朋友们：上篇介绍了灵山岛的基本情况和岛上流纹岩的野外特征。博文是：

灵山岛早白垩世复理石和滑塌沉积与软沉积物变形构造识别（1）

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   本打算下篇将剩余的内容一并介绍完毕。可惜内容太多，如果都放上图片就篇幅太长了，所以本篇改为专门介绍灵山岛复理石的基本特征。考虑到多数地学同行并不研究复理石，有必要对复理石的定义、层序特征和构造背景进行较为系统的介绍。因此，本篇实际上仅介绍灵山岛早白垩世复理石的相关特征，其他内容下篇再介绍。

五、灵山岛早白垩世复理石的基本特征

  复理石（Flysch）定义（吕洪波根据国际范例归纳）：

  复理石是一套沉积于两侧大陆开始碰撞阶段之残余洋盆中的深海沉积，为低能安静环境沉积的泥页岩与高能搬运的粒序层砂质单元反复叠置形成的韵律层，是典型的海相事件沉积。

（注：盆地边缘有浅海沉积，但非主体）

国际上相关定义和描述举例：

        Flysch is a sequence of sedimentary rocks that is deposited in a deep marine facies in the remnant ocean basin of a developing orogen.

        Flysch consists of repeated sedimentary cycles with upwards fining of the sediments. Flysch is formed under deep marine circumstances, in a quiet and low-energetic depositional environment. The coarser layers (which require higher energy) are disruptions in these circumstances, caused by pulsewise flows of mass transport from the forming orogenic wedge. In many cases the mass transports are represented in the record by turbidites.

        Flysch deposits form at convergent plate boundaries at the stage of continental collision, often in remnant ocean basins that are present along the same boundary. The sedimentary material in the flysch is derived from the forming mountains and deposited along the axis of the new mountain chain into remnant ocean basin. The same ocean basin is in the process of subducting under the orogenic wedge.

（文献来源：https://www.geologypage.com/2017/07/flysch-formation.html）

我们强调复理石是事件沉积，主要是浊流，而触发浊流的最常见因素就是地震。看看国际上的报道：

  下面看看灵山岛早白垩世复理石露头之一的千层崖：

  复理石是盆地构造属性极强的一套海相碎屑岩，其大地构造背景就是残余洋盆。著名的德国地质学家G. Einsele先生的专著（请参阅：Sedimentary basins, evolution, facies, and sediment budget, 2000年第二版）将复理石限定于残余洋盆中。下面这个图示相关信息来自于他的专著：

   为了便于朋友们理解，我再用中文稍作解释：

   下面展示灵山岛复理石野外露头：

   从上述野外照片中可见，复理石砂泥交互韵律特征明显，而对复理石韵律层进行详细划分的代表人物就是荷兰地质学家鲍马（A.H. Bouma），他在1962年专门研究了阿尔卑斯复理石，对复理石韵律层分出五个典型的单元，被后人称为“鲍马层序”。

   然而，后续研究发现，无论怎样修订鲍马层序，都无法代替不同地区不同时代的复理石韵律特征。换句话说，不同地区的复理石无法用统一的标准详细划分其韵律单元。然而，如果我们将复理石韵律特征简单化，即：分成事件沉积单元的砂质沉积和“背景”沉积单元的泥质沉积，则发现所有复理石都具有这个共性：

   由粒序层理（也称递变层理，表示砂层沉积时粗粒沉积物先沉积，而后逐渐沉积细粒沉积物）砂质单元与黑色泥质单元反复交替构成典型的韵律层。下面看看灵山岛复理石露头：

   复理石的事件沉积单元（粒序层理砂岩段）不仅可以含有各种粗碎屑（砾石，特别是泥砾、泥片等），还可以保留多种变形构造：

   此外，砂质单元底部还常常含有各种底痕/底模（sole marks/sole casts）构造：

   多种底模构造往往指示了浊流搬运的方向，可以用来恢复复理石沉积时的古流向，判别物源区方位。然而，一旦砂岩层裹挟到滑塌体之内，则要小心：岩层在滑塌体内可能旋转甚至翻转，别简单地去用其“恢复”古流向。

   我从上世纪八十年代起就先后研究了浙西晚奥陶世复理石、南盘江中三叠世复理石、皖南前寒武纪复理石。目前保留着南盘江盆地部分野外照片，展示几张给朋友们看看，顺便讨论一下各种底模构造：

        顺便说一下荷重模，国内杂志发表了不少相关论文，多数都说成是“重荷模”，实际上用错了。荷重模的英文名称是load cast,而load本义是负重，cast表示铸模。是砂岩突然沉积在软弱的海底泥质上受到震动后向下坠入到泥岩顶面而形成的构造。中文名“重荷”表示很重的负荷，与本义有差别。所以，如果有朋友们再撰写荷重模相关论文时，请不再使用“重荷模”一词，而是使用荷重模。

       国际上各种专著和研究文件都揭示：复理石就是海相沉积，化石稀少，因为主要在深海缺氧环境下沉积而成。复理石的构造背景是残余洋盆。如果有朋友对复理石感兴趣，请去互联网上搜索相关文献。

       复理石除了典型的砂泥交互韵律层外，往往还夹着大量的滑塌沉积，都是事件沉积的结果。灵山岛早白垩世复理石恰恰就含有大量的滑塌沉积，也是我在灵山岛的主要发现。下期给大家介绍。

       这里我总结一下复理石的重要特征：

       5.1沉积学特征：以砂泥互层韵律为主，其中砂质单元（厚数厘米至几十厘米，个别的超过1米）基本上都具有粒序层理，代表着重力流事件沉积，而泥质单元则为黑色，代表着还原环境背景沉积。除了粒序层理砂岩外，还可含有大量的滑塌沉积，包括散落的滑积岩块和连片的滑塌褶皱层。除了偶然从浅水乃至陆相边缘被滑塌体带来的浅水生物外，深水还原环境不利于生物存在，因此化石稀少。

       5.2触发事件：以地震为主。虽然也可叠加火山、风暴、冰川融化等触发因素，但地震是主要原因。

       5.3盆地构造背景：残余洋盆。只有残余洋盆才一直受板块俯冲碰撞影响而地震频发，因此引发海底滑坡而造成事件沉积，这是复理石韵律发育的根本原因，其他环境无法形成复理石。

       5.4规模与距离：地震引发的海底滑坡一旦发生，滑塌规模就很大，长度至少数百米，往往以千米计，而滑动距离常常几十至几百千米，甚或上千千米（如：1929年加拿大纽芬兰海岸滑坡）。

       5.5搬运时间：距离越长时间越长，1929年记录最长可以超过13小时。

       5.6沉积时间：单个砂质单元或滑塌体沉积一般以小时计，而泥质单元则非常缓慢，需要以月或年计。需要指出的是，泥质单元沉积后则是漫长的停息时间，深海中几乎没有任何沉积，直到下一次地震引发的事件沉积形成新的砂质单元或滑塌沉积。

       5.7有硅质页岩吗？一般没有。因为频繁的海底滑塌输入砂泥干扰了硅质岩沉积所需的净水环境，而且海沟环境硅质来源不足，难以形成典型的硅质岩。

       5.8盆地变浅机制：尽管复理石可以沉积数千米厚，但快速变浅靠构造底侵机制（垫板）。早期边沉积边沉降，后期板块俯冲增生导致盆地基底迅速抬升，水体急剧变浅，远源复理石被近源复理石代替，纯粹的堆积区也会变成滑塌侵蚀区，而水流方向也随之改变（沉积物两侧供应，轴向搬运…）。

       5.9保存机制：被刮削到俯冲造山带中，以逆冲片形式保存，最后碰撞造山隆起后遭受剥蚀而出露。

       需要说明的是，我对复理石的理解和归纳也是逐渐积累提高的，有一种学习和传承的体验值得回味：从1982年我读研开始，就跟随导师夏邦栋教授从事沉积大地构造学研究，硕士论文专门研究浙西上奥陶统复理石。毕业后留校任教，跟夏老师一起从事普通地质学教学工作，科研上重点研究碎屑岩盆地。我对碎屑岩各种沉积构造的理解和经验，特别是对复理石的深入探讨，都来自夏老师的传授和督促。今天，我愿意将这种感悟和经验传播给年轻的地学同仁和爱好者，这就是我理解的传承。

       夏老师今年92岁高龄，依然体健思聪，经常与我探讨地学问题，坚持高水平的诗词创作。这些都是值得我借鉴和学习的地方。借此机会，祝夏老师天天快乐！

吕洪波

2024.01.12