B1 · 出版卷 6

滨岸和海相环境

三角洲、滨面、陆架、陆坡和深水体系

从河流、三角洲到深水扇的物源—汇剖面
从河流、三角洲到深水扇的物源—汇剖面

学习目标

完成本章后,你应能比较河流、波浪和潮汐影响的海岸,区分陆架、陆坡和深水过程,从沉积相和界面解释岸线迁移,并把水深推断与简单“向海变细”规则分开。

从一个野外问题开始

沿向盆方向的三口岩芯都含砂岩、砂泥互层和泥岩。向陆岩芯向上变粗,中部岩芯有双向构造和泥披,向盆岩芯在泥岩中夹粒序砂层。这套地层记录的是三角洲进积、潮汐控制河口湾、风暴陆架沉积、深水密度流,还是多个体系的时序叠加?

海相解释不能只依赖水深增加。沉积物供给、波浪、潮汐、风暴、沿岸流、盐度、含氧状态、生物活动、陆架宽度和陆坡稳定性都可独立变化;岸线迁移还会使同一地点随时间进入不同环境。

核心过程模型

三角洲,含沙河流进入静水,负荷分配到分流河道、河口坝、三角洲前缘和前三角洲。河流、波浪和潮汐的相对影响控制几何和再改造,但任何三角洲都不会永远只受一种过程控制。

滨面受破碎波、流动和风暴影响,上部常见反复牵引作用,下部可保存事件层与生物扰动间隔。障壁、潮汐口、潟湖和河口湾造成复杂横向变化。泥披和双向构造支持潮汐影响,但若缺乏建筑背景并不唯一。

陆架接受悬浮沉降、风暴搬运、等深流和生物改造。风暴可侵蚀浅部沉积并在更远处形成粒序或复合流沉积。陆坡含沟道、冲沟、滑塌体和沉积物绕过区。深水体系接受浊流、碎屑流、远洋沉降和等深流再改造,单一粒序砂岩不能证明深水扇。

证据与测量

应描述层底接触、粒序、纹层、丘状或洼状几何、波浪与水流波痕、泥披、生物扰动、化石、遗迹组合、软沉积变形和古流向。岩芯只提供有限切面;测井反映物性,必须与直接岩性观测区分。

只有在数据分辨率允许时才能绘制前积体、沟道、叶状体和侵蚀面。地震反射界面是物性对比界面,不自动等于时间线或岩性界线;井震标定、速度不确定性、调谐和横向相变都会影响解释。

水深指标需要校准。化石和遗迹可约束生态条件,但应检查搬运和再沉积;波浪构造受波候和保存控制;陆架边缘物源、等深流或深水砂输送都可能破坏向海变细趋势。

示例分析

若垂向组合从含稀疏风暴层的外滨泥开始,向上变为逐渐叠合的砂层,最后成为含根迹的交错层理砂岩,它与变浅和岸线进积相容。其他可能性包括局部水下沙坝迁移、构造抬升、自旋回河道切换或记录缺失。

检验进积需要多剖面中同期相带向盆迁移、系统古流向、可区域追踪的海侵面和年代控制;单条向上变粗测井不够。若同一界面在向陆方向侵蚀,而向盆过渡为凝缩泥岩,相对岸线迁移的解释更可靠。

对向盆粒序层,应测量底部侵蚀、粒度趋势、构造、层体补偿和叶状体几何。密度流沉积是合理假设,但仍需与风暴搬运或近邻斜坡失稳比较。

常见误读与不确定性

“海相”不是一个沉积相。含化石灰岩、生物扰动泥岩、交错层理滨面砂和深水浊积岩都可属海相,却代表不同过程和保存条件;潮汐构造也可出现在河口湾、三角洲和陆架。

相对海平面是局地量,受全球水量、沉降、抬升、压实和沉积负载共同控制。沉积供给减少可在没有海平面上升时形成向陆相变;供给增加可在没有海平面下降时形成向盆迁移。应先描述岸线轨迹,再解释原因。

实践调查

用三条给定测井构建海岸—盆地剖面。先定义沉积相,再绘制不超过五条、带置信范围的对比界面,标出河流、波浪、潮汐、风暴和密度流证据。建立一个岸线迁移模型和一个主要由供给重新分配驱动的替代模型。

掌握检查

  1. 为什么泥披不能唯一识别潮汐环境?
  2. 列举四种跨陆架搬运沉积物的过程。
  3. 地震反射界面与时间界面有何区别?
  4. 如何在区域尺度检验向上变粗组合?
  5. 为什么相对海平面变化必须与岸线轨迹分开?

资料与延伸阅读