潮汐沉積

潮汐是由月亮和太陽的引力引起的水面的周期性振盪,其最大特點是水流運動的周期性和往復性。按照潮周期的長短,可分為正規半日潮、全日潮和混合潮三類吝根據潮流的運動形式,可分為往複流和旋轉流兩類。在海峽水道及狹窄港灣內,多為往複流、在開闊海中,多為旋轉流。潮汐沉積作用與潮汐類型、潮差大小和潮流速度關係密切。而潮流速度又是潮差的函式。受潮汐控制的沉積環境主要有潮坪、河口、潮流沙波和潮流沙脊。

基本介紹

  • 中文名:潮汐沉積
  • 外文名:Tidal deposit
  • 潮汐:月地引力引起的水面的周期性振盪
  • 特點:水流運動的周期性和往復性
  • 潮汐類型:半日潮、全日潮和混合潮
  • 沉積環境:潮坪、河口、潮流沙波等
影響因素,沉積型,

影響因素

海面受潮汐影響周期性漲落的幅度稱為潮差。大洋的潮差一般不超過1 m。海岸帶的潮差變化很大。因此,按照潮差可以將海岸帶分為小潮差的、中潮差的和大潮差的三類。在小潮差的海區,波浪作用居於主導地位。而在大潮差和部分中潮差的海區,潮汐作用居於主導地位。
潮流的速度和方向在一個單一的潮汐周期內發生有規律的往復變化。通過某一點的最大潮流速度取決於在半潮周期內通過該點的水量,是潮差和排水面積的函式。當潮波傳入近海時,由於水體變淺,排水面積減小,潮汐能量相對集中,致使潮流速度增大。即使是在潮差很小的地區,如果河口的面積很小,也能出現較大的潮流速度,這就是所謂的狹管效應。
沿岸地區海底變淺,排水面積減小,是潮流速度最大的地區。在半封閉的陸架海,潮流速度可達100 cm/s。水質點在半潮周期內的運動距離可達1~10km(Dalrymple,1992)。
在理想情況下,漲潮流和落潮流的速度和持續時間應當是相等的。按理不應當產生水和沉積物的純搬運。但是,實際情況並非如此。當潮波沿著河道逆流而上時,受徑流抵擋,傳播速度變小並產生變形,潮波前坡增大,後坡平緩,並出現漲潮時短落潮時長的現象。潮水侵人河口還會影響到水流的內部結構,在某些斷面上出現表層向海流動,底層逆河而上的現象。退潮時,河水與海水一起順流而下,落潮流速大於漲潮流速。因此,漲潮流和落潮流總是不平衡的。沉積物會向著強潮流或主潮流的方向發生純搬運。在一個潮汐沉積旋迴的不同潮汐通道內,主潮流和次潮流的方向往往不一致,沉積作用會更加複雜。

沉積型

沉積物在潮汐的作用下可以形成各種沉積底形。流態和底形序列的概念基本上可以套用於潮流沉積。但是,潮汐是周期性的雙向水流運動,因此其沉積構造也往往具有韻律性和雙向性的特點。這是鑑定潮汐沉積的充分標誌。
潮流沙丘(dune)是潮汐作用帶主要的底形類型。在主潮流的速度足以推動沙丘運動的情況下,形成交錯層理。其中常有幾乎等間距的不連續面,標誌著反向的次潮流的存在。如果次潮流也足夠強,就會侵蝕沙丘,形成微向潮流方向傾斜的再活動面,並推動沉積物向相反方向運動,形成反向的交錯層理。潮流轉向的拐點,流速為零。在潮流速度大幅度減緩的時期,在背流面形成泥皮,多為以糞粒形式出現的泥質(Dalrymple,1992)。由於被次潮流所搬運的沉積物為量少,故次潮流形成的泥皮與主潮流形成的泥皮十分接近,構成雙黏土層。波浪作用較強或發生旋轉潮流的地方,沒有零速期,也就沒有泥皮。在一個主潮期內形成的砂質細層系,上下界面由再活動面或泥皮限定,稱為潮積束。
由周期性大潮引起的潮流速度的變化,勢必導致沉積層厚度的旋迴性變化,形成所謂的潮汐韻律。潮汐韻律層的砂層是由沙波或沙丘側向遷移形成的潮積束,而泥層則是懸浮體垂向加積形成的泥皮。由砂層到泥皮通常為漸變過渡,沒有截然的界限,而由泥層到砂層的轉變通常為突變接觸。
魚骨形交錯層理是一種比較典型的潮流沉積構造。呈板狀雙向交錯,狀似魚骨。魚骨形交錯層理是判別潮流沉積的充分條件,但不是必要條件。在潮流有主次之分的情況下,一般都形成單向層理或以單向為主、逆向為輔的潮汐層理,魚骨形層理並不多見。
在潮流較弱的情況下,底形規模較小,以波紋為主。潮流速度較高時形成的砂質波紋與潮汐轉向期形成的泥皮在縱向上更迭,即形成壓扁層理或透鏡狀層理。如果次潮流也較強,則在砂岩透鏡體內可以見到反向的交錯層理。砂泥比、砂泥層的厚薄和沉積物的粒度大小都取決於潮流的強弱。
潮汐層理在絕大多數情況下是鑑定潮汐沉積的充分必要條件。這種情況在其他的沉積物中並不多見。

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