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石家庄经济学院啪啪啪
山区河流中,多位于河床沉积的底部。
砾石成分复杂,由于搬运不远,故不稳定组分仍然存在,常可出现由各种岩石成分组成的砾石;杂基中具大量石英、长石、暗色矿物等砂级碎屑和泥质混入物。
分选较差,砾石的对称性差;砾石最大扁平面向源倾斜,呈叠瓦状排列,倾角较大,一般15o--30o;长轴大部分与水流方向垂直,但近岸处多与岸边平行。
这种砾岩主要形成于海或湖的滨岸地带,由河流搬运来的砾石沿海(湖)岸、经海(湖)浪作用长期改造而成。
其特点是砾石成分较单一,以稳定组分为主,如石英岩、隧石及石英等;分选性好,往住以一个粒级占绝对优势,在直方图上显示为一个突出的主峰;磨圆度好;扁平对称的砾石常见,粗砾很少。
砾石最大扁平面向着深水方向倾斜,倾角不大,一般7o--8o,不超过13o。
砾石长轴(即A轴)大致与海(湖)岸线平行。
滨海砾岩中有时含滨海的生物化石碎片,但很少含有完整化石。
在海侵过程中,这种砾岩常是底砾岩的开始部分。
四、河流阶地
阶地(Riverteriace)是分布于谷坡上的阶梯状地貌,属谷坡的一部分。
因它高出河漫滩,并以最大洪水也不能淹到而与后者区别开来。
阶地由阶地面和阶地坡组成。
阶地面比较平坦,微向河床倾斜;阶地面以下为阶地斜坡,坡度较陡,是朝向河床急倾斜的陡坎。
阶地高度一般指阶地面与河流平水期水面之间的垂直距离。
阶地沿河谷分布但往往并不连续,一般多保存在河流的凸岸。
在许多河谷中阶地也不只是一级,而是有数级,标记阶地级序采用从新到老的方法,即自下而上编号,把最新的超出河漫滩或河床的最低一级阶地,称为第Ⅰ级阶地,其余向上依次类推。
(一)阶地的成因
阶地的生成主要是地壳的相对升降运动、侵蚀基准变化和气候的变化所引起,使原来河谷底部的河漫滩脱离了现代河面及河流作用范围,因此它应是一种古河流地貌。
1.地壳升降运动。
当地壳相对稳定或下降时,河流以侧向侵蚀作用为主,此时塑造出河漫滩;然后地壳上升,河床纵比降增加,水流转而进入积极下切,于是原来的河漫滩成了河谷两侧阶地。
地壳多次间歇性上升,就可以形成几级阶地。
如长江由宜昌至董市河段及重庆市附近等地,都有五级阶地;珠江中下游河谷中也有2~4级阶地。
由地壳运动形成阶地比较普遍,但由于运动的升、降性质不同,阶地形态表现也有差异。
大面积上升地区,河流普遍下切,阶地分布的范围也大。
有时,在同一时期内地壳运动并非均一地发展,某一地区上升的幅度大、速度快,而另一地区上升的幅度小、速度慢。
因此,同时形成的阶地将有不同的高度,如长江三峡地区中部阶地高,东西二侧降低。
若在同一时期内不同地段地壳运动方向不一致,则上升地区将形成阶地,而下降地区则发生堆积,没有阶地形成,甚至早期原有的阶地被埋藏成为埋藏阶地。
2.气候变化。
气候变化影响到河流水量和含沙量。
气候变干时,河水量减少,地面植被稀疏,坡面侵蚀加强,河水含沙量相对增多,此时河床堆积填高;反之,气候湿润期,河水量增多,植被茂盛,河水含沙量相对变少,导致河流向下侵蚀,形成了阶地。
由于气候的干湿变化引起堆积、侵蚀交替作用,所成的阶地称气候阶地。
冰期和间冰期的交替,在同一河流的上下游可形成交叉式的阶地,冰期时源于冰川作用区的河流,携带大量冰川侵蚀的碎屑物在上游段发生加积;而下游因冰期海面下降,即侵蚀基准面下降引起近海的下游河段下切加强形成阶地。
间冰期时,气候转暖,植物增生,河源地区进入河流的泥沙减少,上游段河流下切加强,形成阶地;下游段因间冰期时海面上升,即侵蚀基准面上升,出现回水,堆积加强,并将冰期所成的阶地掩埋,形成埋藏阶地。
如法国罗讷河上游的最后一次冰期的阶地,高出当地河面30米,而相应阶地在下游则位于罗讷河三角洲沉积物之下至少50米。
3.侵蚀基准面下降。
由地壳升降运动或气候变化引起。
由地壳变动引起侵蚀基准面变化而成的阶地,称为地动型;由气候变迁引起的侵蚀基准面变化而成的阶地,称水动型。
基准面下降后,河流向外伸展,原来河口附近出现裂点,加速河流下切。
以后裂点位置不断上溯,裂点以下出现阶地,阶地面与裂点以上的河漫滩位置相当。
(二)阶地的类型
河流阶地根据形态和结构特征,可划分为侵蚀阶地、堆积阶地、基座阶地和埋藏阶地四种基本类型。
1.侵蚀阶地。
由基岩构成,有时阶地面上残留极薄层河流冲积物。
它多发育在河谷上游及山区河谷中,在不太长的河段中,高度比较稳定。
这类阶地的阶地面是河流侵蚀削平不同的岩层而成,故称为侵蚀阶地。
2.堆积阶地。
阶地全由河流冲积物所组成,一般在河流的中下游最为常见。
堆积阶根据多级阶地之间的接触关系,还可分为上叠阶地、内叠阶地等。
上叠阶地是新阶地的冲积层完全叠置在老阶地的冲积层之上,后期河流下切的深度未达到先期河流的谷底。
内叠阶地是新阶地的冲积层套在老阶地冲积层之内,各次河流下切的深度均达到原来的谷底。
大部分的气候阶地具有这两种阶地形态。
3.基座阶地。
阶地由两种物质组成,上部是河流冲积物,下部是基岩。
它是由于河流下切的深度超过了原冲积层的厚度,切到基岩内部而形成的。
它分布于新构造运动上升显著的山区。
4.埋藏阶地。
早期形成的阶地被后期冲积物覆盖埋入地下,就成为埋藏阶地,这种阶地不显露于地面。
上述四种基本类型的阶地,可以在同一条河流的同一地段出现,也可以在一条河流的不同地段出现。
如果在同一地段出现,通常高阶地为侵蚀阶地或基座阶地,低阶地为堆积阶地;如果在不同地段出现,通常上游以侵蚀阶地和基座阶地为主,下游以堆积阶地和埋藏为主。
河流阶地有对称分布的,也有不对称分布的。
前者在河谷两侧同一高度上分布着;后者在河谷两侧左右错列在不同高度上,它反映以河流为轴心、两侧不等量的上升运动。
(三)非河流作用形成的阶地(假阶地)
在河谷斜坡上往往看到形态上很像河流阶地的阶梯地形,但它的形成不是河流的作用,不属于河流阶地的范畴,所以,这种非河流作用形成的阶地称为假阶地。
在河谷中常见的假阶地有以下四种:
1.构造阶地。
在岩层为水平构造的地区,因岩性软硬不同,抵抗风化与剥蚀的强度不同,这种因差别风化与差别剥蚀而成的阶地称为构造阶地,它的高度与级数与河流作用无关,更不反映河流深切作用的强度与次数。
2.冲积锥、洪积扇阶地。
河谷两侧的溪沟在主流谷底所形成的冲积锥与洪积扇,受到主流的侧蚀作用常形成河曲陡壁,它高出河漫滩之上,很像河流阶地。
有时由于随主流的摆动,引起支沟侵蚀基面的相对下降,支沟遂加深河床,切入冲积锥或洪积扇之中,并在其前端再沉积成新的冲积锥或洪积扇。
新老冲积锥或洪积扇高度不同,常误认为河流阶地之残部。
3.滑坡阶地。
谷坡上不稳定的岩石或土体在重力作用及地下水作用下,常发生大块的滑动,即滑坡(地滑)。
滑坡体凸出在谷坡上,形状也很像阶地。
滑坡阶地的物质全为谷坡上部的岩石土体。
在阶地的前缘也时常产生滑坡,而造成假阶地。
在野外工作中我们必须注意区别真正的阶地与假阶地。
在寒冻风化作用强烈的地区,因融冻泥流作用,在谷坡上形成起伏不大的泥流阶地,它的特点是级数多而面积小,全由泥流堆积物所组成。
阶地往往被坡积物所改造,或被坡积物所埋藏,在西伯利亚由于坡积物的发育,常常把阶地完全埋没了。
五、河口三角洲与河口湾
(一)河口区及其分段
河流入海(或湖)的地区是河流与海洋或湖相互作用之处,称为河口区。
在该区范围内,一方面是河流淡水与海洋盐水相互混合和作用的水域,其水体盐度的变化是在0.1‰~30‰之间的一种冲淡水(混合水)。
另一方面又是河流动力与海洋动力(主要是潮汐和波浪)相互交接过渡和相互作用的地带,其范围是上界以洪季潮区界为界,下界是在靠近河口的沿岸地带。
具体分为三段,即近口段、河口段和口外海滨段。
1.近口段。
上界为洪季潮区界,下界为枯季咸水界。
这里主要受淡水径流控制,不受河口冲淡水上溯影响。
枯季逆向潮流作用显著。
洪季虽受潮汐影响,但逆向潮流作用弱或上溯距离短,多数以河流作用占优势。
2.河口段。
上界为枯季咸水界,下界为洪季底层盐度为30‰的盐水界,亦即洪季盐水入侵前端位置。
在这里盐、淡水直接交锋、混合和相互作用,是河口的核心部位,潮流往复作用明显。
3.口外海滨段。
位于河口段下界以外至水下三角洲堆积(包括水下拦门沙、落潮三角洲等)的前缘。
这里水体的底层由海洋盐水控制,表层为冲淡水覆盖的近口海域。
此处潮流常常具有旋转流特性。
(二)河口区水文特征
河口区是河水与海水混合地区,水文非常复杂,其中包括河流水动力的变化、盐淡水的混合、河流的径流量与输沙量、河口潮汐和潮流、河口波浪作用等,它们对三角洲的形成影响很大。
分述如下:
1.河口水动力的变化。
河流入海,从固定的河床进入开阔的海洋时,水流发生一系列变化。
首先水面比降逐渐减小,并趋向于零。
这时的水流是一种惯性流,它不再从外界获得能量,而只靠消耗本身的势能来维持流动,因此流速降低。
加上河口的水流展宽、河海水混合时的阻力,以及受海底和侧向水体的摩擦力等作用下,流速进一步降低,从而发生沉积。
2.盐淡水的混合。
河水是淡水,海水是盐水,两种水体的密度和化学性质不同,混合后对河口动力和泥沙沉积都将发生重大的影响。
在水体混合中,密度差异起着重要的作用,贝茨(1953)应用射流理论分析密度不同的水体在河口区混合后所产生的变化,并以此对三角洲的形成作了理论上概括。
不同密度的水体混合,将发生三种情况:
(1)河流进入海洋时,由于河水密度小,海水盐度高,温度低,密度比河水大,所以形成一种低密度流,呈平面射流形式,产生二维空间的混合作用,海水因而浮载着河水及其带来的泥沙进行扩散。
因为轻、重水层之间稳定,垂直混合受到抑制,故射进的水流流速的降低和展宽速度都比较慢,在这种情况下,所形成的三角洲形状和规模将受河口流量大小的影响。
如果流量中等到大,将形成尖头形、扇形或鸟足形三角洲;若流量小,则在口外形成新月形沙坝。
(2)河流注入淡水湖泊时,两种水体密度相近,出现等密度流,形成轴向射流形式,产生三维空间的混合作用,水流展宽较快,流速急剧降低,沉积的泥沙由粗变细,相应形成了吉尔伯特型三角洲。
(3)注入水体密度大于受水盆地水体密度时,则出现高密度流,较重的水体沿底部流动形成平面射流形式,上下层水体之间的垂向混合作用受到限制,如冷水注入暖水湖泊中,又如浊流流出海底峡谷,形成海底扇堆积等。
根据河流径流量与潮流量的比率不同而将盐淡水的混合程度分三种类型:
(1)高度分层型(A型):
当径流远较潮流为强时,淡水较轻居于表层,海水较重位于底层,沿河底侵入形成盐水楔;盐淡水分层流动,边界面明显。
这种现象称为密度流或异重流。
大量淡水河口多属本类型。
如珠江的西江磨刀门河口就出现了高度成层的盐水楔异重流。
盐水楔顶端所在的位置是河口区沉积严重的地点,形成水下浅滩。
因其位于河口附近,故又称“拦门沙”。
(2)部分混合型(B型):
当径流与潮流都比较强,底层的盐水向上扩散,上层淡水也向下传送,盐淡水之间没有明显的界面。
但底层和表层水流的含盐度仍有显著差别,在水平和垂直方向上都存在密度梯度。
细粒泥沙随涨落潮水流上下漂移,在憩流(即平流不动)时沉积下来,沉积区为盐水侵入的上下限之间河段上。
长江口即属于这一类型。
(3)充分混合型(C型):
潮流强大超过径流作用时,盐淡水混合比较均匀,在垂直方向上盐度差别已很微弱,往往可以忽略不计,但水平方向上密度梯度仍然存在,如钱塘江口。
由上述可知,这三种混合型的划分是取决于河水量和潮流量的比率。
在这里以混合指数M.L来表示两者关系,其公式为:
式中,Qh为一个潮周期内的河水径流量,立方米/秒;Qr为涨潮时的进潮量,立方米/秒。
当M.L≥0.7时,属高度分层型;M.L=0.2~0.5时,属部分混合型;M.L≤O.1时,为充分混合型。
河口区也以泥沙沉积快为主要特点。
因为河口区水流扩散,洪水被展平,又多是汊河汇潮点所在,而盐水楔亦在本区形成,不论河源或海源泥沙都容易在河口区淤积;还有细泥可由絮凝作用呈团块沉淀下来,如河水胶体颗粒中的有机质和SiO22-与海水中的Na+相遇,Fe(OH)2,Al2O3在河水中带正电荷,和海水CI-相遇,都可发生凝集而沉淀。
所以河口一般能很快形成三角洲。
泥沙沉积在高度分层型中最为固定,其位置是在盐水楔前端,故大河口多拦门沙形成;部分混合型河口泥沙沉积面积较大,但拦门沙位置不够稳定;而充分混合型河口堆积的拦门沙则更不稳定,但可形成巨大的拦门沙体,因为泥沙沉积分散之故。
3.河流径流量与输沙量。
径流量和输沙量是河流大小的主要指标,也是三角洲形成的重要依据。
一般情况下,输沙量大的河流,形成的三角洲比较宽大,如恒河、长江和黄河;输沙量少的河流,形成的三角洲较小,如波河和湄公河、湄南河等(表4-6)。
也有一些河流输沙量虽然很大,但几乎没有三角洲,或三角洲面积与输沙量十分不相称,如刚果河、马格达雷纳河,这与海底峡谷直接将沉积物输送到洋底有关。
表4—6世界主要河流年输沙量和径流量
资料来源:
*据黄镇国等:
《珠江三角洲形成发育演变》,1982。
**数字据刘以宣:
《海岸与海底》,1982,其余据同济大学海洋地质系海洋地质教研室:
《海洋地质学》,1982。
摩尔认为,输沙量与径流量的比值将影响三角洲的形成,比值以S/W(S—年输沙量,W—年径流量)表示。
当S/W≥0.24时,可形成三角洲;S/W<0.24时,不形成三角洲,或只形成三角港。
我国和世界上绝大部分河流均符合这一规律(表4-7)。
表4-7 S/W比值与三角洲发育关系
4.河口潮汐和潮流。
潮汐现象出现在有潮河口地区,潮汐水位变化影响最远的地方称为潮区界,潮流所能到达最远处称为潮流界,后者所及的范围内,往往保留着海相微体化石。
潮汐河口可按潮差大小划分为三类:
潮差大于4米的称强潮河口,如钱塘江口;潮差2~4米的称中等强度潮汐河口,如长江口;潮差不足2米的称弱潮河口,如珠江口。
潮差对沉积环境的发育有很大影响,在弱潮河口,三角洲和滨外沙坝发育较好;强潮河口有利于形成潮成沙体、潮滩和滨海盐沼;中强度潮汐河口往往出现潮成三角洲和潮流通道。
河口地区的潮流为双向水流(反复流),它是形成沙体的因素之一,在一般情况下,落潮的最大流速超过涨潮的最大流速,因落潮流与径流方向一致,它的流量和流速是两者的叠加,所以落潮流对河床的影响更为重要。
当然,在某些强潮河口和流量甚小的河流,涨潮流速常超过落潮流速,前者如钱塘江河口海宁以上涨潮流速要比落潮流速大一倍以上。
河口区由于地球偏转力的影响,涨、落潮流路不一致,在涨落潮流之间的地带往往形成顺潮流延长的潮成沙体;另外,潮流的往返运动常在河口形成平直而又开阔的汊道河床,如长江口。
5.河口波浪作用。
波浪及其引起的沿岸流在三角洲的发育中起着经常性作用的因素。
波浪作用强的河口,可使海域来沙向岸和顺岸运动,形成与河流方向相垂直的沙坝(堡岛),坝后为海湾、潟湖或湾头三角洲。
在沙坝缺口通道的内、外,由波浪的沿岸输沙,在涨、落潮流带动下,可分别生成涨落潮三角洲。
也有在较强的波浪作用下,使河流输沙在河口二侧堆积成沿岸沙坝。
如广东韩江三角洲和海南岛的南渡江三角洲,它的外围都有多列由波浪堆积而成的沙堤围绕。
此外,波浪又可改造由河流带来的泥沙堆积,使三角洲的结构和形态发生变形。
(三)三角洲地貌
1.三角洲形成的条件。
河口处泥沙堆积呈扇形向海伸展,所形成的冲积平原叫做三角洲。
它最早用于尼罗河口平原,因其平面形态很像希腊字母△,故称之。
现代三角洲的概念,包括了各种形状的河口堆积体,已成陆的三角洲平原和水下三角洲。
形成三角洲的重要条件是河口有充足的沙源,尤其是上游来沙量要大,即输沙量与径流量的比值S/W≥0.24才能形成三角洲。
其次,河口沿岸无强大的波浪和海流也是三角洲形成的必要条件,因为强大海洋动力可将河口泥沙带走,而不利于堆积形成三角洲。
此外,口外海滨区的原始水下斜坡的坡度大小,也对三角洲的形成有所影响,当水下坡度小时,广阔的浅水区对波浪具有消能作用,有利于三角洲的成长。
2.三角洲具体形成过程。
大致可分为三个阶段:
(1)水下三角洲阶段:
它由一系列水下浅滩和边滩、沙坝构成。
河流自出口门之后,在宽浅的口外海滨,能量消耗,泥沙发生堆积,从而出现水下浅滩、心滩,以及水下汊道,与此同时,口门两侧亦发育了水下边滩。
这时,口外海滨仍为一连续水体。
(2)沙岛及汊道形成阶段:
水下心滩或边滩,不断接受陆源及海源物质的沉积而增高,特别是汊道的横向环流作用,其底流向心滩汇合,使心滩堆积加强并且逐渐露出水面,变成沙岛和沙咀。
原来的连续水面也被沙岛分割成几股汊道,汊道的两岸有时形成天然堤,堤间往往是低平的小海湾、潟湖或沼泽洼地。
洪水泛滥时,这些低洼地带淤积泥沙和粘土及死亡了的植物发育了泥炭层。
这样,洼地便逐渐消失成了沙岛的组成部分。
(3)三角洲平原形成阶段:
被沙岛分割的各股汊道,由于水量分配、输沙特征以及侵蚀和堆积的不均匀性,必然使得某些汊道发展成为主河道,而另一些支汊道由于水流不畅,引起淤塞和消亡,并导致了沙岛的联合或并岸。
这样,沙岛、沙咀通过塞支、并连,最后成为三角洲平原。
综上归纳起来,三角洲的形成首先在河口堆积了沙坝(拦门沙),由于河口沙坝的出现而引起了水流分汊,然后又在汊道口产生新的次一级或更次一级的沙坝及汊道,最后发育出三角洲平原。
这种三角洲发育模式,往往由于河口水流、波浪和潮汐作用的差异而造成多种类型。
3.三角洲的类型。
盖洛韦(W.E.Galloway,1975)按河口水流、波浪和潮汐作用在河口区的相对强度,将三角洲分为河流型三角洲、波浪型三角洲和潮汐型三角洲三种类型。
它们之间还存在着一系列过渡型三角洲。
所以,世界各地的三角洲,都可根据河流、波浪和潮流的三者关系,在三角洲图形中找出其相应的位置。
若按三角洲平面形态分类,则可分为:
(1)扇形三角洲:
产生在河流作用占优势的河口区,此处河流泥沙丰富,口外海滨区水浅。
由于河口泥沙堆积,延长了入海流路,使河床比降减少,为排洪需要,由河口分汊出放射状河系,或洪水时发生河流多次改道、摆荡,使整个三角洲岸线全面向海推进,岸线再经波浪修饰,使其形态似扇形。
如尼罗河、伏尔加河、黄河三角洲等。
(2)鸟爪形三角洲:
在弱潮河口,波浪和潮汐作用很弱,河流作用占绝对优势,大量来沙在几股从不同方向入海的分汊河口迅速堆积,形成远远向海伸出的长条形的沙坝、沙咀。
它们之间多为海湾、潟湖和沼泽地,整个岸线非常曲折,外形犹如鸟爪,如密西西比河三角洲。
(3)尖头形三角洲:
河流作用和潮汐作用较弱,但波浪作用较强的河口,河流输入三角洲前缘沉积的泥沙很快被波浪作用再改造,岸线比较平直,因此只有在主流河口附近才有较多的堆积,形成明显向海突出的尖头形。
因河口突出沙咀形似鸟嘴,故又称鸟嘴形三角洲。
如意大利的台伯河、西班牙的埃布罗河三角洲。
(4)港湾形三角洲:
在潮汐作用较强,波浪和河流作用较弱的河口区形成。
这种三角洲的各汊流口门处,均因潮汐作用强而成港湾式,有顺流展布的砂坝,砂坝之间为冲蚀的潮汐水道,水道内有许多浅滩,如巴布亚湾三角洲。
4.三角洲的沉积结构。
早在1912年巴列尔(J.Barrell)就提出划分三角洲的沉积结构为三层,由上而下是顶积层、前积层和底积层。
其中顶积层包括水上和水下两部分,前者为已成陆的三角洲平原,后者是河口水下台地;前积层为三角洲前缘的水下斜坡带;底积层位于前积层之外,由河流悬移质所堆积的平缓地带。
这一划分延用至今。
现代为适应油气勘探,从沉积相的角度,按河口区水动力、沉积物和生物组合等特征的综合分析,将三角洲沉积体系划分为三部分:
三角洲平原相、三角洲前缘相和前三角洲相。
(1)三角洲平原相:
它是三角洲成陆部分,以河流作用为主,但受海洋动力作用影响,沉积物具有陆相环境的基本特征,但环境复杂多变,沉积物类型多,岩相变化大。
有浅滩沉积(沙坝、心滩等)、沼泽沉积,亦有河床沉积等。
沉积物以粉沙为主,有明显的水平层理和交错层理,间夹粘土及泥炭,含有陆相贝壳,微生物化石有陆相介形虫和有壳变形虫及植物碎屑。
汊道及拦门沙堆积的沙体,呈条带状或透镜状分布。
密西西比河这种汊道沉积沙层,称为“沙指”,在横剖面上透镜状十分清楚。
(2)三角洲前缘相:
为水下三角洲斜坡堆积,它随着三角洲向海延伸为河、海交互沉积。
沉积物质以粘土质粉砂为主,时有粘土与粉砂夹层,沙的含量渐少,缺少或没有局部沙质透镜体。
有较薄斜层理和波状层理,常含咸水软体动物化石,海相有孔虫、介形虫及棘皮动物增多。
该层上界是三角洲平原的水边线,下界在理论上为波浪基面,实际上是以沙为主和以泥为主的沉积物分界线。
(3)前三角洲相:
位于波浪基面以下,主要为海相沉积。
河流带来的最细小的悬移质和胶体物质在三角洲的最前端的浅海海底沉积,以淤泥与粘土为主组成。
富有机质淤泥,含海相生物化石,具水平层理,往往是石油的生油层。
实际上,三角洲的沉积结构,远较上述情况复杂,因为在三角洲发育过程中,随着三角洲不断向海伸展,沉积层也随之有叠置现象。
老的三角洲为多个三角洲叠加而成。
(四)河口湾地貌
河口湾是指海水淹没的河口,它的形成主要是冰后期海面上升的结果,但也有因河口区构造下沉所成。
河口湾的地貌形态呈喇叭状或漏斗状,水深自外向内变小。
湾内盐淡水混合,往往出现双向环流,所产生的沉积物一部分来自河流,另一部分来自潮流。
沉积物的分布特征与河口湾的形态、水文和水深条件等有关。
当河口湾为开阔的喇叭状时,波浪和潮汐作用较强,河流带来的泥沙在到达湾口之前已经沉积,所以沉积物的分布由湾顶向湾口逐渐变细,如钱塘江河口湾。
当河口湾口门狭窄、潮流作用较强时,沉积物则从湾顶向外逐渐变粗,口门附近往往形成顺河口湾延伸的放射状的潮成沙脊。
河口湾的两侧淤泥质潮滩发育,并可能淤高成潮成平原、湿地或沼泽。
如果河口湾被沿岸沙体拦阻成半封闭状态时,则河口湾转变成潟湖,此时波浪和潮流作用减弱,沉积物在湾内深槽中较粗,一般为细沙,在两侧较细,多为粉沙及粘土,属这种类型的多为潮差不大的中小型河口湾。
河口湾的发展有两个方向,一是河流输沙量较大时,河口湾将被泥沙充填而变成三角洲,如长江、多瑙河和密西西比河三角洲等都是由古代河口湾演变而成;二是河流输沙量少或构造下沉时,河口湾都将得到保持。
第五节河流的沉积作用
河流不仅是侵蚀陆地表面并将侵蚀下来的物质搬运到沉积盆地的主要地质营力,而且也是陆地上最重要的沉积营力之一。
河流的沉积物称为冲积物。
与其他外营力相比,冲积物的特征是分选性、磨圆度好,成分较单一。
根据河流的沉积记录来研究大陆的演变历史有着重要的意义。
河流发展的不同阶段或河流的不同河段的沉积作用特点和沉积物特征是有差别的,甚至不同的河道形态也有影响。
一般来说河流上游及河源地带,侵蚀作用强烈,是支流及其碎屑物质的汇集地带,沉积作用不强,上游河道较平直,河谷陡峻,河谷里只有粗大的砂砾的暂时堆积。
当河流流出山地,有较多沉积物堆积,形成冲出锥或冲积扇。
河流的中下游河段,河道平缓,弯曲度较大,是河流主要沉积场所之一、最常见的沉积地形河漫滩与心滩。
在弯曲河段,由于横向离心环流的作用,凸岸堆积形成曲流沙坝,具有水平层理和斜层理。
因长期遭受侧向侵蚀作用的影响,河谷显著展宽,在宽平的河床里,河道时分时合,可形成辫状河道。
因而河流的冲积作用和形成的冲积地形复杂多样。
洪水期,洪水越过曲流沙坝在其顶部沉积细碎屑物质,形成河漫滩,甚至形成广阔的泛滥平原等等。
在辫状河道内,河道频繁分叉,河谷中心滩、砂洲等不断出现。
在河口地区,则因河道平缓,地形开阔,水流分散,流速大减,冲积作用极其发育,形成向海展开的三角洲沉积。
一、河漫滩及其冲积物特征
弯曲河道凹岸崩塌下来的碎屑物滚落在河道底部。
较粗的碎屑(砾石、泥砾、结核、植物干茎等)滞留在河道底部。
而细碎屑物质被螺旋状环流带向下游凸岸的曲流沙坝堆积下来。
曲流沙坝这种垂直河流流向的堆积方式被称为侧向加积。
这样作用使凹岸不断遭受侵蚀而后退;而凸岸发生堆积,不断前伸,从而发生垂直河流方向
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