障壁島和波浪占優勢的碎屑海岸環境內形成的一套有成因聯繫沉積相的組合。碎屑沉積物由河流帶入海盆中，經波浪與沿岸流的搬運，至開闊海岸或有岬角的海岸，因波浪能的消耗而沉積，形成與海岸大致平行的走向砂體。當砂體向陸一側有潟湖水體存在時，砂體與海岸陸地不直接聯結，稱為障壁島。障壁島與陸地之間的半鹹水湖稱潟湖。障壁島、潟湖與入潮口潮道沉積共同構成了障壁沉積體系;當無潟湖水體存在時，走向砂體沿海岸邊緣直接沉積即形成進積的碎屑海岸沉積體系。
基本介紹
- 中文名：障壁海岸沉積體系
- 外文名：barrier coastal depositional systems
- 學科：沉積學
- 環境：障壁島和波浪占優勢的碎屑海岸
- 浪潮類型：小、中、大潮差
- 沉積相：臨濱-海岸砂丘、障壁島-潟湖等
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介紹
海盆中波浪和潮流均與海岸潮差大小有直接關係(Hayes和Kana，1967)。波浪強度與潮差為反相關，潮差增大，海岸帶變寬，使波浪能分散消耗。海岸地形分布與潮差類型有關，①小潮差(潮差為0～2m)海岸。往往是波浪占優勢的海岸，障壁島最發育。其特徵是，障壁島砂體窄長且連續性好，入潮口少，潟湖水體較封閉，面積較大，水也較深。②中潮差(潮差為2～4m)海岸。障壁島短小，呈鼓棒狀，砂體較寬但厚度薄，入潮口發育，潟湖淺，水域不連續，被大面積潟湖潮灘或沼澤所隔開(圖2)。③大潮差(潮差>4m)海岸。為潮汐占優勢的潮汐海灘，障壁島不發育。
波浪占優勢海岸的沉積特徵
無論有無障壁島，進積的、波浪占優勢的碎屑海岸最常見的沉積是臨濱、前濱、後濱直到海岸砂丘沉積。根據沉積物的結構、沉積構造和生物組合，可分出臨濱-海岸砂丘、障壁島-潟湖、海岸平原等不同環境的沉積相 (圖3)。
臨濱-海岸沉積
由臨濱相、前濱相、後濱相、海岸砂丘相構成。
臨濱相包括正常浪基面至低潮面之間以砂質為主的沉積，經過波浪和沿岸流的再簸選，以乾淨的石英砂為主，顆粒分選、磨圓好，具有向上變粗的垂向層序，生物化石和生物攪動構造豐富，有時受到風暴的侵襲。
前濱相海灘下部高潮面與低潮面之間、波浪沖流帶環境的沉積，其寬度取決於潮差大小和海岸坡度，為砂質沉積或含礫石，具低角度向海傾斜的沖洗交錯層理，並有大量對稱或不對稱的波痕。
後濱相海灘上部高潮線以上(由灘肩與前濱分開)的砂質沉積，特大風浪時由波浪作用形成，具水平層理，也可有波痕交錯層理和低角度板狀交錯層理，略向陸的方向傾斜，有甲殼類生物的掘穴作用或有藻席。
海岸砂丘相海灘上部，高潮線以上後濱向陸一側由風改造的砂丘，堆積在樹木和灌木之間，為分選好的細至中粒砂，磨圓好，幾乎不含粘土，重礦物富集，具大型槽狀交錯層理，前積紋層較陡，可達30°～40°。有植物固定的砂丘，在降低風暴對前濱的侵蝕方面起重要作用。
障壁島—潟湖沉積
由障壁島、壩後潟湖、進潮口潮道等三種主要相及沖越扇、漲潮三角洲和潟湖潮坪、沼澤等次要相構成。
障壁島相平行海岸延伸、狹長、低平、由波浪建築起來的砂質沉積，上部暴露於高潮面之上。由分選、磨圓好，以石英砂為主的乾淨砂組成，含重礦物，生物貝殼較多，並含少量海綠石。砂的粒逕自下向上變粗。底部無侵蝕面。砂體呈長橢圓狀，向海一側平直微凸，向陸一側因受沖越扇的作用輪廓不規則。障壁島向海一側自下而上具備從臨濱至前濱、後濱、海岸砂丘等一系列沉積相。
潟湖相潟湖環境的沉積。其中，與聚煤沉積環境有關的是潮濕氣候的淡化潟湖相，以富含有機質的細砂岩、粉砂岩、泥岩的互層沉積為主，以含小個體半鹹水化石為特徵。潟湖淤塞後，變成潮灘或沼澤相。
進潮口潮道相向上變細的砂質沉積層序，底部通常有明顯沖刷面，其上常見粗碎屑的滯留沉積。其砂體延伸方向與障壁島砂體直交並切割障壁島砂質沉積物，由於潮道有側向遷移，其沉積作用機理似曲流河，即： 潮道一側受侵蝕另一側則堆積，形成大型交錯層理，常見魚骨狀層理，寬度一般為數百米至數千米，厚度可達20m。
海岸平原沉積
由一系列與海岸平行的海灘砂脊和灘脊間的沼澤濕地組成，由灘脊連續向海加積形成。主要為泥和粉砂，具水平層理和波狀層理。在墨西哥的納亞特海岸平原上，15km寬的範圍內有多達280條相互平行的灘脊 (Curray等，1969)，這些灘脊平均寬50m，高約1m。層理向陸傾斜，也具有向上變粗的層序。
障壁島的垂向層序
海平面升降速率和沉積物供給速率之間關係的變化，決定了障壁島體系內相序的差別(見圖3)。①相對海平面上升、退積的情況下。障壁島砂體一般呈窄長帶狀，可能在原地被海水覆蓋而成為濱海沿岸砂體，缺乏典型的向上變粗的臨濱層序，障壁砂突發性地覆於潟湖細碎屑沉積物之上，其上又被大陸架泥所覆蓋。②相對海平面下降、進積的情況下，障壁島具有典型的向上變粗的臨濱層序。③在加積情況下，相的橫向移動不大，但相的厚度相對較大。
此外，障壁島的入潮口潮道具有向上變細的垂向層序，潮道粗碎屑沉積物底部常有沖刷面並有滯留的破碎菱鐵礦結核和煤礫等，與具有向上變粗層序的漲潮三角洲砂質沉積有明顯區別。
障壁島的成因
主要有四種假說。①博蒙特(De，Beaumont) 1845年首先提出，障壁島的成因是由於波浪向海岸搬運了濱外砂壩的砂向上建築而成。②G.K.吉爾伯特(G.K.Gilbert) 1885年研究美國麻薩諸塞州的柯德岬後認為： 是由沿岸流帶來的砂質沉積物形成了海岸砂嘴和障壁島，但也有一些砂是由波浪向海岸搬運來的。③霍伊特(Hoyt) 1967年提出，由於漸新世冰川融化，引起海平面上升，因而淹沒了原來的海岸砂脊，砂脊後的窪地變成了潟湖。④F. P. 謝潑德(F. P. Shepard，1963)強調沿岸流的作用，特別在海侵時期，波浪破壞了三角洲，沿岸流將這些砂沿海岸搬運，形成了障壁島。
