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[科普中国]-辫状三角洲沉积

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形成条件

1.辫状河三角洲发育所需沉积地形和坡度一般比扇三角洲缓,比正常三角洲陡。

2.同扇三角洲和正常三角洲相比,辫状河三角洲距源区距离介于两者之间。

3.辫状河三角洲的发育受季节性洪水流量或山区河流流量的控制。冲积扇末端和山顶侧缘的冲积平原或山区直接发育的辫状河道经短距离或较长距离搬运后都可直接进入海(湖)而形成辫状河三角洲。

4.辫状河三角洲与扇三角洲在拉张盆地中可发生时-空转换:在断陷湖盆演化早期,扇三角洲的发育,与盆缘活动断裂关系密切;随着源区高地的不断剥蚀,盆地部分充填,冲积扇被冲积平原与稳定水体隔开,扇三角洲转化为辫状河三角洲。1

与正常三角洲的区别辫状河三角洲的沉积特征与正常三角洲相似,而辫状河三角洲与正常三角洲最大的区别在于两者供源和粒度的不同,通常辫状河三角洲是由于辫状河或辫状平原做为供源,为短流程三角洲;而正常三角洲多以曲流河做为供源,为长流程三角洲。另外,辫状河三角洲通常粒度较粗,为粗粒三角洲;而正常三角洲粒度比辫状河三角洲要细,故称细粒三角洲。辫状河三角洲亚相也可划分成三段,即三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲沉积,但通常采用四分法进行划分,即把三角平原划分成上、下两部分,但各亚相和微相与正常三角洲有所差别。

①辫状河三角洲平原的分流河道具辫状河的特征,即河道沉积物宽/厚比高,呈宽平板状;碎屑颗粒较粗,砂、砾含量高(正常三角洲以砂、粉砂为主);河道砂体无典型的“二元结构”,即顶积层亚相或溢岸沉积少;河道不稳定,很易迁移,因此粗碎屑砂体在平面上往往成片分布。

②辫状河三角洲前缘带水下河道发育,由于辫状河水流强度相对较大,且碎屑物质丰富,推移质/悬浮质比值大,因此进入水体后,河道沉积相对发育,而河口坝则处于次要地位,这与正常三角洲有较大区别。

③辫状河三角洲往往个体相对正常的细粒三角洲要小,但经常成群分布。1

|| || 不同类型三角洲比较

沉积相组成及特征一、辫状河三角洲平原

1、辫状河道沉积:以河道砂坝沉积物为主。色杂、粒度粗、分选较差、不稳定矿物含量高、底部发育冲刷充填构造,内部具大型板状和槽状交错层理、平行层理。组成若干个向上变细的透镜体叠置构成。

2、废弃河道充填沉积:废弃河道允填沉积体往往呈下凸上平的透镜状。沉积物自下向上粒度明显变细,底部见起伏不大的冲刷面。向上层理规模逐渐变小,反映了水道充填沉积过程中水动力逐渐减弱的过程。

3、越岸沉积:洪水期,水体漫越河道,在河道两侧形成一些积水洼地,其内部接受细粒物质的沉积。岩性为粉砂岩、泥岩。部分洪水期越岸形成的积水洼地可逐渐被植被覆盖,发展为沼泽环境,沉积炭质页岩。

二、辫状河三角洲前缘

水下分流河道特别活跃,其沉积物在前缘亚相中占比例大,是前缘亚相的主体。

(1)水下分流河道沉积:是平原亚相中辫状河道人湖后在水下的延续部分,沉积特征类似于辫状河道,沉积物粒度较粗,砂体总体呈层状,内部往往由若干个下粗上细的砂岩透镜体相互叠置而成,单个透镜体从下向上常为细砾岩→含砾中、粗粒砂岩→中砂岩,横向延伸数米即变薄尖灭。冲刷面构造、平行层理及大、中型交错层理亦常见。

(2)分流河道间沉积:岩性较细,常为粉砂岩与泥岩。颜色较深,为灰色及灰绿色。因水下分流河道迁移频繁,河道间沉积物往往遭到侵蚀破坏,多以透镜状形式出现在河道砂体中。

(3)河口坝:位于水下分流河道的前缘及侧缘。岩性为中、细粒砂岩,局部为含砾砂岩,从下向上多显示由细变粗的层序,见平行层理及中型交错层理。由于水下分流河道迁移性较强,河口不稳定,河口坝规模普遍较小。

(4)席状砂:辫状河三角洲前缘连片分布的砂体,形成于波浪作用较强的沉积环境。砂体一般为粒度较细的砂岩、粉砂岩与泥岩互层,颗粒分选性和磨圆度较好,垂向上呈反韵津或均质韵律。

(5)远砂坝:位于前缘末端,由粉砂岩和细砂岩组成。横向延伸远,分布范围广;但相带窄,厚度薄;内部见小型沙纹层理,与前三角洲泥质沉积物呈薄互层状频繁交互。

三、辫状河前三角洲

均以泥质沉积物为主。由于辫状河三角洲前缘亚相沉积物堆积迅速,沉积体不稳定,很容易形成重力流,沿前缘斜坡运动到前三角洲泥质沉积物中堆积下来,常见的有碎屑流、液化流及浊流沉积。1

沉积相带与沉积模式辫状河三角洲的粒度虽属粗粒三角洲,但其粒度相对扇三角洲要细,岩性可以从包括砂砾岩过渡到纯质泥岩,分选从较差到较好;其沉积构造包括块状层理、各种交错层理、水平层理及复合层理等。

粗粒三角洲相带划分通常采用四分法,即上三角洲平原、下三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲。上、下三角洲平原的划分是以沉积时所处位置(水上、水下)及其上分流河道的特点为依据。辫状河三角洲与扇三角洲一样可以分为陡坡型和缓坡型。以内蒙岱海辫状河三角洲为例及珠江三角洲为例。

一)岱海辫状河三角洲

岱海湖位于内蒙古自治区呼各浩特南凉城县内,该湖盆周围大小三角洲砂体共有10多个,单个砂体多呈扇形或舌状向湖盆推进。湖盆短轴方向西北侧陡岸三角洲以小而多为特点;东南侧缓岸则以大而少为特征。其缓坡为步量河三角洲,陡岸为元子沟三角洲。

1、缓坡型—步量河三角洲

步量河三角洲相带可划分如下:

①上三角洲平原-砾质河相带:陆上沉积,是砂、砾组成的洪水间歇性辫状河道沉积。

②下三角洲平原相带:是指陆上与水下的过渡部分,在湖水水位较高时,处于水下;而湖水水位较低时,又处于水上。其依据是剖面底部常见有深灰-蓝灰色湖泥相的沉积。当河流进入平坦的扇形平原时,由于水浅、流急、形成大量的平行层理砂层,构成席状砂,在其下端出现砂质分流河道。该相带在靠近前缘斜坡地带发育有少量的反韵律前积层序,由于河流所携带的大量泥沙卸载速度较快,加上水流的强烈冲刷及地形的平缓,致使河口坝的反韵律不太明显。

③三角洲前缘斜坡相带:主要以厚层粉砂和薄层泥夹互层为主。在前缘斜坡边缘则以薄粉砂及蓝灰色泥组成互层,泥层厚度较大,前端的薄层砂层多为浪成沙纹组成内部结构,平面上呈线状沿岸展布。

④前三角洲泥相:为蓝灰色泥或深灰色泥。

2、陡坡型—元子沟三角洲

元子沟三角洲的相带划分与步量河三角洲大致相同,但沉积特征不同,具体如下:

(1)上三角洲平原-砾质河相带:该相带无论是沉积特征,还是层序类型上与步量河三角洲没有十分明显的差异;只是粒度上要较步量河三角洲相同位置的砾石要粗。

(2)下三角洲平原相带:此相带的岩相组合类型与步量河三角洲基本类似,但槽状、板状交错层理砂岩当育,这与该三角洲的地形坡度有密切关系。河流进入平坦的下三角洲平原时,砂体以辫状分流河道和间歇性洪水片流组成大型席状砂相带。

(3)三角洲前缘斜坡相带:可以分为两个区,内区与步量河三角洲前缘斜坡相带相似,受波浪影响较弱;外区受波浪影响很强,复合层理十分发育。

(4)前三角洲泥相:为蓝灰色泥或深灰色泥。

二)珠江口三角洲

珠江口盆地为大陆边缘张型裂谷盆地,盆地内发育了一系列受基底断裂控制的呈雁行排列的地垒-地堑。早-中中新世时期,地壳持续稳定沉降,本区处于海陆过渡地带,沉积了珠江组-韩江组多旋回的三角洲复合体系,该三角洲为典型的海相陡坡(缓坡)型辫状河三角洲,其几个重要的油区多位于三角洲前缘部分。而该辫状河三角洲的亚相划分同样按粗粒三角洲的四分法进行划分。1