研究区出露地层主要为细砂岩、层状页岩与薄层粉砂岩。基于岩性、沉积构造、粒度、韵律等特征, 识别出7种岩相类型与3种成因单元（见图2）。

图2

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	图2 研究区露头典型岩相

①富棱菊石页岩相（见图2a）：水平层理页岩, 棱菊石化石发育, 由远洋细粒物质缓慢悬浮沉降形成, 在研究区剖面中仅出露1层, 厚0.7 m, 在整个盆地范围可稳定对比, 是重要的标志层。

②薄层页岩相（见图2b）：水平层理页岩, 厚0.1~0.8 m, 夹少量薄层砂岩、粉砂岩, 棱菊石化石不发育, 是朵叶状浊流远端的细粒物质悬浮沉降的产物。

③具层理粉砂岩相（见图2c）：粉砂岩中发育波状层理、偶见平行层理, 厚0.1~0.5 m, 常与页岩平行互层组成厚0.1~5.0 m的砂泥互层单元, 整体砂地比小于50%, 是朵叶状浊流远端卸载的产物。

④无构造细砂岩相（见图2d）：块状细砂岩, 单层厚度一般大于0.5 m, 砂质含量接近100%; 内部砂体融合程度（sandstone amalgamation^[9]）较高, 经多期砂体融合后可形成3~4 m厚的砂体, 底面常见负荷构造, 由朵叶状浊流的近端、近水道部分快速卸载而成。

⑤含泥砾中— 细砂岩相（见图2e）：由厚0.3~4.0 m的块状中— 粗砂岩组成, 内部常见泥砾与高角度下切面, 侧向延伸数十米至数百米后转化为砂泥薄互层, 是侵蚀性很强的水道化浊流快速卸载的产物。

⑥滞留砾岩相（见图2f）：次棱角状— 棱角状砾石, 直径0.05~0.50 m, 与变形砂岩碎屑、泥岩交互, 整体厚0.4~2.0 m, 是浊积水道底部和侧翼滑塌的产物, 下方为冲刷面。

⑦杂乱泥岩相：主要由杂乱泥岩组成, 内部可出现数米长的砂质岩屑（见图2g）; 泥质沉积物严重变形（见图2h）, 是局部滑动-滑塌作用的产物, 该岩相在研究区仅有少量出露（见图2i）, 受地表覆盖影响, 难以预测侧向展布范围。

研究区发育浊积朵叶体、浊积水道、滑动-滑塌3种成因单元。

浊积朵叶体：在研究区占绝对主导, 由岩相②、③、④组合而成。顶底面一般为规则平面, 侧向延伸数千米。岩相②、③、④分别指示浊积朵叶体的远端、中部、近端沉积, 自下而上组合形成多个向上变厚旋回（见图2d）, 是多期浊流持续前积作用的产物。

浊积水道：主要由岩相③、⑤、⑥组合而成。在研究区识别出两期浊积水道（见图2e、图2f、图3）, 厚度分别为2 m和4 m, 侧向发育小于300 m。底面为小规模侵蚀面, 下切程度较小。岩相⑤、⑥与岩相③自下而上组合形成向上变薄旋回（见图3）, 解释为朵叶体内部的分支水道。

图3

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	图3 研究区17个3级构型单元（LE1— LE 17）与3、4、5级构型界面特征

滑动-滑塌：由岩相⑦组成, 在研究区仅局部出露, 指示局部的高坡度不稳定环境, 滑动-滑塌沉积对下覆地层有较强的侵蚀与改造作用, 给区域地层对比造成了一定困难。

此外, 前人在克莱尔盆地中发现了多套富棱菊石页岩段（岩相①）, 厚0.5~20.0 m^{[6, 7, 8, 9]}, 在盆地范围连续发育, 具有重要的等时意义。研究区仅出露1层0.7 m厚深海相页岩, 侧向发育稳定, 是重要的对比标志层。

对研究区详细地层对比表明：在两期5级构型单元内部, 从老至新, 4级构型单元呈现厚度逐渐变小的趋势（朵叶体1— 4; 朵叶体5— 6, 见图3、图4）, 这可能反映了可容空间/沉积物供给（A/S）比值持续增加, 直至最终沉积停止。此外, 相邻朵叶体之间显示补偿性叠置（compensational stacking）特征, 即上覆朵叶体的最厚位置（近端环境）一般发育于下伏朵叶体最薄位置（远端环境）之上（见图4）, 因为较新的浊流事件总是倾向于先填补较老的浊流事件沉积所形成的地形较低处, 从而不断“ 补偿” 已有地形。经过持续的“ 补偿性” 作用, 最终的沉积物呈现平行、板状特征, 即前人所形容的“ 浊积席状砂” 。相邻朵叶体之间的泥质单元发育稳定, 少见冲刷、侵蚀构造（见图3、图4、图5）, 指示低能沉积环境, 亦证明朵叶体的相互叠置以补偿性叠置为主。

本次研究识别的17个朵叶体单元（3级构型单元）在垂向上均显示向上变厚的旋回特征（见图2d、图7）, 由3部分组成（见图2、图8）：底部的薄层页岩（岩相②）; 中部的砂泥薄互层（岩相③）; 顶部的厚层无构造砂岩（岩相④）。因此, 朵叶体（4级）在垂向上表现为多个“ 向上变厚” 反旋回（3级）的重复叠置（见图7d、图8）, 这与几十年来沉积学家对于浊积朵叶体的认识一致^{[17, 18, 20]}。对于朵叶体单元而言, 在呈现“ 向上变厚” 的同时, 砂质含量、砂岩融合程度、侵蚀程度也向上增大, 指示由下至上、由老至新, 流体能量的持续增加, 由朵叶体内部持续的前积作用形成。

图7

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	图7 典型露头中各构型层级单元与界面（露头为阶梯状断崖, 由于仰拍角度, 图b与图c存在一定差异; 剖面位置见图3, A）

图8

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	图8 研究区点典型露头综合柱状图（剖面位置见图3, 露头9、10）

值得注意的是, 垂向上的“ 向上变厚” 旋回仅出现在朵叶体单元（3级构型单元）级别。当朵叶体（4级构型单元）由多个朵叶体单元组成时, 在朵叶体内部, 单砂层的整体垂向叠置特征没有特定规律, 并不呈现“ 向上变厚” 的特征（见图8）, 在实际工作中应引起注意。

平面上, 各层次构型单元均呈朵叶状（见图7b）。以朵叶体为例, 在浊积水道口或水道-朵叶过渡区的下方, 富砂的重力流流体快速向四周散开, 流体体积与流体速度由中心往边缘呈辐射状减弱。与此对应, 朵叶体沉积物自近端、中部、远端分别表现为厚层砂岩、砂泥薄互层、厚层页岩, 砂地比与砂岩融合程度逐渐变小, 泥质含量持续变高, 泥岩的连续性与保存程度逐渐增加。

3级朵叶体单元通常显示向上变厚旋回（见图9）, 其顶部（即最上方无构造砂岩的顶面）可见一种特殊的冲刷构造（见图9e、图9g）：巨型槽痕（megaflute^{[6, 7]}）。本文的解释是：浊流经过水道的搬运, 持续向远端前积推进; 在卸载沉积朵叶体单元（向上变厚的旋回）之后, 由于沉积-地形的动态变化, 水道发生改道, 在新水道口的下方, 重力流被释放至平缓的地形, 因此将经历突然加速的过程。相应地, 在靠近新一期供给水道的位置, 高速的重力流冲刷较老的沉积物, 导致巨型槽痕的形成（见图9e、图9g）。之后, 随着浊流的持续前积, 在巨型槽痕的上方形成新一期的向上变厚旋回。

图9

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	图9 典型露头中单砂层构型单元的侧向融合特征（剖面位置见图3, B） LE 4、LE 5指示朵叶体单元, LE 5-1, LE 5-2, LE 5-3指示朵叶体单元LE 5中不同层段; 巨型槽痕由红色实线所示, 砂岩融合面由红色虚线所示; VE为垂向放大倍数

3级构型界面的保存程度比4级构型界面差, 前者可被局部侵蚀, 例如, 朵叶体5中最下部的两个朵叶体单元LE10与LE11相互融合（见图10）。上部LE11对下部LE10的下切面仅0.2 m, 且两期砂体粒度一致, 属于④型融合面^[22], 意味着两期砂体之间沉积间隔极短。LE11在研究区稳定发育, 垂向上呈现向上变厚特征, 顶底面均为平行、板状, 宽度大于1 km, 与具有明显下切面、宽度为数百米的分支水道沉积相比具有显著差异, 与巨型槽痕亦存在差异。朵叶体单元的相互融合导致了相邻砂体的直接接触, 是重要的渗流通道, 也导致朵叶体单元在局部出现向上变薄、或是无规则的垂向叠置特征。因此, 笔者认为, 朵叶体单元之间的融合应作为一种特殊的侵蚀特征看待, 应引起一定重视。

图10

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	图10 朵叶体5内部朵叶体单元的融合现象（露头相对位置见图4, 位于观测点10东侧）

前人对浊积朵叶体露头的研究^{[11, 14, 25]}发现, 在朵叶体（4级构型单元）的近源部分, 发育侵蚀冲刷构造（水道-朵叶体转换带, channel-lobe transition zone）, 4级构型界面可被局部侵蚀, 导致4级构型单元之间的相互融合（类似河道的“ 切叠” ）。本次研究识别的4级构型界面发育稳定, 6个4级构型单元均被稳定展布的页岩隔挡, 并未相互连通。3级构型界面保存程度有所降低, 在研究区内发现两处朵叶体单元（3级构型单元）之间直接连通。在朵叶体单元内部, 2级构型界面保存程度更差, 单砂层之间发育频繁的融合现象。

砂岩融合面并不是一个简单的连续面。朵叶体单元5中, 其底部的LE5-1层段自西向东由0.6 m厚砂岩（见图9d、图9e）变为2 m厚砂岩, 向东突然“ 分裂” 为3段砂岩层夹2段泥岩层的砂-泥薄互层单元（见图9c）, 之后再向东转变为1 m厚的砂岩（见图9g）。LE5-2层段自西向东由1 m厚砂岩转变为多层砂泥岩交互的薄互层单元（见图9d— 图9g）, 在频繁、不连续地砂岩融合下, 薄层泥岩段侧向展布不连续, 常出现突然尖灭。整体而言, 构型层次越高, 构型单元之间的相互融合程度越低, 构型界面越完整、连续, 这与前人基于全球不同浊积朵叶体的统计分析结果相同^{[18, 22]}。

对露头的构型解剖表明, 在垂向上, 浊积朵叶体在各层次均表现为富砂的构型单元被富泥的构型界面所隔挡, 后者成为前者的渗流屏障。这些泥质构型界面厚度较小, 一般为厘米— 米级, 在地震剖面几乎上难以识别, 但受多级构型层次控制, 分布十分复杂且侧向展布范围较大。定量记录不同层次泥质隔夹层的分布特征、并在储集层随机模型中进行精细表征是近年来深水沉积学与深水储集层建模的热点与难点^{[24, 25, 26]}。近期的储集层建模研究表明^[22]：砂体融合比（sandstone amalgamation ratio）可定量描述砂岩单层的融合程度, 是控制砂体连通性的最主要因素。类似地, 可采用相同的方法定量表征更高构型层次砂体之间的相互接触关系, 如朵叶体单元融合比（lobe element amalgamation ratio）、朵叶体融合比（lobe amalgamation ratio）, 可定义为相邻朵叶体单元/朵叶体相互融合的长度占总长度的百分比。总体而言, 浊积朵叶体每一层次构型单元在横向上均有较好的连续性, 连通性好; 在垂向上相变较快, 连通性较差。垂向非均质性大于横向非均质性, 垂向连通性小于横向连通性。