第七章近岸沉积课件.ppt
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- 第七 近岸 沉积 课件
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1、第七章 近岸沉积近岸硅质碎屑沉积作用近岸带(狭义的海岸带nearshore):指特大高潮线至浅水波半波长(1/2L,水深约20米内)水深的范围。包括河口湾、三角洲、海滩、潮坪、障蔽岛、砂坝-泻湖等。1)与大河流有关的、;2)以海洋过程为主,不受河流直接影响的海滩、障蔽岛(波浪作用为主);、(潮汐作用为主)。第七章 近岸沉积第一节 河口湾沉积体系一、河口湾及其分类1、河口湾:,上界为潮流界,是淡咸水相互作用的地带。()2、河口湾的分类:A、按成因分类:海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用B、按地理特征分类:(1)沉溺河谷型(2)海岸平原型(3)狭湾型(4)砂坝型(5)堵塞型(6)三角洲
2、前缘型(7)构造型图7-1海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用二、河口湾的水动力要素1.径流(河流):搬运碎屑物质至河口外,更新湾内水体,保持纵向和垂向的盐度梯度(盐水楔),驱动扩散碎屑载荷的河口环流。在淡水-咸水过渡带以上,流速大;在口门附近河床展宽,流速降低,床砂及悬移荷载沉积在淡水内,形成浅滩或砂坝;海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用 在径流到达淡-咸水界面底部时,河水与向陆流动的湾内水会聚,径流流速减小为零,床砂和大部悬移荷载沉积下来,剩余部分会被潮流、河口环流及波浪带出湾口。2.潮汐 潮汐对河口湾作用最重要,其作用是混合淡、咸水,向海或向陆悬浮、搬运悬浮体。按潮
3、差大小可将河口湾划分为弱潮型(潮差4米)。海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用潮汐影响河口湾沉积与搬运的效应:(1)潮波变形:摩擦湾底-向河上游压力-浅滩及湾头反射等。涨潮流速落潮流速 涨潮流时落潮流时 图2-3(2)周期性潮流的不对称性使得高平潮时间长,涨潮流速大,低平潮时间短。产生。3.波浪 河口湾内波浪作用弱,但是,能改造海岸,使沉积物再悬浮,影响沉积过程。三、河口环流1.类型:盐水楔型:弱潮差河口,径流驱动为主,盐水楔顶端形成砂坝。部分混合型:中等潮差河口,淡、咸水在界面附近上下扩散,无明显界面。强混合型:潮差大、流速大,破坏了垂向盐度梯度,存在纵向盐度梯度,科氏力使得面向陆
4、右侧盐度高,产生横向混合,悬移质浓度口门附近最大。三种类型可以互相转化。图2-4、2-5。海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用2.环流的搬运、沉积效应河口湾上部悬浮体浓度较河道和湾下部大10100倍的高浓度段。悬浮体在咸水向陆顶端最高。最大浊度带的宽度及悬浮浓度决定于悬浮体的数量和环流强度。最大浊度带随径流变化向海或向陆移动。海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用四、粘土质点的动力行为1、河口湾悬浮体的陆源矿物由石英、长石、云母、粘土矿物组成。2、粘土矿物质点的动力行为受其电化学力和湍流力控制,常以絮凝粒状态存在,絮凝粒结合成絮凝粒群,沉积到海底(图2-6)。3、粘土矿物中的
5、胶粒(0.24形成三角洲;输砂量/径流量涨潮流;枯水期涨潮流落潮流。科氏力影响使得涨落潮流路不一致,随涨落潮形成沿流向展布的潮成砂体。盐水楔随径流量变化发生移动。图4-4 海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用 4、波浪 波浪极其形成的沿岸流,改造河流带来的泥砂,形成三角洲砂体,改变三角洲的结构和类型。波能弱,形成鸟足状三角洲;波能增大,三角洲转化为扇形、尖头状。河流有效径流指数=单宽流量/单宽波力 表4-3 三、三角洲的形成 自河口向外,水体中含砂量逐渐减少,图4-6 河口沉积物是泥砂的混合堆积,包括河口砂坝,图4-7海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用 河口泥砂沉积形成河
6、口砂坝,使水流分岔形成分支河道,分支河道形成形成新的河口砂坝,形成更次一级的砂坝和分支河道。图4-8图4-9 河口砂坝的形成和增长形成三角洲的骨架,三角洲的增宽主要通过天然堤决口。1、密西西比三角洲(图4-10、图4-11、图4-12 图4-13、图4-14 2、黄河三角洲(图4-14-1、图4-14-2)3、滦河三角洲(图4-15)4、长江三角洲(图4-16)5、多瑙河三角洲(图4-17、图4-18)海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用 四、三角洲的分类 (一)费舍尔分类:1、强烈堆积三角洲:主要为河流及其影响下的 沉积。a.扇形三角洲 b.长条状三角洲 2、强烈侵蚀三角洲:主要发
7、育海相砂体。a.波浪侵蚀三角洲 b.潮流侵蚀三角洲 (二)盖洛韦分类 图4-19 海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用 三角洲类型的转化:图4-20、图4-21 五、三角洲的沉积特征 1、河口地区沉积物分布 从河口砂坝向海依次为:砂-粉砂-粘质粉砂-粉质粘土-陆架残留砂(图4-22、图4-23)2、沉积构造 小型交错层理-微断层-波状层理-泥砂互层水平层理-块状构造。滦河三角洲沉积构造(图4-24)海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用 3、沉积相 1)巴列尔三角洲沉积相分类(经典):顶积层:陆上三角洲平原和河口水下台地;前积层:三角洲前缘斜坡带;底积层:外侧深水细粒沉积的平
8、缓地带。2)60年代后三角洲沉积相分类:三角洲平原相已成陆地部分;三角洲前缘相三角洲水下部分水 边线 波浪基面(泥砂分界线);前三角洲相浪基面以下河流泥质沉积区。表4-4 4、三角洲沉积亚相 骨架相三角洲前缘砂体;非骨架相分布于三角洲平原;伴生相三角洲两侧的砂体或泥;废弃相三角洲废弃后遭受海洋动力改造的产物。1)骨架相:河口砂坝、滨海砂体、潮成砂体、河床砂体。(1)河口砂坝:与海岸垂直或斜交,细砂-粉砂夹薄层粘性土,下部粘性土夹层较多,上部受波浪改造较纯净,河口砂坝向海侧变细,发育小型交错层理,潮汐河口发育双向交错层理,见有微断层、底劈和滑动构造。垂向上自下而上由细变粗,下伏前三角洲相,上覆三
9、角洲平原相(或潮滩沉积)图4-29海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用 (2)滨海砂体:波浪改造产物,呈、等产出,波浪型三角洲最发育,以细砂为主,含生物贝壳砂质纯,分选好,重矿物和稳定矿物增多;低角度交错层理、波痕和小槽状层理,二者向海均为三角洲前缘和前三角洲相,滨外堤下伏浅海泥质沉积。(3)潮成砂体:位于三角洲前缘,成槽脊相间,顺流分布或与岸线垂直-斜交。(图4-30)砂体大小随三角洲而异,砂体多以细砂为主,分选较好,含贝壳碎片,下部夹粘土薄层,砂体间凹槽沉积变细,一般为粉细砂和粘土质粉细砂,含海相微体及软体动物,下伏浅海淤泥,垂向上向上变粗,构造由水平小型交错大型交错双向交错层理
10、。海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用4、河床砂体:随着三角洲的延伸和摆动,河流近口段形成河床砂体,其沉积特点、沉积构造组合以及垂向层序与一般平原河流相似,但沉积物中常含海相微古,下伏层可能保留三角洲浅海相沉积。5、三角洲砂体的分布模式 科尔曼归纳出六种三角洲砂体类型:(1)主要由河口砂坝组成:砂体分布与岸线正交或斜交,呈指状分布,各处厚度不同,呈豆荚状,为波能低、潮流弱、河流输砂量大、细粒悬移质为主。如黄河三角洲、密西西比三角洲。图4-31海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用(2)随着潮流增强,河口砂坝仍为指状,但河口砂坝外有顺流展布的潮成砂体,如奥德河、巴生河口三角洲砂
11、体。图4-31(3)垂直海岸的指状砂坝与平行海岸的滨外砂坝组成,为波浪明显增强,河口砂坝与潮成砂体连接,构成统一砂体,如伯特金、湄公河三角洲砂体。图4-31(4)指状砂与滨外坝间有泻湖,为波浪较强,潮差小,河流输砂较少,洪水与暴风浪季节不一直河口三角洲砂体。如布列索斯、滦河三角洲。图4-31海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用(5)三角洲砂体一系列海岸砂堤平行海岸构成的席状砂,为波浪作用强且无定向沿岸流,砂纯,分选好,如圣弗兰西斯科河三角洲。图4-31(6)三角洲砂体一系列海岸砂堤平行海岸构成,堤间为废弃河床,波浪作用特别强,如西非的塞内加尔河三角洲。图4-31 长江三角洲潮强、浪弱
12、、河流输砂量大,砂体为雁行状河口砂坝、断序分布的滨海砂堤和辐射状潮成沙洲构成了特殊三角洲砂体组成。图4-32海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用3、三角洲的非骨架相(1)三角洲平原的非骨架相:a.包括相带:废弃分支河道、湖泊沼泽、叉道间海湾、河漫滩等。b.沉积特征:随三角洲类型及其所处气候带变化,为海陆过度带环境中的,常含铁锰结核、钙质结核、铁质沿植物根茎淋滤积聚成的铁管等,。有陆相介形虫、有壳变形虫,少量(有孔虫等)。按三角洲沉积受控因素、气候环境分别形成泥炭(芦苇等形成)、红树沼泽等(图4-33);海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用沉积物以;沉积构造以,常见透镜状层理
13、、波痕、冲刷面,叉道向两侧分别为沼泽和天然堤(图4-34);泻湖是波浪作用较强的三角洲的重要单元,其外侧为滨外坝,内侧为泛滥平原。沉积物以灰色粉质粘土和粘质粉砂为主,富有机质,夹生物贝壳;水平层理为主,滩面发育微型波痕(图4-35、A);有潮道,源头位于潮滩与泛滥平原接界处(图4-35、B);如滦河三角洲的泻湖沉积(图4-35、C、D)。海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用(2)前三角洲的非骨架相:分布在,位于波浪基面以下。沉积物是河流细粒悬移质,主要为,粉砂、粘土互层,水平层理,近三角洲前缘有透镜层理,有孔虫等海洋生物多,与浅海沉积无明显界线,区别是浅海沉积中有自生矿物海绿石,海绿
14、石是在浅海沉积缓慢的稳定环境中的阶段形成。4.伴生沉积相:是三角洲两侧由三角洲补给的沉积体系,随三角洲的发育而发育,随三角洲的消亡而消亡。海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用(1)三角洲边缘体系:三角洲边缘伴生沉积为河口两侧侧后方的湖沼、泻湖海湾,以细粒泥质(粘性土)为主。三角洲一般位于构造沉降区,细粒物质为生油层、河流摆动造成粗细沉积物的交互,形成油气良好的生、储、盖体系。(2)滨岸堤滨外堤 可与三角洲伴生,是三角洲河口堆积体被波浪、潮流作用下形成,可组合形成滨海平原,随三角洲的扩张或废弃增生或蚀退。海 洋 沉 积 学第二章 近岸硅质碎屑沉积作用(3)砂坎和辐射砂洲体系 长江三角洲
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