[科普中国]-潮汐沉积

潮汐是由月亮和太阳的引力引起的水面的周期性振荡，其最大特点是水流运动的周期性和往复性。按照潮周期的长短，可分为正规半日潮、全日潮和混合潮三类吝根据潮流的运动形式，可分为往复流和旋转流两类。在海峡水道及狭窄港湾内，多为往复流、在开阔海中，多为旋转流。潮汐沉积作用与潮汐类型、潮差大小和潮流速度关系密切。而潮流速度又是潮差的函数。受潮汐控制的沉积环境主要有潮坪、河口、潮流沙波和潮流沙脊。

简介潮汐是由月亮和太阳的引力引起的水面的周期性振荡，其最大特点是水流运动的周期性和往复性。按照潮周期的长短，可分为正规半日潮、全日潮和混合潮三类吝根据潮流的运动形式，可分为往复流和旋转流两类。在海峡水道及狭窄港湾内，多为往复流、在开阔海中，多为旋转流。潮汐沉积作用与潮汐类型、潮差大小和潮流速度关系密切。而潮流速度又是潮差的函数。受潮汐控制的沉积环境主要有潮坪、河口、潮流沙波和潮流沙脊。1

影响因素海面受潮汐影响周期性涨落的幅度称为潮差。大洋的潮差一般不超过1 m。海岸带的潮差变化很大。因此，按照潮差可以将海岸带分为小潮差的、中潮差的和大潮差的三类。在小潮差的海区，波浪作用居于主导地位。而在大潮差和部分中潮差的海区，潮汐作用居于主导地位。

潮流的速度和方向在一个单一的潮汐周期内发生有规律的往复变化。通过某一点的最大潮流速度取决于在半潮周期内通过该点的水量，是潮差和排水面积的函数。当潮波传入近海时，由于水体变浅，排水面积减小，潮汐能量相对集中，致使潮流速度增大。即使是在潮差很小的地区，如果河口的面积很小，也能出现较大的潮流速度，这就是所谓的狭管效应。

沿岸地区海底变浅，排水面积减小，是潮流速度最大的地区。在半封闭的陆架海，潮流速度可达100 cm/s。水质点在半潮周期内的运动距离可达1～10km(Dalrymple,1992)。

在理想情况下，涨潮流和落潮流的速度和持续时间应当是相等的。按理不应当产生水和沉积物的纯搬运。但是，实际情况并非如此。当潮波沿着河道逆流而上时，受径流抵挡，传播速度变小并产生变形，潮波前坡增大，后坡平缓，并出现涨潮时短落潮时长的现象。潮水侵人河口还会影响到水流的内部结构，在某些断面上出现表层向海流动，底层逆河而上的现象。退潮时，河水与海水一起顺流而下，落潮流速大于涨潮流速。因此，涨潮流和落潮流总是不平衡的。沉积物会向着强潮流或主潮流的方向发生纯搬运。在一个潮汐沉积旋回的不同潮汐通道内，主潮流和次潮流的方向往往不一致，沉积作用会更加复杂。1

沉积型沉积物在潮汐的作用下可以形成各种沉积底形。流态和底形序列的概念基本上可以应用于潮流沉积。但是，潮汐是周期性的双向水流运动，因此其沉积构造也往往具有韵律性和双向性的特点。这是鉴定潮汐沉积的充分标志。

潮流沙丘(dune)是潮汐作用带主要的底形类型。在主潮流的速度足以推动沙丘运动的情况下，形成交错层理。其中常有几乎等间距的不连续面，标志着反向的次潮流的存在。如果次潮流也足够强，就会侵蚀沙丘，形成微向潮流方向倾斜的再活动面，并推动沉积物向相反方向运动，形成反向的交错层理。潮流转向的拐点，流速为零。在潮流速度大幅度减缓的时期，在背流面形成泥皮，多为以粪粒形式出现的泥质(Dalrymple,1992)。由于被次潮流所搬运的沉积物为量少，故次潮流形成的泥皮与主潮流形成的泥皮十分接近，构成双黏土层。波浪作用较强或发生旋转潮流的地方，没有零速期，也就没有泥皮。在一个主潮期内形成的砂质细层系，上下界面由再活动面或泥皮限定，称为潮积束。

由周期性大潮引起的潮流速度的变化，势必导致沉积层厚度的旋回性变化，形成所谓的潮汐韵律。潮汐韵律层的砂层是由沙波或沙丘侧向迁移形成的潮积束，而泥层则是悬浮体垂向加积形成的泥皮。由砂层到泥皮通常为渐变过渡，没有截然的界限，而由泥层到砂层的转变通常为突变接触。

鱼骨形交错层理是一种比较典型的潮流沉积构造。呈板状双向交错，状似鱼骨。鱼骨形交错层理是判别潮流沉积的充分条件，但不是必要条件。在潮流有主次之分的情况下，一般都形成单向层理或以单向为主、逆向为辅的潮汐层理，鱼骨形层理并不多见。

在潮流较弱的情况下，底形规模较小，以波纹为主。潮流速度较高时形成的砂质波纹与潮汐转向期形成的泥皮在纵向上更迭，即形成压扁层理或透镜状层理。如果次潮流也较强，则在砂岩透镜体内可以见到反向的交错层理。砂泥比、砂泥层的厚薄和沉积物的粒度大小都取决于潮流的强弱。

潮汐层理在绝大多数情况下是鉴定潮汐沉积的充分必要条件。这种情况在其他的沉积物中并不多见。1

本词条内容贡献者为:

李兵 - 副教授 - 西南大学