浅海沉积的类型及其沉积特征
Chapter 10滨海与浅海沉积体系
对海底沉积物 影响不大
波长大， 波高近等； 周期短，似正弦波
一）坡度对波形的控制
在陆棚区或深水区，波浪图像呈近正弦曲线，为长而缓、斜率小的波，波浪摆动的直径向下呈指数 函数减小（图 10－3A）。当水深超过浪的半波长时，向前传播的浪成为一系列的脊和槽的正弦图像切面， 因此，陆棚区或深水区底部水的动荡通常是很小的，一般没有沉积物的运动，所以常把水深等于 1/2 波 长处，作为浪基面。故当水深大于波长的一半时，沉积物所受到的波浪的扰动已很弱，这就是地质学上
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碎屑岩系油气储层沉积学——第十章
把此深度作为浪基面的理由。 当深水的波浪进入浅水区时，随着波速的减小，除了波浪产生波浪折射现象外，将发生以下的变化：
波长减小，陡度（波高/波长）增大，即波形从对称变为不对称，当深度接近于 4/3 波高时，波浪的破 碎作用就发生了；水的质点运动轨道从圆形变为椭圆形、直到往复的直线运动。只有波浪的一个特征， 即周期保持不变；这就形成了水动力的分带。
根据波浪的起因不同，海洋波浪有风浪、暴风浪和津浪（Tsunami也称海啸）。其中风浪是经常性持 续起作用的波浪，是影响沉积作用和海滩过程的主要因素；而暴风浪与津浪均为突变性的短暂事件，但 它们的作用巨大。
正常气候时，当风吹过海平面时所形成的海（湖）面波动，由于风的流动带有涡流和阵发性，它以 不规则的切线应力作用于水面，将能量传递给水面。起初在水面上吹起波纹，波纹不断发展成波浪。它 是海岸带向沿岸传送能量的主要形式，不仅本身具有侵蚀海岸和搬运改造沉积物的作用，而且还可派生 沿岸流（Longshore current）和回流（Rip current）。前者引起沉积物的沿岸漂流，后造成沉积向海迁移。 风浪从其生成区传播到沿岸地带，波谱不断发生变化；随着海水深度变浅，依次出现风浪、涌浪（Swell）、 升浪（Build—up）、破浪（Breaker）、拍岸浪（碎浪）或激浪（Surf）和冲浪（Swash）（图 10－3）。因
主要沉积环境的沉积特征
以分支河道砂质沉积为主，也包括泛滥平原和湖沼沉积的粉砂、粘土和泥炭以及天然堤和决口扇沉积。
三角洲前缘
主要包括分流河口沙坝、远砂坝、分流间湾和三角洲前缘席状砂沉积
前三角洲
含有机质的泥质沉积为主，Байду номын сангаас平层理和均质层理发育；
陆源碎屑海滨浅海沉积
海滩沉积以纯净石英砂岩为主，粒度向海变细，成分成熟度和结构成熟度均较高；高波能区以物理沉积为主，如平行层理、低角度板状、楔状层理；而中-低能区则交替发育物理和生物成因的沉积构造。
风暴沉积序列：下部为滞留的砾石或生物介壳层，底为冲刷面；中部为具丘状层理或浪成层理的砂质和生物碎屑沉积；上部为泥质沉积，泥岩中生物潜穴发育，生物扰动强烈。
浅水碳酸盐沉积
在干旱炎热的气候条件下，雨量少，蒸发量大，沉积物含有大量的自生蒸发盐类矿物，如石膏、硬石膏和石盐。
在气候温暖潮湿的地区，潮下带往往为粗粒生物碎屑灰岩，向陆方向粒度变细，逐渐被藻纹层灰岩和白云岩所取代，鸟眼构造和干裂等暴露标志。
潮坪沉积分为潮上带、潮间带和潮下带；低潮线附近为潮坪环境中的高能带，以砂质沉积为主，向陆或向海沉积物逐渐变细，以粉砂和泥质为主；常见交错层理。
在障壁砂坝-泻湖沉积体系中，障壁砂坝以砂质沉积为主，发育大型板状、槽状交错层理、平行层理；泻湖沉积环境以泥岩为主，发育水平层理或均质层理。
浪基面以下的浅海陆棚沉积环境，水体相对较为平静，含氧正常，盐度稳定，因此底栖生物化石丰富，多为砂泥质互层；
主要沉积环境的沉积特征
陆地环境沉积相类型
冰川沉积
有被刨蚀的碎屑物质，堆积形成冰积层；砾石多呈棱角状，大小混杂，表面具擦痕；具有层理的冰水混合物；冰海砾石沉积。
河流沉积
山间河流：河道直、流速大、切割深、主要为河床粗碎屑沉积；多为紫红色、块状构造、无化石或含脊椎动物骨骼碎块；
沉积环境与沉积相
•浅水三角洲、深水三角洲
三角洲沉积的三种 相模式的剖面
8．扇三角洲
扇三角洲 辫状河平 原三角洲 辫状河 三角洲
•扇三角洲平原：以大陆流水积作用为主； •扇三角洲前缘：遭受盆地水动力改造； •前扇三角洲：以盆地作用为主
扇三角洲 •旱地型扇三角洲 •湿地型扇三角洲 辫状河平 原三角洲 辫状河 三角洲
•河控三角洲
•三角洲平原（海岸线之上）
•分流河道沉积 •天然堤沉积 •决口扇沉积 •沼泽相沉积 •三角洲湖泊沉积 •分流间湾沉积
•三角洲前缘
•分流河口沙坝沉积（砂质海滩） •远沙坝沉积 •前缘席状沙沉积 •指状沙坝沉积
•前三角洲沉积
沼泽和海湾
分流河道
分流河口坝
决口扇 分流间湾 越岸洪水扇及天然堤 海滩 分流河口沙坝 远沙坝 前三角洲 滑塌块体 陆棚浅海
shelfs或受保护的陆棚泻 湖protected shelf lagoons)
•陡坡边缘(Escarpment
margins)
•坡角35-90°，有坡折，可划分为上斜坡(坡角>35-40°)(失 重)、下斜坡(坡角<35-40°)
Escarpment margins
Bypass（过路型）
图6－14
滨海（湖）地区沉积地貌示意图
1－沙嘴；2－沙坝；3－泻湖；4－三角洲；5－潮坪；6－海滩和波筑台；7－ 泥炭堆积
•海（湖）滩
•浪控型滨海沉积
•潮控型滨海沉积
北戴河海岸沙难上的落潮波痕
•浪控型滨海沉积
北戴河海岸沙难上的双脊波痕
崇明岛海岸，海滩沙中的冲洗层理
•潮控型滨海沉积
滨海 浅海 半 深 海 深海 平均高潮线 潮上沉积 平均低潮线 潮间沉积：潮坪、潮沟、潮溪 正常浪基面(20m) 潮下沉积：浅滩和潮道 200m
沉积环境特征
沉积环境特征沉积环境是指各种地质现象和过程下形成沉积岩的物理、化学环境，包括河流、湖泊、海洋、沙丘、冰川、风蚀、火山喷发等各种环境。
不同沉积环境对岩石的形成、岩性的特征及岩石特殊结构的形成等都具有重要的影响。
海洋沉积环境可以分为浅海和深海两种，根据水深和洋盆大小的不同，形成不同的沉积环境和相应的岩石类型。
浅海环境的特征：1. 海滩和潮间带沉积：地理位置高于水面的海岸和海滩是最容易观测到的浅海沉积环境，主要沉积物质是由波浪、潮汐、河流物质组成的砂、泥。
2. 潟湖沉积：潟湖是多孔的、未进入直接的海洋水体，沉积物质以河流运来的细沙、泥沙为主。
3. 海湾沉积：海湾是一种不断进出海水的狭窄区域，沉积物质多为由悬浮物质、水体流动带来的泥沙，并受到潮汐、流体和风等力量的影响。
1. 大洋盆沉积：大洋盆是整个地球表面最大的沉积区域，沉积物质有陆地和来自海底的火山碎屑、生物残骸等。
2. 斜坡海盆沉积：斜坡海盆是由大陆架斜坡向深海过渡带的沉积区域，沉积物质主要是混合了火山物质、生物残骸和悬浮物质的泥沙，常常发现含有大量有机质的泥岩。
3. 深海平原沉积：深海平原是远离陆地的大洋盆的低矮部分，主要沉积物质为由大气和洋流带来的悬浮物质、火山碎屑和生物残骸等，通常形成的是黑色泥盆和硅质岩。
河流沉积环境包括上游、中游和下游沉积环境，分别有不同的物理、化学和生物学条件，因此沉积岩类型也各不相同。
上游环境主要为山区，其特征是水资源充沛，流速快、物质含量低，因此沉积物质多为碎屑、砂石及少量细沙和泥；中游沉积环境主要是平原地带，河流的流速和坡度会降低，沉积物质由于流速减小而逐渐富含细沙和泥。
而生物颗粒质的沉积也多。
下游环境主要是平原和河口地带，水流速度和承载河道的沉积物质逐渐减小，沉积物主要以细泥沙和悬浮物为主。
在河口地带，气候、水体、水流的变化也会影响沉积物性质，因此沉积物质多是细泥沙以及不同来源的颗粒物质。
湖泊沉积环境的特征取决于湖泊的类型、大小、结构和位置，主要包括淡水湖、咸水湖和季节性湖泊等，不同的湖泊环境对其沉积物质和岩石类型也具有不同的影响。
第八章 海水的地质作用
第八章海水的地质作用教学目的要求：了解海水的化学成分、物理性质、运动方式及海洋生物；掌握波浪、潮汐、洋流、浊流的剥蚀、搬运作用，熟练掌握滨海、浅海、半深海、深海的沉积作用。
了解海水进退的原因、意义及其形成的地质现象。
教学重点及难点：重点是海水的沉积作用；难点是海水的运动。
第一节海洋概况海洋占整个地球面积的70.8%，地球上的水约有97%存在于海洋中，在地质历史中，沧海桑田、海陆变迁，占陆地表面75%的沉积岩中绝大部分是海洋沉积形成的，因此海洋的地质作用是极为重要的。
一、海与洋海和洋构成了海洋。
一般来说，近陆为海、远陆为洋，水体相同，均为海水。
海洋是地球上广大而连续分布的咸水体的总称。
洋底地貌可以分为大洋中脊和深海盆地。
海底地貌单元有：大陆架、大陆坡、大陆基、岛弧、海沟和弧后盆地。
但两者有着根本性区别：海洋是地球上广大而连续分布的咸水体的总称。
二、海水的化学成分1.海水中含有大量的矿物质和有机质，其中以可溶性盐为主。
世界各大洋的一般含盐度为33-38‰，盐分的多少随地区的气候不同而变化。
盐分主要是氯化物、硫酸盐、碳酸盐等，在海水中都呈溶解状态。
海水中溶解的化学元素约有80余种，其中以钠离子和氯离子最后，所以海水是咸的。
2.海水中含有Au、Ag、Ni、Co、Mo、Cu等数十种微量元素，很多国家正在进行提取开发实验。
3.此外，海水中还溶解有多种气体。
其中具有重要地质意义的是O2与C02，它们来自于空气以及海中生物的生命活动。
三、海水的物理性质1.海水的密度海水的密度略大于蒸馏水，一般为1.02-1.03g/cm3随各地海水的盐分、温度变化而变化。
2、海水的压力海水的压力随深度增加而增加，到海底深部压力极大，可达108Pa。
3、海水的温度①海水表层温度：赤道附近为25-28℃，两极地区为0℃左右。
②海水温度随深度增强而降低，到300米以下变化极小，一般为－1～5℃。
4.海水的透明度和颜色大洋为蓝色，透明度较好，光照可达200米。
海洋沉积作用
一、滨海沉积滨海——是波浪和潮汐运动强烈的近岸水域，其下界为浪基面。
在基岩海岸区较窄，低平海岸区很宽，可达数公里以上。
根据海水运动的特点，滨海可分为三个带：滨海以机械沉积为主，只有在泻湖环境下才有较好的化学沉积。
1.机械沉积①基岩海岸的机械沉积特征：a.沉积物以砂、砾为主，形成砾石滩或砂滩，磨圆度和分选性较好。
b.砾石的长轴大致与海岸平行，砾石扁平面向着大海倾斜，显示出定向排列特点。
c.砂质成分教单一，通常以石英砂为主，少量贝壳砂。
有些化学性质稳定，密度较大的矿物可富集形成滨海砂矿，如钛铁矿、金、金刚石等。
d.砂质沉积物中常见的交错层理和不对称波浪等。
②低平海岸的机械沉积特征a.以泥质和炭酸盐沉积为主，形成泥滩，常见砂质透镜体，也有以砂质为主的砂滩。
b.具有水平纹层结构，常见交错层理。
c.可发展成为滨海沼泽，并形成大规模的煤田。
我国华北C－P繁荣煤矿多属于此类。
2.泻湖沉积——滨海的潮下带形成砂坝，在适宜的条件下，砂坝不断加宽、加高，使海的边缘或海湾与外海隔离或半隔离，则形成了泻湖。
泻湖沉积特点：①以泥砂质沉积为主，水平层理发育；②干旱地区的泻湖常形成盐类沉积夹在其中。
二、浅海沉积浅海——是指水下岸坡以下（以水下砂坝为标志），直至200米深度的海域，其海底为大陆架。
1.浅海的特点：①波浪、潮汐运动较强烈，有时能直接影响到海底，使浅海具有良好的通气条件及稳定的盐度、且阳光充足、海水温暖，有利于生物大量繁殖。
②浅海是最主要的沉积场所，接纳了陆上河流带来的大量碎屑物质和溶运物质。
2.浅海机械沉积特征①碎屑物质主要来源于陆地，部分来自海蚀作用产物；②沉积物颗粒比滨海沉积细，砾石极少见。
由近岸到浅海处，沉积物由粗到细：粗砂－>中砂－>细砂－>粉砂（粉砂质粘土）。
③具有良好的水平层理，常含有较完整的动物遗体、贝壳等。
3.浅海化学沉积特征①化学沉积物来自海水溶蚀物质以及河流地下水带来的溶解物质和胶体物质。
海洋沉积知识点
4.1近岸带按动力作用分(1)与大河流有关的河口湾,三角洲(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〕；潮坪、砂坝-泻湖〔潮汐作用为主〕。
二、河口湾的水动力特征2、潮汐潮汐对河口湾作用最重要，其作用是混合淡、咸水，向海或向陆搬运悬浮体。
按潮差大小可将河口湾划分为弱潮型〔潮差<2米〕中潮型〔2-4米〕强潮型〔>4米〕三、河口环流1、河口环流成因淡水径流流入河口湾后，向来自外海的咸水休扩散，这两种具有不同盐度、不同密度的水体的混合，导致了河口湾特有的环流系统，主要包括三种类型：(1)盐水楔型位于弱潮河口，淡水在密度较大的咸水之上向海扩散：咸水呈楔状体位于下层，尖端朝向陆。
淡、咸水之间存在盐跃面。
径流驱动为主，盐水楔顶端形成砂坝。
(2)局部混合型位于中等潮差河口，淡、咸水在界面附近上下扩散，无明显界面。
但整个河口区仍存在垂向和纵向的盐度梯度。
(3)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，科氏力使得面向陆右侧盐度高，产生横向混合，悬移质浓度口门附近最大。
五、河口环流动力作用的分带性1〕河流作用区2〕河口环流作用区3〕海洋作用区七、沉积特征2、沉积相序列沿河口特长轴方向常出现岩相的依次更替，即河口湾河流相组—河口湾相组—河口湾海相组。
河口湾沉积判别标志1〕在剖面中常与陆相或海相地层相接，并常和障壁层序共生。
2〕单个旋回不厚，一般多由假设干个旋回组合在一起，分布范围仅为数十或数百小方公里。
3〕弱潮河口律层序具有向上变细的趋势，粉砂、泥是最主要的沉积类型。
中、强潮河口湾层序此趋势不明显，且砂质沉积占有一定比例。
4〕具有交织层理构造以及潮汐层理构造，以潮汐作用为主的河口湾常发有大型交织层理，交织层具有明显的双向性。
5〕丰富的半咸水至正常海相生物，但门类有限。
4.2三角洲形成的根本条件“三基〞浅平的口外海滨区丰富的泥沙来源较弱的海洋动力三角洲的发育过程〔l〕河口砂坝和河道分叉的形成河流入海的河口区，水流展宽和潮流的顶托作用使流速骤减，河流底负载下沉而堆积成水下浅滩。
浅海沉积特点讲解
图 4-8 太 原 组 近 岸 浅 海 相 沉 积 类 型 A, 风暴侵蚀面； B, 生物滞积层； C, 纹理层； D, 泥质生物扰动 层.
类型Ⅴ 泥晶生物屑灰岩+泥晶灰岩 • 由含完整生物化石的泥晶 灰岩构成，岩石成分主要 为方解石灰泥，珊瑚类与 腕足类共同发育，生物碎 屑不发育。腕足类化石在 局部比较集中，并且保存 完整，为原地底栖生物组 合；并且大型单体珊瑚在 珊瑚中所占的比例较大， 鳞板带加宽。该类型形成 于正常浪基面附近较低能 环境，遗迹化石丰度、分 异度都较高。
类型Ⅱ 含泥晶生物碎屑灰岩+含生物碎屑泥晶灰岩+泥晶灰岩 沉积序列 • ⑴纹理层普遍出现，包括 丘状交错层理、波状交错 层理和平行层理，并可见 逃逸构造；⑵遗迹层系指 泥晶灰岩中含有丰富的遗 迹化石，其生物扰动中等， 定形遗迹化石的种类与类 型Ⅰ相似，但遗迹化石 Zoophycos 个体相对较小； 顶部常有星点状分布的 Syringopora 群体珊瑚。
沉积特点及太原组地层特点
• 晚古生代，研究区的古地理位置为豫西-淮北海湾之西部，长期处于热 带暖湿气候条件下的滨海环境，地层自下往上依次分为本溪组、太原 组、山西组、下石盒子组、上石盒子和孙家沟组，总厚度为 7001300m，其中含煤地层（太原组、山西组、下、上石盒子组）厚约 500-1000 米，在豫西出露良好。 • 下二叠统太原组为一套在陆表海环境下形成的主要是一套浅海相碳酸 盐岩和陆源碎屑岩的混合沉积，主要由泥岩、灰岩、砂岩、粉砂岩及 薄煤层组成。东北及东部厚，西南部薄。其上以最上一层灰岩顶面与 山西组整合接触，其下以最底部一层较稳定的灰岩底与本溪组整合接 触。在纵向沉积序列上，按照沉积旋回特点，本组岩性组合具有明显 的三分性，上、下段都以灰岩为主，中段主要为碎屑岩。 • 太原组中含有丰富的动、植物化石，化石带有牙形石： Streptognathodus-Sweetognathus 带；蜓类： Pseudoschwagerina 带； 植物组合：Neuropteris ovata-Lepidodendron posthumii-Taeniopteris sp. 带。
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浅海沉积的类型及其沉积特征
浅海沉积是指沉积在海洋浅水区域的沉积物，主要包括沉积岩、沉积土壤和沉积物等。
根据沉积物的性质和沉积环境的不同，浅海沉积可以分为多种类型，下面将介绍几种常见的浅海沉积类型及其沉积特征。
1. 碎屑岩类沉积
碎屑岩类沉积是指由海水中的碎屑物质沉积而成的岩石，包括砂岩、泥岩和千枚岩等。
这种沉积物质主要来源于陆地的物质，如岩石碎屑、河流冲积物等。
碎屑岩类沉积的特征是颗粒粗大，沉积速度较快，沉积厚度较薄，常见于海岸带和浅海陆架。
2. 生物碳酸盐类沉积
生物碳酸盐类沉积是指由海洋中的生物残骸和分泌物沉积而成的沉积物，包括珊瑚石、贝壳石和海洋泥灰岩等。
这种沉积物质主要来源于海洋生物的骨骼、壳和分泌物等，沉积速度较慢，沉积厚度较大，常见于热带和亚热带海域。
3. 碳酸盐岩类沉积
碳酸盐岩类沉积是指由海水中的碳酸盐沉积而成的岩石，包括石灰岩、白云岩和
大理石等。
这种沉积物质主要来源于海水中的碳酸盐，沉积速度较慢，沉积厚度较大，常见于热带和亚热带海域。
4. 硅质岩类沉积
硅质岩类沉积是指由海水中的硅质生物残骸和分泌物沉积而成的岩石，包括硅质岩和硅质海绵岩等。
这种沉积物质主要来源于海洋中的硅质生物，沉积速度较慢，沉积厚度较大，常见于深海和海山等地方。
总之，浅海沉积的类型和特征是多种多样的，不同的沉积物质和沉积环境会形成不同的沉积类型。
对于地质学家和石油勘探人员来说，了解浅海沉积的类型和特征对于研究地质历史和勘探石油资源都有着重要的意义。