海滩相是发育在海岸带的沉积。典型的海滩可分为以下几个独立单元:沙丘、后滨、前滨和近滨(临滨)。沙丘是海岸沙经过风的吹扬改造而成的。后滨代表潮上带,位于风暴洪水位与平均高潮线之间。前滨代表潮间带,位于平均高潮线与平均低潮线之间。近滨位于平均低潮线至最大浪基面线之间。在无潮汐海区,前滨不发育,后滨直接递变为近滨。
海滩层序堆积,潜在的储层并不连续,被破坏成一系列孤立的堆积储层,并被低能的近海和后滨相分隔。且其主要储集岩类型为前滨和滨面相,分选很好的颗粒灰岩。由于经常发生后期成岩作用,海滩相所有的岩性均为潜在的储集岩。1
概念海滩相是指以波浪作用为主的海岸或海岸地带,形成大致沿海岸平行展布沉积物特征的综合。海滩沉积物既有陆源碎屑沉积也有碳酸盐沉积。2
特点海滩相又称为滨岸相或海岸相,其位于最大风暴潮线至浪基面之间,包括无障壁海岸相和障壁型海岸相(障壁岛相、渴湖相、潮坪相等)。浅海相位于波基面以下的陆棚区,向陆方向与滨岸相衔接,向海与半深海相毗邻。3
在古代沉积中,海滩相与沿岸沙坝亚相、滨外沙坝亚相一起常构成重要的含油气储层,塔里木盆地石炭纪的“东河砂岩”就是典型的海滩相储层并形成大油田。海滩的沉积物来源,既有陆源侵蚀及海崖侵蚀提供大量沉积物,也有陆架沉积物向海岸运动再改造、热带海岸生物成因的碳酸盐碎屑物,还有来自火山喷发的碎屑物。并在波浪和风暴浪作用下形成砂质海滩、砾质海滩、生物碎屑或碳酸盐海滩和火山碎屑质海滩。典型的陆源砂质海滩相可根据海岸地貌、水动力状况划分出海岸沙丘、后滨、前滨和临滨亚相。2
临滨亚相一般是指位于低水位线至波基面之间常年有水地带沉积的沉积物特征的综合。也是海滩沉积中最重要的地区,一般可进一步分为下、中、上三部分:下临滨沉积是临滨能量较低地区,主要为细砂、粉砂和滨外泥岩的不规则互层,含海相化石,生物扰动强烈,常具水平纹层和浪成波痕,但纹层多为生物扰动破坏,此外,频繁夹有高能的风暴沉积;中、上部临滨沉积主要是由水动力条件强烈的破浪带形成的滨外坝沉积,沉积物粒级粗、分选好、交错层理发育,但至上临滨顶部接近前滨地带虽已处于碎浪带,仍属高能环境,沉积物可以从细粒级到砂砾级,主要构造为多方向的槽状交错层理,并见有风暴侵蚀面和凹槽状交错层。
沉积构造是具有海滩代表性的冲洗交错层理、风成的沙丘交错层理、浪成交错层理及浪成波痕,特别是所反映的双向和多向的古流向构造,构成海滩相鉴定的主要特征。
在风暴天气下的海滩,由于受强烈的风暴流影响,正常海滩沉积将受到极大的改造。据张国栋等(1987)对现代舟山海岸风暴沉积的研究,风暴来临时,后滨的下部至临滨的上部(包括全部前滨带)原剖面沉积全部遭受侵蚀,而形成的风暴流一是将较轻的碎屑物抛向后滨的上部至风成沙丘带堆积;二是产生的离岸风流将更多的粗粒碎屑物裹携在临滨下部-浅海陆架区堆积,将使海滩层序中夹有更多的底部具有截切各种纹层的冲刷面、能量不协调的粗粒序层、凹槽交错层沉积。另据现代海滩发育的高能砾质沉积物(即砾滩),多系风暴流或风暴引起的沿岸流作用的产物。因此,在古代地层记录中这类风暴事件性沉积在海滩相中更容易保存和分布。2
识别要求海滩相层序的识别取决于结构、组构和沉积构造的垂向镶嵌结构的识别,这些标志综合起来反映整体向下逐渐从高能量(高流态)环境条件到正常低能量环境条件。暴露证据,例如细粒潮上碳酸盐岩和(或)蒸发岩、古土壤或者地表结壳一定会出现于退积层序的高能量、低角度、平行纹层前滨粒屑灰岩层之上。独特的沉积特征,例如梯形晶洞、改造滩岩碎屑和海相渗流海滩岩胶结物非常常见,一般有助于识别古代滩相层序。4
研究与运用①海南岛东岸文昌、琼海县境内的沙老珊瑚岸礁是环海南岛现代岸礁中规模最大的礁区。岸礁基底为花岗岩,沿岸是万泉河冲积平原区。该区水文、气象因素基本适应珊瑚岸礁的发育。礁区可分下列沉积相带:1)原生礁体相——由保持生长势的珊瑚骨架和充填于骨架中的生物碎屑组成,它们巳粘结成礁块粘结岩;2)礁坪相——自海向岸可分边缘浅滩、礁坪外带和礁坪内带,主要由生物碎屑堆积而成;3)海滩相——由拍岸浪形成的冲流和回流将礁坪上的生物碎屑和陆上带来的陆源碎屑堆积而成,有滩肩的海滩上部沉积物受到风的改造;4)沿岸砂堤相——拍岸浪的冲流把海滩沙推向高处堆积而成;5)泻湖和沼泽相——位于两道平行砂堤间,由生物碎屑和陆源碎屑堆积而成。5
②运用野外实测剖面和新的地层划分方法,对鄂尔多斯盆地东部河东煤田离柳矿区苏村-毛港剖面石炭-二叠系沉积地层进行详细的沉积岩石学研究。根据岩相组合及沉积结构、构造特征可识别出本区自晚石炭世至晚二叠世早期发育的沉积相包括:障壁滨海-泻湖相、潮坪相、海滩相、三角洲相、碳酸盐岩台地相以及陆上火山喷发相。研究发现泥舌穿刺结构、鲕绿泥石和海绿石的出现及沉积相特征表明本区中-上二叠统的沉积相属海陆交互相而非陆相。6
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张勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院