河口灣-潮灘沉積體系

河口灣-潮灘沉積體系

潮汐水動力控制的、有成因聯繫的河口灣沉積與潮灘(曾稱潮坪)、草沼澤沉積在空間上的有規律組合。河口灣外形呈漏斗狀,其漏斗頂部對著受潮汐影響的曲流河道,而向海方向逐漸加寬,灣內有許多朝海方向延伸的潮砂脊及淺灘。河口灣的兩岸有廣布的潮灘和草沼澤。河口灣(estuary)一詞源於拉丁文aestus,意思是潮汐,可見主要是強調了潮汐對河口的改造作用。

河口灣沉積的主要特徵


對河口灣有很不相同的理解。M. O. Hayes (1976)將河口灣劃分為小潮河口灣、中潮河口灣和大潮河口灣;但許多人則認為,小潮河口灣和中潮河口灣實際上發育的是河流和潮汐聯合作用的三角洲以及以潮汐作用為主的(潮控的)三角洲,而真正的河口灣只出現在大潮差地區。河口灣與潮控三角洲有許多相似之處,所不同的只是在典型的河口灣中缺少非潮成的三角洲平原部分,漏斗狀形態更為明顯,主要沉積體是線形潮砂脊。
潮砂脊是平行潮流方向的砂體,因而大致垂直平均岸線延伸方向。潮砂脊高數米到20m,寬數百米,長數公里;具有複雜的內部沉積構造;由於漲潮流和退潮流通常各沿不同的路線,因而在不同的地點,其大型交錯層系的傾向可能是不同的,但經常能見到反向的小型交錯層理疊加其上;底部,在沖刷面之上,通常有潮道滯留沉積物,並可能含礫石介殼碎屑等;下部為較粗粒砂,發育大型交錯層理,向上粒度變細,層理規模變小。

潮灘沉積物的主要特徵


在河口灣沿岸分佈的潮灘,可劃分為潮下帶、潮間帶和潮上帶以及與它們密切共生的不同規模的砂質、砂泥質和泥質潮道。
潮道沉積潮道又稱潮汐水道。通常,含介殼類碎片的較粗的砂和大量泥礫堆積在水道底部,形成潮道層序的滯留沉積,向上為砂泥質的潮道充填物。在潮坪環境的不同地段,潮道有不同的特徵。由海朝陸按岩性特徵依次可分為砂質潮道、砂泥質混合潮道和泥質潮道。沿這個方向,潮道的形態也發生變化。①在潮下部分,潮道較直,潮砂脊和縱向砂壩、斜向砂壩等比較發育,側向移動的能力強。②在砂質潮間帶,潮道較直,分支較少,剖面形態較對稱。③在泥質潮間帶,潮道呈樹枝狀,強烈不對稱,彎曲度增高,有發育很好的曲流砂壩,由薄的紋層狀粘土和粉砂的互層及細砂層組成,並以向潮道緩傾斜的側向加積層理為特徵。
在潮道砂質沉積物中,作為漲潮流、退潮流的反映,一般具雙向交錯層理。但由於漲潮流、退潮流的能量不同,雙向交錯層理以一個方向為主。有時,主要流向的水流侵蝕、改造早期由反向水流形成的底形,其結果,可出現由單向交錯層理組成並具有多個再作用面的砂層。
潮下帶沉積主要由潮道砂壩和淺灘沉積物組成,是以砂質為主的沉積,由於潮流能量大,再加上波浪的作用,既有大型交錯層理,也有波痕紋理髮育。
潮間帶沉積潮間帶由海向陸可依次劃分為砂灘、泥灘和混合灘三個部分。
(1)砂灘。位於低潮線附近,沉積物以砂質沉積為主,其沉積構造以大型板狀或楔狀交錯層理及雙向交錯層理為特徵,有時有再作用面和沖刷—充填構造。
(2)泥灘。位於高潮線附近,沉積物主要為泥(粘土)和粉砂,發育水平紋理或塊狀層理和波狀交錯層理,並可見泥裂和植物根痕。
(3)混合灘。位於高、低潮線之間,沉積物由薄層砂、泥互層組成,其中發育脈狀、波狀、透鏡狀層理和砂泥互層層理及各種表面特徵。
潮上帶沉積潮上帶位於平均高潮線之上,為鹹水草沼澤(鹽沼)沉積和粉砂與粘土紋層互層,由於生物擾動、植物根系穿插和發育結核,致使原生沉積構造大都被破壞。
在古代沉積物中,最常見的是進積型的碎屑潮坪層序,自下而上依次為:潮下帶砂質沉積,潮間帶的砂灘、泥灘和混合灘沉積以及潮上帶的泥質沉積,總的趨勢是向上變細。潮間帶沉積物的厚度(包括砂灘、泥灘和混合灘)通常可以反映沉積時該地區潮差的大小。

垂向層序


在河口灣—潮坪環境中,由海岸線推進形成的向前進積,形成一個向上變細的層序(圖2)。層序下部為潮沙脊和潮灘潮下帶的砂質沉積物,上部為潮間和潮上帶沉積物,包括最頂部的草沼澤沉積。
河口灣-潮灘沉積體系
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