海底扇

海底扇是發育於大陸坡麓,被沉積物覆蓋,向海緩斜的扇形地。海底扇的大小、厚度和形態主要與輸入沉積物數量的多少有關,在大河外側常有大型海底扇發育。

簡介

發育於大陸坡麓,被沉積物覆蓋,向海緩斜的扇形地。海底扇多展布於海底峽谷前緣,主要由峽谷運來的大量沉積物在峽谷口外堆積而成。海底扇亦稱深海扇,舊稱海底三角洲。

海底扇可分為4個單元:①上部扇帶,其剖面呈上凹形,坡度陡達1/100,表面有一條具天然堤的深切的溝谷。②中部扇帶,剖面呈上凸形,坡度較緩(1/500),為放射形海底扇沉積最厚的鼓起部分,亦稱疊覆扇。海底谷彎曲,汊道眾多,天然堤發育較差。③下部扇帶,其剖面呈上凹形,坡度更緩(1/1000),表面光滑而微有起伏,發育了許多辮狀寬淺的谷系。④末端扇緣,為扇的外部與深海平原交接處,表面平整,被一些窄小的緩斜溝谷所穿切。 海底扇有多種沉積類型:①碎屑流堆積,為雜亂、分選差的砂和礫,見於峽谷出口和上部扇帶的谷中;②液化流或粒屑流堆積,為分選較好,有少量雜基的砂和礫,主要見於上部扇帶的谷中;③濁流層序底部的A層和B層,是從高流態濁流中沉積下來的,發育於中部和下部扇帶的谷中;④濁流層序的C層和D層,是從低流態濁流中沉積下來的,發育於扇谷內部和扇谷外側(包括天然堤);⑤半遠洋沉積,為陸源泥和粉砂,以及生物源物質,主要由低密度濁流、雲霧狀層、等深線流等懸浮機制搬運,分布在扇谷間、下部扇帶和扇緣。總的看來,扇谷內沉積物粒度較粗,扇谷間沉積物粒度較細;順坡而下,碎屑物的最大粒徑、砂的含量及濁流底部層序的厚度均逐漸減小。泥和粉砂質泥以夾層形式見於所有環境,但隨著遠離扇谷及往外緣方向,泥層愈廣、愈厚。海底扇沉積物中常含有植物和淺水生物的殘骸,濁流是最主要的搬運和沉積營力。

濁流流經上部扇帶的谷道,有時可溢出天然堤發生沉積。至中部扇帶,濁流四散,流速降低便發生大規模的沉積。之後,一些細粒物質可被漫流攜至下部扇帶和扇緣沉積下來。在舊的扇谷被堵塞時,強烈的濁流可使原先的天然堤潰決,形成新的具有天然堤的扇谷和新的疊覆扇。在此過程中,小型扇谷汊道更頻繁地發生遷移,老的谷道被廢棄,形成新的谷道,海底扇逐漸向上和向海加積,最終形成較均一的半圓錐形沉積體。海底扇是世界大洋中最龐大的陸源沉積體。一個中等大小的海底扇,沉積厚度約0.5~3公里。世界上最大的海底扇──孟加拉深海扇,長達2000多公里,寬1000公里,最大厚度達12公里以上,沉積物體積約 500萬立方公里。其沉積物由恆河-布拉馬普特拉河提供,由濁流經海底峽谷輸入海底扇。這兩條河流輸入海洋的沉積物數量高達22億噸/年,在全世界河流中首屈一指。孟加拉深海扇有曲流和辮狀的扇谷網路,扇谷規模巨大,內部構造複雜,在兩側的天然堤範圍內,可有數條活躍的次一級扇谷。

海底扇的大小、厚度和形態主要與輸入沉積物數量的多少有關,在大河外側常有大型海底扇發育。第四紀冰期低海面時,大量陸源物質直接進入海底峽谷,形成了許多規模巨大的海底扇。構造運動和地理環境對海底扇的發育也有影響。山系和物源區抬升,剝蝕速度增大,會導致海底扇沉積速度加快,孟加拉海底扇的快速增長即與喜馬拉雅山的強烈抬升有關。

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