沉積學(xué)與層序地層學(xué)6章(碎屑巖沉積相)ppt課件

第六章碎屑巖沉積相Sedimentaryfaciesofclasticrocks 第一節(jié)沉積相的概念及分類 ConceptionandClassificationofSedimentaryFacies 一 沉積環(huán)境 SedimentaryEnviroment 自然地理環(huán)境 地球表面劃分出的不同的地理景觀單位 如山脈 河流 湖泊 沙漠 海洋等 沉積環(huán)境 物質(zhì)沉積時(shí)的自然地理環(huán)境 是一個(gè)發(fā)生沉積作用的 具有獨(dú)特的物理 化學(xué)和生物特征的地貌單元 并以此與相鄰的地區(qū)相區(qū)別 一 沉積相的概念 物理要素 溫度 壓力 引力 重力等 以及由此引起的風(fēng) 波浪 潮汐 水流 海流 風(fēng)暴流 冰川 沉積物流等和它們的作用強(qiáng)度 方向 變化梯度和降雨量 降雪量等 化學(xué)要素 匯集區(qū)巖石的地球化學(xué)性質(zhì) 沉積介質(zhì)的地球化學(xué)性質(zhì) pH值 Eh值 溶解度 化學(xué)平衡程度 生物化學(xué)作用等 生物要素 包括動(dòng)物和植物兩類生物作用 二 沉積相 SedimentaryFacies 相是沉積環(huán)境的物質(zhì)表現(xiàn) 在一定的環(huán)境中進(jìn)行著一定的沉積作用 形成一定的沉積組合 環(huán)境是原因 相是結(jié)果 相包含沉積環(huán)境 條件 和沉積特征 產(chǎn)物 不等同于環(huán)境 也不同于地層 環(huán)境與相的關(guān)系 據(jù)Selley 1976年 1985年修改 沉積相 沉積環(huán)境及其在該環(huán)境中形成的沉積巖 物 特征的綜合 沉積巖特征 巖性特征 顏色 成分 結(jié)構(gòu) 構(gòu)造 巖石類型及其組合 古生物特征 種屬 生態(tài) 地球化學(xué)特征等 沉積環(huán)境與沉積巖特征的關(guān)系 沉積環(huán)境是沉積巖特征形成的決定因素沉積巖特征是沉積環(huán)境變化的必然結(jié)果 其他相的概念 巖相 生物相 巖相古地理 三 相序遞變規(guī)律 沃爾索相律 相序連續(xù)性原理 相序遞變規(guī)律 橫向上成因相近且緊密相鄰而發(fā)育著的相 才能在垂向上依次疊覆出現(xiàn)而沒有間斷 相序遞變規(guī)律的實(shí)際意義 四 沉積相模式 SedimentaryFaciesModel 沉積相模式 以相序遞變規(guī)律為基礎(chǔ) 以現(xiàn)代沉積環(huán)境和沉積物理特征的研究為依據(jù) 從大量的研究實(shí)例中 對(duì)沉積相的發(fā)育的演化加以高度的概括 歸納出帶有普遍意義的沉積相的空間組合形式 Potter和Pettjohn 1963 認(rèn)為 沉積模式實(shí)質(zhì)上是描述了再現(xiàn)的沉積作用的面貌 R Walker 1978 認(rèn)為沉積相模式 刪去了其地方性的細(xì)節(jié) 而保留其純粹本質(zhì)上的東西 是對(duì)沉積特征的一種全面的概括 劉寶珺等 1985 認(rèn)為相模式的概括包括兩個(gè)方面 一是其特征的概括 二是對(duì)其形成機(jī)理的概括 因此 模式具有解釋性 標(biāo)準(zhǔn)相模式的作用 1 比較 它必須起到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的作用 2 觀察 它必須起到提綱和指南的作用 3 新區(qū) 它必須起到預(yù)測的作用 4 環(huán)境或水動(dòng)力學(xué)解釋 它必須起一個(gè)基礎(chǔ)的作用 相模式的表現(xiàn)形式 直觀模式 visualmodel 事實(shí)模式 actualmodel 靜態(tài)模式 staticmodel 動(dòng)態(tài)模式 dynamicmodel 比擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?scaledmodel 數(shù)學(xué)模式 mathematicalmodel 五 沉積體系 DepositionalSystem 沉積體系 成因上相關(guān)的沉積環(huán)境和沉積體的組合 即受同一物源和同一水動(dòng)力系統(tǒng)控制的 成因上有內(nèi)在聯(lián)系的沉積體或沉積相在空間上有規(guī)律的組合 其基本單元是相 主要的碎屑沉積體系 Fisher和Brown 1972 河流體系三角洲體系障壁壩 海岸平原體系瀉湖 海灣 河口灣和潮坪體系大陸和克拉通內(nèi)陸架體系大陸和克拉通內(nèi)斜坡和盆地體系風(fēng)成體系湖泊體系沖積扇和扇三角洲體系 二 沉積相的分類 ClassificationofSedimentaryFacies 一 概述 沖積扇 AlluvialFan 發(fā)育在山谷出口處 主要由暫時(shí)性洪水水流形成 范圍局限 形狀近似于圓錐狀的山麓粗碎屑堆積物 地貌學(xué)和第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)界將其稱為洪積扇 第二節(jié)山麓 洪積相 Piedmont pluvialfacies 特征之一 由山谷口向盆地方向呈放射狀散開 平面上呈錐形 朵狀或扇形 縱剖面上呈下凹透鏡狀或楔形 橫剖面為上凸透鏡狀 一 河流的分類 第三節(jié)河流相 FluvialFacies 1 按照地形及坡降 山區(qū)河流 平原河流 2 按照發(fā)育階段 幼年期 壯年期 老年期河流 3 按照分叉參數(shù)和彎曲度 平直河 蛇曲河 辮狀河 網(wǎng)狀河 分叉參數(shù) 在每個(gè)平均蛇曲波長中河道沙壩的數(shù)目 單河道 1 多河道 1 彎曲度 河道長度與河谷長度之比 低彎度河 1 5或1 3 高彎度河 1 5 4 按照構(gòu)形要素分為12種模式 Miall 5 按照結(jié)構(gòu) 成因分類 于興河 2002 1 單河道 高彎度 1 5 寬 深 40 較穩(wěn)定 2 曲流河 MeanderingRiver 2 一般發(fā)育于中下游平原地區(qū) 3 坡度較緩 流量穩(wěn)定 搬運(yùn)方式以懸浮和混合負(fù)載為主 沉積物以較細(xì)的泥 砂為主 5 典型亞相有牛軛湖 邊灘 天然堤 決口扇 泛濫平原 4 凹岸侵蝕 凸岸加積 側(cè)向遷移形成二元結(jié)構(gòu) 3 辮狀河 BraidedRiver 1 多河道 低彎度 1 5 寬 深 40 不穩(wěn)定 2 一般發(fā)育于上游 山區(qū)或沖積扇上 3 坡降大 流量不穩(wěn)定 搬運(yùn)方式以底負(fù)載為主 沉積物以較粗 4 心灘為典型亞相 天然堤和決口扇不發(fā)育 4 網(wǎng)狀河 AnastomosingRiver 1 多河道 高彎度 1 5 窄而深 穩(wěn)定 2 一般發(fā)育于河流中下游 3 坡降小 流量穩(wěn)定 搬運(yùn)方式以懸浮負(fù)載為主 4 沖積島 泛濫平原或濕地為典型亞相 由細(xì)粒物質(zhì)河泥炭組成 占據(jù)了60 90 的地區(qū) 三 曲流河的沉積模式 1 亞相類型及其特征 1 河床亞相 河床 河谷中經(jīng)常流水的部分 河床滯留微相 河床滯留沉積是河流流量最高時(shí)短距離搬運(yùn)的產(chǎn)物 以礫石級(jí)粗碎屑為主 砂和粉砂極少 這些物質(zhì)集中堆積形成不連續(xù)透鏡體 邊灘微相 邊灘沉積是河流側(cè)向遷移和沉積物側(cè)向加積的產(chǎn)物 以低成熟度的砂巖為主 不穩(wěn)定組分多 長石含量高 自下而上呈現(xiàn)由粗變細(xì)的正韻律 三角洲前積層上粗下細(xì) 曲流河邊灘下粗上細(xì) 2 堤岸亞相 側(cè)蝕作用使凹岸天然堤難以保存 古天然堤呈面狀分布于邊灘之上 主要為砂巖 粉砂巖 泥巖 比邊灘細(xì) 比河漫灘粗 見干裂 雨痕 根跡等暴露構(gòu)造 天然堤微相 決口扇微相 主要巖性為細(xì)砂巖 粉砂巖 粒度比天然堤稍粗 具小型交錯(cuò)層理 波狀層理及水平層理 沖蝕與沖天構(gòu)造常見 橫剖面呈透鏡狀 3 河漫亞相 河漫灘微相 以粉砂巖為主 也含粘土巖垂向上有向上變細(xì)的趨勢波狀層理和斜波狀層理為主 也見水平層理干裂 雨痕等暴露構(gòu)造常見 河漫湖泊微相 以粘土為主 有粉砂出現(xiàn) 見薄水平紋層 泥裂 干縮裂縫 潮濕區(qū)生物化石常見 干旱區(qū)可形成鹽湖 河漫沼澤微相 由潮濕區(qū)河漫湖泊發(fā)展而來 沉積特征與河漫湖泊類似 只是泥炭沉積較多 4 牛軛湖亞相 a 曲頸取直 截彎取直 b 串溝取直 2 垂向沉積層序 四 辮狀河的沉積模式 游蕩性河流天然堤 決口扇 泛濫平原不發(fā)育邊灘和牛軛湖不發(fā)育 與曲流河的區(qū)別典型亞相為心灘 F 波狀交錯(cuò)層 水平層理 薄的粉砂巖及泥巖 E 小型槽狀交錯(cuò)層理 細(xì)砂巖 D 小型板狀交錯(cuò)層理 細(xì)砂巖 C 大型板狀交錯(cuò)層理 中 粗砂巖 B 大型槽狀交錯(cuò)層理 粗砂巖 A 不清晰的大型槽狀交錯(cuò)層理 含礫粗砂巖 SS 底部為沖刷面 之上為滯留礫巖 辮狀河垂向?qū)有虿煌谇骱又?二元結(jié)構(gòu)的底層沉積發(fā)育良好 厚度大 頂層沉積不發(fā)育或厚度小 底層沉積粒度粗 砂礫巖發(fā)育 河道頻繁遷移形成了各種層理類型 如塊狀或不明顯的平行層理 巨型槽狀交錯(cuò)層理 單組大型板狀交錯(cuò)層理等 心灘 五 網(wǎng)狀河的沉積模式 六 河流沉積組合 七 古代河流的主要鑒別標(biāo)志 1 巖石類型及成分 以砂巖和粉砂巖為主 成分成熟度低 礫巖多為復(fù)成分礫巖 砂巖以長石砂巖 巖屑砂巖為主 以泥質(zhì)膠結(jié)為主 少量為鈣 鐵質(zhì)膠結(jié) 2 結(jié)構(gòu)構(gòu)造 以砂 粉砂狀結(jié)構(gòu)為主 分選差至中等 層理發(fā)育 以板狀和大型槽狀交錯(cuò)層理為特征 礫石呈疊瓦狀排列 扁平面傾向上游 層理及礫石傾角約為10 30 底部常具沖刷構(gòu)造 并常含泥礫及下伏地層的礫石 3 生物化石 一般無動(dòng)物化石 可有植物碎片及硅化木等 4 剖面結(jié)構(gòu)及砂體形態(tài) 自下而上表現(xiàn)出下粗上細(xì)的間斷性正韻律或正旋回 每個(gè)旋回底部發(fā)育有明顯的底沖刷現(xiàn)象 辮狀河相 砂巖分布較廣 主要由大型槽狀交錯(cuò)層理砂巖等組成 缺乏粉砂 泥質(zhì)層 曲流河相 曲河流具有完整的 二元結(jié)構(gòu) 主要由槽狀 板狀交錯(cuò)層理砂巖和波紋交錯(cuò)層理粉細(xì)砂巖 泥巖等組成 有明顯的向上層理變薄 巖性變細(xì)的特征 在剖面上 呈上平下凸的透鏡狀或板狀嵌于四周河漫泥質(zhì)沉積之中 交錯(cuò)層理 5 測井曲線形態(tài) 具有正韻律 底部滯留層與下覆層呈突變關(guān)系 八 河流沉積與油氣的關(guān)系 儲(chǔ)量接近一半巖性油氣藏儲(chǔ)集層生油 本節(jié)要點(diǎn) 按照分叉參數(shù)和彎曲度進(jìn)行河流分類曲流河的亞相劃分 各亞相的沉積特征 重點(diǎn) 比較辮狀河 曲流河 網(wǎng)狀河的基本特征 重點(diǎn) 古代河流的鑒別特征 第四節(jié)湖泊相 LacustrineFacies 湖泊 lacus 是大陸上地形相對(duì)低洼和流水匯集的地域 湖泊攔截了由河流搬運(yùn)的大量沉積物 是陸上沉積物堆積的重要場所 同時(shí)也是化學(xué)沉淀的主要場所 一 湖泊環(huán)境的一般特點(diǎn) 1 水動(dòng)力特征 波浪 岸流作用 與海洋相比 缺乏潮汐作用 2 物理化學(xué)條件 湖水的溫度分層現(xiàn)象湖水的含鹽度變化較大 1 25 湖水中的化學(xué)成分變化較大 3 生物學(xué)特征 淡水湖泊中常發(fā)育良好的淡水生物群 二 湖泊的分類 湖泊的鹽度分類 成因分類 構(gòu)造湖泊 河成湖泊 火山湖泊 巖溶湖泊 冰川湖泊 斷陷型湖泊 坳陷型湖泊 前陸型湖泊 火山湖泊 冰川湖泊 根據(jù)氣候 地理環(huán)境 沉積物類型及其供應(yīng)充分程度分類 Kucal 1971 按照構(gòu)造性質(zhì) 湖水鹽度和地理位置分類 吳崇筠 1993 三 陸源碎屑湖泊的沉積模式和亞相類型 1 湖成三角洲亞相 湖成三角洲 在河流入湖的河口處 流速降低 水流攜帶的沉積物便在河口處堆積下來 形成平面上呈三角形或舌狀 剖面上呈透鏡狀的沉積體 在湖泊沉積體中 湖成三角洲的砂體最為發(fā)育 以砂巖和粉砂巖為主 與湖泊沉積的其他類型砂體相比 面積和厚度大 向湖盆延伸遠(yuǎn) 是油氣聚集的良好場所 湖成三角洲形成過程中河流起主導(dǎo)作用 湖成三角洲的另一種特殊類型為扇三角洲 霍爾姆斯 Holmes 1965 和梅戈溫 Megowen 1970 認(rèn)為扇三角洲是從鄰近高地推進(jìn)到海 湖等穩(wěn)定水體中的沖積扇 吳崇筠認(rèn)為扇三角洲系指鄰近山地的沖積扇推進(jìn)到湖中濱 淺湖地區(qū)形成的扇狀砂體 2 濱湖亞相 距岸近 形成粗碎屑沉積 地形 砂灘 礫灘 泥灘 水動(dòng)力復(fù)雜 擊岸浪和回流沖刷 淘洗對(duì)沉積物改造強(qiáng)烈 水位淺 時(shí)而露出時(shí)而淹沒 氧化作用強(qiáng)烈 沉積環(huán)境特征 沉積物 礫 砂 泥 泥炭 結(jié)構(gòu)與構(gòu)造 礫石層呈疊瓦狀排列 最大扁平面向湖傾 最長軸多平行于岸線砂質(zhì)主要為石英 長石及一些重礦物 分選 磨圓較好 交錯(cuò)層理 波痕發(fā)育 可見化石碎屑 介殼灘 潛穴等泥質(zhì)和泥炭沉積中見水平層理 粉砂層具小波痕層理泥裂 雨痕 動(dòng)物足跡等暴露構(gòu)造常見 3 淺湖亞相 始終位于水下 水動(dòng)力主要是波浪和湖流 水體循環(huán)良好 氧氣充足 透光性好 生物繁盛 沉積環(huán)境特征 沉積物 以粘土巖和粉砂巖為主 可夾少量化學(xué)巖薄層或透鏡體 物源充分時(shí)可出現(xiàn)細(xì)砂巖 砂巖膠結(jié)物以泥質(zhì) 鈣質(zhì)為主 結(jié)構(gòu)與構(gòu)造 分選性和磨圓度較好以水平層理 波狀層理為主 水動(dòng)力較強(qiáng)時(shí)可出現(xiàn)小型交錯(cuò)層理 砂泥層交錯(cuò)沉積時(shí)可出現(xiàn)透鏡狀層理 有時(shí)可見對(duì)稱的浪成波痕 生物化石 生物化石豐富 保存完好 以薄殼的腹足 雙殼類等底棲生物為主 也見介形蟲 魚類等 少見弱還原條件下自生礦物 若湖底地形平緩 砂質(zhì)供應(yīng)充分 在寬闊的淺湖地帶可形成具席狀展布的砂質(zhì)淺灘或局部砂質(zhì)堆積加厚的砂壩沉積 砂質(zhì)灘 生物灘 鮞粒灘 位于湖岸線拐彎處的灘壩 水下古隆起處灘壩 三角洲側(cè)緣的灘壩 開闊淺湖地區(qū)的灘壩 近岸處的波浪強(qiáng)度大 將粗碎屑向湖心搬運(yùn) 一旦遠(yuǎn)離湖岸 波浪強(qiáng)度減弱 無法搬運(yùn)粗碎屑 使其沉積下來形成沙壩 濱湖和淺湖往往難以分開而合稱濱淺湖亞相 砂泥頻繁互層 砂泥分異較好 成層性明顯 巖性和厚度的側(cè)向變化快 連續(xù)性差 4 半深湖亞相 沉積環(huán)境 位于波基面以下水體較深部位 地處乏氧的弱還原 還原環(huán)境 主要受湖流作用影響 波浪作用難以影響沉積物表面 巖性 以粘土巖為主 常具有粉砂巖 化學(xué)巖的薄夾層或透鏡體 構(gòu)造 水平層理為主 間有細(xì)波狀層理 生物 化石較豐富 浮游生物為主 保存較好 底棲生物不發(fā)育 自生礦物 可見菱鐵礦和黃鐵礦等 5 深湖亞相 沉積環(huán)境 位于湖盆中水體最深部位 水體安靜 地處乏氧的還原環(huán)境 底棲生物不能生存 巖性 巖性粒度細(xì) 顏色深 有機(jī)質(zhì)含量高 以純泥巖 頁巖為主 亦有灰?guī)r 泥灰?guī)r 油頁巖 構(gòu)造 主要為水平層理和細(xì)水平紋層 生物 無底棲生物 常見介形石等浮游生物化石 保存完好 自生礦物 黃鐵礦是常見的自生礦物 多呈分散狀分布于粘土巖中 分布 巖性橫向分布穩(wěn)定 垂向上常具連續(xù)的完整韻律 沉積厚度大 6 湖灣亞相 在濱 淺湖地區(qū) 由于砂嘴 砂壩 水下隆起的障壁遮擋作用 使近岸水體受到限制而形成半封閉的湖灣 沉積環(huán)境 湖灣內(nèi)水體淺而安靜 巖性 主要為暗色粉砂質(zhì)泥頁巖 中夾薄層白云巖或油頁巖 溫濕氣候下可形成沼澤 發(fā)育炭質(zhì)頁巖和薄煤層 構(gòu)造 泥質(zhì)湖灣中水平層理 季節(jié)性韻律層理 塊狀層理發(fā)育 可見泥裂 雨痕 生物潛穴等 有間歇性物源注入時(shí) 可形成一些正韻律砂體 發(fā)育粒序?qū)永?平行層理 浪成小型沙紋層理等 生物 可見少量特殊的淺水生物 田螺 土星介 輪藻等 7 湖泊重力流亞相 湖泊重力流沉積的形態(tài)呈扇狀 形成所謂 湖底扇 或 深水濁積扇 也可呈層狀展布或沿深水區(qū)溝谷 斷凹形成重力流水道的長形堆積體 洪水型重力流滑動(dòng)滑塌型重力流 四 陸源碎屑湖泊沉積相組合 1 沉積相的平面組合 湖泊是流水匯集的地帶 故在平面上它總是與河流相沉積共生 并為河流相沉積所包圍 從盆地邊緣至湖盆中央 沉積相序大致依次為沖積扇 河流 湖成三角洲 濱淺湖 半深湖 深湖和重力流 2 沉積相的垂向組合 湖泊沉積的垂向組合受地殼升降運(yùn)動(dòng)控制 湖泊發(fā)展的總趨勢 在多數(shù)情況下都是以退縮 充填而告終 因此 湖泊相的垂向組合 往往是以較深湖或深湖亞相開始 向上遞變?yōu)闉I湖和河流相沉積 構(gòu)成下細(xì)上粗的反旋回垂向?qū)有?坳陷湖盆深陷擴(kuò)張期砂體展布示意圖 據(jù)吳崇筠 1994 斷陷型湖泊收縮期沉積相示意圖 據(jù)吳崇筠等 1993 坳陷湖盆抬升收縮期砂體展布示意圖 據(jù)吳崇筠 1994 五 陸源碎屑湖泊相的鑒別標(biāo)志 1 巖石類型以粘土巖 砂巖和粉砂巖為主 礫巖少見 也可出現(xiàn)化學(xué)巖和生物化學(xué)巖 但分布較為局限 2 沉積構(gòu)造層理發(fā)育 以水平層理最為發(fā)育 可有較發(fā)育的波痕 泥裂 雨痕 攪混構(gòu)造亦常見到 3 生物化石常見的生物種類有介形蟲 雙殼類 腹足類 藻類等 陸生植物的根 干 葉 孢子花粉等大量出現(xiàn) 4 垂向?qū)有蚨嘁娚詈翞I湖的下細(xì)上粗反旋回層序 5 分布范圍及沉積厚度分布范圍比河流相大 比海相小 相帶 巖性和厚度大致呈環(huán)帶狀分布 巖性和厚度橫向變化比河流相穩(wěn)定 比海相差 六 陸源碎屑湖泊相與油氣的關(guān)系 碎屑湖泊相常具有油氣生成和儲(chǔ)集的良好條件 目前我國發(fā)現(xiàn)的絕大多數(shù)油氣田 如大慶 勝利 遼河 大港 中原 南陽 江蘇 江漢等油田都分布在碎屑湖泊相沉積中 深湖和半深湖亞相水體深 地處還原或弱還原環(huán)境 適于有機(jī)質(zhì)的保存和向石油的轉(zhuǎn)化 是良好的生油環(huán)境 在這種環(huán)境中形成的暗色粘土巖可成為良好的生油巖 碎屑湖泊沉積中發(fā)育各種類型的砂體 如三角洲砂體 深水濁積扇砂體 濱淺湖灘壩砂體等 具分布廣 厚度大 近油源 粒度適中 生儲(chǔ)蓋組合配套等特點(diǎn) 是油氣儲(chǔ)集的良好場所 湖泊砂體類型 湖泊砂體類型 在湖泊的演過程中 湖泊下陷擴(kuò)張期 湖盆大幅度持續(xù)穩(wěn)定下沉 有利于深湖 半深湖亞相的發(fā)育 湖盆的抬升和收縮 有利于三角洲 濱淺湖灘壩等儲(chǔ)油砂體的形成 湖泊發(fā)育的多旋回性 導(dǎo)致垂向剖面上可出現(xiàn)多個(gè)生儲(chǔ)蓋組合 第五節(jié)海相組 Marinefaciesset 1 海水的物理化學(xué)條件 溫度 現(xiàn)代海洋表面溫度范圍為 18 28 大陸溫度 60 80 大洋深處溫度不超過2 3 壓力 海表1atm 海洋深部1000atm 一 海洋沉積環(huán)境的特點(diǎn) 一 海相組概述 pH值 介于7 26 8 40 一般為8左右 屬弱堿性介質(zhì) 大陸水體主要為酸性 鐵離子在淡水中溶解 在海水中沉淀 受pH值影響 Eh值 主要受含氧量 水體深淺 控制 含鹽度 平均3 5 溶解了80多種元素所組成的鹽類 主要為氯化物 其次為硫酸鹽 少量碳酸鹽及其他鹽類 密度 海水的密度高于大陸水體 含鹽 2 海洋的水動(dòng)力狀況 水動(dòng)力作用 波浪 潮汐 海流 波浪規(guī)模巨大 是海洋中產(chǎn)生侵蝕 搬運(yùn) 沉積作用的主要?jiǎng)恿?對(duì)海岸附近不同地帶沉積物的作用不同 潮位 潮汐引起海面水位的垂直升降 潮流 潮汐引起海面水位的水平移動(dòng) 潮位的升降擴(kuò)大了波浪對(duì)海岸作用的寬度和范圍 并形成潮間帶沉積環(huán)境 潮流對(duì)海底沉積物的改造 搬運(yùn) 堆積起到重要作用 潮汐的形成 月球吸引 海流 由地球重力場或海水溫度 鹽度分布不均產(chǎn)生密度梯度而引起的海水流動(dòng) 如上升洋流 等深流 內(nèi)潮汐流等 根據(jù)海洋深部水體的年齡發(fā)現(xiàn) 大洋表層和深層流相互聯(lián)系 好比一個(gè) 傳送帶 北大西洋的海水遇冷 沉到深處 冷水在大西底南移 穿越印度洋與太平洋 形成底層的冷水洋流 表層溫暖的海流從太平洋和印度洋流向北大西洋 3 海底地形與海水深度 大陸坡是陸棚之外向大洋傾斜的部分 陸坡下部稱陸隆 陸棚 陸坡 陸隆合稱為大陸邊緣 陸棚又稱大陸架 平均坡度0 1 絕大部分水深在200m以內(nèi) 平均133m 大洋盆地占全部海洋面積的2 3 它包括深海盆地 海嶺 海峰 火山脊等 二 海相組的劃分 海相組 濱海相 淺海陸棚相 半深海相 深海相 無障壁海岸相 有障壁海岸相 三 海相組沉積的一般特征 1 巖石類型 巖石類型極為多樣 如礫巖 砂巖 粉砂巖 粘土巖 碳酸鹽巖等 厚度大 分布廣 巖性穩(wěn)定 成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟高 2 沉積構(gòu)造 發(fā)育各種類型的層理 波痕 雨痕 泥裂等 常發(fā)育有生物遺跡或遺跡化石 3 自生礦物 海綠石 形成于弱堿性 弱還原 鹽度正常的環(huán)境 水深20 2000m 以30 200m最佳 水溫一般為15 20 鮞綠泥石 形成水溫高于20 水深 60m 自生磷灰石 形成水深30 300m 4 生物化石 生活環(huán)境 鹽度 水深 狹鹽性生物 耐鹽度有限的生物 廣鹽性生物 耐鹽度廣泛的生物 生活方式 底棲 游泳 浮游 海洋中生物的分布與海水深度有密切關(guān)系 二 無障壁海岸相 CoastFacieswithoutBarrier 海相組 濱海相 淺海陸棚相 半深海相 深海相 無障壁海岸相 有障壁海岸相 障壁型海岸由于沿岸的海中存在著一種障壁的地形 如砂壩 灘 礁等 使得近岸的海與大洋隔絕或半隔絕 致使海水處于局限流通或半局限流通的狀況 這種海岸又稱為堡島海岸 具有這種海岸的海盆稱為障壁海盆 這種海中波浪作用不明顯 主要是受潮汐作用的影響 無障壁型海岸與大洋的連通性好 海岸受較明顯的波浪及沿岸流的作用 海水可以進(jìn)行充分的流通和循環(huán) 又稱為廣海型海岸及大陸海岸 具有這種海岸的海盆又稱為陸緣海 無障壁海岸 高能海岸 砂質(zhì)或礫質(zhì) 低能海岸 粉砂淤泥質(zhì) 一 海岸水動(dòng)力學(xué)及搬運(yùn)沉積特點(diǎn) 波浪是控制海岸水動(dòng)力學(xué)特征和海岸發(fā)育狀況的主要因素 規(guī)模 風(fēng)的吹程大 故海浪的波長較大 一般為40 80m 波基面大致在20 40m 水動(dòng)力 波浪 潮汐 沿岸流 波浪運(yùn)動(dòng)可以分為垂直海岸和平行海岸兩種 前者常稱為橫浪 后者常稱為縱浪 正常波浪推向海岸時(shí) 波浪因與海底摩擦?xí)l(fā)生形變和破碎 出現(xiàn)分帶 起浪帶 屬正常波浪 水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡呈圓形 如不考慮重力作用 這時(shí)波浪對(duì)沉積物并不產(chǎn)生位移搬運(yùn) 破浪帶 波浪由形變而發(fā)生破碎 碎浪帶 破碎的波浪繼續(xù)向前推進(jìn) 振蕩波逐漸變成平移波 沖洗帶 海水成為一般水流沖向?yàn)┟?隨著波浪的破碎 可以導(dǎo)致海水向岸方向和離岸方向流動(dòng) 引起沉積物的向岸及離岸搬運(yùn) 結(jié)合重力作用 總的趨勢是離岸搬運(yùn) 當(dāng)波浪波脊斜交海岸時(shí) 會(huì)產(chǎn)生沿岸流 就可引起沉積物的沿岸搬運(yùn) 濱岸環(huán)境中 波浪作用對(duì)碎屑物質(zhì)的搬運(yùn)方式和粒度分布起著明顯的控制作用 二 亞相類型及其特征 無障壁海岸相的沉積環(huán)境是無障壁島遮擋 海水循環(huán)良好的開闊海岸地帶 按海岸水動(dòng)力狀況和沉積物類型 可分為砂質(zhì)或礫質(zhì)高能海岸及粉砂淤泥質(zhì)低能海岸 濱岸相 砂質(zhì)高能 海岸沙丘亞相 后濱亞相 前濱亞相 近濱亞相 高能海岸環(huán)境以砂質(zhì)類型居多 按照地貌特點(diǎn) 可劃分為四個(gè)次級(jí)環(huán)境 低能海岸帶 以潮流作用為主 為粉砂淤泥質(zhì)海岸 海岸坡度平緩 具有較寬闊的潮間帶 潮灘 缺失后濱帶 1 海岸沙丘亞相 coastaldunesub facies 位于潮上帶的向陸一側(cè) 即特大風(fēng)暴時(shí)潮水所到達(dá)的最高水位 分海岸沙丘 海灘脊 砂崗等沉積單元 海岸沙丘系由波浪作用從近濱搬運(yùn)至前濱和后濱而處于海平面之上的海岸砂 再經(jīng)風(fēng)的吹揚(yáng)改造而成 常呈長脊?fàn)罨蛐略滦?寬可達(dá)數(shù)公里 具大型槽狀交錯(cuò)層理 細(xì)層傾角陡 可達(dá)30 40 層系厚數(shù)十厘米 也常出現(xiàn)層系界面為上凸形的前積交錯(cuò)層理 沉積物的圓度和分選好 細(xì) 中粒 成熟度高 重礦物富集 2 后濱亞相 back shoresub facies 位于海岸沙丘與平均高潮線之間 屬潮上帶 沉積物為較粗的砂 粒度較沙丘帶粗 圓度及分選較好 具平行層理 可見小型交錯(cuò)層理 當(dāng)后濱中有較淺的洼地并被充填時(shí) 可形成低角度的交錯(cuò)層理 浙江普陀島后濱灘脊剖面 生物介殼凸面向上 風(fēng)暴期可在后濱與海岸沙丘交界處形成砂礦 3 前濱亞相 foreshoresub facies 位于平均高潮線與平均低潮線之間的潮間帶 地形平坦 起伏較少 并逐漸向海傾斜 沉積物以中砂為主 分選較好 層系平直 以發(fā)育低角度交錯(cuò)層理 沖洗交錯(cuò)層理 為特征 前濱下部沉積物分選比上部差 并含有大量貝殼碎片和云母等 貝殼排列凸面朝上 屬不同生態(tài)環(huán)境的貝殼大量聚集 極淺水的其他標(biāo)志如沖刷痕 流痕 變形波痕 流水波痕 生物攪動(dòng)構(gòu)造亦常見到 對(duì)稱 不對(duì)稱波痕及菱形波痕大量出現(xiàn) 4 近濱亞相 near shoresub facies 位于平均低潮線至波基面之間的潮下帶 也稱為潮下淺?；蚺R濱亞相 常發(fā)育沿岸砂壩 波能愈弱 沿岸砂壩越少 在低能海岸區(qū) 僅有一條沿岸砂壩發(fā)育于低潮線附近 近濱上部發(fā)育有大量砂質(zhì)沉積物 并發(fā)育較大規(guī)模的交錯(cuò)層理 愈向岸愈多 愈向海的深水部位交錯(cuò)層理漸少 沿岸砂壩向陸一側(cè)伴有凹槽 其中發(fā)育浪成波痕和小型流水波痕 三 垂向沉積層序 在海岸發(fā)展的地史進(jìn)程中 隨著海進(jìn) 海退的發(fā)生 可以形成進(jìn)積型和退積型的海岸垂向沉積層序 一般來說 在古代地層剖面中以進(jìn)積型垂向?qū)有蜃畛Ｒ?砂質(zhì)高能海岸的垂向?qū)有蛱攸c(diǎn)是自下而上呈現(xiàn)由細(xì)變粗的反旋回 四 濱岸相的主要鑒別標(biāo)志 1 巖礦特征 砂質(zhì)較純 石英等穩(wěn)定組分含量高 重礦物相對(duì)較富集 圓度和分選較好 成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較高 2 沉積構(gòu)造 海岸沙丘 高角度槽狀交錯(cuò)層理 前濱 大型沖洗交錯(cuò)層理 各種波痕 近濱 槽狀 板狀交錯(cuò)層理 近濱下部 水平層理 生物潛穴 濱岸相 淺海陸棚相 近濱下部 近濱上部 前濱 后濱 海岸沙丘 3 生物化石 含數(shù)量不等的各門類海相生物及其碎片 4 垂向?qū)有?以進(jìn)積型沉積層序最發(fā)育 呈現(xiàn)出下細(xì)上粗的反旋回特征 自下而上依次出現(xiàn)濱外沉積 近濱 前濱 后濱沉積 5 砂體形態(tài) 海岸砂體常平行于海岸線走向呈線狀分布 并往往成排出現(xiàn) 剖面上常呈下平上凸的透鏡狀或席狀 三 障壁型海岸相 CoastFacieswithBarrier 荷蘭瀉潮衛(wèi)星照片 障壁型海岸沉積體系 瀉湖 潮坪沉積體系 障壁型海岸沉積體系的形成 1 緩坡 1 1000 5 1000 的砂質(zhì)海岸帶 波浪垂直向海岸運(yùn)動(dòng)將海岸砂體堆積成崗垅狀 2 波浪形成的沿岸流對(duì)三角洲的改造所致 障壁型海岸沉積體系的相帶劃分 一 瀉湖相 瀉湖是為海岸所限制 被障壁島所遮攔的淺水盆地 以潮道與廣海相通 呈半隔絕狀態(tài) 水體特征 鹽度異常 能量較低 以潮汐為主 沉積特征 粉砂 泥 以水平層理為主 生物種屬單調(diào) 量少體小殼薄 咸化瀉湖特征 干旱氣候 鹽類沉積發(fā)育 淡化瀉湖特征 潮濕氣候 邊緣具泥炭沉積 二 障壁島相 barrierislandfacies 障壁島是平行海岸高出水面的狹長形砂體 以其對(duì)海水的遮攔作用而構(gòu)成瀉湖的屏障 障壁島是由水下砂壩或砂嘴發(fā)展而成 故其下部由砂壩或砂嘴構(gòu)成底座 上部則由海灘 障壁坪 沙丘三部分組成 障壁島相主要為中 細(xì)砂巖和粉砂巖 重礦物較富集 顆粒的分選和圓度較好 多為化學(xué)物質(zhì)膠結(jié) 三 潮汐通道和潮汐三角洲相 潮汐通道又稱潮道 是位于障壁島之間的連接瀉湖與海洋的通道 潮汐通道屬潮下高能環(huán)境 沉積物主要是由于沿平行海岸方向的側(cè)向遷移形成的 潮汐通道垂向?qū)有?自下而上粒度由粗變細(xì) 交錯(cuò)層理規(guī)模和厚度變小變薄的正旋回層序 潮汐三角洲和潮汐通道密切共生 它是由于沿潮汐通道出現(xiàn)的進(jìn)潮流和退潮流在潮汐口內(nèi)側(cè)和外側(cè)發(fā)生沉積作用而形成的 Texas 漲潮三角洲特征 主要受潮汐作用 以向陸的大型板狀和槽狀交錯(cuò)層理為主 雙向交錯(cuò)層理發(fā)育 層序下細(xì)上薄 退潮三角洲特征 主要受波浪作用 波浪較強(qiáng)時(shí)不發(fā)育 交錯(cuò)層序和波痕具有多向性 四 潮坪相 tidalflatfacies 1 一般特點(diǎn) 潮坪又稱潮灘 發(fā)育在具明顯潮汐周期 潮差一般 2m 而無強(qiáng)烈風(fēng)浪作用的平緩傾斜的海岸地區(qū) 瀉湖邊緣 砂質(zhì)海灘與粉砂淤泥質(zhì)潮坪對(duì)比 潮坪 潮上帶 潮上坪 可發(fā)育沼澤和鹽坪 潮間帶 潮間坪 潮下帶 潮汐水道 水下砂壩 砂灘 高潮坪 低能 泥坪 低潮坪 高能 砂坪 中潮坪 中能 混合坪 2 渾水潮坪 碎屑潮坪 沉積特征 1 巖石類型 以粘土巖 粉砂巖 細(xì)砂巖為主 礫巖極少 在平面上 由海向陸 沉積物粒度呈由粗變細(xì)的帶狀分布 潮上坪若發(fā)育有沼澤 可有泥炭沉積 干旱氣候帶的潮上坪可形成鹽沼 鹽坪 可有石膏等蒸發(fā)鹽類沉積 2 沉積構(gòu)造 層理 泥坪 水平紋層 水平波狀紋層 砂坪 羽狀交錯(cuò)層理 混合坪 脈狀 波狀 透鏡狀層理 潮汐通道 大型流水交錯(cuò)層 羽狀交錯(cuò)層 波痕 在砂坪和混合坪上常見流水波痕 浪成波痕 疊加波痕 暴露構(gòu)造 泥坪和混合坪可發(fā)育有干裂 雨痕 冰雹痕 鳥眼 足跡 蟲孔等 干旱的泥坪見石膏及鹽類假晶 再作用面構(gòu)造 再作用面實(shí)際上是一種侵蝕成因的局部性傾斜面 它主要出現(xiàn)在流水成因的交錯(cuò)層內(nèi) 表現(xiàn)為分隔交錯(cuò)層系的傾斜面 雙粘土層和潮成束狀體 雙粘土層和潮成束狀體是潮緣環(huán)境的主要沉積特征之一 其形成與潮流活動(dòng)的不對(duì)稱性及潮流活動(dòng)周期與平均周期的交替出現(xiàn)有關(guān) 3 生物化石 種類少而數(shù)量多 海相和陸相混生 半咸水生物或廣鹽性生物大量發(fā)育 4 沉積層序 潮坪沉積可發(fā)育海退型進(jìn)積層序和海進(jìn)型退積層序 古代潮坪沉積以海退型進(jìn)積層序最為常見 在剖面上呈現(xiàn)出下粗上細(xì)沉積層序 潮坪相 潮下帶 潮上帶 砂坪 混合坪 泥坪 潮坪沉積中還發(fā)育一種特殊的B C層序 A段為潮下沉積的塊狀砂巖 B段和C段為低潮坪沉積 B段是在高水位時(shí)由大波痕遷移而形成的 它發(fā)育有中 大型板狀交錯(cuò)層理或羽狀交錯(cuò)層理 C段是隨著落潮水位下降沉積物露出水面時(shí)形成的 大波痕上的谷部積水沿表面順坡流動(dòng)可產(chǎn)生小波痕 D段是平潮期的泥質(zhì)懸浮物 四 淺海陸棚相 NeriticShelfFacies 一 一般特征 淺海陸棚環(huán)境包括近濱外側(cè)至大陸坡內(nèi)邊緣這一寬闊的陸架或廣海陸棚區(qū) 上限位于浪基面附近 下限水深一般在200m左右 寬度由數(shù)公里至數(shù)百公里不等 地形平坦 坡度一般只有幾分 不超過四度 淺海陸棚的水動(dòng)力條件復(fù)雜而多樣 其中包括有波浪 潮汐流以及密度流等 它們對(duì)沉積作用的影響隨深度而變化 陸棚淺水區(qū) 過渡帶 陽光充足 氧氣充分 底棲生物大量繁殖 陸棚深水區(qū) 濱外帶 因陽光和氧氣不足 底棲生物大為減小 藻類生物幾乎絕跡 過渡帶是指近濱與濱外陸棚之間的過渡地帶 位于波基面以下 過渡帶沉積一般為粉砂質(zhì)砂及泥質(zhì)粉砂沉積 有時(shí)因強(qiáng)風(fēng)暴而成風(fēng)暴砂層 二 過渡帶 生物種類和數(shù)量多 生物擾動(dòng)作用強(qiáng)烈 位于過渡帶外側(cè)至大陸坡內(nèi)邊緣的淺海區(qū) 也常稱為 陸架 或 陸棚 三 濱外陸棚 巖性 主要為粉砂質(zhì)粘土或粘土質(zhì)粉砂 泥質(zhì)沉積中常夾有強(qiáng)烈風(fēng)暴所形成的粗粉砂或細(xì)砂層并有大量化學(xué)巖及生物化學(xué)巖 沉積構(gòu)造 波痕 交錯(cuò)層理 較深水處水平層理發(fā)育 常見生物攪動(dòng)構(gòu)造 底沖刷 蟲孔 蟲跡 生物化石 較淺水區(qū)種類和數(shù)量眾相對(duì)較多 結(jié)構(gòu) 成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度高 不穩(wěn)定組分少 圓度及分選較好 填隙物多為化學(xué)膠結(jié)物 自生礦物 常見海綠石 鮞綠泥石 膠磷礦等自生礦物 現(xiàn)代濱外陸棚沉積 現(xiàn)代沉積物 殘留沉積物 河流攜帶的陸源物質(zhì)越過濱岸帶 原地沉積 淺海風(fēng)暴流是季節(jié)性臺(tái)風(fēng)或颶風(fēng)引起的風(fēng)暴潮所產(chǎn)生的 風(fēng)暴潮的強(qiáng)大動(dòng)力沖刷著沿岸和近岸沉積 在風(fēng)力減退時(shí) 風(fēng)暴退潮流攜帶大量呈懸浮狀態(tài)的沉積物向海方向搬運(yùn) 形成一個(gè)向海方向的密度流 四 淺海風(fēng)暴沉積 艾格 Ager 1973 把由風(fēng)暴流作用形成的一套沉積物組合稱為 風(fēng)暴巖 tempestites 屬于事件性沉積 一次風(fēng)暴形成的風(fēng)暴層厚約幾十厘米至1m 具有特征的垂向沉積層序和沉積構(gòu)造 粒序?qū)踊驕舫练e段 有侵蝕的底 平行層段 丘狀或浪成交錯(cuò)層段 泥巖或頁巖段 風(fēng)暴活動(dòng)分為高峰期和衰退期兩個(gè)階段 不同階段沉積沉積特征各不相同 風(fēng)暴高峰期風(fēng)暴浪引起的渦流及風(fēng)暴退潮流強(qiáng)烈地沖刷海底 形成明顯的沖刷面 風(fēng)暴衰減期是在風(fēng)暴高潮之后 風(fēng)暴減弱 細(xì)粒沉積物迅速地從懸浮狀態(tài)沉積下來 風(fēng)暴巖垂向?qū)有蛲l(fā)育不全 而平行層理和丘狀交錯(cuò)層理是其典型的層理 風(fēng)暴巖底部具明顯的侵蝕面 碎屑顆粒呈直立狀或菊花狀排列 普陀島濱岸風(fēng)暴沉積 普陀島濱岸風(fēng)暴沉積 風(fēng)暴流沉積受水體深度影響 風(fēng)暴作用隨深度的增加而減小 從內(nèi)陸棚至外陸棚 風(fēng)暴及風(fēng)暴退潮流的影響逐漸減小 故風(fēng)暴巖有近源和遠(yuǎn)源之分 近源風(fēng)暴巖 較厚 粒粗 底部侵蝕構(gòu)造發(fā)育 遠(yuǎn)源風(fēng)暴巖 厚度小 細(xì)粒為主 底界明顯 侵蝕構(gòu)造不發(fā)育 若密度流進(jìn)入風(fēng)暴浪底以下 可形成正常淺海濁流沉積 濁積巖 風(fēng)暴巖和濁積巖在垂向上可以共生 上 風(fēng)暴巖 下 濁積巖 海退層序 上 濁積巖 下 風(fēng)暴巖 海進(jìn)層序 五 半深海及深海相 HemipelagicandPelagicFacies 一 半深海相 Hemipelagicfacies 半深海又稱次深海 位置和深度相當(dāng)于大陸坡 是淺海陸棚與深海環(huán)境的過渡區(qū) 物源 陸源物質(zhì)和海洋浮游生物為主 其次為冰川和海底火山噴發(fā)物 包括異地沉積和原地沉積 以原地垂直降落為主 深水原地沉積 藍(lán)色軟泥 青泥 主要是細(xì)粒陸源物質(zhì) 紅色和黃色軟泥 以粉砂質(zhì)粘土為主 綠色軟泥 含海綠石 碳酸鹽軟泥和砂 珊瑚泥和珊瑚砂 火山泥 冰川海洋沉積 深水異地沉積 重力流沉積 深水牽引流沉積 等深流沉積 內(nèi)波 內(nèi)潮汐沉積 沉積物 主要由泥質(zhì) 浮游生物和碎屑三部分沉積物組成 泥質(zhì)沉積物所占比重最大 生物化石 半深海環(huán)境中無植物發(fā)育 生物群以腹足類為主 還可見雙殼類 腕足類 放射蟲 有孔蟲等 二 深海相 Pelagicfacies 深海底層溫度一般穩(wěn)定在1 左右 深海相發(fā)育于大洋盆地 水深在2000m以下 平均深度為4000m 底棲生物稀少 種類單調(diào) 現(xiàn)代深海主要沉積物為各種軟泥 以遠(yuǎn)洋沉積物為主 其次 底流活動(dòng) 冰川搬運(yùn) 滑坡作用形成的陸源沉積物 局部地區(qū)各種礦物的化學(xué)和生物化學(xué)沉淀作用形成的錳 鐵 磷等沉積物 少量風(fēng)吹塵 宇宙物質(zhì)等 深海遠(yuǎn)洋沉積 灰白色 背景中發(fā)育的腐泥質(zhì)沉積 黑色 ODP160航次 深水原地沉積 棕色粘土 紅色粘土 約占深海沉積38 1 抱球蟲軟泥 前者 深海最主要的沉積物 翼足蟲軟泥 由翼足蟲和浮游有孔蟲組成 放射蟲軟泥 放射蟲殼含量大于50 硅藻軟泥 由50 或更多的硅藻組成 錳結(jié)核 深海沉積中分布最廣的自生沉積物 深水異地沉積 重力流沉積 深水牽引流沉積 等深流沉積 內(nèi)波 內(nèi)潮汐沉積 沉積類型 現(xiàn)代深海的許多地區(qū)存在著強(qiáng)烈的底流 可以引起沉積物的搬運(yùn) 并在沉積物表面形成波痕 沖刷痕 水流線理 交錯(cuò)層理等 沉積構(gòu)造 第六節(jié)三角洲相 DeltaFacies 一 三角洲概述 三角洲是河流在一個(gè)穩(wěn)定的水體中或緊靠水體處形成的 部分出露水面的一種沉積物 巴雷爾 1912 一 三角洲的形成與演化 1 河口沙壩和河道分叉的形成 2 決口扇的形成與三角洲的延伸 二 影響三角洲形成和發(fā)育的主要因素 1 河流的作用 河流流量和輸砂量是形成三角洲的物質(zhì)基礎(chǔ) 河流的流量和輸砂量越大 最大流量與最小流量的比值越高 越有利于泥砂在河口堆積 即有利于三角洲的形成 長江三角洲和黃河三角洲面積和增長速度對(duì)比 據(jù)史密斯 1966 2 蓄水體密度與河水密度的差異 1 河水密度 蓄水體密度 高密度流動(dòng) 沿底部平面噴流 如高密度濁流形成海底扇 2 河水密度 蓄水體密度 等密度流動(dòng) 屬軸狀噴流 如河流進(jìn)入淡水湖形成湖成三角洲 3 河水密度 蓄水體密度 為低密度流動(dòng) 屬嚴(yán)格的平面噴流類型 通常發(fā)生在河流入海處 3 蓄水體的水動(dòng)力作用河流的建設(shè)作用 波浪和潮汐的破壞作用 4 河口區(qū)的盆底地形陡坡 扇三角洲 近岸 水下扇緩坡 三角洲 5 蓄水盆地的構(gòu)造特征蓄水盆地相對(duì)穩(wěn)定 或緩慢沉降 沉降速度小于或略等于沉積速度 對(duì)三角洲的形成和保存有利 三 三角洲的主要類型 二 三角洲沉積特征及其相模式 一 河控三角洲的沉積特征及其相模式 河控三角洲是在河流輸入泥砂量大 波浪 潮汐作用微弱 河流的建設(shè)作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過波浪 潮汐破壞作用的條件下形成的 按照三角洲的形態(tài) 可進(jìn)一步分為鳥足狀三角洲和朵狀三角洲兩種類型 1 河控三角洲的形態(tài) 鳥足狀三角洲又稱舌形或長形三角洲 是以河流作用為主的極端類型 是最典型的高建設(shè)性三角洲 地貌特征是海岸曲折 呈鋸齒狀 有廣闊的三角洲平原和較發(fā)育的濱海沼澤 朵狀三角洲形態(tài)呈向海突出的半圓狀或朵狀 與鳥足狀三角洲相比 朵狀三角洲在形成時(shí)泥砂輸出量相對(duì)較少 砂泥比值較高 波浪作用有所增強(qiáng) 但河流輸入沉積物的數(shù)量仍高于波浪和潮汐作用改造的能力 我國的黃河 灤河 歐洲的多瑙河 非洲的尼日爾河等形成的三角洲屬于此類型 2 三角洲的亞相類型及其特征 1 三角洲平原 deltaplain 亞相 三角洲沉積的陸上部分 其范圍包括從河流大量分叉位置至海平面以上的廣大河口區(qū) 是與河流有關(guān)的沉積體系在濱海區(qū)的延伸 巖性 砂巖 粉砂巖 泥巖 包括泥炭 褐煤等 結(jié)構(gòu)構(gòu)造 分選性差 層理構(gòu)造復(fù)雜 見雨痕 干裂 足跡等層面構(gòu)造 生物化石 少見 淡水動(dòng)物化石和植物殘?bào)w 分布 呈透鏡狀 橫向變化大 以分支河道和沼澤沉積為主體 三角洲平原亞相 分支河道微相 陸上天然堤微相 決口扇微相 沼澤微相 淡水湖泊微相 分支河道微相巖性 中厚層砂巖 厚度多為幾米至10m左右結(jié)構(gòu) 磨圓中等到好 分選中等構(gòu)造 大型及小型板狀 槽狀交錯(cuò)層理 沖刷 充填構(gòu)造垂向序列 向上變細(xì) 與河流相同 平面形態(tài) 條帶狀 為三角洲平原亞相的骨架 陸上天然堤微相巖性 細(xì)砂巖 粉砂巖 泥巖薄互層結(jié)構(gòu) 磨圓中等到好 分選中等構(gòu)造 小型交錯(cuò)層理 波痕 泥巖中可見生物潛穴生物化石 少見植物碎片 決口扇微相巖性 細(xì)砂巖 厚度多在2 3m以下結(jié)構(gòu) 磨圓中等到好 分選中等構(gòu)造 小型交錯(cuò)層理 平行層理平面形態(tài) 扇形 席狀 與河流決口扇類似 垂向序列 向上變細(xì) 扇退 或變粗 扇進(jìn) 沼澤微相環(huán)境 沼澤位于三角洲平原分支河道間的低洼地區(qū) 其表面接近平均高潮線 巖性與構(gòu)造 沉積物為深色有機(jī)質(zhì)粘土 泥炭 褐煤 夾有洪水成因的紋層狀粉砂 生物化石 富含保存完好的植物碎片 分布 沼澤約占三角洲平原亞相沉積的90 淡水湖泊微相面積小 水體淺 3 4m 暗色泥巖 水平層理發(fā)育 可見黃鐵礦 廣鹽性生物化石 2 三角洲前緣 deltafront 亞相 處于三角洲平原外側(cè)的向海方向 位于海平面以下 為河流和海水的劇烈交鋒帶 沉積作用活躍 是三角洲砂體的主體 水下分支河道微相沉積物以砂 粉砂為主 常發(fā)育交錯(cuò)層理 波狀層理 沖刷 充填構(gòu)造 中侏羅統(tǒng)中的三角洲水下分流河道 水下天然堤微相沉積物為極細(xì)的砂和粉砂 粒度概率曲線為單段或兩段型 基本上由單一的懸浮總體組成 有流水形成的波狀層理 支流間灣微相 三角洲向前推進(jìn)時(shí) 在分支河道間形成一系列尖端指向陸地楔形泥質(zhì)沉積體 泥楔 巖性 以粘土為主 含少量粉砂和細(xì)砂 構(gòu)造 具水平層理和透鏡狀層理 可見浪成波痕及生物介殼 植物殘?bào)w等 蟲孔及生物擾動(dòng)構(gòu)造發(fā)育 垂向?qū)有?下部為前三角洲粘土沉積 向上變?yōu)楦缓袡C(jī)質(zhì)的沼澤沉積 分支河口砂壩微相 巖性與結(jié)構(gòu) 細(xì)砂 粉砂 分選好 質(zhì)純 構(gòu)造 單層為中 厚層 較發(fā)育的槽狀交錯(cuò)層理 可見流水波和浪成波痕 生物化石 稀少 河口砂壩隨三角洲向海推進(jìn)而覆蓋于前三角洲粘土沉積之上 粘土中有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生氣體沖上來可形成氣鼓構(gòu)造 氣脹構(gòu)造 如果下面泥質(zhì)層很厚 也可產(chǎn)生泥火山和底辟構(gòu)造 遠(yuǎn)砂壩微相 位置 遠(yuǎn)砂壩位于河口砂壩前方較遠(yuǎn)部位 又稱末端砂壩 巖性 沉積物較河口砂壩細(xì) 主要為粉砂 有少量粘土和細(xì)砂 構(gòu)造 可發(fā)育槽狀交錯(cuò)層理 包卷層理 流水波痕 浪成波痕及沖刷 充填構(gòu)造等 垂向?qū)有?位于河口砂壩之下 前三角洲粘土沉積之上 形成下細(xì)上粗的垂向?qū)有?高建設(shè)性三角洲向海推進(jìn)時(shí) 砂質(zhì)堆積迅速 水下分支河道 水下天然堤 分支河口砂壩 遠(yuǎn)砂壩可連結(jié)組合成指狀或鳥爪狀砂體 稱指狀砂壩 指狀砂壩的幾何形態(tài)是確定古代三角洲的重要標(biāo)志 指狀砂壩沉積厚度大 向海變寬加厚 向陸變窄減薄 橫剖面呈透鏡狀 下伏的前三角洲泥常被擠入指狀砂壩而成為泥丘 三角洲前緣席狀砂微相 在海洋作用較強(qiáng)的河口區(qū) 河口砂壩受波浪和岸流的淘洗和簸選 并發(fā)生側(cè)向遷移 使之呈席狀或帶狀廣泛分布于三角洲前緣 形成三角洲前緣席狀砂體 席狀砂砂質(zhì)純 分選好 發(fā)育交錯(cuò)層理 化石少 砂體向岸方向加厚 向海方向減薄 三角洲前緣席狀砂是破壞性三角洲的沉積微相類型 在高建設(shè)性三角洲相中不發(fā)育 3 前三角洲 prodelta 亞相 環(huán)境 位于三角洲前緣的前方 實(shí)際上為處于浪基面以下的正常海相沉積 巖性 主要由暗色粘土和粉砂質(zhì)粘土組成 構(gòu)造 常發(fā)育水平層理及塊狀層理 化石 見有廣鹽性生物化石 如介形蟲