22海相組沉積相

1、1第二十二章第二十二章 海相組沉積相海相組沉積相234567第一節(jié) 海洋沉積環(huán)境與沉積特征 一、海洋沉積環(huán)境一、海洋沉積環(huán)境 1 1海水的物理、化學(xué)條件海水的物理、化學(xué)條件 海水的溫度受緯度、深度和海流等因素的影海水的溫度受緯度、深度和海流等因素的影響，不同海域有所不同。響，不同海域有所不同。 海水的壓力變化范圍較大，從海水表面的海水的壓力變化范圍較大，從海水表面的latmlatm（1atm=101.325kpa1atm=101.325kpa），到深達(dá)），到深達(dá)10km10km的海底，其壓力可的海底，其壓力可增至增至 1000atm1000atm。 海水的平均含鹽度為海水的平均含鹽度為3.53

2、.5，其中，其中溶解了約溶解了約8080多種元素所組成的鹽類。多種元素所組成的鹽類。 82 2海洋的水動力狀況海洋的水動力狀況 海水的運動可概括為波浪、潮汐和海流三種形式。海水的運動可概括為波浪、潮汐和海流三種形式。 海洋的波浪海洋的波浪與湖泊的湖浪不同之處在于海洋水域遼與湖泊的湖浪不同之處在于海洋水域遼闊，風(fēng)的吹程長，闊，風(fēng)的吹程長，波浪規(guī)模巨大波浪規(guī)模巨大。 海洋海洋有潮汐作用，這是與大陸水體的又一重要區(qū)別有潮汐作用，這是與大陸水體的又一重要區(qū)別。潮汐引起海面水位的垂直升降稱為潮位，引起海水的水潮汐引起海面水位的垂直升降稱為潮位，引起海水的水平移動稱為潮流。平移動稱為潮流。 地球重力場或海

3、水溫度、鹽度分布不均產(chǎn)生密度梯地球重力場或海水溫度、鹽度分布不均產(chǎn)生密度梯度而引起的海水流動，稱為度而引起的海水流動，稱為海流海流。其搬運作用要比波浪、。其搬運作用要比波浪、潮汐大得多，潮汐大得多，尤其對粘土等細(xì)粒沉積物，可進(jìn)行長達(dá)數(shù)尤其對粘土等細(xì)粒沉積物，可進(jìn)行長達(dá)數(shù)百至數(shù)千千米的長途搬運。百至數(shù)千千米的長途搬運。93 3海底地形與海水深度海底地形與海水深度 海底地形可分為海底地形可分為陸棚、大陸陸棚、大陸坡、大洋盆地坡、大洋盆地三個地貌單。三個地貌單。 陸棚又稱為大陸架陸棚又稱為大陸架，平均坡，平均坡度為度為0.10.1；寬度為；寬度為0 01500km1500km，平，平均為均為74km

4、74km；水深為；水深為2020550m550m，絕，絕大部分陸棚水深在大部分陸棚水深在200m200m以內(nèi)，以內(nèi)，是是海洋沉積最集中和最活躍的地區(qū)。海洋沉積最集中和最活躍的地區(qū)。 大陸坡大陸坡是接續(xù)陸棚并向大洋傾斜的部分，坡度為是接續(xù)陸棚并向大洋傾斜的部分，坡度為4 47 7，最大可達(dá)最大可達(dá)2020以上，寬度為以上，寬度為202090km90km，深度為，深度為2002002450rn2450rn。 大洋盆地大洋盆地占海洋面積的占海洋面積的2 23 3，主要為水深達(dá)，主要為水深達(dá)4 45km5km的深的深海盆地，最平坦的部分。海盆地，最平坦的部分。 104海洋沉積環(huán)境及海相組劃分 根據(jù)根據(jù)

5、海底地形和海水深度海底地形和海水深度，可將海洋沉積環(huán)境細(xì)，可將海洋沉積環(huán)境細(xì)分為濱海、淺海、半深海和深海四種環(huán)境分為濱海、淺海、半深海和深海四種環(huán)境; ; 濱岸相又稱為海岸相或海灘相濱岸相又稱為海岸相或海灘相，位于潮上至波基位于潮上至波基面之間面之間; ; 淺海陸棚相淺海陸棚相:位于波基面以下的陸棚區(qū)，向陸方向位于波基面以下的陸棚區(qū)，向陸方向與濱岸相銜接，向海與半深海相毗鄰與濱岸相銜接，向海與半深海相毗鄰,200m,2000m;.:2000m;.1112 二、海相組沉積的一般特征二、海相組沉積的一般特征 1 1巖石類型巖石類型 巖石類型極為多樣，如礫巖、砂巖、粉砂巖、粘土巖、碳巖石類型極為多樣

6、，如礫巖、砂巖、粉砂巖、粘土巖、碳酸鹽巖等在海相組中廣為分布。酸鹽巖等在海相組中廣為分布。厚度大、分布廣、巖性穩(wěn)定，厚度大、分布廣、巖性穩(wěn)定，碎屑巖的結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度高、圓度及分選好碎屑巖的結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度高、圓度及分選好。 2 2沉積構(gòu)造沉積構(gòu)造 海相組沉積中發(fā)育有各種類型的層理、波痕、雨痕、泥裂海相組沉積中發(fā)育有各種類型的層理、波痕、雨痕、泥裂及其他沉積構(gòu)造。及其他沉積構(gòu)造。低角度的交錯層理、滑動及流動構(gòu)造在海低角度的交錯層理、滑動及流動構(gòu)造在海相組中發(fā)育；相組中發(fā)育；133 3自生礦物自生礦物 海綠石、鮞綠泥石、自生磷灰石海綠石、鮞綠泥石、自生磷灰石 4 4生物化石生物化石

7、不同種類的生物對水體含鹽度的適應(yīng)能力不同。不同種類的生物對水體含鹽度的適應(yīng)能力不同。耐鹽度有耐鹽度有限的生物稱為狹鹽性生物，屬于典型的海相狹鹽性生物有：限的生物稱為狹鹽性生物，屬于典型的海相狹鹽性生物有：紅紅藻、綠藻、放射蟲、球石藻、有孔蟲、鈣質(zhì)及硅質(zhì)海綿、珊瑚、藻、綠藻、放射蟲、球石藻、有孔蟲、鈣質(zhì)及硅質(zhì)海綿、珊瑚、腕足類、棘皮類、苔藻類、頭足類，以及現(xiàn)代已滅絕的生物，腕足類、棘皮類、苔藻類、頭足類，以及現(xiàn)代已滅絕的生物，如古杯類、層孔蟲、軟舌螺、三葉蟲、錐石、竹節(jié)五、牙形石、如古杯類、層孔蟲、軟舌螺、三葉蟲、錐石、竹節(jié)五、牙形石、筆石等，這些生物的化石為海相組所特有。筆石等，這些生物的化石

8、為海相組所特有。14 根據(jù)根據(jù)波浪、潮汐及沿岸流等波浪、潮汐及沿岸流等對濱海環(huán)境影響的相對濱海環(huán)境影響的相對重要性，將對重要性，將濱海環(huán)境區(qū)分為濱海環(huán)境區(qū)分為以下三種類型以下三種類型。 1 1）浪控型濱海環(huán)境（或稱海灘型濱海環(huán)境）浪控型濱海環(huán)境（或稱海灘型濱海環(huán)境）：通常發(fā)育在面向開闊大洋的濱海帶。無障壁、坡度較通常發(fā)育在面向開闊大洋的濱海帶。無障壁、坡度較大，大洋波浪可直接到達(dá)濱海區(qū)，為無障壁型海岸。大，大洋波浪可直接到達(dá)濱海區(qū)，為無障壁型海岸。 2 2）潮控型濱海環(huán)境（或稱潮坪型濱海環(huán)境）潮控型濱海環(huán)境（或稱潮坪型濱海環(huán)境）：多發(fā)育在海灣、瀉湖的近岸帶，多發(fā)育在海灣、瀉湖的近岸帶，沒有直接

9、來自開沒有直接來自開闊大洋的強(qiáng)波浪沖擊，闊大洋的強(qiáng)波浪沖擊，多為中一大潮差海岸，潮多為中一大潮差海岸，潮汐活動是主要控制因素。汐活動是主要控制因素。1516171819第二節(jié)第二節(jié) 海相碎屑巖沉積模式海相碎屑巖沉積模式一、水動力特點一、水動力特點20212223 當(dāng)水深為波高的當(dāng)水深為波高的2 2倍時倍時，波浪開始倒卷和破碎，波浪開始倒卷和破碎，稱為稱為“破浪破浪”，此地帶亦稱為，此地帶亦稱為“破浪帶破浪帶”。 此帶內(nèi)波浪變形厲害，對海底的沖刷及對碎屑物此帶內(nèi)波浪變形厲害，對海底的沖刷及對碎屑物質(zhì)的簸選、淘洗強(qiáng)烈，較粗的碎屑向海岸方向運動，質(zhì)的簸選、淘洗強(qiáng)烈，較粗的碎屑向海岸方向運動，堆積成沿

10、岸（遠(yuǎn)岸）砂壩。沉積物粗，可產(chǎn)生新月堆積成沿岸（遠(yuǎn)岸）砂壩。沉積物粗，可產(chǎn)生新月形和平坦床沙形態(tài)形和平坦床沙形態(tài) ; ;24 從破浪帶再向岸方向，從破浪帶再向岸方向，深度相當(dāng)于一個波高深度相當(dāng)于一個波高，波峰發(fā)生完，波峰發(fā)生完全倒轉(zhuǎn)和破碎，稱為全倒轉(zhuǎn)和破碎，稱為“碎浪碎浪”或或“涌浪涌浪”，此帶亦稱為，此帶亦稱為“碎浪碎浪帶帶”或或“涌浪帶涌浪帶”。 海底坡陡，不形成碎浪帶，破浪發(fā)生在岸邊，形成拍岸浪；海底坡陡，不形成碎浪帶，破浪發(fā)生在岸邊，形成拍岸浪；海底坡度平緩，可形成較寬的碎浪帶；中等坡度的海底，除高海底坡度平緩，可形成較寬的碎浪帶；中等坡度的海底，除高潮時無碎浪帶外，其他時間都有碎浪帶

11、存在。潮時無碎浪帶外，其他時間都有碎浪帶存在。碎浪作用使波浪碎浪作用使波浪能量消失達(dá)能量消失達(dá)9090以上以上，所以波浪破碎以后，除破浪向海岸產(chǎn)生，所以波浪破碎以后，除破浪向海岸產(chǎn)生的一種涌浪搬運較粗粒沉積物外，其他沉積物的運動是很少的的一種涌浪搬運較粗粒沉積物外，其他沉積物的運動是很少的; ;25 當(dāng)碎浪或涌浪進(jìn)入前濱帶后，海水借慣性力沖向當(dāng)碎浪或涌浪進(jìn)入前濱帶后，海水借慣性力沖向海岸，形成海岸，形成“沖浪沖浪”，稱為，稱為“沖浪帶沖浪帶”或或“沖流帶沖流帶”。沖流帶波浪反復(fù)地沖刷、淘洗，形成了成分成熟度和沖流帶波浪反復(fù)地沖刷、淘洗，形成了成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度都較高的砂質(zhì)海灘堆積。結(jié)構(gòu)成熟

12、度都較高的砂質(zhì)海灘堆積。 風(fēng)暴浪時期，海水?dāng)y帶碎屑物質(zhì)進(jìn)入后濱帶，在風(fēng)暴浪時期，海水?dāng)y帶碎屑物質(zhì)進(jìn)入后濱帶，在海灘外側(cè)形成平行于海岸的連續(xù)的線狀砂脊，稱為海灘外側(cè)形成平行于海岸的連續(xù)的線狀砂脊，稱為“灘脊灘脊”。26 當(dāng)波浪與海岸斜交時，在海岸坡度平緩的碎浪帶，當(dāng)波浪與海岸斜交時，在海岸坡度平緩的碎浪帶，將產(chǎn)生與海岸幾乎平行的將產(chǎn)生與海岸幾乎平行的沿岸流，沿岸流，沿著沿岸砂壩及海沿著沿岸砂壩及海灘脊間的溝槽系統(tǒng)流動，經(jīng)數(shù)米或數(shù)十米后，至溝槽灘脊間的溝槽系統(tǒng)流動，經(jīng)數(shù)米或數(shù)十米后，至溝槽末端則改變方向，末端則改變方向，近乎垂直地向海方向流去，形成所近乎垂直地向海方向流去，形成所謂的裂流或離岸流。

13、謂的裂流或離岸流。沿岸流和裂流在海灘和溝槽中可沿岸流和裂流在海灘和溝槽中可形成各種形狀和大小的波痕。形成各種形狀和大小的波痕。27二、二、 濱岸相沉積模式濱岸相沉積模式 根據(jù)根據(jù)波浪的變形體制和平均高潮線、平均低潮波浪的變形體制和平均高潮線、平均低潮線線，可將海灘環(huán)境從海向陸依次劃分為，可將海灘環(huán)境從海向陸依次劃分為近濱帶近濱帶（亞（亞相）、相）、前濱帶前濱帶（亞相）、（亞相）、后濱帶后濱帶（亞相）（亞相）和風(fēng)成沙和風(fēng)成沙丘帶丘帶（亞相）。（亞相）。無障壁濱岸相。無障壁濱岸相。（一）、（一）、 浪控濱岸亞環(huán)境劃分浪控濱岸亞環(huán)境劃分282930（1 1）臨濱帶位于平均低潮線至波基面之間的廣闊海域

14、。臨濱帶位于平均低潮線至波基面之間的廣闊海域。 臨濱帶全部處于水下環(huán)境，是淺水波浪作用帶，臨濱帶全部處于水下環(huán)境，是淺水波浪作用帶，沉積物始終遭受著波浪的沖洗、擾動。沉積物始終遭受著波浪的沖洗、擾動。（2 2）主要形成砂質(zhì)的沉積，）主要形成砂質(zhì)的沉積，上部上部砂質(zhì)較粗，為細(xì)砂至中砂質(zhì)較粗，為細(xì)砂至中砂，伴有較砂，伴有較大規(guī)模的交錯層理大規(guī)模的交錯層理；下部下部砂質(zhì)粒度較細(xì)，砂質(zhì)粒度較細(xì)，多為粉砂并夾含粉砂泥質(zhì)，交錯層理規(guī)模較小，而生多為粉砂并夾含粉砂泥質(zhì)，交錯層理規(guī)模較小，而生物擾動構(gòu)造增多，且出現(xiàn)水平紋層。物擾動構(gòu)造增多，且出現(xiàn)水平紋層。（3 3）砂質(zhì)沉積常發(fā)育成水下沿岸砂壩，）砂質(zhì)沉積常發(fā)

15、育成水下沿岸砂壩，波能較強(qiáng)時可波能較強(qiáng)時可有多條砂壩。有多條砂壩。1、臨濱帶（、臨濱帶（shore face）（二）亞相沉積特征（二）亞相沉積特征312、前濱帶、前濱帶3233343 3、后濱帶、后濱帶354 4、風(fēng)成沙丘帶、風(fēng)成沙丘帶（1）被風(fēng)暴浪搬運到后濱的砂長期暴露在地表，受風(fēng)的不斷改造可形成風(fēng)成沙丘。36在最大高潮線附近出現(xiàn)的線狀沙丘稱為海灘脊，37（三）碎屑濱岸相的主要鑒別標(biāo)志（三）碎屑濱岸相的主要鑒別標(biāo)志3839404142434445二二 浪控陸棚環(huán)境沉積特點浪控陸棚環(huán)境沉積特點4647484950515253545556575859606162636465遠(yuǎn)基風(fēng)遠(yuǎn)基風(fēng)暴巖和暴巖

16、和近源風(fēng)近源風(fēng)暴巖暴巖66（三）淺海相主要鑒別標(biāo)志（三）淺海相主要鑒別標(biāo)志67三、半深海及深海沉積特征三、半深海及深海沉積特征（1 1）一般特點）一般特點 半深海相沉積主要半深海相沉積主要由泥質(zhì)、浮游生物和碎屑三部由泥質(zhì)、浮游生物和碎屑三部分沉積物組成。分沉積物組成。其來源主要是陸源物質(zhì)和海洋浮游生其來源主要是陸源物質(zhì)和海洋浮游生物，其次為冰川和海底火山噴發(fā)物。物，其次為冰川和海底火山噴發(fā)物。泥質(zhì)沉積物所占泥質(zhì)沉積物所占比重最大比重最大 ； 1、半深海半深海686970 風(fēng)暴浪對海底的擾動或重力滑動，沉積于半深海風(fēng)暴浪對海底的擾動或重力滑動，沉積于半深海而成為而成為半深海相碎屑沉積物半深海相碎

17、屑沉積物。海底洋流或順陸坡等深。海底洋流或順陸坡等深線流動的等深流也可搬運粉砂物質(zhì)，并在陸坡或陸隆線流動的等深流也可搬運粉砂物質(zhì)，并在陸坡或陸隆上上堆積成透鏡狀粉砂質(zhì)砂體堆積成透鏡狀粉砂質(zhì)砂體。71（2 2）沉積類型）沉積類型 1 1）藍(lán)色軟泥：）藍(lán)色軟泥：是現(xiàn)代半深海相中分布最廣的類型，成分以是現(xiàn)代半深海相中分布最廣的類型，成分以陸源粉砂質(zhì)粘土為主；陸源粉砂質(zhì)粘土為主； 2 2）紅色和黃色軟泥：）紅色和黃色軟泥：以粉砂質(zhì)粘土為主，含有碳酸鹽以粉砂質(zhì)粘土為主，含有碳酸鹽 3 3）綠色軟泥：）綠色軟泥：因含海綠石而呈綠色，其成分為粘土；因含海綠石而呈綠色，其成分為粘土； 4 4）碳酸鹽軟泥和砂：

18、）碳酸鹽軟泥和砂：碳酸鈣含量可達(dá)碳酸鈣含量可達(dá)18189090，浮游生，浮游生物含量高，砂粒為細(xì)砂和粉砂。物含量高，砂粒為細(xì)砂和粉砂。 5 5）珊瑚泥和珊瑚砂：）珊瑚泥和珊瑚砂：在珊瑚礁形成的島嶼周圍的陸坡上，在珊瑚礁形成的島嶼周圍的陸坡上，堆積了因礁體的破壞而形成的鈣質(zhì)碎屑和鈣質(zhì)軟泥；堆積了因礁體的破壞而形成的鈣質(zhì)碎屑和鈣質(zhì)軟泥； 6 6）火山泥：）火山泥：系火山爆發(fā)形成的火山灰堆積于半深海區(qū)而形系火山爆發(fā)形成的火山灰堆積于半深海區(qū)而形成的；成的； 7 7）冰川海洋沉積：）冰川海洋沉積：鄰近冰川發(fā)育區(qū)的半深海中可見冰川沉鄰近冰川發(fā)育區(qū)的半深海中可見冰川沉積物，成分主要為粘土和分選很差的砂、礫，多發(fā)育在兩極附積物，成分主要為粘土和分選很差的砂、礫，多發(fā)育在兩極附近的半深海中。近的半深海中。72（3 3）等深流沉積）等深流沉積7374 自下而上依次為：泥質(zhì)等深巖、斑狀粉砂質(zhì)和泥質(zhì)等深巖、具有粉砂巖層的自下而上依次為：泥質(zhì)等深巖、斑狀粉