混合沉积是一种沉积机理特殊而又有重要意义的沉积现象。一方面混合沉积是海洋(湖泊)沉积的重要组成部分，对混合沉积进行研究将会丰富海洋(湖泊)沉积学的研究内容，促进沉积学理论的发展；另外一方面混合沉积的研究对于了解沉积环境的构造运动、物源供应、沉积动力学、海(湖)平面变化、海(湖)岸线变迁、沉积速率和古气候对沉积的控制等有着特殊的意义(江茂生等，1995)，而且对沉积矿产尤其是油气勘探开发具有重要的实际意义。一般来说，粗粒混积岩和混积层系中粗粒陆源碎屑岩或颗粒碳酸盐岩一般都具有很好的储集物性，是油气聚集的良好场所；细粒混积岩和混积层系中细粒陆源碎屑岩或具粉晶结构以下的碳酸盐岩只要具备生油条件，就可以成为良好的烃源岩，如不具备生油条件则一般可作为良好的盖层(董桂玉等，2007)。由此，在混合沉积发育的地层中，本身具备自生自储自盖沉积旋回式的成藏组合，可形成岩性、地层、构造一岩性、构造一地层和构造等多种类型的油气藏。
混合沉积是一种沉积机理特殊而又有重要意义的沉积现象。一方面混合沉积是海洋(湖泊)沉积的重要组成部分，对混合沉积进行研究将会丰富海洋(湖泊)沉积学的研究内容，促进沉积学理论的发展；另外一方面混合沉积的研究对于了解沉积环境的构造运动、物源供应、沉积动力学、海(湖)平面变化、海(湖)岸线变迁、沉积速率和古气候对沉积的控制等有着特殊的意义(江茂生等，1995)，而且对沉积矿产尤其是油气勘探开发具有重要的实际意义。一般来说，粗粒混积岩和混积层系中粗粒陆源碎屑岩或颗粒碳酸盐岩一般都具有很好的储集物性，是油气聚集的良好场所；细粒混积岩和混积层系中细粒陆源碎屑岩或具粉晶结构以下的碳酸盐岩只要具备生油条件，就可以成为良好的烃源岩，如不具备生油条件则一般可作为良好的盖层(董桂玉等，2007)。由此，在混合沉积发育的地层中，本身具备自生自储自盖沉积旋回式的成藏组合，可形成岩性、地层、构造一岩性、构造一地层和构造等多种类型的油气藏。
混合沉积层序的体系域特征
大量地质现象和研究表明，混合沉积作用可以发生在层序的各种体系域之中，不同体系域的混合沉积作用及相应的控制因素不尽相同。如Patrick和McLaughlin等(2004)对美国东北部上奥陶统的克拉通等斜缓坡的混积层序研究显示，层序结构受海平面升降变化和区域性的构造活动的控制。7个潮下环境为主的碳酸盐岩一碎屑岩混积沉积层序(三级)的对比分析显示，缓坡延伸至盆地边缘长达275km。每个层序发育的低位体系域、海侵体系域和高位体系域都能识别出相应的混积准层序。一般地，海侵体系域由骨架砂岩一砾屑碳酸盐岩相组成，高位体系域以瘤状泥质粒泥灰岩一泥粒灰岩为主，低位体系域主要为砂屑石灰岩相。体系域、层序界面、最大洪泛面和强制性海退面可从浅海陆棚追溯到盆地环境。高分辨率层序格架揭示了晚奥陶世太康造山运动在这个克拉通缓坡的构造响应和构造作用和海平面旋回对混合沉积作用的影响。下面将详细阐述不同体系域的混合沉积作用及其控制因素。
低位体系域或陆棚边缘体系域的混合沉积作用
早期的层序地层学研究认为，低位体系域(LST)和陆棚边缘体系域(SMT)沉积期间，要么是硅质碎屑从陆棚搬运到深海发育硅质斜坡扇沉积(Vail等，1977)，要么在台地碳酸盐岩生产力相当高时就会在相对高位时产生碳酸盐岩型浊流沉积(Mullins，1983；Droxler和Schlager，1985；Davies等，1989)。而后的研究发现，粗粒的硅质碎屑与碳酸盐颗粒的混合沉积可以发生在LST的浊流沉积和斜坡重力流沉积中(Yose和Heller，1989；Miller和Hiller，1994)。LST混合沉积作用的典型的实例，有澳大利亚东北白垩纪碳酸盐台地和西班牙北部Lunada及Soba地区的白垩纪阿尔比期台地。
Davies等(1989)对溪大利亚东北碳酸盐台地上的混合沉积研究后认为，碳酸盐与陆源碎屑的混积主要发生在低位期间。其特点是低位期间的硅质海岸碎屑在前一层序高位台地上堆积，向海方向进积、下超。Garcia和Mondejar等(1993)对西班牙北部Lunada及Soba地区白垩系Albian期台地到盆地的沉积层序进行的研究也发现混合沉积主要出现盆地中的低位体系域中。如果低位期间台地完全暴露而海平面下降幅度不大(小于75m)，则可以形成小规模I型层序界面(Sarg，1988)。其低位体系域中的碳酸盐淡水透镜体并不发育。一方面，海平面下降，台地上沉积作用停止，盆地或斜坡由于台地上侵蚀作用产生大量大型角砾被带入，加之重力流高沉积速率阻碍淡水透镜体产生；另一方面，陆源物质可通过台地被带到斜坡、盆地中，进积产生低位楔及盆底扇。如盆地位置局限，周围有浅水台地或陆棚，则陆源物质可从相反方向上超在斜坡上。陆源沉积物的上超和快速进积亦可妨碍淡水透镜体
的发育。西班牙北部Lunada相Soba地区Albian期台盆中由Garcia和Mondejar等识别的9个小规模型混积层序可以很好证实。该期盆地中，大都沉积有在台地边缘斜坡被剥落的巨大灰岩角砾(最大可达45m)，灰岩中无渗滤成岩特征，说明巨大角砾与构造脉动触发基底断层活动有关，同时还需陡峻的台地边缘、不稳定重力因素。伴随这些巨大灰岩角砾，大量重力流沉积在斜坡形成斜坡裙浊积体系，不过组成的斜坡浊积砂不是来自台地方向，而是盆地方向，所以，浊积砂岩均上超在台地边缘斜坡上，同时上超的还有泥灰岩及泥屑岩。低位混积体系的另一特点是在台地上或沉积很薄或缺失。Garcia和Mondejar等识别的9个层序中，仅有两个低位体系域中在台地上才表现出了混合浅水沉积，主要为砂砾质河控三角洲，浅海砂质骨粒灰岩、硅质碎屑与潮缘碳酸盐沉积物充填在古喀斯特和下切河谷中，与相对较低的
侵蚀面有关。从低位混积的堆积部位、组成特点及形成机制来看：
①混积沉积中的硅质碎屑可以来自两个方向，即来自台地方向的陆地和远岸方向的较深水盆地，远岸方向较大可能是台间盆地或局限盆地，若是远洋盆地则可能与洋流、等深流有关；
②混积物主要岩石类型有：灰岩巨角砾、斜坡重力流浊积岩、泥灰岩、台地上的颗粒灰岩与粗碎屑的陆源砂岩、砾岩。因之，我们可以将低位体系混合沉积分为三种类型：即较深水盆地混积型、台地浅水混积型及台一盆混积型。
这些特点表明，LST的混合沉积作用以源区混合为主，即主要是异源/盆外的，并可能存在间断混合、相混合。上述西班牙北部Lunada及Soba地区白垩系阿尔比阶的台地沉积中所识别的9个I型混合沉积层序LST大都发育台地边缘斜坡巨大的灰岩角砾，并伴随大量重力流沉积为主的斜坡裙(Garcia和Mondejar等，1993)，形成源区混合、相混合。SMT的混合沉积作用相对而言较为少见，原因之一是台地和陆棚上SMT的沉积记录不完全，厚度薄，发育在台地和陆棚边缘坡折外的SMT主要是通过地震手段来识别，露头较少。四川龙门山山前带泥盆系剖面是难得的一个实例，识别的各层序的SMT普遍不发育，厚度极薄，如北川甘溪地区早泥盆世埃姆斯期层序s6、s7、s9的SMT有厚度较小的混合沉积现象(李祥辉等，1999)。其中，层序s6的SMT厚3～5m，由中层含砂质粒泥灰岩与钙质页岩互层，在北
川县甘溪白柳坪村可见较明显的进积楔下超于下伏S5的HST灰岩之上的露头，显示间断混合与相混合；层序s7的SMT仅见于唐王寨向斜NW翼，厚不超过10m，为浅滩云化亮晶(砂质)砂屑灰岩，出现少量间断混合；层序s9的SMT由浅滩介屑灰岩与发育平行层理、冲洗层理的前滨钙质(腕足介屑)细粒石英砂岩构成，反映了相混合及原地混合作用特点。
大量研究实例表明，LST/SMT发生混合沉积作用最主要的控制因素为准层序一级的海平面下降。海平面下降导致大陆特别是陆棚或台地向盆地提供物源，盆外与盆内沉积物才有源区混合的有利条件；另一方面，海平面下降到陆棚/台地坡折之下，原先的远洋(斜坡和盆地)环境变浅，更有利于碳酸盐沉积的形成和保存，从而可能产生相混合甚至间断混合。此外，海平面相对于陆棚边缘的位置和海平面变化的速率(Yose和Heller，1989)、幅度(Rankey和Lehrmann，1996)也会对混合沉积作用产生影响。
先期地貌是LST/SMT发生混合沉积作用另一重要因素。先期陆棚、台地和缓坡边缘形状对海平面下降期间的LST/SMT混合沉积作用有明显的影响(Campbell，2005)，如突出的台地边缘浅滩和饰边礁对斜坡裙模式的LST混合沉积作用有至关重要的控制。对于以点源为主提供物源的海底扇体系而言，先期的暴露陆棚形状、海底扇所处的盆底地貌起伏状况、海底扇水道砂脊形状等，对接受盆91、物源和盆内碳酸盐沉积的分布有较大影响，并可能受海平面变化及沉积事件的共同作用(Miller和Heller，1994)。如美国肯塔基州密西西比系(下石炭统)硅质碎屑与碳酸盐岩混合沉积岩相的复杂性与先期地貌对混合沉积作用的控制有关(Khetani和Read，2002)。
气候对LST/SMT发生混合沉积作用有一定影响。特别是SMT的形成期气候冷暖变化直接影响碳酸盐的生产速率，也影响到碳酸盐岩与陆源碎屑物质ft',J1：
1、-,例、混合沉积作用方式。全球周期性气候变化不仅控制着一级和二级层序的海平面变化，从而影响碳酸盐生产、陆源碎屑物质的供给以及它们的比例关系和混合沉积作用方式，对三级层序及体系域的混合沉积作用也有影响。如始新世末期的全球气候变冷导致海平面下降，美国东南陆棚陆源碎屑与碳酸盐混合沉积作用和层序进积加强，并且与次一级因素如内陆棚的宽度、水体能量和边界流密切相关(Coffey和Read，2004)。
海侵体系域的混合沉积作用
海侵体系域(TST)混合沉积作用的实例较少，其混合沉积作用可能相对较弱。来自美国得克萨斯州Cisco群混合沉积层序的实例显示，其海侵体系域的准层序是由薄的向上加深的混合沉积组成，下部由河泛平原的薄层砂岩、钙质页岩一陆棚碳酸盐岩、页岩组成，上部为A、B、D型纹层状砂质、骨粒颗粒灰岩、泥粒灰岩，以C、E型陆源砂质沉积为主(Yang和Kominz，2002)，总体显示了间断混合及相混合的特点。四川龙门I LI下泥盆统上部SS2层序组及中泥盆统SS2层序组的海侵体系域也显示了明显的混合沉积作用(李祥辉等，1999)。SS2层序组TST的特点是：厚度较大，多超过80m，由典型混合沉积陆棚相构成，岩性主要为钙质、粉砂质页岩、薄层泥晶灰岩，及含风暴组构的进积(钙质)细粒石英砂岩、亮晶海百合茎碎屑灰岩和含丰富虫管的黄绿色页岩，以及产于泥质背景上的浅滩生物碎屑(海百合茎)灰岩。这些岩性组合表现出较为强烈的间断混合，较弱的原地混合。SS3层序组的层序TST混合沉积特点与其SMT相似，差别仅表现相序结构上，一般为(钙质)砂岩一(或含砂或含生物屑的)泥晶灰岩一页岩，向上变细海水加深；凝缩层(CS)多由深灰、黑色瘤状薄层介壳灰岩、泥灰岩、钙质页岩构成，显示间断混合。
海侵体系域的混合沉积作用可能主要受物源供应和气候变化的控制。海平面持续上升常常会导致陆源物质供给迅速减少。但是，与暴露大陆相接的滨岸地带和沿岸流发育地区间断混合沉积作用加强，则可能是陆源物源供给增加的结果。如苏伊士海湾上白垩统康尼亚克和三冬阶的混积层序在海侵体系域的间断混合沉积作用主要表现为与物源有关的障壁滨岸(渴湖相)的混合沉积作用(E卜Azabi和El—Araby，2007)。中、低纬度地区的温热气候可能是海侵体系域相混合、间断混合的必要条件．李祥辉等(1999)对四川龙门山下一中泥盆统的层序地层研究表明，海侵体系域较弱的间断混合可能与其当时处于较低纬度温热气候有关；得克萨斯州Cisco群海侵体系域的混合沉积作用表现为向上加深的间断混合沉积组成也可能与气候有关(Yang和Kominz，2002)。
高位体系域的混合沉积作用
高位体系域(HST)早期发生混合沉积作用的实例较少，但高位体系域晚期陆源碎屑与碳酸盐的混合沉积现象实例较多，主要表现为砂灰质的间断混合，及砂岩和灰岩互层的相混合，可见源区混合，偶见原地混合。
Garcia-Mondejar等(1993)研究的西班牙北部Lunada及Soba地区白垩系Albian期台地到盆地的混积层序中有两个在高位期具有混积特点，且都在台地和盆地中均含混合沉积(图3—39)。Bechstadt和Schweizer(】991)在研究阿尔卑斯东部尤尼阶赖布尔群层序地层时发现，高位体系域主要受控于陆源碎屑沉积，并产生混合沉积。这些混积地层可构成完好的四级旋回，其结构由下至上具以下特点：
①局部生物扰动的黑色页岩；
②强烈生物扰动且分选良好的泥灰质砂岩，顶部具水平纹层和斜层理；
③富含浅水高能环境下的生物碎屑颗粒灰岩(以鲡粒灰岩为主)及相对较低水动力条件下的泥岩、泥灰岩。这些层序基本上是具陆棚边缘楔的Ⅱ型类型。由此可见，高位体系域的混合沉积类型大致可区分出两类：一是受构造影响强烈，在台地和盆地中均有混合沉积的高位类型，此处暂称之为构造型混积高位体系域；另一类是构造影响较弱，主要在台地上高位中后期才产生混合沉积的高位类型(一般其层序界面属于Ⅱ型)，称之为台地混积型高位体系域。具Ⅱ型层序界面及陆棚边缘楔体系域的Ⅱ型层序在边缘楔中也可能含混合沉积，但通常少见，可能与陆源物源区接近有关。
Bechstadt和Schweizer(1991)在研究阿尔卑斯东部上三叠统卡尼阶Raibl群的层序地层时发现，多数HST具有混合沉积现象，混合沉积准层序由黑色页岩一含水平层理及斜层理的泥灰质砂岩一高能滩相的生物屑颗粒灰岩和泥灰岩构成，为相混合作用和间断混合而成。得克萨斯州Cisco群混合沉积层序的高位体系域显示了向上变浅的混合沉积准层序特征(Yang和Kominz，2002)，其下部岩性为碳酸盐台地潮坪环境相关的各种泥粒灰岩、粒泥灰岩和颗粒灰岩，上部岩性则为陆棚含化石钙质砂岩，存在较弱的相混合与原地混合。四川龙门山下泥盆统埃姆斯阶各层序的高位体系域与其对应的陆棚边缘体系域相似，以浅滩海百合茎碎屑灰岩或云化砂质砂屑灰岩为主，为较弱的间断混合；中泥盆统各层序的高位体系域除S8层序有较强的高位混合沉积作用外，其他主体为厚层、块状灰岩，混合沉积作用远不如SMT或LST(李祥辉等，1999)。
高位体系域早期由于外陆棚被淹没，以薄层韵律灰泥沉积为主，盆地处于饥饿状态(Yose和Heiler，1989)，几乎没有混合沉积作用发生。高位体系域晚期海平面下降对混合沉积作用有明显控制。因为海平面下降往往促进陆源物质供给，在合适的气候背景下碳酸盐工厂生产，并可形成生物碎屑浊积岩(Yose和Heller，1989)，形成相混合、源区混合。如苏伊士海湾上白垩统康尼亚克和三冬阶层序高位体系域高能潮间和潮下浅滩环境的陆源碎屑与碳酸盐间断混合程度不断增加与海平面下降有关(E1-Azabi和EI—Araby，2007)。由于高位体系域建筑于先期海侵体系域之上，因此，先期构筑形状、大陆边缘沉积模式对高位体系域混合沉积作用有一定影响。如美国得克萨斯州Cisco群混合沉积层序高位体系域的准层序混合沉积主要与先期沉积地形、硅质碎屑供给型式、构造沉降等因素有关(Yang和Kominz，2002)。气候和物源供给是混合沉积作用的控制因素。由于持续的温湿气候有利于碳酸盐工厂的生产，而不利于混合沉积作用的发生；相反，气候波动限制碳酸盐生产和陆源物质的供给，从而形成间断混合及相混合。
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