沉积古地理海陆过渡环境及相模式.docx

沉积古地理海陆过渡环境及相模式 沉积古地理课程 o 第一章绪论 o 第二章沉积物的来源 o 第三章沉积学相关的流体力学基本原理 o 第四章沉积物的搬运和沉积作用 o 第五章沉积环境的主要判别标志 o 第六章大陆环境及相模式 o 第七章海陆过渡环境及相模式 o 第八章海洋环境及相模式 o 第九章板块构造与沉积作用 o 第十章沉积盆地及古地理分析 本章内容 o 第一节概述 o 第二节三角洲环境 o 第三节三角洲沉积模式 o 第四节河口湾环境 o 第五节扇三角洲环境及相模式 o 第六节辫状河三角洲相 第七章海陆过渡环境及相模式 第一节概述 海陆过渡环境包括三角洲和河口湾，位于海、陆之间的过渡地带总是与河流伴生这个地带宽窄不一，从几公里到几十公里特征是: 环境条件：含盐度不正常，受到河流、波浪、潮汐的共同影响 生物：大陆和海洋的生物群混生，生物群分异度较低，而丰度较高，以丰富的广盐度的生物如双壳类和腹足类繁盛为特征 沉积物：除大量发育由河流携带的陆源碎屑沉积物外，有时也因水体咸化而形成一些化学沉积。

沉积构造：水流、波浪形成的沉积构造共生（潮汐弱） 地质记录：河流携带大量陆源沉积物在入海处沉积，沉积速度快，可形成厚度巨大的三角洲沉积体系 三角洲与河流相伴 三角洲沉积体系 三角洲的概念：可追溯到公元约400年当时，古希腊历史学家希罗多德观察到尼罗河口的冲积平原的平面形态与希腊字母Δ相似，于是就产生了三角洲的名称.三角洲指河流与海洋（湖泊）的汇合处(在河口附近)所形成的三角形碎屑沉积体 海洋三角洲：是河流流水与海洋波浪和潮汐共同作用的产物 湖泊三角洲：是河流流水与湖泊波浪共同作用的产物 三角洲的规模可自数平方公里到几千平方公里其规模大小主要取决于河流的大小，如我国的长江三角洲面积约5180km2 吉尔伯特（1885)对邦维尔湖三角洲的研究 从20世纪20年代以来，由于石油地质勘探工作的发展，发现许多大型油气田与三角洲沉积有关 科威特布尔干油田为世界上第二特大油田，储量为94亿吨 委内瑞拉马拉开波盆地玻利瓦尔沿岸油田为世界第三大油田 美国墨西哥湾中新生代油气盆地，它们的主要产油层均属三角州沉积。

我国发现了与三角洲沉积有关的油田，如黄骅坳陷大港油田的东三段油藏，大庆油田的K油藏等 目前世界上很重视三角洲的研究 世界最大的三角洲是印度恒河三角洲 宽320km，长500km，面积7万多平方公里分属孟加拉国和印度下游分流水道有8条河口部分有大片红树林和沼泽地 尼日尔河三角洲与油气田分布 贝茨(Bates，1953)对三角洲形成的水动力学进行了研究他将三角洲河口比作为水力学上的一个喷嘴河水通过河口流入蓄水体时，形成自由喷流，并可分为轴状喷射流和平面喷射流两种流动类型 轴状喷流：指河水与蓄水体水的混合作用发生在三度空间(纵向的)，其混合作用较快，致使水流速度迅速降低 平面喷流：指河水与蓄水体水的混合作用发生在二度空间(表层水)，其混合作用较慢，但可扩散到盆地较远的地方 轴状喷流和平面喷流在海洋三角洲和湖泊三角洲中的反应有所不同 A.等密度流型：河流水和蓄水体密度近相等湖泊三角洲型 河水注入湖水，两者密度相等，发生轴状喷流，平面喷流不明显水发生三度空间的混合，流速迅速降低，沉积物在河口迅速堆积，形成湖泊三角洲。

B.低密度流型：流入水密度小于蓄水体密度海洋三角洲型 河水(淡水)密度小于海水 (咸水)密度，河水密度为海水密度的6%淡水在咸水面上向外方流动，以平面喷流为主沉积物向外散布很远，即沉物可被带到远岸区沉积，形成以河流作用为主的海岸三角洲 C.高密度流型：流入水密度大于蓄水体密度重力流型 流入水的密度大于蓄水体的水密度 沿着水底发生的平面喷流 冰冷的水流注入到较温暖的湖泊中，或含有大量悬浮负载的洪水水流进入湖泊中时 含泥砂的河水密度很少超过海水密度 高密度流型也发生在大陆坡上，未固结的海底沉积物，因受重力等作用而发生滑塌，其结果形成浊流 二、三角洲的形成和发育 影响三角洲形成和发育的主要控制因素： 河流的流速、泄水量、搬运泥砂量（载荷量） 泄水和蓄水体的相对密度的大小 沉积介质类型(河流、波浪、潮汐、海流)和强度 沉积盆地的构造性质，其中包括沉积盆地的稳定性、沉降速度和海水进退等 三角洲主要是由河水搬运来的泥砂在河口附近堆积而成（建造），但波浪或潮汐等作用可以使它们遭受冲刷、改造，并使其重新分布（改造）。

如果河流比较大，搬运来的泥沙多，而海水作用弱，则三角洲迅速发育，并不断向海方向推进生长（如美国密西西比三角洲） 如果河流小，搬运来的泥砂少，而海水作用又强，则三角洲发育缓慢，甚至不发育三角洲，而是以河口湾环境出现（如杭州湾与钱塘江） 美国密西西比三角洲，其河流远源流长，携带大量泥砂，墨西哥湾的波浪和潮汐作用较弱，致使密西西比三角洲向墨西哥湾延伸达48km，成为世界上罕见的三角洲 三角洲的形成发育过程实质上是分支流河道不断分叉和向海方向不断推进的过程在河口，由于海底坡度减缓，水流分散，流速突然降低，大量底负载物质便堆积下来，形成河口沙坝 由于河口沙坝对水和沉积物的阻截，水流向两侧方向冲刷和侵蚀，形成分支流，并在其两侧形成新的水下天然堤 分支流河道向海和向盆地方向，一分为二，二分为四，不断扩展为三角洲沉积体系 三角洲形成的其他因素: 决口扇的作用（转移的突破口） 天然堤的作用（保驾护航） 经过一段时间以后，主河道也可以回到原来三角洲废弃的地区，产生新的三角洲，最后形成三角洲体系 密西西比三角洲由七个三角洲叶状体相互交错叠置而成。

密西西比三角洲由七个三角洲叶状体相互交错叠置而成 三、三角洲的类型 三角洲的类型划分主要是根据其形态，而不同的形态主要是由于河流、波浪、潮汐作用控制的 盖洛韦提出了三元分类方案其中有三种极端类型的三角洲： 河流作用为主的三角洲(河控三角洲) 波浪作用为主的三角洲(浪控三角洲) 潮汐作用为主的三角洲(潮控三角洲) 1．河控三角洲 河流作用为主，平面形态呈长三角形，泥砂输入量大，砂与泥比值低天然堤发育好，使分支流河道趋于固定分支流河口沙坝很发育，它们向前延伸，形成的“指状沙坝”（长轴方向、沉积走向与滨线垂直） Bay head: 美国南部海湾外侧的湿地（沼泽）2个新的湿地三角洲Atchafalaya Bay: 阿查法拉亚湾 2．浪控三角洲 波浪作用大于河流作用，有一条或二条主河流入海，分支流不太发育，输入的泥砂量少，砂与泥比值高，输入的砂泥很快就被波浪作用改造，于是在河口两侧形成一系列平行于海岸分布的海滩沙坝，只在河口处才有较多的沙质堆积，形成向海方突出的河口（鸟嘴状）。

巴西圣弗兰西斯科河三角洲为典型实例 3．潮控三角洲 一、河控三角洲沉积模式 三角洲分为河控三角洲、浪控三角洲及潮控三角洲以下介绍河控三角洲的沉积特征 三角洲可以划分为三种亚环境： 三角洲平原 三角洲前缘 前三角洲 1．三角洲平原 是三角洲的陆上部分，它与河流的分界是从河流大量分叉处开始包括分支流河道、天然堤、决口扇、沼泽、湖泊和分支间湾等其中最主要的是分支流河道砂沉积与沼泽的泥炭或褐煤沉积二者的共生是三角洲平原沉积的典型特征 A.分支流河道沉积： 是三角洲平原的主体，大量泥砂都是通过分支流河道搬运至三角洲前缘的河口处沉积下来的分支流河道本身的沉积具有一般河道沉积的特征，即以砂质沉积为主，向上逐渐变细，槽状、板状、波状交错层理，底界与下伏岩层常呈侵蚀接触 B.天然堤沉积： 位于分支流河道的两旁由洪水期携带泥砂漫出淤积而成以粉砂和粉砂质粘土为主水平层理和波状交错层理 C.决口扇沉积： 洪水和河流冲破天然堤，在外侧更为发育交错层理砂岩，呈透镜状沙体夹在分支间湾细粒粉砂质、泥质和沼泽沉积物之间。

D.沼泽沉积： 占三角洲平原的90%表面接近于平均高潮面，是一个周期性被水淹没的低洼地区，水体为淡水或半咸水，弱还原或还原环境沼泽中植物繁茂，多为芦苇等草本植物岩性为 暗色有机质泥岩、泥炭或褐煤沉积块状层理和水平层理 E.分支间湾沉积： 分支流河道之间较低洼地区，常与海域连通（外侧）泥岩为主，夹粉砂岩、细砂岩水平层理，生物扰动构造，偶见海相化石当三角洲向海方推进时，在分支流间湾地区 可形成泥岩楔（比沼泽的地貌低，靠海一侧） 分支流河道 2．三角洲前缘 是三角洲的水下为主的部分，位于分支流河道的前端(河口部位)是三角洲最活跃的沉积中心，是三角洲的主体从河流带来的砂、泥沉积物在河口与海洋 结合部位迅速地沉积由于受到河流、波浪和潮汐的反复作用，砂泥经冲刷、簸扬和再分布，形成分选较好、质较纯的砂质沉积集中带，构成了良好的储集层 A. 分支流河口沙坝沉积： 泥砂在河口处沉积，砂和粉砂组成，分选较好，质较纯净楔状交错层理和水平层理，水流波痕和浪成波痕等 B. 远沙坝沉积：三角洲前缘分为：分支流河口沙坝、远沙坝、前缘席状沙、水下分支流 河道和水下堤等。

位于河口沙坝前面，沉积物较河口沙坝细，粉砂、粘土水平层理为主，亦有波状交错层理和脉状—透镜状复合层理 C. 前缘席状砂沉积： 位于远沙坝前面(浪基面与平均低潮线之间的高能带)，由河口沙坝和远沙坝进一步经海水冲刷，使之再行分布于其侧翼，薄而面积大的砂层分选好，质较 纯净，平行层理、大型交错层理, 可成为极好的储集层 3．前三角洲 是三角洲体系中分布最广、沉积最厚的地区其海底地貌为一平缓的斜坡主要由暗灰色粘土（富含有机质，其沉积速度和埋藏速度较快，有利于有机质转化为油气，是为良好的生油层）和粉砂质粘土组成主要为水平层理、块状层理、生物扰动构造，含广盐度的化石，如介形虫、双壳类等接近浅海的沉积特征 密西西比三角洲实例 小结： 三角洲沉积体系在平面上由陆地向海方为三角洲平原(三角洲的陆上部分，分支河流和沼泽为主)→。