21海相组沉积相

第一节 海洋沉积环境与沉积特征
2．海洋的水动力状况 海水的运动可概括为波浪、潮汐和海流三种形式，它是海洋中发生一切作 用的决定因素，控制着沉积物的沉积和分布。 海洋的波浪与湖泊的湖浪不同之处在于海洋水域辽阔，风的吹程长，波浪 规模巨大。它是海洋中产生侵蚀、搬运、沉积作用的主要动力，尤以在海岸附 近最为显著。 海洋有潮汐作用，这是与大陆水体的又一重要区别。潮汐引起海面水位的 垂直升降称为潮位，引起海水的水平移动称为潮流。潮位的升降扩大了波浪对 海岸作用的宽度和范围，形成潮间带沉积环境；而潮流对海底沉积物的改造、 搬运、堆积起着重要作用，尤以近岸浅海地区最为显著。 由地球重力场或海水温度、盐度分布不均产生密度梯度而引起的海水流动， 称为海流。其搬运作用要比波浪、潮汐大得多，尤其对粘土等细粒沉积物，可 进行长达数百至数千千米的长途搬运，只是由于粘土物质的絮凝作用和有机物 质的粘结作用，它们才在近岸陆棚区沉积下来；否则粘土物质在经过长距离搬 运后，就可能全部沉积于深海中去。
相 滨海相 浅海相 半深海相 深海相 深度 高潮线至低潮线之间 低潮线至200m 200~2000m 2000m以下
第一节 海洋沉积环境与沉积特征
二、海相组沉积的一般特征 1．岩石类型 海相组岩石类型极为多样，如砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩、碳酸 盐岩等在海相组中广为分布。一般来说，海相组中各类岩石的厚度大、 分布广、岩性稳定，碎屑岩的结构成熟度和成分成熟度高，圆度及分选 好。 2．沉积构造 海相组沉积中发育有各种类型的层理、波痕、雨痕、泥裂及其它沉 积构造。由于各类沉积构造在判断沉积环境时的多解性，就很难确定哪 种构造在海相组中是最特征的，然而某些构造的组合可能在海相组或海 相组的某些部分发育是较为特征的。例如低角度的交错层理、滑动及流 动构造在海相组中发育，而水平层理、粒序层理等在深海盆地中发育， 槽状及弧形交错层理、波痕、雨痕、泥裂、盐类假晶在滨岸地区发育。
第一节 海洋沉积环境与沉积特征
4．生物化石 不同种类的生物对水体含盐度的适应能力不同。耐盐度有限的生物称为狭 盐性生物，属于典型的海相狭盐性生物有：红藻、绿藻、放射虫、球石藻、有 孔虫、钙质及硅质海绵、珊瑚、腕足类、棘皮类、苔藓类、头足类，以及现代 已灭绝的生物，如古杯类、层孔虫、软舌螺、三叶虫、锥石、竹节石、牙形石、 笔石等，这些生物的化石为海相组所特有。 耐盐度广泛的生物称为广盐性生物，如瓣鳃类、腹足类、介形虫、硅藻、 蓝绿藻等，它们也可在海相组中出现，但并非海相组所特有。 海洋中生物的分布与海水的深度有密切关系（如图20-2所示）。海洋生物 按其生活方式可分为浮游生物、游泳生物、底栖生物三类。浮游生物包括浮游 植物（如硅藻、球石藻、马尾藻）和浮游动物，它们生活在广海的50~100m深 的表层水中，在远离海岸的远海或远洋区数量较多，死亡后在深海区堆积而成 化石。游泳生物是指能在海洋中自由游动的各种动物，在这一类里没有植物， 它们常生活于50 100m深的水体中，死亡后遗体沉降于不同深度的海底，并保 存为化石。底栖生物的生活范围可从高潮线至深海海底，但以100m以上的海底 最集中，100~200m浅海下部海底大为减少，半深海至深海底则就更少了。
第一节 海洋沉积环境与沉积特征
第二节 海相碎屑岩沉积模式
一、滨岸沉积特征 1．滨岸沉积环境划分 滨岸相位于波基面及最高涨潮线之间。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、渴湖、潮坪， 其环境和沉积特征已属于海陆过渡相组。这里重点介绍无障壁滨岸相。 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 岸带。进一步按照海岸水动力状况和沉积物类型，可分为砂质或砾质高 能海岸及粉砂淤泥质低能海岸两种类型。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，平缓海岸其宽度可达10km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。
第二节 海相碎屑岩沉积模式
（2）后滨亚相 后滨亚相沉积物是具有平行层理的砂，粒度比砂丘带粗，圆度及分选较好， 可见小型交错层理。当后滨中有较浅的洼地并被充填时，可形成低角度的交错 层理。坑洼表面因风吹走了细粒物质而遗留和堆积了大量生物介壳，其凸面向 上。坑洼边缘可形成小型逆行砂波层理。浅水洼地内可见藻席，并发育虫孔和 生物搅动构造。风暴期在后滨与海岸砂丘交界附近，因水的分选可使重矿物集 中而成砂矿。
第一节 海洋沉积环境与沉积特征
海相组沉积中常发育有生物遗迹或遗迹化石等生物活动 形成的构造。事实证明，生活在相同环境的不同生物，一 般对环境有相似的行为反应（如不同底栖生物的钻孔、爬 行），从而留下了大致相似的遗迹，它们也可以为环境的 鉴别提供线索。例如在滨岸浅水区常发育垂直的生物潜穴 （虫孔）和各种动物的足迹，在浅海陆棚区常发育水平的 或倾斜的生物潜穴。
第二十一章 海相组沉积相
（Marine Facies Group）
滨海环境与沉积相
第二十一章 海相组沉积相
第一节 海洋沉积环境与沉积特征 第二节 海相碎屑岩沉积模式 第三节 海相组鉴别标志及其与油气关系
第一节 海洋沉积环境与沉积特征
一、海洋沉积环境
1．海水的物理、化学条件 现代海洋表面温度变化范围为-18～+28OC，比大陆温度变化范围（-60~+80 OC）小，大洋深处的温度不超过2—3℃，海水的温度受纬度、深度和海流等因 素的影响，不同海域有所不同。 海水的压力变化范围较大，从海水表面的1atm（1atm：101.325kPa），到 深达10km的海底，其压力可增至1000atm。 海水的平均含盐度为3.5％，其中溶解了约80多种元素所组成的盐类，主要 为氯化物，其次为硫酸盐和少量碳酸盐及其他盐类。 海水的密度高于大陆水体。海水密度直接影响着物质的搬运和沉积，海水 密度的变化亦是引起海水运动的因素。 海水的pH值介于7.26~8.40之间，一般为8左右，属弱碱性介质；而大陆水 体，除咸水湖泊和盐湖外，一般为酸性介质。pH值的高低直接影响着化学物质 的溶解和沉淀。海水中的Eh值主要受含氧量控制，一般是海水浅处含氧多，Eh 值高，为氧化环境；深处含氧少，Eh值低，为还原环境。由于底流或浊流作用， 在深海中也能造成有氧环境。
第一节 海洋沉积环境与沉积特征
3．海底地形与海水深度 海底地形可分为陆棚、大陆坡、大洋盆地三个地貌单元（如图22-1）。 陆棚又称为大陆架，平均坡度为0.1O；宽度为0~-1500km，平均为74km； 水深为20—550m，绝大部分陆棚 水深在200m以内，平均为133m。 现代海洋陆棚面积约为2×107km2，占海洋总面积的7.5％，是海洋沉积最集中 和最活跃的地区。 大陆坡是接续陆棚并向大洋倾斜 的部分，坡度为4O～7 O，最大可达 20 O以上，宽度为20~90km，深度 为200~2450m，平均深为1270m。 陆坡上常具有洼地、阶梯状地形、 孤立山或被大量的海底峡谷所切 穿。陆坡下部为陆隆，它是陆坡 与深海盆地间的平缓过渡区，坡度为0.01 O—0.07 O.，宽达300~400km，，水深 约为1400~3700m，常是浊流或陆坡滑塌的碎屑堆积于深海平原边部而成，通常 也称为大陆隆起。
第二节 海相碎屑岩沉积模式
高能海岸环境以砂质类型者居多，砾质者少见。按海岸地貌特征可划分为 海岸砂丘、后滨、前滨、临滨等几个次级环境（如图）
第二节 海相碎屑岩沉积模式
高能海岸的海岸砂丘位于潮上带的向陆一侧，即特大风暴时潮水所 能到达的最高水位，是海岸砂丘的下界。后滨属于潮上带，位于海岸砂 丘下界与平均高潮线之间，平时暴露地表经受风化作用，只有在特大高 潮和风暴浪时才能被海水淹没。前滨位于平均高潮线和平均低潮线之间， 属于潮间带。近滨也称为临滨或滨面，位于平均低潮线和波基面之间， 属于潮下带。浪基面以下向浅海陆棚过渡，其间通常有一个明显的坡折， 过渡带位于波基面和这个坡折的折点之间，它实际已属于浅海沉积，沉 积物以粉砂为主，过渡带的外侧为滨外陆棚环境。在海岸环境中，从海 岸砂丘至近滨及至过渡带，其能量条件作有规律的变化。 在低能海岸带，以潮流作用为主，为粉砂淤泥质海岸。海岸坡度平 缓，具有较宽阔的潮间带（潮滩），缺失后滨带。
第二节 海相碎屑岩沉积模式
（4）临滨亚相 临滨亚相位于平均低潮线至波基面之间的潮下带，常发育沿岸砂坝， 波能愈弱，沿岸砂坝越少，在低能海岸区仅有一条沿岸砂坝发育于低潮 线附近。沿岸砂坝向陆一侧伴有凹槽，其中发育浪成波痕和小型流水波 痕。临滨上部发育有大量砂质沉积物，并发育较大规模的交错层理，越 向岸交错层理越多，越向海的深水部位交错层理渐少，而生物搅动构造 增多，且出现水平纹层。越向临滨下部沉积物越细，并逐渐过渡为过渡 带的更细粒沉积。
第一节 海洋沉积环境与沉积特征
陆棚、陆坡、陆隆合称为大陆边缘，是大陆的水下延伸部分，为大陆与深 海盆地间的过渡区。 大洋盆地占全部海洋面积的2／3，它包括深海盆地、海岭、海峰、火山脊 等。其中主要部分为水深达4—5km的深海盆地，而深海平原又是深海盆地中最 平坦的部分，坡度一般为1／1000，甚至1／10000。 4．海洋沉积环境及海相组划分 根据海底地形和海水深度，可将海洋沉积环境细分为滨海、浅海、半深海 和深海四种环境（如图22—1、表22—1）。 海洋沉积相划分
第二节 海相碎屑岩沉积模式
2．滨岸亚相类型及沉积特征 按照地貌特点、水动力状况、沉积物特征，可将滨岸相划分为海岸砂丘、 后滨、前滨、临滨四个亚相（如图所示）。
第二节 海相碎屑岩沉积模式
（1）海岸砂丘亚相 海岸砂丘亚相位于潮上带的向陆一侧，即特大 风暴时潮水所到达的最高水位，它包括海岸砂丘、 海滩脊、砂岗等沉积单元。 海岸砂丘系由波浪作用从临滨搬运至前滨和 后滨而处于海平面之上的海岸砂，再经风的吹扬 改造而成，常呈长脊状或新月形，宽可达数千米， 其沉积物的圆度和分选好，细一中粒，成熟度高， 重矿物富集，具有大型槽状交错层理（如图所示）， 细层倾角陡，可达30O～40 O，层系厚数十厘米， 也常出现层系界限为上凸形的前积交错层理。 在最大高潮线附近出现的线状砂丘称为“海滩砂脊”或“海滩脊”，可高 达数米，宽数十米，长达数百米至数十千米。它可呈平行海岸的单脊或成组出 现，常由较粗的砂、砾石和介壳碎片组成，底部具有冲刷面和水平层理，上部 具有交错层理，细层倾角为7 O~28 O，多双向倾斜，较陡者倾向大陆，较缓者倾 向海洋。