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海洋碎屑岩沉积相研究-顾家裕


输砂量(x106t ) 径流量(109m3)
224.17 19.00 6.00 1109.00 499.6 5.40 7.51 7.24 82.78 0.52 4.22 4.55 5.19 43.06 979.40 32.00 62.37 29.70 234.20 60.12
输砂量/径流量
5.72 4.18 1.15 25.75 0.51 0.17 0.12 0.24 0.24 0.08
海岸
陆架坡折
海平面 平均水深130m
平均水深1500-3500m
平均坡度 1.7m/km(0.10) 滨岸带 大陆架
70m/km (40)
1-10m/km 大陆隆
1m/km 深洋底 平均水深4000m
大陆坡
海岸带、大陆架、大陆坡和陆隆剖面示意图
滨岸带:
海岸带的沉积相称为滨岸相又称海岸相。指波基面及最高 涨潮线之间的地带。根据海岸环境特征 , 可划分为障壁型和 无障壁型两类。障壁型滨岸环境发育障壁岛、泻湖、潮坪等 环境。 无障壁滨岸相的沉积环境是无障壁岛遮挡、海水循环良好的 开阔海。进一步按照海岸水动力状况和沉积物类型分为砂质 或砾质高能海岸二两种类型它们的宽度随海岸带地形的陡缓 而定。在陡岸处宽度仅数米 , 平缓海岸可达十公里以上。 古代海岸因岸线不断迁移 , 可形成宽而厚的砂质海岸沉积 , 成为油气储集的良好场所,高能海岸环境以砂质类型者居多 , 砾质者少见。
2、波浪的折射
波浪一旦进入浅水区就受到 “ 折射作用(refraction) 。在折射过程中 , 波浪 传播的方向随水深的逐渐变浅而改变,改变的结果使波峰逐渐与等深线趋于平 行。因此 , 对等深线平行的顺直海岸而言 , 波峰变得更接近与岸线平行。这 就解释了为什么当波浪进入岸边时总是平行海岸的。
海洋碎屑岩沉积相研究
顾家裕
中国石油勘探开发研究院
目录
一、概况 二、海岸带的水动力的主要要素 三、滨岸(海滩)带及以外沉积物特征
四、滨岸带潮汐沉积特征
五、关于海滩和潮坪形成机理分析:
一、 概

地球表面被特有的温度、盆度、密度和波、潮、流水文特 征的蓝色(咸味)的水体覆盖部分,周缘海岸、向水体中心 深部延伸的底床、邻接大气的海平面所围成的广大连续的水 域或水体 。海洋的水深平均深度大于3800m(或4000m) 主体(中部)具有独立水文特征的水域称为“洋”或“大洋” 或“远洋”;有太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋,南极附 近的(印度洋和大西洋间)水域可称为南大洋。海洋围绕大 陆水浅的边部,面积远小于大洋且不具独立水文特征,也即 近陆侧受大陆(季风、陆源物)影响,连接洋侧受洋(潮、 流)支配的广阔水域称为“海”。全球海与洋坡此沟通构成 了世界海洋。海洋总面积为36,200X104km2,约占地球表 面积的71%;体积为137,00 X104km3;平均深度3800m, 最深为11034m;海的总面积只占海洋总面积的11%。
陆架坡折 ( 带 )(contmantal)shelf braek
陆架坡折指陆架和陆坡之间坡度急剧增大的陆架边缘狭 长地带,水深一般在l00-300m间(或40-600 m);坡度00 01, 一 l000,,世界海洋中陆架坡折形态各异, 一般有上下两个 坡折点,若下坡折点有两个或两个以上时以其中最显著的 向下坡折点为陆架边缘。陆架坡折(带)上沉积物多为粗 沙或中沙,泥较少,有少量砾石,常有基岩出露。陆架坡折 上间有海底峡谷的源头,也有水流糟道,为陆源物质通过 浊流向下输送至深海和外海进入陆架的潮、流必经之地, 也是古冰川期时低海平面的位置,并可找到古海滨(岸线) 的遗迹。
四)、还有沿岸流、洋流等
平行于海岸的海水和泥砂的运动总称为沿岸流。沉岸流可以形成各 类沉积。
砂咀
三角滩
拦湾砂坝
三、滨岸(海滩)带 及以外沉积物特征

滨 外 带


过 渡 带
波浪变形带
破 浪 带
碎 浪 带
深 海 或 深 海 平 原
大洋盆地通常是相当平坦的、地形单调的地区 , 平均深度约 4000 米。从洋 盆到陆续的过渡通常在 3000~4000 米水深之间。在一些地方火山锥打破了 洋盆在地形上的这种单调 性。火山锥如果高出平均海底面1公里就称为海山。 较小的火山位称为海丘或深海丘陵。曾 经在水面之上并被夷平的山在被淹没 时就称为平顶海山。平顶海山是已淹没的山,它们被夷 平的上表面位于达 2000米的水深处。在某些下沉相当缓慢的平顶海山上,珊珊开始生长,并形成 环礁。其他下沉相当快的平顶海山被一层浅水碳酸盐沉积物所覆盖。洋盆的 周围是陆缘 , 后者将洋盆与大陆连接起来。在开阔海洋中 , 洋脊是洋盆的另 一种边界。洋脊的规模十分巨大 , 它比大陆上的任何山系都要大得多 , 并且 是由火成岩构成的。 一般特点: 深海相发育于大洋盆地 , 水深在 2000m 以下 , 平均深度为 4000m 。 深海底 阳光已不能到达 , 氧气不足,底栖生物稀少,种类单调,故不能形成底栖生物的 显著堆积。现代深海沉积物主要为各种软泥 , 其中大部分属远洋沉积物,即多 半是繁殖于大洋上层 的微小浮游生物之钙质和硅质骨骼下沉堆积而成的软泥。 另一部分为底流活动、冰山搬运、浊 流、滑坡作用形成的陆源沉积物 , 以及 局部地区各种矿物的化学和生物化学沉淀作用形成的锰、铁、磷等沉积物。 此外尚有少量风吹尘和宇宙物质等。深海底层温度一般稳定在 1 ℃左右。现 代深沟的许多地区存在着流速达 4~40cm/s 的 强烈底流 , 它可引起沉积物的 搬运 , 并在沉积物表面形成波痕.冲刷痕、水流线理、交错层 理等。深海相 的波痕可以是对称的、舌形的、新月形的等 , 波长→般从十厘米至数米 , 波 高 可达 20cm 或更高。
陆架 ( 大陆架、陆棚、大陆浅滩 )(continantal shelf)
陆架指围绕大陆或岛屿的海洋边缘平缓的浅海底床,即自海岸(低潮线)向 海洋缓倾延伸至陆架坡折的海底地带:平均宽度75 km ,其上海洋面积 2710 X104km2,占海洋总面积7.5%(或7.6%):平均水深130m(或133米),坡度00 07', 为地史上最末冰期后海平面上升淹没的滨海平原地带。较宽的陆架可分 为内、外陆架,岛屿周围的陆架又称岛架,一般较窄。陆架是海洋陆源物质 主要沉积区域, 集中沉积在大河口外或水深较大或下沉区域形成水下三角 洲或沉积盆地,沉积物 (层) 厚度可达几千米,蕴藏丰富的天然气和石油资源, 约生产了世界二分之一的天然气和石油,如我国南海、东海、和渤海。 Continantal shelf 一词在地学上常译为陆棚,而传媒和海洋法上常译为大陆 架,具体涵义不完全相同。根据1982 年4月30日联合国海洋法会议上通过" 联合国海洋法公约":大陆架指沿海国家的领土全部向海洋自然延伸扩展到 大陆边缘200海里(约371 km ) 海底区域,如果延伸超过200海里,其范围可 扩散至350海里(约649 km )或水深2500m线外100海里 (约183 km)海底区域 的海床和底土,为大陆架自然资源主权所属范围,也称为专属经济区,包括海 底天然气和石油、煤、金属等非生物资源和定居在海底的生物资源,如珊 瑚、藻类、贝类等各种自然资源。
L
波长L; 波高H; 周期T; 波速 C=L/T
H
1、
水深是 波高的
能量
水深与波高的关系表
0 11/8
4/9
1/16
9/9
1/512
2
1/286000
波浪的分级
因此现今D/H=1.28(D为是波浪触底水深,H为波浪高度),这就 是我们所说的波基面。但也有人认为是2H的深度。
太阳、月亮和 地球间的引力 所引起潮涨落。 满月大潮、新 月大潮和小潮
潮汐类型与沉积类型比较
三)河流的输砂量:
河流每年向海洋输入大量的泥砂和淡水对海洋的水文泥砂条件和动力海岸带和 陆架沉积、生物产生重要影响。
河 流
1、辽河 2、滦河 3、海河 4、黄河 5、长江 6、钱塘江 7、闽江 8、韩江 9、珠江 10、南渡江
世界各大洋规模参数
名 称 太平洋 大西洋 印度洋 北冰洋 面积 体积 平均深度 最大深度 (103km2) (103km3) (m ) (m) 179,679 93,369 74,917 13,100 723,999 337,699 291,445 16,980 4,028 11,034 3,627 9,269 3,897 7,725 1,296 5,490
海岸线
波浪进入浅水区 以后受底磨擦作 用速度变慢而深 水区则速度较高
二)潮汐:由天体、月亮和地球之间引力作用而形起海水周期
性的往复运动称为潮汐。周期性垂直运动称为潮汐,而水平方向往 复运动称为潮流。潮有半日潮、全日潮和混合潮,还有不正规的半 日潮、全日潮。在中国海岸带主要是半日潮。 潮
类型
弱潮 中潮
8h47min
6h24min 6h55min 6h53min 10h23min 6h19min 6h51min
5h19min
0h23min 1h25min 1h25min 8h21min 0h13min 1h17min
洲子涠
黄蒲
5h36min
5h55min
6h50min
6h58min
1h14min
1h03min
二、海岸带的水动力的 主要要素
海岸带的生要动力要素有波浪、潮汐、沿岸流、陆上 河流、风等,其中波浪和潮汐是最普通和最活跃的因 素
一)、波浪:波浪也称海浪 , 分为风浪、涌浪和混合浪 , 其波动周期 大致为 l-25 秒范围内。直接由海面风驱动而生成、成长的称风浪 ; 而 风浪传离成长区后 , 其特征较为规则 , 周期较长,称为涌浪 ; 涌浪传播 进入有风浪的海域与该海域的风浪叠加而成的海面起伏则称 混合浪。波浪是一种随机现象 , 一般以其特定的统计特征量来指出其 特征 , 如 ( 有效 ) 波高、( 有效 ) 周期、波向和波型等。波向是指波浪 传来的方向 , 它的涵义与风向相同。但我们日常所谓波浪的产生是指 水面上吹刮的风把能量传递给海水从而形成海水高低起伏的状态。
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