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1、1,第二十一章 障壁岛、泻湖、潮坪和河口湾相,2,障壁岛、泻湖、”潮坪、河口湾相位于海陆过渡区，属于海陆过渡相组。障壁岛是指“海浪造成的长而低的、狭窄的沙岛”常常是砂洲或生物礁等其它水下隆起。在障壁岛与陆地之间形成了海岸泻湖，泻湖通过潮汐通道与外海相连，泻湖内波浪作用弱，潮汐作用为主。是陆地和外海之间存在阻挡波浪作用的障壁岛（坝）及海岸泻湖系统的海岸。,第一节 沉积环境和沉积作用,3,主要沉积环境:潮下到露出水面的堡堤海滩、堡后区域或潮下一潮间泻湖、潮下一潮间三角洲和进潮口一潮道体系。堡岛体系平面延伸范围及其产状都取决于潮差以及潮流作用与海浪作用的相对重要性。,4,5,6,7,8,9,在障壁岛
2、向陆一侧的泻湖地区，受涨潮和退潮作用影响，沉积作用主要发生在潮下带和潮间带。障壁岛常被潮水切割成数段，在进潮和退潮口处，发生倒向加积作用，形成涨潮及退潮三角洲。障壁岛向海一侧，主要受广海波浪的冲刷作用，形成前滨和临滨沉积。障壁岛自身由于出露水面，常受到风的改造，形成风成砂丘沉积,10,第二节 障壁岛、泻湖、潮坪和河口湾沉积模式,一、障壁岛环境及沉积特征 障壁岛与海滩环境包括近滨带、前滨带、后滨一沙丘带，以及冲溢扇等环境。近滨带构成障壁岛沉积的基础，前滨和后滨一沙丘是障壁岛水上的主体。冲溢扇是由风暴浪引起的越岸洪水形成的扇状砂体，它们叠加在障壁岛后并可覆盖到岛后泻湖沉积物之上，是障壁岛的叠加沉积
3、体系。,11,12,13,（1）岩性:主要细砂及中粒级砂，前滨也可有粗砂及细砾;(2)构造:临滨发育低角度楔状和糟状交错层理;发育冲洗层理;后滨可发育风成的中小型槽状交错层理以及植物根构造。一般形成平行层理，也可以形成小型和中型三角洲前积层。沉积构造也常因生物扰动而破坏。(3)岩体形态:与海岸平行的狭长带状，笔直或微弯曲，甚至具有微弱分支。据现代障壁岛调查，其长度一般几千米至几十千米，宽数百米至数千米，厚数米至数十米，剖面上呈底平顶局时透镜状。,障壁岛:是指“海浪造成的长而低的、狭窄的沙岛”,14,(4)相序:障壁岛向海方向推进，形成下细上粗的反韵律沉积，沉积层理的规模向上增大，沉积厚度具有减
4、小的趋势。,据现代障壁岛调查，其长度一般几千米至几十千米，宽数百米至数千米，厚数米至数十米，剖面上呈底平顶局时透镜状。,15,（5）单个冲溢扇：自下而上为冲刷面富含混合生物介壳的底层具平行纹层、波痕纹层或逆行沙丘层理的砂层。在复合冲溢扇中，各个冲溢扇单元常被微细的冲刷面和风改造的薄层砂分隔开。,16,二、潮道一潮汐三角洲,（1）潮道是指切过障壁岛的进潮和退潮的通道。进潮口宽度一般几百米至几十公里，深可达1O2Om，长度受障壁岛宽度所限。进潮口多受沿岸流的影响不断向下游迁移，沿岸流上游岸为沉积岸，由于沿岸漂流搬运的沉积物的堆积使障壁岛向下游延伸。潮道沉积主要是由侧向迁移作用形成的.,涨潮三角洲和
5、潮道沉积很少受海浪和风力的影响，退潮三角洲和潮道受沿岸流和海浪的影响。,17,18,潮道充填沉积的底部有侵蚀面，其上为介壳和砾石组成的滞留沉积；再上为深潮道沉积砂层，具有双向大型板状交错层理和中型槽状交错层理；再上为浅潮道沉积，为具双向小型至中型槽状交错层理和波纹层理构成的中细粒砂层。从下而上粒度变细，层理变薄，为向上变细的层序。,19,20,深槽道沉积主要受涨潮流和退潮流往返流动的影响。浅潮道通常在波基面以上，既受潮汐流的影响，也遭受波浪的作用。进潮口充填沉积层中还可见有向水道倾斜的大型测向加积面，它反映了沉积岸的原始位置和产状。进潮口沉积中常含有咸水和半咸水的混生生物群落。,21,22,（
6、2）潮汐三角洲沉积相 在进潮口向海的一端由于退潮流的影响形成退潮三角洲，而向陆的一端由涨潮流的影响则形成涨潮三角洲。退潮三角洲和涨潮三角洲的主要区别:退潮三角洲与涨潮三角洲的主要区别是发育多方向的交错层.因为退潮三角洲受波浪、潮流、沿岸流、沉积物供给等多种因素的综合影响。退潮三角洲沉积与临滨带沉积共生，波痕和交错层系具有多向性；而涨潮三角洲双向性的潮汐层理明显，且与泻湖相共生。,23,1）底部与涨潮有关的平面状交错层。2）成互层的、面向大海的槽状交错层和面向陆地的平面状交错层，代表了退潮屏障发育之前的沉积作用。3）交错层系厚度向上变小，序列的厚度大约为10m。识别古代涨潮三角洲和潮道沉积砂体区
7、别在于它们的几何形态以及它们与周围岩相的地层关系。,涨潮三角洲的沉积序列自下而上是：,24,25,26,三、泻湖及沉积特征,泻湖是为海岸所限制、被障壁岛所遮拦的浅水盆地。波浪作用微弱，潮汐作用明显，且极易受气候影响而淡化或咸化或停滞缺氧。它以潮道与广海相通或与广海呈半隔绝状态。现今海岸的13属于障壁型海岸，在障壁岛的背后一般均有温湖。,27,障壁岛的遮拦、温湖水体的蒸发、淡水的注入等，都将使泻湖的含盐度高于或低于正常海水，这是泻湖环境的一个重要特点。盐度的变化引起了生物群的变异，与正常盐度的海洋相比，泻湖中生物群的种属和数量都急剧减少，且个体小、壳变薄，以广盐性生物最发育，这是泻湖环境的又一重
8、要特点。,28,泻湖水体淡化发育到定程度，出现上部水体轻而谈，下部水体重而威的双层结构，致使水体的垂向循环减弱以至停止，下部逐渐缺氧，厌氧细菌大量繁殖并使硫酸盐还原而产生H2S，使下部形成还原环境。,29,（一）淡化泻湖相的沉积特征,（1）岩石类型：以钙质粉砂岩、粉砂质粘土岩、粘土岩为主。粗碎屑岩极少见;（2）沉积构造：交错层理不发育。若有波浪作用，可发育缓波状层理、水平波状层理及对称或不对称波痕，虫孔少见，偶见干裂。（3）生物化石：种类单调，适应淡化水体的广盐性生物，如腹足类、瓣鳃类、苔藓类、藻类等数量。正常海相生物发生畸变，个体变小、壳体变薄等反常现象。当泻彻底部有H2S存在时，生物群绝迹
9、；（4）淡化泻湖，在潮湿多雨的气候条件下，形成沼泽化泻湖，可形成储量巨大的近海煤田，如我国河北峰峰煤田及山西太原煤田均属此类。,30,31,（二）咸化泻湖相,（l）岩石类型：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，可出现石膏、盐岩夹层。膏盐类沉积是咸化泻湖的重要特征之一。泻湖若为清水沉积时，则主要是石灰岩、白云岩，并夹石膏及盐岩层，可出现硬石膏、黄铁矿等自生矿物。（2）沉积构造：多出现水平层理及塑性变形层理;盐类假晶及泥裂。（3）生物化石：生物种属单调，以广盐性生物最发育，特别是腹足类、瓣鳃类、介形虫等。适应正常盐度的生物，如珊瑚、棘皮类、头足类、大多数腕足类、苔藓虫等全部
10、绝迹。,32,四、潮坪环境沉积特征,（一）潮坪环境的一般特点 潮坪环境，又称潮滩，发育在无强烈风浪作用而具中一大潮差的平缓倾斜的海岸地带，如在障壁岛内侧、泻湖和海湾的沿岸、河口湾和潮控三角洲内。另外，在某些面临开阔大洋，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，也会出现潮坪海岸。,33,34,35,36,（二）亚相的划分,潮坪一般可分出潮下带、潮间带和潮上带。在潮坪上还发育有潮汐水道。,37,38,潮上带：位于平均高潮线以上地带，只有在特大高潮或风暴潮时才被海水淹没，基本上为暴露环境，受气候影响明显。,39,潮间带：位于平均低潮线与平均高潮线之间，其垂直幅度决定于潮差大小，一般从
11、不足一米至数米，其宽度既与潮差有关，更与海岸带坡度有关。,40,潮间带是潮坪的主要部分，可称潮间坪。在地形平缓、潮差较大的情况下，潮间坪的宽度十分广阔。（1）“泥坪”：在潮间坪的高潮线附近是低能环境，泥质沉积为主。（2）“砂坪”：低潮线附能量高，砂质沉积为主；（3）“混合坪”：二者间的过渡带能量中等，具砂泥质沉积，,41,潮下带：位于平均低潮线以下，向下延至好天气波基面附近与陆架浅海逐渐过渡，其部位大致与临滨带相当。潮下带的水动力状况比较复杂。该带始终处于水下环境，受波浪和潮汐共同作用，但潮汐作用较强，是潮汐控制的滨海带中水动力较强的高能地带。,42,（三）潮坪环境沉积特点,1、岩石类型 陆源
12、碎屑潮坪以粘土岩、粉砂岩、细砂岩为主，砾岩少见。在平面由海向陆，沉积物粒度呈由粗变细的带状分布。,43,潮下带及潮汐水道内：能量高，沉积物以砂为主，形成水下砂坝、砂滩，并富含生物介壳和泥砾。潮间坪：由海到陆由纯净的砂过渡为泥质沉积，从而形成砂坪、砂泥混合坪和泥坪。潮上带：若发育沼泽可有泥质沉积，干旱气候带的潮坪可形成盐沼盐坪，从而发育石膏等蒸发盐类沉积。,44,2、沉积构造 泥坪上多见水平纹层或水平层理。混合坪上多为脉状、波状、透镜状层理。砂坪上常出现羽状双向形态的交错层理，同时，还可形成“双粘土层”、“潮汐束状体”、“B-C层系”等，这些沉积构造均是潮坪沉积的重要标志。此外，潮坪内还可见流水
13、波痕、浪成波痕、干涉波痕、再作用面，还可出现干裂、雨痕、鸟眼、足迹、爬迹、虫孔等浅水、暴露条件的沉积构造等。,45,46,47,48,49,50,51,52,53,3、生物化石 潮坪生物以种属少，分异度低，海陆混生为特色。少数适应性强的生物确可大量繁殖而数量较多，这些生物多属广盐性的。潮上坪藻类较发育，多成藻叠层或藻席，也可有植物覆盖。潮间泥坪生物较多，扰动现象强烈，混合坪生物较少，砂坪上更少，偶尔 可见生物粪粒聚集成层。,54,4、潮坪海岸沉积层序,进积型潮坪海岸沉积相层序（1）自下而上为潮下浅滩和潮汐水道砂体、低潮坪砂体、中潮坪砂泥混合（交替）的砂泥岩、高潮坪泥岩及潮上带沼泽（草沼、泥沼及
14、盐沼）。（2）向上变细的层序中，低潮坪、中潮坪和高潮坪沉积物的总厚度基本上相当于该潮坪所在地区的潮差。有时也有退积层序（海进序列）形成。,55,56,57,58,59,1环境特征 河口湾发育于潮汐作用强烈的海岸河口地区。当海水大规模入侵时，海岸下沉，河流下游的河谷将沉溺于海平面之下，海岸河口区形成了向海扩展的漏斗状或喇叭状的狭长海湾，就称为河口湾或三角港。,五、河口湾沉积特征,60,河口湾的发育与潮汐作用、河流作用的强弱有密切关系。在强潮汐河口区，其潮差一般大于4m，如果河流规模小，泥砂供应不足，此时潮汐作用远大于河流作用，有利于河口湾的形成。如我国的钱塘江口属于强潮汐河口，因此而发育为典型的
15、河口湾。中等潮汐河口，其潮差为24m，如长江口。弱潮汐河口，其潮差小于2m，如珠江口。两者的河流作用大于潮汐作用，则不形成河口湾而发育成为三角洲。,61,河口湾地区的潮流是往返的双向流。涨潮时，潮水顺河口溯河而上，形成河流壅水现象；退潮时，潮流强烈地冲刷河床，引起河口湾的加深和展宽，其结果更有利于潮汐、波浪大规模入侵，使河口湾两岸产生沉积物流，形成河口湾浅滩。由于科氏力的影响，河口地区涨落潮流的路线常常不一致，它们往往沿着相距很近但又分离的路线各自流动，故在涨落潮之间的河口区形成了顺流向展布的冲刷沟（涨、落潮河谷）和狭长形的线状潮汐砂脊。较大规模的砂脊高达1022m，宽300m，长达2000m
16、左右。,62,2沉积特征（1）岩性：分选、圆度较好的细砂和泥质沉积为主。砂、泥比例取决于潮汐和河流作用的强度以及泥砂的供应状况。在潮汐河口的砂质沉积物中常夹有泥质薄层。这种夹层是由于强潮流强烈扰动而呈悬浮状态搬运的沉积物，在高、低潮或平潮和停潮时期流速最小时发生沉积所致，它是判别潮汐河口环境沉积的重要标志之一。,63,（2）沉积构造 河口湾沉积中常发育着各种复杂多样的层理构造。它既有潮汐环境中常见的透镜状层理、脉状层理、波状层理、羽状交错层理，也可见到因河流作用而形成的板状交错层理、槽状交错层理等。常形成各种类型的波痕，如削顶的、修饰的、双脊 的、单峰的、对称和不对称的、小型和巨型的波痕等。波
17、痕的走向受到干扰的现象极为普遍。生物扰动构造较为发育，由陆向海数量和类型增多，尤其在泥质沉积物中生物潜穴和寄居构造较为普遍。,64,（3）生物化石 河口湾环境中以含有较多的受限制的或半咸水动物群为特征，常见的有介形虫、腹足类、瓣鳃类等广盐性生物。生物个体由陆向海变多变大，并可见树干和植物碎片等。（4）岩体形态 砂体长轴与河口湾轴向平行，且纵向延伸较远，宽度数十米至数百米。垂向剖面上出现细分层现象，并有旋回性。由于河口湾中河谷的多次迁移，可产生多层透镜状砂体，底界具明显的冲刷接触。,65,3沉积层序 河口湾充填沉积在垂向上为向上变细的沉积层序，如荷兰的马斯河口湾就发育了一套下粗上细的垂向层序。下
18、部单元由大型单向交错层理组成，单个层系可达1m厚，层理特征说明古流向是单向的。中部单元由大型及小型双向交错层理构成，流向显双向性，显然在当时是受了潮汐流的影响；向上部层系厚度明显减小，表明了当时的流速明显减缓。上部单元发育了脉状、波状、透镜状层理及小型槽状交错层理。,66,67,第三节 古代障壁岛、泻湖、潮坪和河口湾鉴别标志及其与油气关系,一、鉴别标志 障壁岛综合沉积体系由于包含多种沉积类型，所以必须从沉积相组合和沉积序列等方面来识别古代障壁岛、泻湖、潮坪、河口湾等沉积环境。,68,1沉积相组合 泻湖、障壁岛、潮坪相地处海陆过渡地带，平面上向海方向以障壁岛与滨岸相相衔接，向陆方向以属湖或潮坪与
19、大陆沉积相组的沼泽相或冲积相相毗邻。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。,69,2沉积序列 人们总结出三种代表堡岛体系的“端元”模式，即海退模式、海进模式和堡堤一进潮口迁移模式。堡岛体系的垂向序列常常是上述三个端元序列的混合。湖泊中堡坝体系也可参考这些端元模式。（1）海退模式 它是从加尔沃顿岛模式中抽象出来的，可作为解释海退堡岛序列的标准。其底部夷平，颗粒向上变粗，层理规模向上变大，以发育槽状、羽状交错层理为特征，主要为临滨、前滨和后滨一砂丘沉积。,70,（2）海进模式 它在岩相、岩性彼此互层和交替方面比海退模式更加复杂。它的特征是具有潮下和潮间
20、的堡后相。尽管总体显示粒度向上变粗、层理规模向上变大的序列，但不甚明显。某些相之间的接触面可以是截然分明的，也可以是侵蚀式的。它主要由泻湖、漫冲积洲、潮道、潮坪和后滨砂丘沉积组成。,71,（3）堡堤一进潮口模式 它是一个粒度向上变细的序列，交错层理的厚度具有向上变薄的趋势，发育槽状和平面状交错层理，主要由潮道和迁移的砂嘴海滩沉积组成。,72,二、障壁岛综合沉积体系与油气关系 具有良好的生、储、盖条件。在泻湖环境中，生物种类单调但数量多，且水体安静，有利于有机质的堆积，泻湖底部常形成富含H2S的还原环境，有利于有机质的保存和向石油的转化。障壁岛、潮坪、河口湾相都发育有不同类型的砂体，有利于油气的储集。泻湖、潮坪广泛发育泥质岩类，也可以成为良好的盖层。由于海侵和海退的交替变化，使泻湖、潮坪、障壁岛相在垂向上作有规律地递变，有利于形成完整的生、储、盖组合。,73,本章重点,障壁岛、潮坪 环境的水动力和沉积特征、以及鉴别标志,
