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潮坪体系【潮坪体系】潮坪体系是指主要包括潮道(潮沟或潮渠)、泥坪、沙坪、砂泥混合坪及潮坪沼泽和潮坪泥炭沼泽相等沉积相类型 。
一般来说,潮坪是由被潮道和潮沟所切割的平原组成的 。它可分出潮上带、潮间带和潮下带 。然而构成潮坪的主要部分是潮间带,也称潮间坪,因为潮坪区地形坡度极为平缓,潮坪上潮汐水位升降的幅度(即潮差)一般为2~3m,最大可达10~15m,故在平面上可出现相当宽阔的潮间带 。
基本介绍中文名:潮坪体系
外文名:Tidal flat system
提出时间:1969年
提出人:Boesma
学科:沉积学
构成:潮下带沉积、潮间带沉积等
背景Boesma(1969)在研究潮道内大型沙波移动所产生的沉积构造时提出了潮汐束状体(Tidalbundle)的概念和由潮汐束状体的厚度变化得出大、小潮旋迴(Spring一neapeyeie)的概念 。这两个重要概念被广泛用于潮汐沉积的研究 。近年来,它们又被用于非潮道潮坪沉积的分析 。由潮道沉积研究导出的两个概念及方法能否用于潮坪沉积的研究,其核心问题是潮坪沉积韵律能否与所经历的周期性因素出现的次数对等 。这涉及沉积和保存的关係、事件在潮坪沉积中的作用、沉积间断在潮坪沉积中的地位等一系列问题 。潮坪潮坪又称潮滩,发育在波浪能量低的、具明显潮汐周期(大中潮差)的平缓倾斜的海岸地区,或形成于沿岸海岸、泻湖、河口湾和受潮汐影响的三角洲沉积地区 。一般来说,潮坪是由被潮道和潮沟所切割的平原组成的 。它可分出潮上带、潮间带和潮下带 。然而构成潮坪的主要部分是潮间带,也称潮间坪,因为潮坪区地形坡度极为平缓,潮坪上潮汐水位升降的幅度(即潮差)一般为2~3m,最大可达10~15m,故在平面上可出现相当宽阔的潮间带 。如德国北海潮坪的潮差为2.4~4m,其潮间带可达7km 。在潮间坪的高潮线附近,是一个低能环境,泥质沉积为主,称为“泥坪”或“高潮坪”;低潮线附近能量高,以砂质沉积为主,称为“砂坪”或“低潮坪”;二者之间的过渡地带,能量中等,具砂泥质沉积,称“混合坪”或“中潮坪” 。潮坪的潮上部分称潮上坪,发育为沼泽和盐坪 。潮坪的潮下部分主要为潮汐水道、水下砂坝和砂滩所占据 。潮坪上由于潮汐水位的升降而形成潮流 。潮流的运动和沖刷使潮坪出现大量的潮渠和潮沟,它们向陆地出现分叉,形若树枝状 。潮流的流速一般为30~50cm/s 。在潮渠或潮汐水道内流速可达1.5m/s 。这是潮坪环境中能量最高的地区 。潮流的运动和沖刷作用是潮坪上层理、波痕等各种沉积构造形成的重要原因 。内部构成潮坪沉积体系出现在波浪能量低的中潮差和大潮差地区 。该体系主要包括了潮下带沉积、潮间带沉积(狭义的潮坪或潮间坪)、潮上带沉积和潮道等四种成因相 。
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1.潮道沉积潮道通常发育于潮间带和潮下带,其底部是具介壳碎屑的粗砂岩和大量泥砾的滞留沉积物,向上砂泥质增多 。在潮坪体系的不同地带,潮道的特徵也不同 。由海向陆,根据岩性特徵可分为砂质潮道、砂泥质混合潮道和泥质潮道 。在同一方向上,潮道的形态也有变化:潮下部分,潮道较直,潮汐脊和纵向沙坝、斜向沙坝等比较发育,侧向迁移能力强;在砂质潮间带,潮道也较直,分支较少,剖面上的形态比较对称;在泥质潮间带,潮道呈树枝状,剖面形态极不对称,弯曲度增高,有发育很好的曲流沙坝,并以向潮道缓倾斜的侧向加积层理为特徵 。在潮道砂质沉积物中,作为涨、退潮流的反映,一般具有羽状交错层理,但由于通常只有一个方向的主潮流,其结果出现了由单向交错层理组成的具多个再作用面的砂层 。2.潮下带沉积潮下带位于平均低潮线以下,主要由潮道中的沙坝和浅滩沉积物组成,是以砂质为主的沉积区 。由于潮流能量大,再加上波浪的作用,发育大型交错层理,也有波痕纹理、平行纹理和双黏土层出现 。3.潮间带沉积潮间带位于平均高潮线与平均低潮线之间 。由海向陆依次出现砂坪、混合坪和泥坪沉积 。砂坪位于低潮线附近,以砂质沉积为主,其构造以发育大型板状或楔状交错层理和羽状交错层理为特徵,有时可见再作用面和沖刷 -充填构造 。混合坪由薄层的砂泥互层组成,其中发育脉状层理、波状层理、透镜状层理和砂泥互层层理及各种面状构造 。黄逎和等(1985)通过对我国东海现代潮坪的考察,发现潮间带广泛发育有潮汐周期层序,如递变式周期层序和规律间隔层组式周期层序 。这类周期层序在我国西南晚二叠世含煤岩系(黄逎和等,1985)和华北石炭 -二叠含煤岩系中都有发现(陈钟惠等,1985) 。泥坪位于高潮线附近,沉积物主要为泥和粉砂,发育水平纹理或块状层理和波状层理,并可见泥裂和植物根痕 。4.潮上带沉积潮上带位于平均高潮线之上,为鹹水沼泽(盐沼)沉积与粉砂和黏土的互层状结构 。由于生物扰动、植物根系穿插和发育结核等使原生沉积构造遭到严重破坏 。5.潮坪体系各成因相时空分布规律潮坪体系中,沿沉积倾向由海向陆依次出现潮下带→潮间带(沙坪→混合坪→泥坪)→潮上带沉积,各带之间为渐变过渡关係 。各带的沉积走向平行岸线,且在走向上延伸较远;潮道对潮间带和潮下带沉积形成明显的改造,其支流和主干潮道的走向总体垂直沉积倾向 。在时间序列上,最为常见的是进积型的碎屑潮坪体系,自下而上依次为潮下带砂质沉积、潮间带的沙坪、混合坪和泥坪沉积以及潮上带的泥质沉积,总的趋势是沉积物粒度向上变细 。其中潮间带沉积物厚度通常可以反映该区古潮差的大小 。特徵1、沉积特徵(1)岩石类型浑水潮坪以粘土岩、粉砂岩、细砂岩为主,砾岩极少见 。在平面上,由海向陆,沉积物粒度呈由粗变细的带状分布 。在潮下带的潮汐通道内,因潮流作用强、能量高,沉积物以砂为主,形成水下砂坝、砂滩,并常富含生物介壳和泥砾,潮问坪上,从海向陆,由较纯的砂质沉积过渡为泥质沉积 。从而形成了砂坪、砂泥混合坪和泥坪 。潮上坪若发育有沼泽,可有泥岩沉积,乾旱气候带的潮上坪可形成盐沼、盐坪,可有石膏等蒸发盐类沉积 。潮坪沉积的这种平面分布特点,有助于把潮坪沉积与湖泊及正常海相沉积区分开来 。(2)沉积构造层理类型多样 。泥坪上多见水平纹层或水平波状纹层 。混合坪上多具脉状、波状、透镜状层理,系由涨落潮时形成的砂波与平潮期的泥质沉积组合而成 。砂坪上常出现由多次涨潮造成的羽状或人字形的双向形态的交错层理,这是潮坪沉积的重要标誌之一 。在潮下带的潮汐通道内可见大型流水交错层理、羽状交错层理等 。在潮坪上,尤其在砂坪和混合坪上常出现流水波痕和浪成波痕,以及由水流和波浪同时或先后作用而成的叠加类型的波痕 。泥坪和混合坪可发育有透镜状层理、压扁层理、乾裂、雨痕、冰雹痕、鸟眼、泥皮、足迹、爬痕、虫孔等 。乾燥气候条件下的泥坪上可见石膏及盐类晶体 。再作用面也是潮坪沉积的重要沉积构造标誌,儘管它也可出现于非潮汐环境,但仍是潮汐环境较为特徵的构造标誌 。(3)粒度特徵潮坪沉积物粒度偏细、分选较好 。砂坪沉积的粒度机率图很特徵,多由高含量的跳跃和悬浮次总体组成 。跳跃和悬浮次总体之间的截点偏细、曲线斜率高、两个次总体之间没有混合现象 。这都是由于潮坪环境能量低、水介质的流动与停滞状况周期性交替的结果 。(4)生物化石 潮坪生物群以种类少而数量多、海相和陆相混生为特徵,而且半鹹水生物或广盐性生物大量发育,分异度低 。潮上坪常被植物所覆盖,藻类生物较发育,如藻叠层及藻席等 。潮间泥坪(高潮坪)上生物较多,扰动现象强烈,混合坪(中潮坪)上较少,砂坪(低潮坪)上更少,偶尔可见生物粪粒聚集成层 。2、沉积层序潮坪沉积可发育海退型的进积层序和海进型的退积层序 。但古代潮坪沉积以海退型进积层序最为常见,在垂向剖面上呈现与河流沉积相类似的下粗上细沉积层序 。与河流相垂向层序所不同者,潮坪层序结构中发育潮汐层理、羽状层理、再作用面、暴露标誌、海陆相化石混生等 。潮坪沉积中还发育二种特殊的B-C层序,它是克莱因(Klein,1970)在研究苏格兰艾莱前寒武系达拉丁统下细粒石英砂岩层的潮汐沉积时提出的 。层序的A段为潮下沉积的块状砂岩,B段和C段为低潮坪沉积 。B段是高水位时的大波痕迁移而成,为中-大型的板状交错层理或羽状(人字型)交错层理;C段为波痕层理砂岩,它是在落潮水位下降、沉积物出露水面时,大波痕的波谷积水并沿表面顺坡流动产生的小波痕发生迁移而成 。C段覆于B段之上,二者的纹层倾向彼此垂直或斜交,这种组合关係称为B一C层序 。D段是平潮期泥质悬浮物沉降于A段或C段顶部的泥质薄层,构成所谓的A-D或C-D层序,它反映了潮流期和平潮期的交替 。E段为複合层理的粉砂岩和泥岩,属高潮坪(泥坪)沉积 。