馬鞍山海嘯指壓

『壹』 海嘯沉積（岩）的類型及特徵

對於由海嘯事件所形成的海嘯沉積的類型及特徵，國內外關注的大多是現代海嘯事件所造成的破壞，而對由海嘯事件導致的沉積作用所形成的沉積類型及特徵研究較少，對於地質歷史時期海嘯事件所形成的海嘯岩的認識更是寥寥無幾。這可能是由於：①地質記錄中大多數的海嘯事件還沒有識別出來；②海嘯沉積物在濱岸環境中不易被保存；③海嘯沉積物和其他作用如風暴形成的沉積物之間具有相似性，而目前對二者之間的區分還不清楚。

目前關於海嘯沉積記錄的報道主要集中在現代歷史上和第四紀晚期以來的海嘯事件沉積。有關古海嘯沉積物（海嘯岩）的研究國際上僅有少量文獻涉及到（圖6-11），如新太古代（Hassler et al.，2000），元古宙（Bhattacharya et al.，1998），寒武紀（Pratt，2001，2002，2007），泥盆紀（Warme，1998；Masaitis，2002），中侏羅世（Brookfield et al.，2006），侏羅/白堊紀界線（Schnyder et al.，2005），早白堊世（Fujino et al.，2006），中白堊世（Rossetti et al.，2000），白堊紀/古近紀界線（Bourgeois et al.，1988；Maurrasse et al.，1991；Smit et al.；Takayama et al.，2000；Goto et al.，2008），中新世（Balance et al.，1981；Cantalamessa et al.，2005），上新世（Massari et al.，2000），更新世晚期（Takashimizu et al.，2000）（圖6-11）。過去發生的海嘯頻率應當和現代相差不多，因此，地質記錄中應該還有大多數的海嘯事件沒有識別出來。

圖6-11 國際文獻中已識別的地質歷史中的海嘯沉積記錄

底圖以及更新世和全新世（不包括紐西蘭）的記錄據Cchnyder（2005）；紐西蘭的全新世記錄據Goff（2011）；其他時代見正文

海嘯的沉積作用可以在水下和水上環境發生（圖6-12）。水下環境可以分為濱岸封閉的淺水湖盆、淺海和深海。水上環境對應於岸上環境，如濱岸平原。由於海嘯行為與水深和地形相關，因此海嘯浪在不同的環境中有不同的沉積特點，因而沉積物也有不同的特徵。如果以引發海嘯的因素來看，包括地震引起的海嘯、外星撞擊引起的海嘯等，在不同的因素影響下，發育的海嘯岩特徵也存在差異。

圖6-13 大龍口組震積岩-海嘯岩沉積序列

A₁—震裂岩（內含泥晶脈）；A₂—震褶岩；B—海嘯岩；C—背景沉積（泥晶灰岩）

已有的研究表明，含丘狀層理的粗碎屑岩或碎屑灰岩是海嘯岩的主要鑒別標志。需要說明的是，丘狀交錯層理是風暴岩的重要標志。風暴岩成因的丘狀交錯層理與上述海嘯成因的丘狀層理具有類似的特徵。但風暴岩成因的丘狀交錯層理與風暴成因的碎屑岩或碎屑灰岩共生，而海嘯岩成因的丘狀層理與震積岩或火山岩共生。

總體來看，地震海嘯岩具有顯著的特點，通常為震積岩-海嘯岩的沉積序列，下部的震積岩序列顯示了地震的液化構造，如包卷層理、砂岩脈、砂岩貫入構造等；上部的海嘯序列具有典型的海嘯岩特徵，如雙向古水流等；海嘯岩之上通常有海嘯衰退階段的泥質覆蓋沉積。序列中含有植物碎屑，整個序列顯示了與上覆和下伏的背景沉積粒度更粗的特徵。

（三）火山噴發型海嘯岩

針對火山事件引發的海嘯以而形成海嘯岩的報道很少。龔一鳴等（1993 a，1993 b）以沉積特徵、空間關系並結合區域地質背景，認為新疆北部泥盆紀發育一套火山噴發海嘯岩沉積。以其分析可以看出，火山噴發型海嘯沉積見於東准噶爾考克塞爾蓋山主峰北東約800m處的紙房組底部，厚度＞19m。岩性為塊狀雜礫岩，最大礫徑可達40m，大小混雜，碎屑成分為火山碎屑、花崗岩、骨屑灰岩、群體珊瑚等，呈次圓狀至稜角狀。該套海嘯岩與下伏含植物化石碎片和放射蟲沉凝灰岩、凝灰岩等不同岩性地層沖刷接觸，沖刷面具較大的起伏。在區域上呈面狀分布，相變快，在14km范圍之外，與海嘯岩同層位者為淺海火山碎屑流沉積。以火山碎屑流沉積到和火山噴發海嘯沉積，沉積環境由淺海上部相變為淺海下部或半深海，二者為同時異相，系作用相和環境相復合相變的產物。

（四）隕星撞擊型海嘯岩

雖然地震、火山、海底滑坡可以引起海嘯，並且能傳播很大的距離，但一般都限於一個大洋。全球性的海嘯常常是外行星墜入海洋發生撞擊引起的。目前在地球表面上發現的160多個隕石坑中有7個在現代海洋中，還有20個所處的位置在地史時期也曾是海洋（杜遠生，2008）。根據隕石對地球的撞擊頻率可知，在過去的3.5億年中有超過8000個隕石撞擊海洋。這就使得小行星和彗星撞擊海洋成為引發海嘯的非常可能的因素。數字模擬得出，直徑大於1km的小行星可以穿透5000m深的海洋並立即擾動整個水體，在瞬間引起與海洋深度相當的巨浪。隨著水中空氣凹穴的破碎，這些水沿著撞擊坑邊緣以高到低迅速跌落，引發幾百米高的巨浪，在距隕石坑1000km遠的海域，這樣的撞擊仍會產生約100m高的波浪（Alastair et al.，2007）。據報道，2.15Ma前一顆名為Eltain的小行星（直徑4km）隕落貫穿到南太平洋底部，在距發生地1200～1500km遠的南美北部和南極半島引起的海嘯波浪高達200～300m（Ward et al.，2002）。據Hills＆Goda（1999）研究，像這樣能產生浪高達100m的海嘯的小行星每3000～5000年就會撞擊地球的任何部位，而且地球表面的2/3被海洋覆蓋，所以那些大小中等的小行星、彗星與海洋之間的撞擊成為海嘯發生的一個重要原因（Alastair et al.，2007）。由於海嘯波浪超過5m就會在地史沉積中留下記錄，這充分證明大小中等的小行星可以留下它所形成的海嘯的證據（即海嘯岩）。

白堊紀/古近紀撞擊產生的深海海嘯岩是目前討論較多的一種海嘯岩。在白堊紀與古近紀的地層之間，有一層富含銥的黏土層，名為白堊紀/古近紀界線，代表了白堊紀-古近紀大規模物種滅絕事件，大部分的科學家推測，這次滅絕事件是由一個或多個原因所造成，例如：小行星或彗星引起的撞擊事件，或是長時間的火山爆發。Smit et al.（1992）將墨西哥白堊紀/古近紀撞擊後產生的厚達3m的層狀碎屑單元解釋為海嘯沉積，這套沉積擾亂了超過400 m水深的遠洋泥灰岩層序，並且海嘯岩內有木碎屑的存在，認為是海嘯引發的密度流（迴流）的沉積。Takayama et al.（2000）描述了古巴西北Panalver組內一個180m厚與白堊紀/古近紀界線相關的沉積層序，該界線為一塊狀弱分選的顆粒支撐的單元，含有大的淺海相化石和偶爾的大內碎屑。該單元被解釋為顆粒流，而上覆的向上變細的均質單元，含有豐富的泄水構造和再改造化石，被認為是海嘯迴流引起的高密度懸浮的結果。這個均質單元與Cita描述的地中海海嘯成因的均質岩很類似。Goto et al.（2008）也對古巴西北Panalver組的橫向岩性、組分和粒度變化做了詳細的研究，他們認為該組下部由來自淺水碳酸鹽台地的礫屑灰岩組成，是由撞擊形成的碎屑流形成；上部由半遠洋-遠洋的砂屑灰岩和泥屑灰岩組成，是由海嘯迴流產生的懸浮沉積；遠洋到半遠洋來源物質的區域均質性和外來物質如蛇紋石岩屑的存在支持了上部單元是由海嘯形成的解釋。Lawton et al.（2005）的研究表明與白堊紀/古近紀撞擊相關的礫石層在陸棚邊緣具有峽谷狀特徵，是由於一次或幾次海嘯湍急的迴流結果；海嘯來源的峽谷充填沉積物不是碎屑流來源的關鍵特徵就是其具有：顆粒支撐、正粒序層、緊閉填充的內碎屑團、沖刷和粗糙的疊瓦構造等特徵。

在討論與白堊紀/古近紀撞擊相關的海嘯岩的同時，國際也出現了有關其他撞擊事件的海嘯岩。Hassler et al.（2000）描述了澳大利亞西部Hamersley盆地26億年前的一套地層，由大量撞擊產生的融化小球體組成，地層內的非對稱波痕是由大洋撞擊產生的大海嘯浪的沖刷而形成。Masaitis（2002）認為在波羅的海三國、俄羅斯西北部和白俄羅斯出現的中泥盆世Narva角礫岩可能是和Kaluga撞擊相關的海嘯岩，Kaluga撞擊是在380百萬年前對東歐台地中300～500m水深處的一次撞擊，該海嘯岩沉積在細粒的背景沉積物內。

杜遠生等（2008）在廣西泥盆系弗拉斯-法門階事件界線（F-F事件）附近發現了廣泛分布的一套事件沉積，並認為該事件沉積具有等時性、成因相關性、分區性和廣布性。該套事件沉積的主要特徵為：在橫縣六景、象州羅秀、巴漆等台地邊緣斜坡相區F-F事件沉積為碎屑流沉積的粗礫岩或礫屑灰岩；台間海槽相區的桂林楊堤和白沙、德保都安、武宣南峒和三利、象州香田和馬鞍山、崇左那藝、上林雲攀等地F-F事件沉積為濁積岩；台間海槽相區的南丹芒場、羅富和南丹-天峨公路F-F事件沉積為塊狀砂屑灰岩，發育均質層理，其砂屑與相鄰的條帶狀灰岩差別也很大，反映具有遠源特徵。這些事件沉積可以和比利時的Hony剖面、美國內華達的DevilsGate剖面、摩洛哥的Atrous剖面、俄羅斯的南烏拉爾、西伯利亞東北部的Fore-Kolyma、波蘭-摩拉維亞盆地南部（Holy Cross山脈，Cracow和Brno地區）法門階底部的濁積岩和角礫岩對比。如此廣泛的全球性分布的等時性事件沉積可以和巨大的外星體墜入海洋引起的全球性海嘯相聯系。可以推測一個小行星墜入古特提斯洋，引起的巨大海嘯向外擴展到幾千千米之外。包括華南、歐洲-北美、西伯利亞、岡瓦納等陸塊的海底被巨大的海嘯浪侵蝕（杜遠生等，2008）。海嘯及其觸發的碎屑流、濁流在深水盆地和斜坡形成碎屑流粗礫灰岩、礫屑灰岩、濁積岩、海嘯岩等事件沉積。華南弗拉斯-法門期之交的事件沉積主要發育於台地邊緣斜坡和台間海槽，原因在於：①這些部位具有豐富的物源，易於觸發重力流；②這些部位位於正常浪及面之下，海嘯形成的沉積在沉積後不易遭到破壞。浪及面以上的地區海嘯沉積由於易於被後期的波浪破壞，所以難以保存。

以這些撞擊產生的海嘯岩的報道來看，海嘯岩既可以由海嘯傳播時對深海的沖刷侵蝕形成，也可以由海嘯迴流產生的沉積物重力流和懸浮沉積產生。大多數撞擊海嘯岩則與海嘯迴流有關，海嘯迴流產生的碎屑流沉積明顯顯示了與深海細粒沉積不同的粗粒沉積，如角礫岩、小球體層、礫屑灰岩等，其中還可能含有外源的碎屑，如植物或木屑，無鮑馬序列；而迴流產生的懸浮沉積則顯示了無沉積構造的均質單元的特徵。其可能的沉積模式如圖6-14所示。

『貳』 誰有色酷小說全本

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