Response of unconfined turbidity current to normal‐fault topography          下载免费PDF全文

Zhiyuan Ge  Wojciech Nemec  Rob L. Gawthorpe  Ernst W.M. Hansen 《Sedimentology》2017,64(4):932-959

Turbidity currents descending the slopes of deep‐water extensional basins or passive continental margins commonly encounter normal‐fault escarpments, but such large‐magnitude phenomena are hydraulically difficult to replicate at small scale in the laboratory. This study uses advanced computational fluid dynamics numerical simulations to monitor the response of large, natural‐scale unconfined turbidity currents (100 m thick and 2000 m wide at the inlet gate) to normal‐fault topography with a maximum relief of nearly 300 m. For comparative purposes, the turbidity current is first released on a non‐faulted pristine slope of 1·5° (simulation model 1). The expanding and waxing flow bypasses the slope without recognizable deposition within the visibility limit of 8 vol.% sand grain packing. Similar flow is then released towards the tip (model 2) and towards the centre (model 3) of a normal‐fault escarpment. In both of these latter models, the sand carried by flow tends to be entrapped in four distinct depozones: an upslope near‐gate zone of flow abrupt expansion and self‐regulation; a flow‐transverse zone at the fault footwall edge; a flow‐transverse zone at the immediate hangingwall; and a similar transverse zone near the crest of the hangingwall counter‐slope, where some of the deposited sand also tends to be reshuffled to the previous zone by a secondary reverse underflow. The near‐bottom reverse flow appears to be generated on a counter‐slope of 1·1°, increased to 2·0° by deposition. The Kelvin–Helmholtz interface instability plays an important role by causing three‐dimensional fluctuations in the flow velocity magnitude and sediment concentration. The thick deposits of large single‐surge flows may thus show hydraulic fluctuations resembling those widely ascribed to hyperpycnal flows. The study indicates further that the turbiditic slope fans formed on such fault topographies are likely to be patchy and hence may differ considerably from the existing slope‐fan conceptual models when it comes to the spatial prediction of main sand depozones.  相似文献   

深海底钻机动力头的钻杆自行抛弃和冲击卸扣机构          下载免费PDF全文

魏治利  钟路  谢振权  臧龙  彭莹 《探矿工程》2017,44(10):84-87,83

文章介绍了深海岩心取样钻机的主要部件动力头的结构及特点。根据深海钻进的特殊情况,专门在动力头上设计了钻杆自行抛弃机构和冲击卸扣机构。这两种机构可在发生卡钻事故钻机无法回收已经深入孔内的钻杆串时,可将其自行抛弃,或由于动力头扭矩液压马达出现故障不能拧卸钻杆时,冲击卸扣机构将对钻杆丝扣进行冲击使其松动而卸扣。文章重点介绍了钻杆自行抛弃机构和冲击卸扣机构的结构及工作原理。  相似文献   

异地碳酸盐岩块体与碳酸盐岩重力流沉积研究及展望   总被引：3，自引：0，他引：3       下载免费PDF全文

牛新生  王成善 《古地理学报》2010,12(1):17-30

异地碳酸盐岩块体是指已固结或半固结的、经过一定距离搬运再沉积而产于正常沉积地层中规模 较大的碳酸盐岩块,它和碳酸盐岩重力流沉积均属于再沉积碳酸盐岩。文章分析了岩崩、岩屑崩坍、海底滑坡、 滑塌和碎屑流沉积的过程,讨论了异地碳酸盐岩块体的沉积机制;归纳了异地碳酸盐岩块体形成的主要地质背 景,认为异地碳酸盐岩块体可见于活动大陆边缘、被动大陆边缘、海山和前陆盆地等地质环境中;着重介绍了 异地碳酸盐岩块体和碳酸盐岩重力流沉积的研究进展,即线源式的碳酸盐岩裙沉积和点源式的碳酸盐岩海底扇 沉积;最后,阐释了滑来岩块、滑塌堆积和碎屑流沉积的区别与联系,总结了孤立碳酸盐岩块体的搬运沉积机 制,对比区分了碳酸盐岩裙沉积和碳酸盐岩海底扇的沉积特征,认为它们在斜坡环境、沉积物类型和沉积特征 等方面存在诸多不同。  相似文献   

Spoiler自埋技术特点及其在杭州湾海底管道运行情况分析          下载免费PDF全文

杨元平  吴修广  刘光生  谢东风  张芝永 《海洋学研究》2016,34(3):57-61

海底管道阻流板(Spoiler)自沉埋技术是一种新型管道自埋技术,为深入了解其作用机制及其效果,本文通过分析安装有阻流板的杭州湾海底管道历年检测资料,结合管道附近海域海床、潮流动力特性,深入探讨了阻流板装置在实际工程中的运行效果,分析了其作用机制及其适用条件。研究发现安装阻流板装置的杭州湾海底管道在往复潮流作用下逐渐埋入海床,其埋入段长度由2005年的50%增加到2013年的80%以上,而且平均埋入深度超过2.6 m,自埋效果较好;而在管道路由与海流平行段或管道敷设于抗冲刷强海床上时,阻流板作用不能有效发挥,管道仍然呈现裸露状态。  相似文献   

利用海底电缆探测太平洋地区地幔结构的研究进展     

梁朋飞  师学明 《地球物理学进展》2013,28(3)

介绍了地幔电性结构、地幔温度、地幔含水量等参数对地球动力学和地幔动力学过程的重要科学意义,综述了近年来利用海底电缆在该领域的主要研究进展.本文首先介绍了日本利用海底电缆探测地幔深部结构的方法原理与发展历程,然后阐述了该方法的观测方式、观测系统与仪器,综述了国际上近年来利用海底电缆在环太平洋地区海底的观测资料进行地幔一维电导率结构、三维电导率分布的研究进展.基于海底电缆的观测数据进行反演的结果表明,太平洋海域地区地球深部存在410 km,660 km的电导率不连续面,此不连续面与地震资料的波速不连续面基本一致,为地幔不连续面提供了新的地球物理证据.在根据由海底电缆观测数据反演得到的太平洋地区地球内部电导率分布基础上,综述了综合深部地震波速、岩石高温高压实验等,将电导率的分布转换为地球内部的温度场分布、推导地幔过渡带水的浓度进而转换为地幔过渡带的含水百分比(含水量)的方法技术与研究进展.研究结果表明,夏威夷和北日本海地幔过渡带电导率异常主要受温度控制,菲律宾海域地幔过渡带的电导率异常除了和温度有关外,还受含水量影响,该处地幔过渡带的含水量大约在1％左右.这些研究表明,海底电缆探测方法,在地球深部探测尤其是地幔不连续面的探测、地幔温度场分布与特征、地幔含水量等方面有重要的作用.最后,展望了海底电缆探测方法的研究与发展,这些研究方法及成果对认识中国海域地球内部机构提供一定的参考.  相似文献   

汶川地震区文家沟泥石流成因模式分析   总被引：3，自引：0，他引：3  

刘传正 《地质论评》2012,58(4):709-715

文家沟2008～2010年期间8次泥石流事件是在地震滑坡堆积体上因持续强降雨渗透变形溃决和后续侵蚀产生的,不同于一般的沟谷型和坡面型泥石流。文家沟滑坡堆积体上新生的泥石流沟共冲出松散固体物质总体积约180×104m3,2010年的"8.13"泥石流事件是其中规模最大的一次,冲出的松散固体物质体积约在115×104m3。文家沟泥石流的成因模式是,强降雨过程在滑坡堆积体上先期出现"渗流管涌、暂态壅水、溃决滑塌"的造沟作用模式,后期出现"溯源侵蚀、冲刷刨蚀、侧蚀坍塌、混合奔流(搅拌机)"的扩沟作用模式。2008年的"6.21"和2010年的"7.31"泥石流事件主要起因于前者,其他事件主要起因于后者。松散堆积体因排泄持续降雨入渗的能力不足而造成地下水滞留和水位升高是导致斜坡体稳定性降低的内在原因。当地下水壅高水位面达到水平时,堆积体内渗透动水压力达到最大,堆积斜坡的稳定性最低,成为堆积体表层发生滑塌溃决的临界条件。  相似文献   

珠江口盆地荔湾3-1气田珠江组深水扇沉积相分析   总被引：7，自引：1，他引：6  

李云  郑荣才  朱国金  高博禹  胡晓庆 《沉积学报》2011,29(4):665-676

根据已钻井取芯段岩相分析,从荔湾3-1气田珠江组深水扇沉积体系中划分出巨厚层和厚层块状砂岩相、厚层正粒序砂岩相、厚层逆粒序砂岩相、平行—板状斜层理砂岩相、滑塌变形砂岩相、薄层砂岩夹层相、薄层（粉）砂岩与泥岩互层相、厚层粉砂岩相、厚层泥岩相和层状深水灰岩相等10种岩相类型和识别出砂岩相组合、泥岩相组合、（粉）砂岩与泥岩互...  相似文献   

流滑型崩岸河岸侧蚀模式初探   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

假冬冬  张幸农  应强  陈长英  张思和 《水科学进展》2011,22(6):813-817

流滑型崩岸是冲积河流河岸常见的一种崩塌形式,其发展速度快、破坏力强;该类崩岸主要取决于水流的直接冲刷,河岸崩退过程中水面与岸顶高差较小.依据此类崩岸的特征,基于水流冲刷分析,在基础层面上初步探讨并建立了流滑型崩岸的河岸侧蚀模式.结合水槽试验与土工离心模拟试验,对该模式进行了分析研究,初步率定了模式中的河岸侧蚀系数,计算...  相似文献   

武都汉林沟流域古滑坡年龄的14C厘定   总被引：2，自引：1，他引：1  

吴玮江  叶伟林  孟兴民  王宗礼 《地球科学进展》2011,26(12):1276-1281

古滑坡一般是指全新世以前地质历史时期发生的滑坡。武都汉林沟流域发育有第四纪晚更新世以来不同时期的滑坡,具有规模大、数量多的特点,为武都白龙江中游滑坡发育历史研究提供了典型实例。通过滑坡体的形貌、结构特征、与其他地层的接触关系分析,确定古滑坡的存在。同时也发现古滑坡曾堵塞汉林沟形成堰塞湖,并压埋了许多古树木,古滑体中残留...  相似文献   

Three‐dimensional gravity‐current flow within a subaqueous bend: Spatial evolution and force balance variations     

Taoyuan Wei  Jeff Peakall  Daniel R. Parsons  Zhongyuan Chen  Baocheng Zhao  Jim Best 《Sedimentology》2013,60(7):1668-1680

The nature of three‐dimensional flow in submarine channel bends is poorly understood, largely due to the absence of detailed data from natural channels. Herein, data from density‐driven flows in a large reservoir on the Huanghe (Yellow) River are presented showing the spatio‐temporal variation of flow around a subaqueous bend. The data demonstrate for the first time that reversed helical flow, relative to that found in river channel bends, can occur from the centrifugal forcing of flow, even when the Coriolis force acts in the opposite direction. The data also suggest that reversed helical flow fields in submarine channels may be more frequent than currently estimated, notably for bends where Coriolis and centrifugal forces combine in the same direction. In addition, this study provides the first field evidence suggesting that sinuous submarine channels can exhibit an asymmetry in helical flow orientation between left and right‐turning bends, which will have major implications for the morphodynamics of submarine channels, their resultant patterns of sedimentation and, ultimately, the distribution of depositional units across submarine fan systems.  相似文献