长江大学地球科学学院刘家乐在《沉积学报》2024年第42卷第5期发表题为《准噶尔盆地南缘喀拉扎组砾质障碍沉积》的研究论文。刘家乐为论文第一作者，张昌民教授为通信作者，朱锐为共同作者。该研究结合现代砾质河流沉积考察与喀拉扎组砾岩露头分析，建立了四类砾质障碍沉积模式及其识别标志，为古水流方向判定和河道沉积微相识别提供了新的依据。

图1 论文首页

障碍沉积记录着水流绕过固定障碍物时的局部冲刷与堆积过程，是理解河流沉积作用的重要线索。以往研究多聚焦砂质障碍沉积，对砾质障碍沉积的类型及其在岩石记录中的表现关注较少。围绕这一问题，研究团队对准噶尔盆地南缘安集海河、头屯河的现代砾质河床进行观察、拍照和测量，并与雀儿沟剖面喀拉扎组砾岩中的沉积现象开展对比研究。

1、沉积类型识别 建立四类砾质障碍沉积模式

研究根据障碍物组合、沉积形态及粒度分布，将砾质障碍沉积分为锥状、梭状、似圆状和横向脊四种类型。锥状沉积以单一大砾石为障碍物，下游发育细粒沉积物脊（图1）；梭状沉积在障碍砾石上游形成叠瓦状砾石堆积，下游保留沉积物脊；似圆状沉积由多个大小相近的砾石共同组成障碍物，中心发育“U”字形颗粒支撑的细砾岩；横向脊沉积则由河道侧面或中心的砾质滩坝整体发挥障碍作用，并影响河流边界。

图2 现代锥状沉积的环境与特征

2、形成机理分析 阐明局部冲刷与堆积过程

障碍砾石改变周围流速与涡流分布，是形成差异化沉积组合的关键（图2）。研究对18个现代障碍沉积实例进行了粒度分析，结合形态观察指出，障碍物前侧及两侧的冲刷可移走细粒物质，形成颗粒支撑的砾石组合，下游则堆积较细沉积物。多期水流作用可使片状砾石在主障碍砾石前叠加，形成梭状沉积；相邻障碍物之间的水流相互作用可形成似圆状沉积；河道侧向迁移或沉积物侧向加积则可形成横向脊沉积。

图3 砾质障碍沉积形成机理与水动力平面图

3、岩石记录对比 识别喀拉扎组保存的障碍沉积

现代沉积模式为解释古代砾岩中的障碍沉积提供了对比依据。研究在雀儿沟剖面喀拉扎组砾岩中识别出上述四类障碍沉积，观察到障碍砾石、砂质或砂砾质拖尾（图3）、颗粒支撑的细砾岩及横向粒度变化等特征。露头记录也显示，沉积后剥蚀等作用可改变或破坏原有形态，梭状沉积前方的叠瓦状砾石尤其不易完整保存。因此，岩石记录中的判别需要综合考虑障碍物形态、前后沉积组合及保存条件。

图4 喀拉扎组露头锥状沉积特征

4、沉积环境判别 提供古水流与河道微相识别依据

砾质障碍沉积能够记录古水流方向和河道沉积环境。锥状与梭状沉积下游沉积物脊的长轴可用于指示水流方向，障碍砾石前后的粒度差异及支撑结构则可辅助判断沉积组合。喀拉扎组砾岩中这些构造的保存，表明其沉积过程中曾存在稳定水流作用。由于砾质障碍沉积发育在河道内部或边缘（图4），该类构造可作为河道沉积微相的识别标志之一，并为判断河道主体延伸方向提供参考。

图5 喀拉扎组露头横向脊沉积特征

该研究建立了从现代沉积现象到古代岩石记录的对比联系，将障碍物形态、局部水动力过程与沉积环境解释相结合，丰富了砾质河流沉积研究的基础资料，为认识喀拉扎组砾岩的沉积过程和环境提供了新的观察依据。

论文链接：https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=80Lndi5bJl2yZKUnohzJjtO5QjYvDRb6kHQJKki7NG4xDBeJc-cXGjN7zpNJRIYMGGkd22HuheWBQE2z8ExrTy82ljupul9y4mIrlI_uKgJs7F3A5x24ttiCu1ilwi_9fbKzyzXAm5PD8YgXxyavUb6G7snzj6ldxRFTZIOshF0=&uniplatform=NZKPT&language=CHS