资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,海洋沉积学,Marine Sedimentology,1,3,各论,3.2,河口湾与三角洲沉积,3.2.1,河口湾与河口湾沉积,2,海洋学上的河口湾:,半封闭的、与开阔海洋自由沟通的、某种程度上被大陆淡水冲淡的沿岸水体,上界为氯度,0.01,界线。,地貌学上的河口湾:,海水进入河谷的入口湾,上界为潮流界或沉积物进行双向搬运的上界。,根据水动力性质和强度,河口区分为,近口段,、,河口段,及,口外滨海,等三段,一、河口湾概述,3,黄河和长江三角洲,(空中鸟瞰),河口湾是被海水淹没的河口,也可以看成是位于河口的海湾。河口湾的外形多呈喇叭状;,主要营力为潮汐作用与河流作用;,二、河口湾环境特征,4,河口湾的发育与潮汐作用、河流作用的强弱密切相关。,潮汐作用远大于河流作用的河口区,利于河口湾的形成。,河口湾地区是河流水流与潮汐水流强烈交锋和汇合处,河流和潮汐的流量关系决定了水体的分层和混合特性。,潮汐弱、河流流量强时,河流淡水于盐水楔上,明显层状;随着潮汐渐增和河流流量减弱,咸淡水垂向梯度变化渐小,直至完全混合呈均匀状态,使河口湾区形成了海陆过渡、咸淡水混合的半咸水环境。,潮流是往返的双向流。,涨潮时,潮水顺河口溯河而上,出现河流壅水现象;,退潮时,潮流强烈地冲刷河床,导致河口湾加深、展宽,更利于潮汐、波浪大规模入侵,使河口湾两岸产生沉积,形成河口湾浅滩。,二、河口湾环境特征,5,淡水与盐水至少在部分时间内是呈相反方向流动的。在二者之间的混合带内,含砂量高于上层的淡水与下层的盐水,因此又称最大混浊带。混浊带是水流循环的结果。河流挟带的泥砂逐渐沉降到混合带,而当泥砂下沉到海水层时,又随海水逆向搬运,重新进入淡水层;,河口湾的沉积物来自海洋与河流。在河流挟沙量低的河口,沉积物主要来自经风浪搅动的浅海悬浮载荷,在河流挟沙量大的河口主要以砂质沉积为主。,二、河口湾环境特征,6,依据咸淡水关系的河口湾分类:,咸淡水明显分层或具有咸水楔的河口湾,咸淡水部分混合的河口湾,依据成因的河口湾分类:,沿岸平原河口湾,原先的河谷被全新世海侵淹没而形成,峡湾,冰川侵蚀作用而形成,断块河口湾,局部或区域性地质构造作用而形成,三、河口湾的分类,7,依据自然地理特征的河口湾分类:,海岸平原型,发育在潮汐活动强的海岸平原上的溺谷内,溺谷型,由下沉河谷被全新世海侵淹没而成,峡湾型,多发育在构造活动强、地形起伏大的海岸带,为下沉的冰川谷,砂坝型,因沉积物侧向迁移在口门处形成沙嘴而使其部分封闭,堵塞型,沙嘴使河口大部分封闭,只余一进潮口,三角洲前缘型,河流叉道间海湾,构造型,多出现于前缘海岸,因断裂而产生下沉形成河口湾,(,据,Fairbridge,1978),三、河口湾的分类,8,大家有疑问的,可以询问和交流,可以互相讨论下,但要小声点,9,10,径流:搬运碎屑物质至河口湾;使湾内水体不断更新,保持其盐度梯度;驱动扩散碎屑载荷的河口环流。,波浪:侵蚀海岸;使沉积物再悬浮,进而影响沉积过程,潮汐:直接影响湾内潮流流速;咸淡水混合的能量来源;底质再悬浮和再搬运的动力来源,三、河口湾的水动力特征,1,、水动力要素,11,盐水楔型,部分混合型,强混合型,(,据,Postma,1984),河口环流的类型,盐水楔型:,弱潮河口,以河流作用为主,淡水在咸水之上,咸水呈楔状体位于下层,淡、咸水层间存在盐跃面。咸水向上扩散,但混合作用只发生在接触带附近,环流的驱动力主要为径流,悬浮体主要来自径流,堆积成河口砂坝。,部分混合型:,中等潮差河口,潮流作用增强,潮流产生较强的湍流使咸、淡水发生扩散,两者间不存在明显界面。悬浮体来自径流和外海,堆积成浅滩。,强混合型:,潮差和潮流流速都很大,完全破坏了水体的垂向盐度梯度,但纵向的盐度梯度仍存在。水体表现为横向混合,悬浮质向海或横向扩散,最大浊度带出现在口门附近,底质极易发生再悬浮。,3,、河口环流,三、河口湾的水动力特征,12,水动力:河口湾泥沙沉积的根本原因,凝絮作用:粘土矿物沉淀的化学机制,(相互频繁碰撞、彼此能粘结在一起),生物作用:生物粘结作用、生物粪粒、改变底质稳定性,四、河口湾沉积作用的影响因素,13,以分选较好、圆度较高的细砂和泥质主。,砂、泥比例取决于潮汐和河流强度及泥砂的供给状况。,砂层中常夹泥质薄层,(强潮扰动悬浮物,在高、低潮或平潮和停潮时期流速最小时沉积所致,它是判别潮汐河口环境沉积的重要标志之一),。,五、河口湾沉积的特征,1,、岩性特征,各种复杂多样的层理构造。,2,、岩性特征,14,以含有较多的受限制的或半咸水动物群为特征。,常见的有介形虫、腹足类、瓣鳃类等广盐性生物。,生物个体:由陆向海变多变大,可见树干和植物碎片等。,五、河口湾沉积的特征,3,、,生物化石,砂体长轴与河口湾轴向平行,且纵向延伸较远,宽度数十米数百米。,垂向剖面由细分层现象,并有旋回性。,4,、,岩体形态,15,泥质潮汐水道迁移所产生的沉积序列,砂质潮汐水道迁移所产生的沉积序列,五、河口湾沉积的特征,6,、沉积相序列,16,荷兰马斯河口湾中的沉积构造及沉积层序,(据,Van Beek and Koster 1972,),河口湾正旋回序列,五、河口湾沉积的特征,6,、沉积相序列,垂向上为向上变细的沉积层序。,上部单元:发育了脉状、波状、透镜状层理及小型槽状交错层理。,中部单元:由大型、小型双向交错层理构成,流向双向性(受潮沙流影响);向上部层系厚度明显减小,表明流速明显减缓。,下部单元:由大型单向交错层理组成,说明古流向是单向的。单个层系可达,1m,厚。,17,河口湾反旋回序列,五、河口湾沉积的特征,6,、沉积相序列,18,弱潮差,以盐水楔型河口环流为特征,底部平坦,没有明显的潮流通道,又称静水河口湾。,盐度变化是决定沉积环境特征的最重要因素。,沉积物主要来自河流悬浮体的沉积作用,为纹层状粉砂和粘土,可夹薄层状或透镜状砂层。,沉积物颜色呈黑、灰、绿及褐色。,特征的沉积构造为由粗、细物质交互而成的水平纹层构造,或由于悬移载荷的季节性变化,或由于有机质种类、丰度的变化而造成。亦可出现潮汐层理。,常见介壳和植物碎片,有时可富集成断续的层。或出现牡蛎礁。潜穴、生物扰动构造可广泛发育。,五、河口湾沉积的特征,7,、低能河口湾,19,潮差中至高,环流为部分混合型至强混合型,又称潮控河口湾。,具漏斗状形态,搬运沉积过程主要与潮流作用有关。,湾内广泛分布砂质沉积,只在湾的边缘出现泥。,中潮河口湾分布涨潮三角洲和沙坝(与潮流流向垂直);强潮河口湾出现与潮流流向平行的潮流沙脊,其物源主要来自外海。,沙体上发育了大的底形(沙坝及沙丘)以及羽状交错层。交错层局部具有双向性,但以倾向优势流向的为主且规模亦较大;单向的交错层为板状及槽状。,生物扰动构造只发育在湾顶附近。,五、河口湾沉积的特征,8,、高能河口湾,20,21,(据,Hayes,,,1976,),五、河口湾沉积的特征,8,、高能河口湾,22,在剖面中常与陆相(海侵序列)或海相地层(海退序列)相接,并常和障壁层序共生。,单个旋回不厚,多由若干个旋回组合在一起,分布范围仅为数十或数百平方公里。,弱潮河口湾层序具有向上变细的趋势,粉砂、泥是最主要的沉积类型。中、强潮河口湾层序此趋势不明显,且砂质占一定比例。,具有交错层理构造以及潮汐层理构造,以潮汐作用为主的河口湾常发育大型交错层理,交错层具有明显的双向性。,含有丰富的半咸水至正常海相生物,但门类有限。,五、河口湾沉积的特征,9,、河口湾沉积的判别标志,23,河口湾的主要沉积单元是潮道、浅滩及潮坪;,潮道的充填序列自下而上通常为:基底冲刷面,-,含介壳的滞留沉积,-,大型双向交错层的或浅滩砂岩,-,平行纹层或低角度交错纹层砂岩(潮汐砂坝);,细粒河口湾沉积由砂泥薄互层组成,反映水流强度的周期性变化;,特征的层理为透镜状层理、波状层理和压扁层理以及大型双向交错层理。,五、河口湾沉积的特征,9,、河口湾沉积的判别标志,24,柞水石瓮子龙洞沟组底部河口湾相多阶冲刷面构造,25,3,各论,3.2,河口湾与三角洲沉积,3.2.2,三角洲与三角洲沉积,26,三角洲,:河流在一个稳定的水体中或紧靠水体处形成的部分出露水体的沉积体(,Barrell,,,1912,)。,三角洲沉积体系受河流、海洋共同作用,从陆上一直延续到水下,属于大陆与海洋之间的过渡环境和过渡类型的沉积体,三角洲环境包括陆上和水下两部分沉积区,一、三角洲环境及其形成过程,1,、三角洲概述,27,三角洲的增长和向海的推进可以较快,例如长江每年平均增长速度为,40m,,黄河则为,300,400m,。,黄河三角洲,长江三角洲,珠江三角洲,28,尼罗河三角洲,29,河口砂坝和河道分叉的形成,河流入海的河口区,水流展宽和潮流的顶托作用使流速骤减,底负载下沉而堆积成水下浅滩,逐渐露出水面,形成河口砂坝。进而水流形成两个分支河道,并向外侧扩展。,分支河道向前发展,在河口处又会出现新的次一级河口砂坝。这一过程的不断重复,就形成了一个喇叭形向海延伸的多叉道河网系统,三角洲的雏形随之形成。,一、三角洲环境及其形成过程,2,、三角洲的发育过程,30,31,32,决口扇的形成与三角洲的延伸,随河床淤高,泄流不畅,洪水季节洪流冲决天然堤,呈散流倾泻于滨海平原或叉道间海湾,沉积物逐渐淤积而成决口扇滩,从而使三角洲在横向上逐渐扩大。旧河道淤塞,泥砂供应断绝,原来的三角洲废弃;而在其旁侧新河道入海处,新的三角洲开始发育成长。随着时间的推移,三角洲的废弃和发育相互转化,交替出现,结果各三角洲彼此连接和部分叠合,形成三角洲复合体。,一、三角洲环境及其形成过程,2,、三角洲的发育过程,33,美国密西西比三角洲,34,陆源物质供应持续:,沉积物大于海洋或湖泊对沉积物的疏散量,保证三角洲进积的基本格局,是形成三角洲的物质前提。,沉积物输运的稳定载体:,河流是将陆源物质稳定持续输运入海,/,湖的主要载体。其输运能力取决于径流量和泥沙供应量,后两者与气候即地质构造相关。,长期稳定沉降的汇水盆地:,长期处于沉降状态的汇水盆地既为三角洲沉积提供容纳空间,也同时影响三角洲沉积物的输运。,一、三角洲环境及其形成过程,3,、三角洲形成的必要条件,35,三角洲的形成受多种因素的控制,归纳起来,主要有以下几方面:,河流的作用:河流的流量和输砂量是形成三角洲的物质基础。流量和输砂量越大,最大流量和最小流量的比值越高,越有利于泥砂在河口的堆积,即有利于三角洲的形成。,一、三角洲环境及其形成过程,4,、三角洲形成的控制因素,36,a.,河水密度等于蓄水体密度。为等密度流动,属轴状喷流。河流进入淡水湖泊,就会出现这种情况,从而形成湖泊三角洲。,一、三角洲环境及其形成过程,4,、三角洲形成的控制因素,蓄水体(海、湖水体)的密度与河水密度的差异,37,b.,河水密度大于蓄水体密度。为高密度流动,沿底部呈平面喷流形式。如大陆坡海底峡谷中的高密度浊流在深海底形成海底扇即属于此类型。,一、三角洲环境及其形成过程,4,、三角洲形成的控制因素,蓄水体(海、湖水体)的密度与河水密度的差异,38,c.,河水密度小于蓄水体密度。为低密度流动,属严格的平面喷流类型。通常发生在河流入海处,形成以河流作用为主的海成三角洲。,一、三角洲环境及其形成过程,4,、三角洲形成的控制因素,蓄水体(海、湖水体)的密度与河水密度的差异,39,蓄水体的水动力作用:波浪。潮汐、海流可对河流输入的泥砂进行改造和再分配。当海洋水动力作用远远超过河流作用时,就不可能形成三角洲,或者使原有的三角洲遭受破坏。如我国钱塘江口,潮汐作用极强,河流作用微弱。,一、三角洲环境及其形成过程,4,、三角洲形成的控制因素,40,黄河入海口水动力作用,41,河口区海底地形:河口区海底坡度小、水体浅,有利于泥砂堆积,波浪作用不易直通海岸,有利于三角洲的形成;否则相反。如非洲刚果河河口不发育三角洲,河口附近坡度陡就是原因之一。,一、三角洲环境及其形成过程,4,、三角洲形成的控制因素,刚果河,入海口,42,蓄水盆地的构造特征:主要是蓄水盆地的稳定性和沉降速度。一般说来,蓄水盆地相对稳定,或沉降缓慢,沉降速度小于或略等于沉积速度,对三角洲的形成和保存有利。,一、三角洲环境及其形成过程,4,、三角洲形成的控制因素,43,根据河流、波浪、潮汐三种主导作用的相对强度分类。比较系统,能表现出三角洲连续变化系列,不仅适用于现代三角洲的分类,同样也可应用于古代的三角洲。,二、三角洲的分类,1,、三端元分类,河控三角洲,潮控三角洲,浪控三角洲,44,高建设性三角洲:河流作用主要是向海盆输送沉积物,不断使三角洲向海进积,起着建设作用,所形成的沉积相称建设相。以建设相为主的三角洲为高建设性三角洲。这一类河控三角洲根据形态可细分为朵状和鸟足状三角洲。,高破坏性三角洲:海洋作用主要是将河流倾入海中的沉积物进行改造和再分配,起着破坏作用,所形成的沉积相称破坏相。又区分为波浪作用主导的浪控三角洲和潮汐作用主导的潮控三角洲。,二、三角洲的分类,2,、根据性态分类,45,斯考特和费希尔等(,1969,)曾根据河流、潮汐、波浪,作用强弱将三角洲分为建设性和破坏性的两种类型。,46,高建设性三角洲河控三角洲特点,河流作用为主,泥沙在河口的堆积速度远大于海洋能量破坏的速度,沉积厚、面积大、砂泥比低、增长速度快、向海突出,大型河流常形成这类三角洲,二、三角洲的分类,2,、根据性态分类,47,破坏性三角洲浪控和潮控三角洲特点,波浪和潮汐作用强于河流,泥沙在河口遭到海洋能量的改造,堆积速度小于海洋能量破坏的速度,沉积薄、面积小、砂泥比较高、增长速度慢,中、小型河流常形成这类三角洲,二、三角洲的分类,2,、根据性态分类,48,湖泊型三角洲,浅海型三角洲,二、三角洲的分类,3,、根据水体性质分类,1989.09.15,1993.11.02,2001.07.11,49,近期,人们不仅考虑河流、波浪、潮汐三种能量作用的关系,而且还考虑三角洲沉积区与物源区的关系、三角洲平原河流类型以及三角洲沉积物的粗细,首先将三角洲划分为扇三角洲、辫状河三角洲和正常三角洲(薛良清,,1991,),然后再在正常三角洲中划分出河控、浪控和潮控三角洲。,二、三角洲的分类,4,、现代分类,50,二、三角洲的分类,4,、现代分类,正常三角洲,(曲流河三角洲,),扇三角洲,辫状河三角洲,河控三角洲,浪控三角洲,潮控三角洲,51,河控三角洲是在河流的建设作用远远超过波浪、潮汐破坏作用的条件下形成的。,大径流量和大输沙量、小潮差、低波能,以及浅而稳定的蓄水盆地是形成河控三角洲最主要的环境因素。,按照三角洲性态细分为:,三、,正常,三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,河控三角洲,鸟足状三角洲,朵状三角洲,52,(,1,)鸟足状三角洲,鸟足状三角洲又称为舌形或伸长形三角洲,是以河流作用为主的极端类型,也是最典型的高建设性三角洲。,特点:河流输砂量大、悬浮负载多、砂泥比值低,有较发育的天然堤和较固定的分流河道,沉积巨厚的前三角洲泥,分流河道和指状砂坝向海推进快、延伸远,有广阔的三角洲平原和较发育的滨海沼泽。,河控三角洲形态,1.,分流河道、天然堤和决口扇;,2.,三角洲平原;,3.,三角洲前缘;,4.,前三角洲,三、,正常,三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,53,美国密西西比河三角洲,54,(,2,)朵状三角洲,呈向海突出的半圆状或朵状。,特点:三角洲前缘的指状砂体受到海水的冲刷、改造和再分配而形成席状砂层,使三角洲前缘变得较为圆滑而近似于半圆形。河流的输砂量相对较少,砂泥比值较高,波浪作用有所增强,但河流输入沉积物的数量仍高于波浪和潮汐作用改造的能力。,河控三角洲形态,三、,正常,三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,55,黄河是世界上输沙量最大的河流;据观测统计,平均每年海岸向前推进,0.15km,;与密西西比河相比,黄河极高的含沙量、快速的淤积和频繁改道,导致三角洲全面向海推进,从而形成朵状三角洲。,渤,海,56,根据沉积环境和沉积特征,可将河控三角洲相划分为三个亚相:三角洲平原、三角洲前缘及前三角洲,河控三角洲沉积模式图,亚相沉积特征,三、,正常,三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,57,58,朵状,59,60,(,1,)三角洲平原亚相,三角洲平原,为三角洲沉积的陆上部分,其范围包括从河流大量分叉位置至海平面以上的广大河口区,是与河流有关的沉积体系在海滨区的延伸。,三角洲平原的沉积环境和沉积特征与,河流相,有较多的共同之处,在一定程度上为河流相的缩影。分支河道和沼泽沉积构成该亚相的主体,这是与一般河流的重要区别。,三角洲平原亚相可进一步划分为分流河道、陆上天然堤、决口扇、沼泽、淡水湖泊等几个沉积微相。,亚相沉积特征,三、,正常,三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,61,62,a.,分流河道微相,分流河道是搬运陆源物质的通道,它构成了三角洲平原亚相沉积的骨架。,(,A,)岩性:构成三角洲平原体系中的砂质格架,主要为砂质;发育向上变细的沉积层序。河床可发育边滩或心滩。最上部为含有大量植物根系的粉砂岩和泥岩。,(,B,)沉积构造:底面有侵蚀面,向上为较粗的滞留沉积,垂向上具下粗上细的间断性正韵律。常发育板状、槽状交错层理,具有不对称波痕及冲刷一充填构造。,(,C,)生物:化石少见,最底部可见植物碎片。,(,D,)砂体形态:横剖面呈透镜状,沿河床呈长条状;,(,1,)三角洲平原亚相,亚相沉积特征,三、,正常,三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,63,b.,陆上天然堤微相,天然堤分布在分流河道两侧,平行河道延伸。,(,A,)岩性:粉砂岩及粉砂质泥岩,粒度向下游及远离河道变小。,(,B,)沉积构造:小波痕层理、透镜状层理、水平纹层、植物根系和碎屑以及动物的潜穴。生物扰动构造也很发育。由于洪水期与平水期的交替,天然堤的层序呈粉砂层与粉砂质粘土层互层特点。,(,C,)砂体形态:横断面成楔状或不对称的透镜状,向河道一侧较陡,另一侧较缓并逐渐过渡到河道间其他沉积。,(,1,)三角洲平原亚相,亚相沉积特征,三、,正常,三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,64,c.,决口扇微相,洪水漫溢河床,冲破天然堤形成决口扇滩,可形成较大面积的席状砂层,但比河床沉积细,与河流相决口扇沉积类似。,(,1,)三角洲平原亚相,亚相沉积特征,三、,正常,三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,65,d.,沼泽微相,位于三角洲平原分流河道间的低洼地区,其表面接近平均高潮线。沼泽中植物繁茂,排水不良,为一停滞的还原环境。,(,A,)岩性:深色有机质泥岩、泥炭、褐煤,夹有洪水成因的纹层状粉砂岩,含有丰富的黄铁矿、菱铁矿等自生矿物;,(,B,)生物:富含保存完好的植物碎片,当排水通畅时,泥岩中的有机质不发育,并可见昆虫、藻类、介形虫、腹足类等化石。,(,C,)形态:沼泽沉积约占三角洲平原亚相沉积的,90,,广泛而稳定分布的层状有机质沉积可作为三角洲平原地层对比的标志层,根据其分布范围,可圈定三角洲平原的大致轮廓。,(,1,)三角洲平原亚相,亚相沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,66,67,e.,淡水湖泊微相,三角洲平原亚相的湖泊面积小,水体浅,通常为,3,4m,;,(,A,)岩性:沉积物主要为暗色有机粘土物质,并夹有泥砂透镜体。,(,B,)构造:粘土沉积物显示极好的纹理。,(,C,)生物:多见原地生长的软体动物贝壳;可见黄铁矿、蓝铁矿,但不成结核,虫孔发育。,(,D,)河流支流注入时,可形成小型的湖成三角洲沉积。,(,1,)三角洲平原亚相,亚相沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,68,三角洲前缘呈环带状分布在分支流河道的前缘地带,是三角洲的水下部分。,三角洲前缘是河流的建设作用和海洋的破坏作用相互影响最强烈的地带。,渤,海,(,2,)三角洲前缘亚相,亚相沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,69,70,a.,水下分流河道微相,水下分流河道是陆上分流河道的水下延伸部分,在向海延伸过程中,河道加宽,深度减小,分叉增多,流速减缓,堆积速度增大。,(,A,)岩性:以砂岩和粉砂岩为主,泥质极少;,(,B,)沉积构造:常发育交错层理、波状层理及冲刷,-,充填构造,并见有层内变形构造;,(,C,)砂体形态:垂直流向剖面上呈透镜状,侧向则变为细粒沉积物。,亚相沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,(,2,)三角洲前缘亚相,71,b.,水下天然堤微相,它是陆上天然堤的水下延伸部分,为水下分流河道两侧的砂脊,退潮时可部分地出露水面成为砂坪。,(,A,)岩性:沉积物为极细砂岩和粉砂岩;常具有少量的泥质夹层;砂岩粒度概率曲线为单段或两段型,基本上由单一的悬浮总体组成。,(,B,)沉积构造:波状层理为主,局部出现流水的、与波浪共同作用形成的复杂交错层理。,(,C,)化石:有时可见植物碎片。,亚相沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,(,2,)三角洲前缘亚相,72,c.,(分流)间湾微相,水下分流河道之间相对凹陷的海湾地区,与海相通。当三角洲向前推进时,在分流河道间形成一系列尖端指向陆地的楔形泥质沉积体,称为“泥楔”。,(,A,)岩性:以泥质沉积为主,含少量粉砂和细砂,砂质沉积物多是洪水期河水漫溢带来沉积的,常呈薄透镜体;,(,B,)沉积构造:泥岩发育水平层理,砂岩具有透镜状层理,可见浪成波痕及生物介壳和植物残体等,虫孔及生物搅动构造发育;,(,C,)层序:下部为前三角洲粘土沉积,向上变为富含有机质的沼泽沉积。,亚相沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,(,2,)三角洲前缘亚相,73,d.,(分流)河口砂坝微相,在分流河道入海口附近形成的砂质浅滩。海水的冲刷和簸选作用,使泥质沉积物被带走,砂质沉积物被保存下来,分流河口砂坝沉积物主要由分选好、纯净的细砂和粉砂组成。,(,A,)岩性:主要是砂岩及粉砂岩,分选磨圆都很好,缺乏泥质组分;,(,B,)沉积构造:槽状、楔状交错层理,小波痕交错层理,浪成交错层理,层面可见有波痕构造。有时可见气胀构造、泥火山或底辟构造;,(,C,)生物:化石稀少,偶有破碎介壳分布。,(,D,)砂体形态:在平面上多呈新月形,或与河口平行的伸长形,横剖面呈双凸的透镜状。,亚相沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,(,2,)三角洲前缘亚相,74,e.,河口砂坝微相,75,e.,河口砂坝微相,76,f.,远砂坝微相,远砂坝位于河口砂坝向海侧的前方,坡度向海缓缓倾斜,又称为末端砂坝,沉积物比河口砂坝细。,(,A,)岩性:主要为粉砂岩和少量泥岩;常形成泥质粉砂岩层。,(,B,)沉积构造:发育水平层理、砂纹交错层理、波状交错层理和波痕以及冲刷一充填构造。,(,C,)生物:可有底栖生物生活,含有生物化石及潜穴遗迹,生物扰动构造非常发育。,(,D,)砂体形态:多为延伸较远的层状,一般均分布在河口砂坝之下,前三角洲粘土沉积之上。远砂坝与河口砂坝沉积一起构成一个典型的、向上变粗的垂向层序,这是与河流相沉积层序的重要区别。,亚相沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,(,2,)三角洲前缘亚相,77,g.,前缘席状砂微相,河口砂坝、远砂坝受到波浪、潮汐和沿岸流强烈改造和再分布,并发生侧向迁移,呈席状或带状广泛分布于三角洲前缘,形成三角洲前缘席状砂体。,(,A,)岩性:细砂岩及粉砂岩,分选好,成熟度高,质纯,可成为很好的储集层;,(,B,)沉积构造:发育平行层理及砂纹层理;,(,C,)生物:化石稀少;,(,D,)砂体形态:砂层面积较大,层厚向岸加厚,向海逐渐变薄;,(,E,)是破坏性三角洲的沉积微相类型,在高建设性三角洲相中不发育。,亚相沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,(,2,)三角洲前缘亚相,78,h.,指状砂坝,指状砂坝是鸟足状三角洲最具特征的沉积体。,随着三角洲向海推进,一些分流河口砂坝亦不断增长,逐渐形成许多向海延伸很远的狭长砂体。砂体可一直伸展到前三角洲泥质沉积层之上。这些砂体极易深陷到松软的前三角洲泥中,从而砂体的厚度也不断加厚呈现双凸形。砂体厚可达,70m,,长,50km,,宽,7.5km,。由于前三角洲泥被压实,在指状砂坝砂体中可形成许多“泥底辟”和“泥火山”的侵入体。,亚相沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,(,2,)三角洲前缘亚相,79,前三角洲位于三角洲前缘的前方,是三角洲沉积最厚的地区。沉积物大部分是在浪基面以下深度范围内形成的,基本上不受浅水波浪的干扰。,(,1,)岩性:主要为暗色泥岩和粉砂质泥岩,可含少量细砂,有时可见海绿石等自生矿物,富含有机质;,(,2,)沉积构造:常发育水平层理及块状层理;,(,3,)生物:常见有广盐性的生物化石,如介形虫、瓣鳃类等。随着向海洋方向过渡,正常海相化石增多,生物潜穴及生物扰动构造发育;,(,4,)前三角洲暗色泥岩由于,富含有机质,,可以成为良好的烃源岩。,亚相沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,(,3,)前三角洲亚相,80,在发生进积作用的情况下,三角洲的垂向层序具有“海退”旋回的特点,从下向上岩性表现为从泥岩(页岩)向砂岩的过渡,具有典型的三层结构:,(,1,)下部:前三角洲和浅海环境沉积的暗色、富含有机质的泥岩;,(,2,)中部:以发育浅水、受海水扰动的三角洲前缘砂体为特征,具有典型的向上变浅变粗的沉积序列;,(,3,)上部:为夹有浅色分流河道砂体的大量暗色层(深灰色至黑色),为沼泽广泛发育的三角洲平原环境。,三角洲内部的平面相组合由陆向海依次为三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲三个单元。,河控三角洲平面相组合及垂向层序,三、正常三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,81,河控三角洲平面相组合及垂向层序,82,(,1,)由陆源碎屑岩组成,其中以砂岩为主;分选、磨圆好,成分成熟度高。,(,2,)具有过渡环境沉积的特征,处于陆海(陆湖)交界处,一侧为冲积平原,一侧为海相。,河控三角洲相的鉴别标志,三、正常三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,83,(,3,)垂向相序具有典型的三层结构,反映了三角洲沉积体的进积过程。,下部为浅海和前三角洲的泥岩,水平层理及被生物强烈扰动而均化的块状层理;,向上过渡为远砂坝、河口砂坝、席状砂等沉积的细砂和粉砂岩,发育各种交错层理;,上部为分流河道、天然堤、沼泽等形成的细砂岩、泥岩和煤等,槽状、板状交错层理与块状层理交替出现。反映从前三角洲到三角洲前缘再到三角洲平原水动力活动是从低能高能能量多变的特点。,河控三角洲相的鉴别标志,三、正常三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,84,(,4,)自下而上为正常浅海狭盐度生物半咸水生物淡水生物(以大量植物出现为特色)。在古代地层中,河控三角洲平原是最主要的聚煤环境。,(,5,)在平面上向海方向呈鸟足状,剖面上呈透镜状;横向变化复杂,只有从三度空间研究各相的关系和变化,才能正确地恢复三角洲体系的内部结构。,河控三角洲相的鉴别标志,三、正常三角洲沉积特征,1,、河控三角洲,85,浪控三角洲的平面形态呈鸟嘴状,故又称为鸟嘴状三角洲或尖头状三角洲。,水动力特点:海洋的波浪作用大于河流的作用,只有一条或两条主河道入海,分流河道少而小。河流输入泥砂量不多,而且被波浪作用改造、再分配,在河口两侧形成一系列平行于海岸的海滩、砂嘴、砂坝,并在它们的向陆一侧形成半封闭的潟湖和沼泽,仅在主河口区才有较多的砂质堆积,形成突出于河口的鸟嘴状形态。,浪控三角洲沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,2,、浪控、潮控三角洲,86,鸟嘴状三角洲,圣弗兰西斯科河,大 西 洋,三、正常三角洲沉积特征,2,、浪控、潮控三角洲,87,鸟嘴状三角洲,88,若波浪作用以及单向沿岸流作用增强,将会克服河流作用而导致河口偏移,甚至与海岸平行,建造成遮挡河口的直线型障壁砂坝,形成掩闭型鸟嘴状三角洲,非洲西海岸的塞内加尔三角洲即属于此类型。,浪控三角洲沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,2,、浪控、潮控三角洲,89,塞内加尔河三角洲,大 西 洋,90,(,1,)浪控三角洲平原的沉积特征类似于河控三角洲平原。,(,2,)波浪作用能使大多数供给三角洲前缘的沉积物发生再分配。河口砂坝的形成受到阻碍,三角洲前缘斜坡较陡,进积作用沿整个三角洲前缘发生。它的进积作用比河控三角洲前缘进积要慢。,浪控三角洲沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,2,、浪控、潮控三角洲,91,(,3,)沉积序列为,:,垂向层序通常为下细上粗的反旋回层序,但以具有浪蚀海滩脊序列为特征,顶部一般都出现三角洲平原的沼泽和分流河道沉积,以此区别于海岸的海滩脊沉积层序。,底部是含生物扰动的前三角洲,向上过渡为互层的泥、粉砂和砂的沉积,有波浪引起的冲刷构造、递变层理和交错层理,最后演变成具平行低角度层理的、分选好的高能海滩砂以及沼泽沉积,浪控三角洲沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,2,、浪控、潮控三角洲,92,河流注入三角港或其他形状的港湾,由于潮汐作用远大于河流作用,在港湾中堆积的泥砂受潮汐作用的强烈破坏和改造,仅形成小型三角洲;属于破坏性三角洲的一种类型。,常发育因潮汐作用而形成的呈裂指状散射且断续分布的潮汐砂坝。这一特征是区别其他类型三角洲的重要标志。,一般发育于中高潮差、低波浪能量、低沿岸流的盆地狭窄地区。,澳大利亚北部的巴布亚湾三角洲、中国的鸭绿江、辽河三角洲,越南的湄公河、缅甸的伊洛瓦底江三角洲属于此类型。,潮控三角洲沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,2,、浪控、潮控三角洲,93,(,1,)潮控三角洲平原分流河道的下游以潮流为主,而在分流间地区则以潮间坪沉积为特征。河道中主要底形是砂丘,在分流河道下游主要是平行于河道走向排列的线状砂脊。一般来说,这种砂脊长数千米,宽数百米,高几十米,反映了潮流对河流体系所供沉积物的搬运作用。,潮控三角洲沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,2,、浪控、潮控三角洲,94,潮控三角洲平原分流间地区包括泻湖、小型潮沟和潮间坪沉积。,在前缘斜坡沉积区,存在着许多从分流河口呈放射状分布的、长几公里的潮流砂脊,砂脊之间的潮道里有许多浅滩和河心岛。,(,2,)沉积构造:自下而上为砂岩潮道的槽状交错层理、生物扰动多的泥炭沼泽沉积或海岸障壁砂沉积。,潮控三角洲沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,2,、浪控、潮控三角洲,95,(,3,)垂向层序,下部主要是以潮汐砂脊为特征的三角洲前缘进积作用产生的向上变粗的层序,上部主要为三角洲平原的潮坪和潮道沉积,顶部常发育沼泽和分流河道沉积,以此区别于潮坪和河口湾沉积,潮控三角洲的垂向层序研究得很不够,目前仍处于资料积累阶段,尚未总结和归纳出一个比较成熟的理想垂向模式,上述层序仅是概括性的,潮控三角洲沉积特征,三、正常三角洲沉积特征,2,、浪控、潮控三角洲,96,Hotmes,(,1965,),,Mcgowen,(,1970,)将,扇三角洲,定义为:“由相邻高地进积到安静水体中的冲积扇”。,根据扇三角洲的影响因素,将其划分为:湖泊扇三角洲、波浪改造的扇三角洲和潮汐改造的扇三角洲。,本质讲,扇三角洲的陆上部分属于近山口的冲积扇环境。扇三角洲平原与正常三角洲平原差别较大。,中国东部断陷湖盆中常常发育规模不等的湖泊扇三角洲。扇三角洲由扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲组成。,四、扇三角洲沉积特征,97,98,云南洱海,扇三角洲,99,Canada Banff national Park,100,地形条件,:临近山区的盆地边缘,高差变化大,,坡度陡,是扇三角洲发育的最有利和最基本的条件。,构造条件,:扇三角洲往往形成在盆地断陷边界地带,多发育在活动的构造区,常与同沉积期大型断裂带相伴。从大地构造背景来看,沿大陆碰撞海岸、岛弧碰撞海岸以及克拉通内部的裂谷盆地或其它断陷盆地的岸边对扇三角洲发育最为有利。,气候条件,:在不同的气候区有不同类型的扇三角洲形成。,干旱半干旱地区多发育旱地扇三角洲(如死海西岸扇三角洲)。,潮湿的热带和温带地区易形成湿地扇三角洲和辫状河三角洲(如牙买加的耶拉斯三角洲)。,在寒冷潮湿的冰水冲积平原有利于辫状河三角洲的发育(如阿拉斯加科珀河扇三角洲)。,四、扇三角洲沉积特征,1,、扇三角洲的发育条件,101,扇三角洲的主要形成条件:,临近物源区、构造作用强,,地形坡度大、沉积作用较强,四、扇三角洲沉积特征,1,、扇三角洲的发育条件,102,扇三角洲平原的分流河道具有一般辫状河流的沉积特征。,(,1,)岩性:主要为厚层碎屑支撑的砾岩、砾状砂岩,泥质胶结,岩屑含量可达,45,;,(,2,)结构:成熟度低,分选差至中等,无递变或具正递变层理,砾石次棱角至次圆状;,(,3,)沉积构造:底部具有冲刷面和滞留砾石、泥砾沉积,一般呈块状,向上粒度变细,相应出现大型交错层理、小型交错层理、波状层理、包卷层理以及顶部的水平层理;,(,4,)生物:化石少见,仅在顶部泥岩中偶见植物根系或虫孔。,分流河道,四、扇三角洲沉积特征,2,、扇三角洲平原沉积特征,103,漫滩沼泽位于分流河道间或单个扇体之间的低洼地区。,(,1,)由于扇三角洲主要发育于气候干燥的地区,因而漫滩沼泽发育不全,面积较小;,(,2,)沉积物较细,一般为粉砂、粘土及细砂的薄互层;,(,3,)沉积物呈块状或水平纹层状,夹少量交错层理和干裂构造,常见植物根系和生物扰动构造,个别地方见有石膏、盐类沉积。由于受洪泛影响,见有较粗的砂岩透镜体。,(,4,)断陷湖盆中,入湖的冲积扇在湖盆陡岸呈裙边状分布。,漫滩沼泽,四、扇三角洲沉积特征,2,、扇三角洲平原沉积特征,104,由含砾砂岩和砂岩构成;,分选中等。粒度概率图由悬浮、跳跃、滚动三个次总体组成。,C-M,图也反映了牵引流的特征;,以小型交错层理为主,有时出现脉状层理及水平层理;,化石较少,主要是浅水介形虫及淡水轮藻;,自然电位曲线呈顶底突变的箱形及钟形;,整个砂体呈长条状分布,横向剖面呈透镜状且很快尖灭;,垂向层序结构特征与陆上分流河道相似,但砂岩颜色变暗。,水下分流河道,四、扇三角洲沉积特征,3,、扇三角洲前缘沉积特征,105,位于水下分流河道的两侧;,互层的灰色、浅灰色细砂岩、粉砂岩及灰绿色泥岩组成;可见鲕粒,主要是表鲕。在反韵律的单层中,由下而上分选变好,表鲕含量增加;,粒度概率图中跳跃总体常由两个斜率不同的次总体组;,发育水平层理、波状层理、透镜状层理以及压扁层理、包卷层理。此相的重要特征是生物扰动程度较高,有较多的生物潜穴。同时,受波浪的改造作用较明显;,螺类化石较丰富。,水下分流河道间沉积,四、扇三角洲沉积特征,3,、扇三角洲前缘沉积特征,106,位于水下分流河道的前方;与正常三角洲河口砂坝相比,扇三角洲河口砂坝的沉积规模较小,但含砂量高;,分选较好的粉砂,-,中砂为主,沉积粒序主要显示反韵律;,沉积构造:小型交错层理、平行层理。粉砂质泥岩中,可见滑动作用形成的变形层理以及生物扰动构造。,粒度概率图:跳跃总体由两个斜率不同的次总体构成,反映河流和湖泊水流的双重作用;,自然电位曲线反映了粒度反韵律特征,显示漏斗形、顶底渐变的箱形;,河口砂坝整体呈底平顶凸或双凸的透镜状。,河口砂坝,四、扇三角洲沉积特征,3,、扇三角洲前缘沉积特征,107,位于河口砂坝的侧方或前方,紧临前三角洲。当波浪和沿岸流作用增强时,水下分流河道或河口砂坝沉积物受到改造并重新分布。,(,A,)岩性:细砂岩和粉砂岩;沉积物:成熟度较高;,(,B,)结构:岩性较细,分选好,概率图中的跳跃总体含量高达,80,90,,滚动组分含量少;可显示反韵律的粒序;,(,C,)沉积构造:波状层理、变形层理;,(,D,)砂体形态:分布广而薄的席状砂体;,前缘席状砂,四、扇三角洲沉积特征,3,、扇三角洲前缘沉积特征,108,(,1,)岩性:由互层状灰绿色、灰黑色泥岩、泥质粉砂岩、钙质页岩、油页岩组成;,(,2,)沉积构造:发育水平层理,常见粉砂质透镜体夹层;,(,3,)生物:含较丰富的介形虫、鱼类化石;,四、扇三角洲沉积特征,4,、前扇三角洲沉积特征,109,(,1,)岩性:粒度粗,分选差,砂岩和砂砾岩;,(,2,)沉积构造:(进积),自下而上水动力变强,粒度由细变粗,具
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