的浊流沉积物进行系统的岩石磁学研究,揭示其沉积学和岩石磁学特征,分析其物源和形成机制.研究结果显示,剖面上共识别出12层浊流沉积物,其分布存在规律,下部350-700cm共发育11层浊流沉积物,而0-350cm仅出... 详细信息

对取自台湾以东花东海盆GX168孔的浊流沉积物进行系统的岩石磁学研究,揭示其沉积学和岩石磁学特征,分析其物源和形成机制.研究结果显示,剖面上共识别出12层浊流沉积物,其分布存在规律,下部350-700cm共发育11层浊流沉积物,而0-350cm仅出现1层浊流沉积物.浊流沉积物粒径明显较背景沉积物粗,石英、长石含量更高,底部与下伏背景沉积呈突变接触,顶部与上覆背景沉积呈渐变接触,内部发育典型的正粒序韵律结构.浊流沉积物和背景沉积物具有相似的磁学特征,两者均以磁铁矿为主要载磁矿物类型,且磁铁矿颗粒均以准单畴和多畴颗粒为主.同时,两者也存在一定差异,浊流沉积物中磁铁矿较背景沉积物更为富集,磁化率和饱和等温剩磁更强,磁铁矿粒径更粗,这与浊流沉积物原始沉积区更靠近物源区有关.花东海盆浊流沉积形成的诱发机制可能是末次冰期以来频发的海平面波动造成陆坡之上沉积物重力失稳,导致陆坡沉积物向海盆搬运.

关键词：花东海盆浊流磁学特征海平面波动

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浊流对复杂构造地貌的水动力和沉积响应

古地理学报 2023年第5期25卷 1090-1117页

作者：葛智渊许鸿翔中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)北京102249

浊流作为向深水环境输送泥沙、有机碳等陆源碎屑物质的主要沉积过程,具有极强的沉积物输送和破坏能力。传统浊流沉积模式主要考虑其在平坦深水区的沉积过程;但实际上,浊流所沉积的陆坡和各类构造盆地往往具有复杂的地貌特征。得益于大... 详细信息

浊流作为向深水环境输送泥沙、有机碳等陆源碎屑物质的主要沉积过程,具有极强的沉积物输送和破坏能力。传统浊流沉积模式主要考虑其在平坦深水区的沉积过程;但实际上,浊流所沉积的陆坡和各类构造盆地往往具有复杂的地貌特征。得益于大量的野外露头、数值与物理模拟和原位观测技术,浊流对地貌的水动力响应机制已比较明确,主要包括反射、偏转、水跃等。但由于获取具体的浊流参数较为困难,而构造地貌又较为复杂,从理解浊流的微观水动力响应机制到预测各类构造区浊流的宏观沉积分布仍存在着较大的鸿沟。以褶皱为例,浊流对多种类型复杂构造地貌的具体响应仍以各类沉积模式为主,集相似性与差异性为一体。在褶皱后缘等地貌的相对高点,浊流重力势能增加,浊流反射回流并在上游方向堆积沉积物;在褶皱前缘等地貌的相对低点,浊流重力势能减小,浊流发生水跃并在下游方向堆积沉积物。同时,由于不同地貌的差异,浊流的沉积特征又有不同。尽管取得了相当的进展,当前研究仍以定性—半定量方法研究静态、单一构造地貌下的简单沉积模式为主,未来可以综合构造与沉积的视角,使用原位观测、模拟、实例解剖等定量方法综合研究相关问题。

关键词：浊流深水沉积构造地貌水动力响应沉积物分布

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深水碎屑流与浊流混合事件层类型及成因机制

地学前缘 2017年第3期24卷 234-248页

作者：操应长杨田王艳忠张少敏王思佳张青青王心怿中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071

同一重力流事件形成的包含碎屑流和浊流及其之间过渡流体的混合流沉积形成的沉积层称为混合事件层。混合事件层主要包含下部砂质碎屑流-上部浊流混合事件层(类型1)和下部浊流-上部泥质碎屑流混合事件层(类型2)以及泥质碎屑流和浊流频繁... 详细信息

同一重力流事件形成的包含碎屑流和浊流及其之间过渡流体的混合流沉积形成的沉积层称为混合事件层。混合事件层主要包含下部砂质碎屑流-上部浊流混合事件层(类型1)和下部浊流-上部泥质碎屑流混合事件层(类型2)以及泥质碎屑流和浊流频繁互层混合事件层(类型3)3种类型。类型1主要为流体转化成因,包含液化作用、沉积物破碎、流体顶部剪切侵蚀、接触面不稳定性和波浪破碎、水力跳跃、流体头部与环境水体混合和多种机制作用下的整体转化7种成因认识。类型2和类型3主要涉及流体转化及流体差异搬运和沉降过程成因,包含碎屑流覆盖浊流、碎屑流内部差异沉降、浊流侵蚀转化、浊流膨胀减速、局部沉积物垮塌和浮力转化6种成因认识。下部砂质碎屑流上部浊流混合事件层和下部浊流上部厚层富含泥质碎屑的泥质碎屑流混合事件层在沉积近端到沉积远端均有分布,多呈条带状或树枝状;下部浊流上部贫泥质碎屑的泥质碎屑流混合事件层主要在沉积远端或基底相对低部位分布,多呈环带状或牛眼状。深水重力流混合事件层的分布主要受泥质含量、颗粒粒度、水体密度等内部因素和重力流成因机制、古地形和构造活动等外部因素综合控制。深水重力流混合事件层的形成及其分布研究对于丰富和完善重力流沉积理论,指导现阶段深水重力流砂体常规和非常规油气勘探及理解自然活动规律、防灾减灾具有重要意义。现阶段对深水重力流混合事件层的多种成因及形成条件和横向分布演化规律的研究还有待进一步深入。

关键词：碎屑流浊流流体转化过渡流体混合流混合事件层深水重力流成因机制

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浊流成因海底沉积波形成机理及其数值模拟

科学通报 2007年第16期52卷 1945-1950页

作者：姜涛解习农汤苏林张成杜学斌中国地质大学(武汉)资源学院武汉430074 东京大学海洋研究所东京

近些年来,随着深水油气勘探的不断深入,对于深水沉积过程的研究也越来越受到关注.虽然目前关于海底沉积波的形成机理还存在很多争议,但已有现代沉积实例证明至少浊流是可以形成海底沉积波的.通过数值模拟的方法来研究海底沉积波的浊积... 详细信息

近些年来,随着深水油气勘探的不断深入,对于深水沉积过程的研究也越来越受到关注.虽然目前关于海底沉积波的形成机理还存在很多争议,但已有现代沉积实例证明至少浊流是可以形成海底沉积波的.通过数值模拟的方法来研究海底沉积波的浊积形成机理,不但可以阐明海底沉积波的形成过程,而且对于海底工程、深水沉积动力学及深水油气储层预测都具有重要意义.通过流体动力学模拟,计算了流体区域的基于时间平均连续性方程和雷诺平均N-S方程,研究了地形对浊流的影响,阐明了海底沉积波的形成机理.模拟结果表明:(1)首先在坡的下游方向开始沉积是由于流体的减速,导致密度增大,浊流携带固体颗粒物的能力(流体容量)降低和较长时间的流体经过所造成的;(2)在一个隆起的上坡处密度增大是由于隆起峰部流体的局部堵塞,导致上坡处流体速度降低和压力升高所造成的;(3)沉积首先从距浊流源头较远的地方开始,随着迭代次数的增加,即个体浊流事件的增多,沉积波向上游迁移;(4)随着颗粒粒径的减小,沉积越来越慢,但粒径并不影响地形对沉积的控制及沉积体的几何形态和沉积顺序.

关键词：海底沉积波浊流数值模拟形成机理

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浊流及相关重力流沉积研究综述

地质论评 1998年第3期44卷 270-280页

作者：方爱民李继亮侯泉林中国科学院地质研究所岩石圈构造演化开发研究实验室北京100029

本文首先介绍了浊流及相关重力流的有关概念,并对浊流沉积研究历史进行了简要回顾,概括了当前浊流沉积的研究现状;随后,总结了浊积岩的沉积特征并对其成因进行了扼要解释;最后,对浊流及相关重力流沉积研究中两个有争议的问题——浊积相... 详细信息

本文首先介绍了浊流及相关重力流的有关概念,并对浊流沉积研究历史进行了简要回顾,概括了当前浊流沉积的研究现状;随后,总结了浊积岩的沉积特征并对其成因进行了扼要解释;最后,对浊流及相关重力流沉积研究中两个有争议的问题——浊积相的划分和浊积相模式的建立进行了探讨。

关键词：浊流重力流浊积岩浊积相浊积相模式沉积

突然释放型浊流在不同坡折渠道中的流动与沉积

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沉积学报 2022年第3期40卷 730-738页

作者：季雪瓜陶丽云黄河清安徽工业大学环境流体研究所安徽马鞍山243000

应用雷诺平均纳维尔—斯托克斯模型模拟探讨了等量突然释放型浊流在流经不同坡折渠道的流动及沉积特性,取得如下主要结论:随着底坡增加,浊流流速增长率因卷吸作用的增强而减缓;浊流深度平均速度和浓度形态相似,头部大且向尾部呈线性下降... 详细信息

应用雷诺平均纳维尔—斯托克斯模型模拟探讨了等量突然释放型浊流在流经不同坡折渠道的流动及沉积特性,取得如下主要结论:随着底坡增加,浊流流速增长率因卷吸作用的增强而减缓;浊流深度平均速度和浓度形态相似,头部大且向尾部呈线性下降;在小坡折处产生沉积,沉积最厚处离坡折处不远且上下游平均粒径相差不大,往下游厚度呈线性减小;而在大坡折处产生侵蚀,随着坡度的增大侵蚀增加,沉积最厚处离坡折处较远且上下游平均粒径相差大,形态上呈上拱状。这些认识对于根据浊流沉积特征推测其形成环境具有一定的参考作用。

关键词：浊流数值模拟突然释放型流动和沉积

浊流形成条件的水动力学模拟及其在储层预测方面的作用

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地质科技情报 2005年第2期24卷 1-6页

作者：姜涛解习农汤苏林中国地质大学资源学院武汉430074 武汉理工大学流体力学重点实验室武汉430064

在对浊流形成条件地质背景研究的基础上,应用水动力学模拟原理正演模拟了由不同粒级沉积物形成的浊流的几何形态,并通过与地震资料的对比来达到储层预测的目的.采用该方法分别对莺歌海和琼东南盆地的浊流沉积进行了模拟研究,模拟结果表... 详细信息

在对浊流形成条件地质背景研究的基础上,应用水动力学模拟原理正演模拟了由不同粒级沉积物形成的浊流的几何形态,并通过与地震资料的对比来达到储层预测的目的.采用该方法分别对莺歌海和琼东南盆地的浊流沉积进行了模拟研究,模拟结果表明:①浊流发育的最理想的坡度是1.5～3.0°;②浊流沉积一般都会形成斜坡扇和盆底扇,且单个浊积体在坡角处沉积最厚,向盆地方向逐渐减薄;③在其它参数不变的情况下,固体颗粒越大,形成的浊积体越厚,但展布范围越小;固体颗粒越小,形成的浊积体越薄,但展布范围越大.模拟结果与钻井的实际情况吻合良好.

关键词：浊流水动力学模拟储层预测 FLUENT

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浊流及其相关的深水底形研究进展

地球科学进展 2018年第1期33卷 52-65页

作者：王大伟白宏新吴时国中国科学院深海科学与工程研究所海南省海底资源与探测技术重点实验室海南三亚572000 中国科学院大学北京100049 青岛海洋科学与技术国家实验室山东青岛266237

从19世纪发现海底浊流现象开始,这一重要的深水沉积过程就引起了地学界的广泛关注。研究发现深水浊流成因的周期阶坎等超临界流底形广泛分布于海底,且与鲍马定义的浊积岩序列有着密切联系。由于浊流事件的不可预测、破坏力强,直接观测... 详细信息

从19世纪发现海底浊流现象开始,这一重要的深水沉积过程就引起了地学界的广泛关注。研究发现深水浊流成因的周期阶坎等超临界流底形广泛分布于海底,且与鲍马定义的浊积岩序列有着密切联系。由于浊流事件的不可预测、破坏力强,直接观测设备和技术也比较匮乏,造成对浊流事件进行直接海底观测的工作较少。总结了国内外浊流及其相关底形的研究成果,对浊流分类、底形的形成与演化进行了讨论,列举了国内外几个典型深水区浊流及其相关超临界流底形的研究案例,包括实验、数值模拟和深水底形研究,详细介绍了周期阶坎这一主要的超临界流底形,讨论了周期阶坎的形成与演化过程及其与鲍马序列的对应关系。最后,对浊流及其相关的超临界流底形研究进行了展望。

关键词：深水浊流底形周期阶坎鲍马序列