1、主讲：杜振川主讲：杜振川研究生课程 现代海洋约占地球表面积的71，地史时期海洋所占地表面积的比例更大。海洋是沉积作用的重要场所，海洋沉积岩层的规模较大，分布稳定。许多重要沉积矿产和油气资源都产于海相地层中。第一节 概 述 一、海洋环境一般特征 海洋的潮汐、波浪和海流引起的海水运动；潮汐主要在沿岸区，波浪可以影响到浅海区。含盐是海水的重要特征之一，正常海水的含盐度为35，海水的含盐度不仅对海洋生物有重要影响，同时对沉积物的性质也有很大影响。海水的pH值一般介于7284之间，呈弱碱性，而大陆湖盆的水体一般呈弱酸性。第一节 概 述 一、海洋环境一般特征 海洋中生物种类繁多，数量丰富，可形成生物礁。依
2、据生活方式可把海洋生物分为底栖生物、游泳生物和浮游生物三大类。第一节 概 述 一、海洋环境一般特征 海相沉积岩主要包括碳酸盐岩、碎屑岩和粘土岩三大类。其中碳酸盐岩的分布最为广泛；碎屑岩的成分一般比大陆环境下形成的碎屑岩单纯，多为单成分砾岩和石英砂岩类；粘土岩的主要成分为蒙脱石、伊利石和水云母。根据海水的深度、海底地形和生物群的分布，可将海域分为滨岸带、浅海带、半深海带和深海带。第一节 概 述 二、海洋环境分带 大陆架大陆坡大陆基 海洋环境分带示意图(据P.HHeckel，1972)根据海水的深度、海底地形和生物群的分布，可将海域分为滨岸带、浅海带、半深海带和深海带。第一节 概 述 二、海洋环境
3、分带 1滨岸带(滨海带)位于高潮线到正常浪基面之间，深度一般在20m以内，是海陆交互作用的地带；水动力条件、水化学状况以及海底地形地貌都十分复杂。以河流作用为主的地段形成三角洲，以潮汐和波浪作用为主的地段，则形成海滩、砂坝及障壁砂坝。滨岸带是分隔大陆与开阔海的过渡地貌单元。是专指除了三角洲之外的海滨带，也可以把它称为滨海，实际上也是一种过渡相。根据海水的深度、海底地形和生物群的分布，可将海域分为滨岸带、浅海带、半深海带和深海带。第一节 概 述 二、海洋环境分带 2浅海带 正常浪基面到水深200m的区域。浅海带的海底为陆棚区或大陆架。浅海带底部地形平坦，坡度一般不超过40，缓慢向海方倾斜直至转折
4、处。浅海带位于浪基面之下，通常波浪和海流作用不强，沉积颗粒细小，主要为粉砂和粘土质沉积。在有河流、潮流、风暴流和浊流等活动的地区，可形成砂质沉积。根据海水的深度、海底地形和生物群的分布，可将海域分为滨岸带、浅海带、半深海带和深海带。第一节 概 述 二、海洋环境分带 3半深海带 水深2002000m的区域，处于大陆斜坡区。海底地形坡度较陡(4070)，起伏较大，常被峡谷所切割，形成峡谷和海山相间的海底地貌特征。该带沉积物较细，发育浊流和滑塌堆积时可形成粗粒沉积物。根据海水的深度、海底地形和生物群的分布，可将海域分为滨岸带、浅海带、半深海带和深海带。第一节 概 述 二、海洋环境分带 4深海带 深海
5、带海水深度大于2000m。海底地势一般比较平坦，属大洋盆地。沉积物多为粘土或深海软泥。在大陆斜坡的坡角附近，常有海底扇或者海沟的粗碎屑沉积发育。第二节 陆源碎屑滨岸(滨海)环境沉积及其相模式 海岸环境指最高涨潮线到正常浪基面之间的地带，宽度不等，从几米到十多公里。其特点是海水反复进退，光照充足，生物繁盛，海水的物理化学特征复杂多变。因此，沉积物类型丰富多彩。滨岸环境 无障壁海岸有障壁海岸 依据波浪和潮汐作用的相对强弱以及岸线的发育情况，海岸带可分为以下两种情况：第二节 陆源碎屑滨岸(滨海)环境沉积及其相模式1、无障壁海岸环境及其相模式无障壁滨岸：通常发育在面向开阔大洋的滨海带，海岸线较平直，向
6、广海没有障壁，坡度较大，大洋波浪可直接到达滨海区。波浪是这类海岸带的主要水动力条件，水动力条件很强的海岸也称为无障壁滨岸带。第二节 陆源碎屑滨岸(滨海)环境沉积及其相模式1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式1）沉积环境的划分 陆源碎屑无障壁海岸一般以发育海滩为特征。根据海岸地貌、水动力状况和沉积物特征，可将陆源碎屑无障壁海岸分为海岸沙丘、后滨带、前滨带和临滨带。第二节 陆源碎屑滨岸(滨海)环境沉积及其相模式1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式1）沉积环境的划分 无障壁砂质海岸的地貌单元第二节 陆源碎屑滨岸(滨海)环境沉积及其相模式1、无障壁海岸环境及其相模式
7、、无障壁海岸环境及其相模式2）水动力状态 滨岸环境是水动力作用强烈而复杂的地区。波浪、潮汐及其所派生的沿岸流强烈地冲刷、改造着海岸和沉积物，而波浪则是控制海岸水动力学特征和海岸发育状况的主导因素。海洋因风的吹程大，故其波浪的波长较大，一般为4080m左右。波浪作用随水深而急剧减小，大致在12波长的深度波浪作用已接近于零，因此海洋浪基面大致在2040m左右。第二节 陆源碎屑滨岸(滨海)环境沉积及其相模式1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式2）水动力状态 在水深12波长的浅水区，深水波变为浅水波，波浪触及海底，水体质点运动的圆形轨迹变为椭圆形，向下越接近海底，椭圆半径越小，而且椭
8、圆的垂直半径越小于水平半径，直至海底垂直半径趋近于零，水体质点只发生往复运动。在向岸方向，越近岸边，水体越浅，水体质点运动的轨迹变为不对称的椭圆，并在同一波浪周期中，水体质点向岸运动的速度大于向海运动的速度，而且越向海岸，这种速度的不对称性愈加明显，波浪变形也就越加强烈。第二节 陆源碎屑滨岸(滨海)环境沉积及其相模式1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式2）水动力状态海岸带波浪底部水体运动及沉积物移动状况 第二节 陆源碎屑滨岸(滨海)环境沉积及其相模式1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式2）水动力状态 海岸带的不同环境和不同深度，波浪的特征及其对沉积物搬运、沉
9、积作用的影响亦不相同。滨外陆棚带，由风等因素引起的波浪称为涨浪，它因不能触及海底而对海底沉积物较少影响。至临滨带，海底在浪基面以上，波浪因触及海底而使波能增加，波高增大，称为起浪。这时水体向岸运动速度虽略大于向海速度，但波浪向岸方向运动携带泥砂要克服重力作用，向海运动携带泥砂还另加有重力作用，且后者的力量大于前者，结果细粒泥砂向海运动。第二节 陆源碎屑滨岸(滨海)环境沉积及其相模式1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式2）水动力状态海岸波浪带的划分 第二节 陆源碎屑滨岸(滨海)环境沉积及其相模式1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式2）水动力状态 破浪带：随着波
10、浪向岸传播，水深愈小，波高亦逐渐增大，当水深为波高的2倍时，波浪开始倒卷和破碎，称为“破浪”，此地带亦称为“破浪带”。此带内波浪变形强烈，对海底的冲刷及对碎屑物质的簸选、淘洗强烈，波浪向岸的推动力克服重力和摩擦阻力，使较粗的碎屑向海岸方向运动，堆积成沿岸砂坝。第二节 陆源碎屑滨岸(滨海)环境沉积及其相模式1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式2）水动力状态 碎浪带：再向岸方向，深度相当于一个波高，波峰发生完全倒转和破碎，称为“碎浪”或“涌浪”，此带亦称为“碎浪带”或“涌浪带”。冲浪带：当碎浪或涌浪进入前滨带后，海水借惯性力冲向海岸，形成“冲浪”，称为“冲浪带”或“冲洗带”。冲浪
11、带波浪反复地冲刷、淘洗，形成了成分成熟度和结构成熟度都较高的砂质海滩堆积。风暴浪时期，海水携带碎屑物质进入后滨带，在海滩外侧形成平行于海岸的连续的线状砂脊，称为“滩脊”。第二节 陆源碎屑滨岸(滨海)环境沉积及其相模式1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式2）水动力状态 当波浪与海岸斜交时，在海岸坡度平缓的碎浪带，将产生与海岸几乎平行的沿岸流。沿岸流沿着沿岸砂坝及海滩脊间的沟槽系统流动，经数米或数十米后，至沟槽末端则改变方向，近乎垂直地向海方向流去，形成所谓的裂流或离岸流。当波浪运动与海岸呈450交角时，碎屑物质的搬运几乎平行海岸进行，波浪在运动过程中，遇海岸发生转折，流速骤减，
12、碎屑物质沉积下来，可形成各种形状的砂嘴。第二节 陆源碎屑滨岸(滨海)环境沉积及其相模式1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式2）水动力状态滨岸带海流体系示意图第二节 陆源碎屑滨岸(滨海)环境沉积及其相模式1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式3）滨岸亚相类型及沉积特征 海岸砂丘亚相：位于潮上带的向陆一侧，即特大风暴期潮水所到达的最高水位以上。海岸砂丘是由波浪作用从近滨搬运至前滨和后滨而处于海平面之上的海岸砂，再经过风的吹扬改造而成，常呈长脊状或新月形。沉积物成分单一，主要由石英砂组成，其沉积物的圆度和分选性好，细一中粒，成熟度高，重矿物富集。具有风成沙丘大型槽状
13、交错层理 第二节 陆源碎屑滨岸(滨海)环境沉积及其相模式1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式3）滨岸亚相类型及沉积特征 后滨亚相(backshore zone)位于平均高潮线与特大高潮线之间，通常处于暴露状态，遭受风力作用，只有在特大高潮或风暴浪时才被海水淹没；后滨地形一般较平坦，当有海滩脊发育时，则具有波状起伏的地形。在低洼处常有积水或为湿地，有泥沼和藻丛生长，形成一系列砂质脊与泥炭沼泽带相间出现的滨海沼泽平原；后滨带主要沉积物主要为粒度较细的砂，并常伴有小水流波痕形成的小型交错层理。风成作用很明显，坑洼表面因风吹走了细粒物质而遗留和堆积了大量生物介壳，其凸面向上。风暴期在
14、后滨与海岸砂丘交界附近因水的分选可使重矿物集中而成砂矿。1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式3）滨岸亚相类型及沉积特征 前滨(forc shore)前滨位于平均高潮线和平均低潮线之间。地形比较平坦，是海滩下部逐渐向海倾斜的平缓斜坡地带。前滨带以波浪的冲洗作用为特征，沉积物主要是纯净的中、粗粒石英砂，有时有丰富的、不同生态类型的生物碎片，也有重矿物局部富集的现象。沉积物分选和磨圆极好。主要发育平行层理和冲洗交错层理。海滩沉积中常见的四种交错层理；常发育对称或不对称浪成波痕、逆行沙丘和暴露构造；生物化石贫乏，多见生物碎片。生物潜穴和扰动构造发育，一般为垂直潜穴和U形潜穴。1、无障
15、壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式3）滨岸亚相类型及沉积特征 前滨(forc shore)海滩沉积中四种主要交错层理类型 1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式3）滨岸亚相类型及沉积特征 临滨带临滨带(shore face)临滨是平均低潮线与正常浪基面之间的地区，是海滩的水下部分，主要是砂质沉积物。往往存在一个或多个与海岸线平行的不对称沿岸砂坝。这种砂坝形成于破波带，沉积物较粗，主要来源于岸外和陆地。在沿岸砂坝的向陆一侧常有凹槽，凹槽中可发育有小水流波痕，有时还有大水流波痕及浪成波痕。临滨带上部以大型楔状或板状交错层理为主，下部以水平层理为主，沉积颗粒变细，生物扰动
16、程度增强。向下逐渐过渡为过渡带的细粒沉积。1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式3）滨岸亚相类型及沉积特征 沉积相模式沉积相模式 在海平面相对稳定和沉积物供给充足的条件下，或当沉积速率超过海平面上升速率时，海滩由于不断侧向加积而向海推进，近岸沉积物依次叠置在远岸沉积物之上，从而形成一个自下而上逐渐变祖的沉积层序。沉积相也相应地发生变化，自下而上依次出现陆架泥相、临滨相、前滨相、最上为海岸风成沙丘相，再上常过渡为陆相 1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式3）滨岸亚相类型及沉积特征 沉积相模式沉积相模式进积型海滩沉积相模式 1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸
17、环境及其相模式3）滨岸亚相类型及沉积特征 沉积相模式沉积相模式进积型砂质海岸沉积序列模式 1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式3）滨岸亚相类型及沉积特征 沉积相模式沉积相模式 远滨：属于浅海沉积环境范畴。主要由粉砂质泥和泥质粉砂组成，以水平层理为主，含典型海相化石。过渡带：为泥质粉砂到细砂沉积，生物扰动强烈，潜穴发育，致使原生层理遭受不同程度的破坏。临滨：临滨沉积物主要由细砂组成，以水平纹理、波状交错层理和大型楔状交错层理为特征。生物扰动程度自上而下逐渐加强。1、无障壁海岸环境及其相模式、无障壁海岸环境及其相模式3）滨岸亚相类型及沉积特征 沉积相模式沉积相模式前滨：沉积物的粒
18、度较临滨沉积为粗，主要为中细粒砂岩，以冲洗交错层理发育为主要特征，有时可见平行层理等，发育不对称的浪成波痕、菱形波痕以及细流痕等。后滨：以平行层理为主，局部见小型板状层理和槽状交错层理。沉积物主要由细砂组成，有时亦可见到介壳夹层。海岸沙丘：沉积物主要由分选好和磨圆度高的中、细粒砂组成，发育特征的风成交错层理。2、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式 如果海岸地区存在障壁性地形，如砂坝、砂洲、生物礁或水下隆起等地形，使近岸海域和广海隔绝或部分隔绝，近岸海水处于局限流通状态，则形成障壁海岸。障壁海岸相主要由三部分组成：1)与海岸近于平行的一系列障壁岛(堡岛链)；2)障壁岛后的潮坪和泻
19、湖；3)潮汐水道系统，它连接着岛后泻湖、潮坪与广海，包括进潮口、潮汐三角洲和潮道。2、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式2、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式 障壁岛是平行海岸、高出水面的狭长形砂体，以其对海水的遮拦作用而构成泻湖的屏障，障壁岛是由水下砂坝或砂嘴发展而成。岩石类型主要为中一细粒砂岩和粉砂岩，重矿物较富集。颗粒的分选和圆度较好，多为化学物质胶结。具有厚层楔状、槽状交错层理，也可发育低角度板状交错层理，常具有不对称波痕及冲蚀痕迹，可见虫孔。砂体形态呈与海岸平行的狭长带状，笔直或微弯曲，甚至具有微弱分支。据对现代障壁岛调查，其长度一般几千米至几十千米，
20、宽数百米至数千米，厚数米至数十米，剖面上呈底平顶凸的透镜状。二、障壁岛相2、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式 泻湖是被障壁岛所遮拦的浅水盆地，它以潮道与广海相通或与广海呈半隔绝状态，水动力能量较低，以潮汐作用为主，波浪作用较弱。2）泻湖相泻湖可分为淡化泻湖和咸化泻湖 淡化泻湖形成于气候潮湿、雨量丰富、有大量淡水供给的海岸；沉积物主要为钙质粉砂岩、粉砂质粘土岩和粘土岩；泻湖底部的还原环境，可形成黄铁矿、菱铁矿等自生矿物。沉积构造一般为水平层理，交错层理不发育；生物种类单调，以适应淡化水体的广盐性生物为主，如腹足类、瓣鳃类、苔藓类、藻类等；淡化泻湖由于河流的注入、沉积物的淤积，则
21、逐渐沼泽化，形成沼泽化泻湖，也称为“滨海沼泽”。2、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式 泻湖是被障壁岛所遮拦的浅水盆地，它以潮道与广海相通或与广海呈半隔绝状态，水动力能量较低，以潮汐作用为主，波浪作用较弱。2）泻湖相泻湖可分为淡化泻湖和咸化泻湖 咸化泻湖形成于干旱气候区，由于蒸发量很大，泻湖水体浓缩，盐度升高；沉积物以粉砂岩、粉砂质泥岩为主，并可夹有盐渍化和石膏化的砂质粘土岩，几乎无粗碎屑岩沉积，可出现石膏、盐岩夹层。沉积构造以水平层理及塑性变形层慧月为主，斜层理不发育。生物种属单调，以广盐性生物最发育，特别是腹足类、瓣鳃类、介虫等；2、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境
22、及其相模式障壁岛和泻湖形成可分为两种情况：一种情况是在坡度平缓的砂质海岸带，波浪垂直海岸运动。近岸浅水区波浪触及海底，摩擦作用增强，能量消耗，砂粒平行海岸堆积成垅岗状砂体，称为水下砂坝。砂坝因海面下降或在波浪作用下出露水面，并对其内侧的水体与外海水体的循环起着遮拦和阻隔作用，故称为障壁岛，也称为“堡岛”。其内侧受遮拦而循环不畅的水体就称为海岸泻湖。另一种情况是波浪斜交或平行海岸运动，这时形成沿岸流，并从三角洲或河口携带大量流砂沿海岸向一定方向运动；若遇到海岸发生转折或海水变深的港湾，流速骤减，砂质沉积，形成一端与陆地相连一端伸入海中的砂嘴。砂嘴受冲刷与海岸脱离形成障壁岛，其内侧形成泻湖。2）泻
23、湖相2、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式3）潮汐通道和潮汐三角洲相潮汐通道 潮汐通道也称为潮道、潮沟、潮渠，是位于障壁岛之间的连接泻湖与海洋的通道。沉积物主要是由沿平行海岸方向的侧向迁移形成的，在垂向上自下而上具有粒度由粗变细、交错层理规模和厚度变小变薄的正旋回层序。其底部为残留沉积物，通常由贝壳、砾石及其他粗粒沉积物组成，并具有侵蚀底面；下部由较粗粒砂深潮道沉积，具有双向大型板状交错层理和中型槽状交错层理；上部为中细砂组成的浅潮道沉积，具有双向小型到中型槽状交错层理和平行层理及波纹层理。2、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式3）潮汐通道和潮汐三角洲相潮汐通道
24、2、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式3）潮汐通道和潮汐三角洲相2、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式3）潮汐通道和潮汐三角洲相2、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式3）潮汐通道和潮汐三角洲相潮汐三角洲由潮汐通道的进潮流和退潮流在潮汐口内侧和外侧发生沉积作用而形成的。在入潮口向陆一侧(内侧)由涨潮流形成进潮或涨潮三角洲；入潮口向海一侧（外侧）形成退潮三角洲。涨潮三角洲常与泻湖、潮坪沉积共生，以向陆的大型板状和槽状交错层理为主，层系由下向上变薄。退潮三角洲由于受海浪和沿岸流的影响，沉积构造在垂向上和平面上变化都较大。与涨潮三角洲的沉积结构相似。2、
25、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式4）冲溢(越)扇 冲溢(越)扇是在风暴期从障壁岛上侵蚀下来的砂质沉积物被搬运到泻湖一侧形成的扇状沉积体。每次冲溢水流沉积的都是薄层状的砂，底部为不平坦的侵蚀面，主要沉积构造为平行层理；单个冲溢扇的沉积单元自下而上为：冲刷面一含混合生物介壳的基底层一具有平行层理、沙纹层理或逆行沙丘纹层的砂质沉积。2、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式5）潮坪相 潮坪主要出现在低波能和中一大潮差的沿海地带，例如在障壁岛后、泻湖和海湾的沿岸、河口湾等。另外，在某些面临开阔海洋，又无障壁的海岸带，如果海底地形坡度极为平缓且海水很浅时，大洋波浪因与海底产
26、生强烈的摩擦作用其能量消耗殆尽，也会出现潮控型滨海带。根据潮汐活动的特点可将潮控滨海划分为：潮下带、潮间带和潮上带。潮坪主要分布在潮间带。2、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式5）潮坪相 潮坪上的水动力条件总的说来是从潮下带向潮上带逐渐减弱的。潮道和潮沟是潮流通过的地方，水动力最强，而且呈双向流动，因此沉积物最粗，发育人字形交错层理。潮坪沉积物粒度总的趋势是向海变粗；在低潮线附近，波浪的活动与潮坪较高部位相比要强一些，作用的时间也长。因此，主要为砂质沉积，称为砂坪；而簸选出来的泥主要沉积在高潮线附近的泥坪；砂坪和泥坪之间为砂与泥质的混合沉积带，称为混合坪。即狭义的潮坪。2、有障
27、壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式6）潮道(潮沟)沉积 潮道(潮沟)是涨潮和退潮的通道，水流较急。大的潮道主要为砂质沉积，并富含介壳和泥砾等滞留沉积。砂体在剖面上呈水道状透镜体，发育双向水流成因的人字形交错层理、羽状交错层理和再作用面。2、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式7）潮坪沉积的识别标志 潮坪沉积在古代沉积层中十分常见，其突出的沉积特征可以归纳为以下几点：具有流水方向截然相反的人字形交错层理和再作用面。压扁层理、波状层理及透镜状层理发育，反映流水强弱的交替出现。具有干裂、雨痕、植物根迹、动物足迹、蒸发岩、泥炭和薄煤层等反映间歇性陆上暴露的标志。具有水道冲刷、
28、泥质碎片和簸选的砂质透镜体等暴露与沉积交替出现的标志。2、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式8）潮坪沉积剖面序列 潮坪沉积是一个向上变细的沉积序列。下部为潮下带的潮道沉积，通常为块状砂岩，具有滞留沉积和人字形交错层。其上为砂坪沉积，具有人字形交错层和再作用面等双向流水构造以及反映水位变化和间歇暴露的标志。再上为粉砂岩和泥岩组成的混合坪沉积，潮汐层理发育。泥坪沉积具有发育的干裂，有时顶部还可出现潮上湖沼或盐沼沉积。2、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式8）潮坪沉积剖面序列潮坪沉积的理想层序(据AJTankerd，1977)8）潮坪沉积剖面序列进积型碎屑潮坪沉积的原
29、生构造序列及其环境解释 3、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式9）障壁海岸相沉积组合 障壁海岸相发育于海陆过渡地带，平面上向海方向以障壁岛与滨岸相相衔接，向陆方向以泻湖或潮坪与大陆沉积相组的沼泽相或冲积相相毗邻。因此，横向上，在海陆过渡地带构成了障壁岛一泻湖一潮坪组成的有障壁海岸沉积体系或沉积相组合。在海平面下降，在垂向剖面上自下而上可出现下列进积型层序或相组合：浅海陆棚相、滨岸相、障壁岛相、泻湖或潮坪相、沼泽相(泥炭和煤)、冲积相。当海平面上升，在海岸线向大陆推进的海侵相序中，在垂向剖面上的相序递变与上述情况相反，障壁岛相则上覆于泻湖、潮坪和沼泽之上。在海岸线相对稳定、沉积速
30、度和沉降速度相补偿的情况下，泻湖、障壁岛与滨岸相在垂向上呈指状交错。3、有障壁海岸环境及其相模式、有障壁海岸环境及其相模式9）障壁海岸相沉积组合 美国肯塔基州东部和西弗基尼亚州南部石炭系堡岛泻湖沉积层序 第三节陆源碎屑浅海陆棚沉积体系第三节陆源碎屑浅海陆棚沉积体系 浅海陆棚又称大陆架，是正常浪基面以下向外海与大陆斜坡相接的广阔的浅海沉积地区，水深20m以下至水深200m左右，坡度较缓，平均只070一般不超过40；宽度由数公里至数百公里不等，我国的东海大陆棚宽度由100500km不等，水深一般在50m，最大水深约180m，而日本群岛的陆棚只有48km宽。浅海陆棚的水动力条件复杂多样，其中包括有海
31、流，波浪、潮汐流等，它们可以单独或共同作用来控制和影响浅海陆棚沉积物的搬运和沉积。陆棚浅水区阳光较充足，水扰动可使底层水中氧气充分，底栖生物大量繁盛；而深水区则因阳光和氧气不足，底栖生物大为减少，藻类生物几乎绝迹。第三节陆源碎屑浅海陆棚沉积体系第三节陆源碎屑浅海陆棚沉积体系 浅海陆棚的沉积特征：沉积物主要是粉砂、粉砂质泥岩，粉砂级沉积常是在强烈风暴期形成的，称为“风暴砂层”，呈块状或具粒序层构造；矿物和结构成熟度高，化学胶结，分选性好，磨圆度高，常含海绿石、生物碎屑和胶磷矿等，发育交错层理、对称和不对称波痕。生物丰富，常沉积于陆棚上的浅水盆地内；海绿石、鲕绿泥石和磷灰岩是陆棚沉积中重要的自生矿
32、物。1浅海陆棚的一般沉积特征第三节陆源碎屑浅海陆棚沉积体系第三节陆源碎屑浅海陆棚沉积体系 1浅海陆棚的一般沉积特征2、风暴流沉积 在海岸和开阔的浅海陆棚中，台风和飓风引起风暴潮可造成大片海面升高、海面流速增大，波浪传播的深度增加，破坏正常气候条件下形成的沉积物，并堆积形成风暴流沉积。在特大风暴期，波浪传播的深度最大可达200m，使海面升高56m。强大的风暴潮所能影响海底沉积物的深度可达几十米。风暴潮的强大动力冲刷着沿岸和近岸沉积；当风力减退时，会产生一个向海流动的密度流携带着大量呈悬浮状态的沉积物向海搬运。高密度流冲刷海底，可以形成明显的侵蚀面和冲刷痕。第三节陆源碎屑浅海陆棚沉积体系第三节陆源
33、碎屑浅海陆棚沉积体系 1浅海陆棚的一般沉积特征2、风暴流沉积 风暴流沉积形成的理想成因图解 (据Norward和Nelson等，1983)第三节陆源碎屑浅海陆棚沉积体系第三节陆源碎屑浅海陆棚沉积体系 1浅海陆棚的一般沉积特征2、风暴流沉积沉积相序列 风暴沉积特征与风暴作用的过程有密切的关系。一个风暴层的沉积层序代表从风暴高峰到风力减弱、流态从高能变为低能条件下的沉积。在风暴活动的不同阶段，发生着不同的沉积作用，形成不同的结果。一次完全的风暴过程可以形成具有一定规律的垂向层序。图1032 似鲍玛层序的理想风暴岩垂向序列 (据TAigng，1982)第三节陆源碎屑浅海陆棚沉积体系第三节陆源碎屑浅海
34、陆棚沉积体系 1浅海陆棚的一般沉积特征2、风暴流沉积沉积相序列 一次风暴形成的风暴层厚度约几十厘米至1m，具有特征的垂向沉积层序和沉积构造。由底至顶，主要由四个部分组成：粒序层或滞留沉积段，有侵蚀的底；平行层段；丘状交错层段或浪成交错层段；泥岩或页岩段。由下而上，粒度显示由粗变细的层序。第三节陆源碎屑浅海陆棚沉积体系第三节陆源碎屑浅海陆棚沉积体系 1浅海陆棚的一般沉积特征2、风暴流沉积沉积相序列 似鲍玛层序的理想风暴岩垂向序列 (据TAigner，1982)第三节陆源碎屑浅海陆棚沉积体系第三节陆源碎屑浅海陆棚沉积体系 1浅海陆棚的一般沉积特征2、风暴流沉积美国弗吉尼亚州中、上奥陶统风暴岩理想垂
35、向层序 (据RDKreisa和KBambach，1982)第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系 一、半深海及其沉积特征 1地貌特征 半深海分布在大陆斜坡地带。一般把水深200m处的坡折点作为陆棚和大陆斜坡的分界。大陆坡的平均坡度为40，最大可达200。最大深度在14003000m之间。大陆坡有时被海底峡谷所切割。大陆坡上的海底峡谷横断面呈“V”字形，可以从陆棚一直延伸到大陆坡，海底峡谷是陆源沉积物搬运的主要通道，海底峡谷的前端经常发育海底扇。第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系 一、半深海及其沉积特征 1地貌特征 半深海和深海环境
36、的地貌特征略图大陆架；海底峡谷；海底扇；斜坡滑塌沉积；深海盆地第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系 一、半深海及其沉积特征 2沉积特征半深海主要为由悬浮物质缓慢沉淀，而形成的泥质与粉砂的混合物，以细粉砂占优势。其中有蓝灰色、灰绿色者称为蓝泥或青泥；砖红色、红棕色的红泥；沉积物中出现丰富的海绿石，使沉积物成为绿色，称为绿泥；在沉积物中混入大量火山灰、浮石、火山角砾，称为火山泥。第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系 二、深海及其沉积特征 深海分布于深海平原或远洋盆地中，通常是一些较平坦的地区，平均深度4000m左右。在有些地区由于火山
37、的发育而形成海山，大洋盆地中有一些比较开阔的隆起地区，其高差不大，无火山活动，是海底构造活动比较宁静的地区，称海底高地或海底高原。无地震活动的长条形隆起区称为海岭。深海沉积物供应稀少，沉积速度低，主要的沉积物为软泥，如钙质软泥和硅质软泥及铁、锰质结核。第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系 三、海底扇沉积相模式 浊流沿海底峡谷流动，穿过陆棚和大陆斜坡流人深海盆地时，常形成浊积扇(深海扇、海底扇)。海底扇一般分布在谷口处，扇体分布在补给水道下倾方向的大陆斜坡外，标准的海底扇相模式以沃克(1978)所建立的为代表，由内扇(上部扇，扇根)、中扇(中部扇，扇中)、外扇(外
38、部扇，扇缘)三部分组成。第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系 三、海底扇沉积相模式 深海浊积扇平面模式图(据wa1ker，1984)第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系 三、海底扇沉积相模式 上扇：主要是主水道发育区，在海底峡谷和主水道内，主要沉积各种粗碎屑(砾质)组成的非浊流的块体一重力搬运沉积物。如滑塌沉积层、碎屑沉积和深水混杂砾岩(混杂砾岩、正一反递变砾岩、递变层砾岩和有层理粒级层砾岩)。水道两侧堤上则发育由粉砂和粘土组成的低密度浊积岩，一般相当鲍马层序的C、D、E段。第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系第四节陆源碎屑半深海、
39、深海沉积体系 三、海底扇沉积相模式 中扇：是网状分流水道主要发育区，水道中发育有砾状砂岩、块状砂岩，以及递交层理发育的根部浊积岩。水道间则为细粒的低密度浊积岩。下扇(外扇)：地形平坦，水道不发育，沉积物以经典浊积岩为主。第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系 三、海底扇沉积相模式 进积型深海扇的垂直层序：进积型深海扇的垂直层序：深海扇的垂直层序自下而上为外扇沉积、中扇沉积和上扇沉积。总的层序是个向上变粗变厚的层序。它是由一系列叠复的浊流沉积舌状体组成的，水道的发育主要在层序的中上部，在水道中则表现为向上变细的正旋回；水道底部常具有明显的冲刷面，代表水道下切作用。第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系第四节陆源碎屑半深海、深海沉积体系 三、海底扇沉积相模式 进积型深海扇进积型深海扇的垂直层序：的垂直层序：
