陆源碎屑相模式

陆源碎屑相模式是沉积学中描述碎屑物质从源区搬运至沉积盆地过程中，不同沉积环境下形成的岩石组合、构造特征及空间分布规律的理论框架。其核心在于通过沉积构造、粒度分布、矿物组成等标志，反演古地理格局、水动力条件及构造-气候背景。以下从沉积体系分类、典型相模式特征、地质意义及现代技术应用等维度，系统阐述陆源碎屑沉积体系的多样性与复杂性。

一、冲积体系：构造活跃区的粗粒沉积响应

冲积环境以高坡度、间歇性水流为特征，形成于山前带或构造活动区。

• 冲积扇相

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  扇根至扇缘粒度从巨砾渐变为砂泥混合，发育块状层理、筛积物构造（如新疆克拉玛依三叠系冲积扇）；
  泥石流沉积表现为杂基支撑结构，与河道砂砾岩互层，反映季节性洪水事件。  

• 辫状河相

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  心滩（纵向坝）主导，沉积序列呈“砂包泥”特征，发育大型板状交错层理（如塔里木盆地侏罗系）；
  河道迁移频繁，垂向上多期砂体叠置，侧向连续性差，渗透率各向异性显著。  

二、河流-三角洲体系：陆海过渡带的能量平衡

从曲流河至三角洲平原，水动力逐渐减弱，沉积结构呈规律性变化。

• 曲流河相

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  边滩沉积以细砂岩为主，发育槽状交错层理与爬升波纹层理（如松辽盆地白垩系）；
  泛滥平原泥岩富含植物根系化石，自然电位曲线呈钟形-平直组合。  

• 三角洲相

  ：
  前缘水下分流河道砂体分选优良，见生物扰动构造（如渤海湾新近系明化镇组）；
  前三角洲以粉砂质泥岩为主，发育鲍马序列Ta-Te段（风暴沉积改造产物）。  

三、湖泊-沙漠体系：气候主导的沉积分异

受控于区域水文与气候条件，形成截然不同的沉积样式。

• 深湖相

  ：
  纹层状泥岩、油页岩发育，TOC含量可达5%以上（如江汉盆地古近系潜江组）；
  重力流沉积（湖底扇）具正粒序层理，地震剖面显示丘状反射结构。  

• 沙漠相

  ：
  风成砂丘砂岩分选极好，石英含量>95%，发育高角度交错层理（如鄂尔多斯盆地石盒子组）；
  旱谷沉积含钙质结核，与风成砂丘间互层，反映干湿气候旋回。  

四、滨岸-浅海体系：波浪与潮汐的博弈

海岸带能量梯度控制沉积物分布，形成差异显著的相带组合。

• 滨岸相

  ：
  临滨带发育冲洗层理砂岩，生物遗迹以Skolithos管状潜穴为特征（如四川盆地须家河组）；
  障壁岛-潟湖体系中，鲕粒灰岩与潟湖泥岩互层，伽马曲线呈锯齿状箱形。  

• 浅海陆棚相

  ：
  风暴沉积形成丘状交错层理砂岩，与背景沉积泥岩构成韵律层（如扬子地台奥陶系）；
  生物礁相（如珊瑚、海绵礁）具抗浪骨架结构，孔隙度可达20%-30%。  

五、深海-浊积体系：事件性沉积的远程效应

大陆斜坡至深海平原以低能背景沉积与高能事件沉积交替为特征。

• 浊积岩相

  ：
  经典鲍马序列（ABCDE段）保存完整，底面发育槽模、沟模等底痕（如南海北部渐新统）；
  块体搬运沉积（MTD）含撕裂屑、软沉积变形构造，地震属性显示杂乱反射特征。  

• 等深积岩相

  ：
  等深流改造形成低角度交错层理，粒度概率曲线呈“两段式”（如北大西洋现代沉积）；
  与浊积岩互层时，可依据生物化石组合（远洋 vs. 再搬运）判别成因。  

六、现代技术驱动的相模式革新

• 高分辨率三维建模

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  无人机激光雷达（LiDAR）重建露头尺度相带空间配置（如美国Book Cliffs露头模型）；
  深度学习算法（如U-Net）自动识别岩心图像中的沉积构造，准确率>90%。  

• 多物理场耦合分析

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  核磁共振-微CT联用技术揭示孔隙尺度流体运移路径；
  锆石U-Pb定年-重矿物组合联合物源分析，定量重建古流域演化。  

综合意义与未来展望

陆源碎屑相模式不仅是解码古环境的关键工具，更是油气勘探、页岩气甜点预测及CO₂封存选址的核心理论支撑。其发展方向呈现三大趋势：① 多学科融合（沉积动力学-构造地质-气候模拟交叉验证），② 智能解译（AI驱动的相模式自动匹配与不确定性评估），③ 行星类比（火星盖尔陨石坑砂岩层理研究推动地外沉积学诞生）。这一理论体系将持续拓展人类对地球表层过程与资源分布的认知边界。