第二节-潮坪沉积

图6-2-6 荷兰韦斯特斯凯尔特河口湾潮坪砂体的羽状交错层的横剖面
F1—F2 ：连续涨潮相的束状体
E2—E3：落潮相束状体
该潮坪附近潮流大、小潮时底流流速不同，而且涨、落潮 流的相对强度有差异，故大潮时底形迁移的距离远，小潮 时迁移的距离近，沙波的规模有很大差异，前积层优势倾 向有差异，小潮时部分束状体以平行落潮流向为主。
第二节 潮坪沉积
➢ 潮坪：位于高低潮位之间（潮间带），周期性出露水面的近岸 地带。一般为淤泥质海岸。 潮坪的宽度取决于潮差和坡度： 强潮海岸（潮差>4m）的潮坪宽阔而广泛，中潮海岸（潮差2～ 4m）潮坪狭窄 欧洲北海潮差为2.4～4m，潮坪宽7～10km 我国苏北潮差为2～4m，潮坪宽10km左右 我国淤泥质海岸的长度为4000km，占岸线总长的1/4
羽状交错层的出现、内部特征和方向性受涨、落 潮流速的不对称性效应和大、小潮更替效应影响。 涨潮流较强时只显示涨潮流塑造的沙波，而落潮 流沙波多被随后的涨潮流冲刷掉。随着从大潮过 渡为小潮，沉积物的被侵蚀改造深度随之变化， 大潮时塑造的羽状交错层得以保存，小潮时形成 的常被侵蚀掉（图6-2-7）。
该潮坪附近的平均大潮潮差4.9m，涨潮流速大于落潮流速。 沉积物以细沙为主，底形有大型沙丘交错层及沙波交错层， 两者都具有双向性特征。研究表明，主要为平行涨潮方向的 交错层，落潮流方向的次要。在平行涨潮方向交错层的剖面 内可以辨别出若干个加积束状体，彼此间被倾角平缓的遭受 或未遭受侵蚀的泥面所隔开，后者代表了涨潮沙波迁移的停 顿阶段，称为停顿面。
沉积为主
潮坪沉积特征 ➢ 砂砾质潮坪
物质组成：主要为砂、砾石，颗粒由岸向 海逐渐变细。
海滩砂的特点：分选优良
砾石海滩，砾石的长轴大多平行堆积体的 走向，层理构造以低角度的交错层理为主， 滩面上发育各种类型的波痕、流痕及障碍 物形成的新月形流痕等。
➢ 淤泥质潮坪 沉积构造特征 ✓ 波痕：潮流、波浪作用形成。
➢ 悬浮物质的搬运和沉积 物源：来自滨外Fra bibliotek架，由涨潮流带来
来自潮坪沉积物的再悬浮 来自陆源，由河流、风等带来
沉积滞后效应：指质点沉降到底床上的 时刻晚于潮流流速减小到不能悬移搬运 此质点的时刻。（图6-2-1）
由于涨潮流的作用，质点1进入AA′水体中呈悬浮状态，随着流速的降 低，在C点开始向底部沉降（流速为2），但由于涨潮流作用继续向前进， 直到点5处才沉到底部，此时流速为4。在退潮时，此质点不能被AA′水体 所带动，因为所需的起动流速大于AA′水体在该点的流速。BB′水体具有 其所需要的流速，故将质点1从5点搬运到7点，在7处又开始下沉，到9处 下沉到底部。则点C和点5之间的距离为沉积滞后距离。
➢ 推移质（床沙）的搬运和沉积 当潮流流速大于10cm/s时，潮坪上的砂质点开始
被带动，随着流速增大，以波痕形态迁移。
潮坪分带 ➢ 根据水动力情况及沉积特征：高潮坪、中潮坪和
低潮坪 高潮坪：一半以上时间露出水面，以悬移搬运和
沉积为主 中潮坪：一半时间露出水面，悬移、推移搬运共
存 低潮坪：一半以上时间淹没水中，以悬移搬运和
➢ 进积潮坪体系在剖面上表现为向上变细的层序， 潮间坪相之上覆盖了潮上坪相（图6-2-10），总厚 度相当于最大潮差。底部为砂，具羽状交错层理 （低潮坪亚相）；中部为泥、砂互层，脉状层理、 沙纹交错层理及生物扰动构造（高潮坪亚相）； 顶部为泥，含丰富的植物根，波状层理、水平层 理及干裂构造（潮上坪亚相）。
图6-2-8 潮汐韵律层理形成过程图解 A：主要潮流阶段 B：第一次平潮阶段 C：次要潮流阶段 D：第二次憩潮阶段
✓ 再作用面构造：截切 交错层层系的曲面，与 下伏交错层层系的倾向 一致，倾角较缓，为潮 坪环境特征的构造。
再作用面又成为停顿面， 代表优势流向沙波迁移 的停顿阶段，因同时伴 随着发生悬浮沉积，往 往覆盖有一层泥质物。
图6-2-10 苏北王港潮坪柱状图 MLW：平均低潮线 MHW：平均高潮线 MHHWS：大潮平均高高潮线
各地不同地区、不同环境下的潮坪沉积物特征：
五、潮坪沉积鉴别特征 ➢ 构造环境：发育在稳定陆架的边缘。 ➢ 沉积体形态成长板状体，潮间坪沉积体一般厚数
米，包括海陆相多个旋回。 ➢ 砂-粉砂-粘土沉积物，自下而上由粗变细。 ➢ 双粘土层及束状体是最特征沉积构造，此外有脉
潮坪沉积动力机制
➢ 潮间坪上碎屑物质以平行等深线的带状 形式被反复的搬运，。因此可将潮间坪 划分为三个碎屑物搬运沉积带：（图6-21）
悬浮载荷为主的搬运沉积带（高潮坪）
床沙及悬浮载荷共存的过渡搬运沉积带 （中潮坪）
床沙载荷为主的搬运沉积带（低潮坪）
图6-2-1 潮间坪上的沉积物搬运沉积带 MHW：平均高潮线； MLW：平均低潮线
➢ 潮下带相：粉砂、砂-粉砂互层，沉积构造可见潮汐韵律 层理、沙纹交错层理和羽状交错层理，有时有潮道沉积。
➢ 潮道相：沉积厚度等于潮道深度。
潮道：潮流自开阔海进入泻湖、潮坪的主要通道，规模大， 发育在潮下带。
美国纽约长岛南的法伊厄岛潮道由于横向迁移在 剖面上出现：1. 潮道底部滞留砾石，由岩屑、介 壳等组成。2. 深潮道单元，一组透镜体砂体，发 育了向落潮方向倾斜的再作用面。3. 浅潮道单元， 平行层理的存在说明处于高流态。
理想潮汐韵律层理的形成过程（Reineck ,1968），每 一个潮周期内产生的层系分为四层： 平、憩潮时（流速<10cm/s），由悬浮质沉积两层泥； 涨落潮时的较高流速（>10cm/s）沉积两层以沙波形 式迁移的沙。优势潮流（多涨潮流）阶段形成较厚 的具斜层理构造（前积层倾向涨潮流流向）的砂层； 平潮时在砂层上沉积了一层泥；次要潮流（多退潮 流）阶段侵蚀冲刷涨潮流阶段的砂，形成再作用面 并堆积了具沙纹交错层（倾向落潮流流向）的砂层； 最后的憩潮阶段又沉积了第二层泥。平、憩潮时产 生的两层泥称为双粘土层，双粘土层以及其间的细 砂层统称为束状体。（图6-2-8）
➢ 形成潮坪环境的条件还需要丰富的细粒沉积物物源，并且波浪 作用较弱；如果物源不足或波浪作用太强，即使潮差大、地形缓， 也不利于潮坪的发育。
➢根据涨、落潮时露出水面的情况，将潮坪环境分为： 潮上坪：平均高潮线至特大潮高潮线之间的地带。 潮间坪：平均高、低潮线之间的地带。又可以分为高潮坪、中潮坪 和低潮坪。 潮下带：平均低潮线以下的地带。
干涉波痕：由于不同方向的潮流、波浪或两者同时作用所 造成的两组以上的波痕。（图6-2-5）
图6-2-5 干涉波痕
✓ 羽状交错层：由涨、落潮的双向流动造成的双向 交错层理，也称为人字形交错层理、青鱼刺交错 层理（图6-2-6）。涨潮流使沙波向岸迁移产生主 要交错层系；落潮流在其上形成向海倾斜的次要 交错层系，这种正、反向层系之间往往被再作用 面隔开。
图6-2-1 沉积和侵蚀滞后效应 （P切线与曲线AA′ ， BB′ 的交点代表半潮时水体的最大流速）
侵蚀滞后效应：潮坪上已沉积质点在随后的落潮 过程中可能重新被潮流携带进入搬运状态，颗粒 被重新悬浮需要潮流流速超过颗粒起动流速。
侵蚀滞后距离：因落潮流速是逐渐增大的，在颗 粒被再悬浮起来的时间内，原悬浮该质点的水体 向海移动的一定距离。（以0.1cm/s增大 →20cm/s）
状、波状、透镜状、羽状层理构造。 ➢ 生物丰富，瓣鳃、腹足类为主，含植物碎屑。
➢ 剖面相组合，位于海相、陆相之间，多为进积岩 相序列。薄层潮坪沉积常覆盖在砂质潮汐三角洲 或河口湾沉积之上。
潮坪上涨、落潮流在流速和流时上具有不对称， 涨潮流流速大于落潮流流速，也是产生侵蚀滞后 的原因。
两种效应使得质点在每个周期都滞后一定的距离。 如图在一个周期内，质点1由1处向陆搬运到9处。 经过多个周期后，质点就到达了落潮流不能再将 其带动的位置而沉积下来。
沉积滞后和侵蚀滞后两种作用使得潮坪沉积发生 向岸的净迁移和堆积。
双脊波痕：由于落潮时水位下降而产生的，较深水时形成了较大 的浪成波痕，随着水位的下降，波浪产生的较小表面波在原峰脊 上又塑造了小型波痕。（图6-2-3）
图6-2-3 双脊波痕
削顶波痕：浪成波痕（脊间谷圆）在水位下降时被潮流或 波浪将波痕上的物质搬运到波谷中所致。（图6-2-4）
图6-2-4 削顶波痕
图6-2-7 荷兰韦斯特斯凯尔特河口湾砂坪上中等潮流活动地段 大潮—小潮周期内层理特征的变化
✓ 潮汐韵律层理：潮流作用下由悬移质与推 移质交互沉积形成，为潮坪环境的特征沉 积构造。（脉状层理、透镜状层理、波状 层理）
脉状层理：由悬浮的泥质沉积在沙波波谷内构成的。 透镜状层理：因沙量不足而形成了不连续的沙波，再 沉积泥质而组成的。 波状层理：界于上两者之间。
✓ 低潮坪：海水淹没时间长，沉积物砂为主，羽状 交错层理发育，生物扰动构造不发育。
潮坪沉积相序列
➢ 潮上坪相：特大高潮及风暴潮才淹没，粉砂、粘性土或蒸 发岩，干裂构造，盐沼等，生物扰动强，富有机质。
➢ 潮间坪相：垂向加积和横向加积的混合带，随着沉积物向 海加积，潮坪沉积的垂向层序自下而上为：低潮坪、中潮 坪和高潮坪；沉积物自下而上逐渐变细；沉积构造从低潮 坪的小型交错层理为主过渡到中潮坪的潮汐韵律层理为主 再到高潮坪的水平层理为主。
图6-2-9 再作用面构造的发育过程 A，C：建设阶段（优势潮流相） B，D：侵蚀阶段（次要潮流相）
沉积物特征
✓ 高潮坪：海水淹没时间短，潮流流速低。细粒粉 砂、粘土等悬移质，为粘土质粉砂、粉砂质粘土、 粘质粉砂夹透镜状细砂；常见脉状层理，有干裂、 生物扰动构造发育。
✓ 中潮坪：悬移、推移沉积近于相等，砂层、泥层 互层，常见脉状层理或透镜状层理，生物扰动构 造中等发育。