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中国矿业大学学报990 513 中国矿业大学学报 JO U RNA L O F CH I NA U NI VERSI T Y O F M I NI NG 2 . 活动涨潮三角洲; 3. 泻湖; 4. 潮间坪; 5. 潮上坪; 6 三角洲平原; 7 . 废弃涨潮三角洲; 8 . 海成一级阶地; 9. 花岗岩残丘; 10 . 剖面位置; a . 平均低潮面; b . 平均高潮面; c . 风暴高潮面 f i l e / / / E| / q k / z g k y d x x b / z g k y 99/ z g k y 990 5/ 990 513. h t m （第 2 ／7 页）2 0 10 -3-2 3 15 58 19 中国矿业大学学报990 513 1 小海障壁海岸沉积类型及特征 1. 1 障壁沙坝沉积 障壁沙坝是小海的天然屏障, 走向近SN, 与海岸平行 图1 , 包括固定的连岛沙坝和活 动的沙咀两部分. 连岛沙坝是障壁沙坝的主要部分, 长10 k m 左右, 宽约2 k m , 南端与陆相连; 断面不对称, 向海方向坡度较陡发育海滩, 靠泻湖一侧较缓，为坝后潮坪；主体被植被繁 茂的风成沙丘所占据. 沙咀位于障壁沙坝的北端, 是现今活动的沙坝部分, 走向40 , 长约 150 m , 宽50 ～6 0 m , 断面与连岛沙坝近似, 背海面与潮道相邻, 顶端濒临入潮口, 常被潮流冲 裂形成次生沙脊. 障壁沙坝沉积物成分成熟度不高, 由石英、长石、岩屑和生物碎屑残体组成. 石英含 量6 5～8 5, 包括单晶石英和花岗型复晶石英. 长石类型丰富, 以条纹长石和微斜长石为 主; 含量10 ～2 0 , 个别高达30 , 与沉积物粒度呈正相关, 由风成沙丘至前滨含量增多. 岩 屑含量2 ～8 , 以花岗岩岩屑为主, 其它见少量的玄武岩、角岩、片岩、片麻岩、石英 砂岩等岩石碎屑. 重矿物以酸性岩浆岩源岩组合为特征, 包括锆石、金红石、角闪石、磷 灰石、独居石、电气石、褐铁矿、石榴子石、透辉石、磁铁矿及自生的菱铁矿和黄铁 矿等, 其中角闪石、磷灰石含量相对较高; 重矿物含量0 . 2 0 ～1. 0 0 , 由滨面向风成沙丘增 加, 以后滨与风成沙丘的过渡地带最高. 生物碎屑见有孔虫、珊瑚、介壳残体及植物碎 片, 其含量因微环境不同而存在差异, 连岛沙坝的前滨10 , 后滨降至5, 而风成沙丘甚微, 其原因可能与其植物繁茂、成岩环境为淡水渗流带有关. 障壁沙坝沉积物结构成熟度较低, 以中粗砂为主, 含贝壳及小砾石. 其中，连岛沙 坝沉积物相对较细，平均粒径M z 0 . 35Φ～1. 30 Φ, 沙咀沉积物相对较粗, M z -0 . 45Φ～ 0 . 40 Φ, 砾质沉积物主要出现在前滨, 向风成沙丘粒度变细. 粒度标准偏差σ1 0 . 52 Φ～ 0 . 7 5Φ, 以不等粒结构和含斑结构为特征. 含斑结构表现为含砾中砂结构, 反映沉积过程受 风暴流的影响［2 ］, 以风成沙丘沉积物较为典型. 概率累积曲线与Vi s h e r 196 9 海滩砂具双 跳跃组分的四段型［3］粒度特征有别, 主要由跳跃、悬浮组分构成, 滚动组分相对不发育 图2 -1, 2 , 3, 4 . 受波浪作用影响, 石英表面结构以大裂纹、剥落断口、冲蚀痕等机械撞击痕 为主. 风成沙丘沉积物中还见有化学成因的溶蚀坑 及Si O 2沉淀, 是受大气淡水成岩环境影 响的结果. 沉积构造以向海一侧发育冲洗交错层理为特征. 纹层厚1～2 c m , 横向延伸较长 且近于平行, 向海方向倾斜, 倾角3～6 , 反映了沉积物在冲流与回流作用下周期改造的 过程. 滩面浪成波痕发育, 风成沙丘沉积物见风成波痕. f i l e / / / E| / q k / z g k y d x x b / z g k y 99/ z g k y 990 5/ 990 513. h t m （第 3／7 页）2 0 10 -3-2 3 15 58 19 中国矿业大学学报990 513 图2 障壁海岸砂质沉积物粒度特征 Fi g . 2 T h e s i z e g r a i n d i s t r i b u t i o n o f b a r r i e r c o a s t s a n d s e d i m e n t s 障壁沙坝沉积物中的矿物组合及其标型特征表明陆源碎屑主要源于花岗型母岩组 合; 沉积物成分和结构成熟度不高, 揭示碎屑供给充分、沉积物改造不彻底, 为低成熟的 沙坝. 1. 2 泻湖和潮坪沉积 泻湖是小海的主体部分, 南北长约10 k m , 南宽北窄, 最宽处约9 k m , 为半封闭泻湖. 因周 围河流的注入使之不断淤积、淡化; 水介质呈弱酸性, 湖心地带p H 值为6 . 1. 沉积物由暗灰 色粘土质粉砂、含粉砂粘土及粘土组成, 富含有机质, 砂质含量较高 10 ～2 0 , 主要为 粉砂级石英、酸性斜长石等, 粘土矿物以高岭石为主; 重矿物0 . 2 7 ～0 . 33, 以富含菱铁矿 为特点, 与障壁沙坝重矿物组合有所差别, 反映了泻湖水体的弱还原性. 潮坪分布在小海泻湖边缘 图1 , 潮上坪因开垦而遭破坏, 潮间坪较发育, 宽10 0 ～2 0 0 m . 沉积物由灰黄色含粘土的细粉砂和灰黑色含粉砂的软泥组成, 含双壳类和腹足类等动 物残体; 砂质含量丰富, 达40 ～7 0 . 潮间泥坪因长期暴露泥裂发育, 潮间混合坪沉积物表 面见生物潜穴, 由于潮差小、潮汐水能弱, 潮汐层理不明显. 本区广海潮差2 m 左右, 小海潮 差约1 m , 因入潮口窄、潮道狭长、泻湖面积较大, 泻湖水面不可能涨到广海的最高潮位, 也不会降至广海的最低潮位, 总有一定的滞后现象. 造成了泻湖水体能量较低, 潮汐水流 对沉积物的机械改造微弱, 也使得潮间坪范围较窄. 泻湖沉积与潮坪沉积在时空上共生, 图3是小海西岸产尾顶附近地表浅层的沉积断 面, 小海充填沉积呈退缩趋势. f i l e / / / E| / q k / z g k y d x x b / z g k y 99/ z g k y 990 5/ 990 513. h t m （第 4／7 页）2 0 10 -3-2 3 15 58 19 中国矿业大学学报990 513 图3 产尾顶附近泻湖潮坪沉积断面 Fi g . 3 La g o o n -t i d a l f l a t s e d i m e n t a r y s e c t i o n a t Ch a n w e i d i n g 1. 地表覆土; 2 . 粘土; 3. 含砂粘土; 4. 含粘土粉砂; 5. 粉砂; 6 . 含粘土细砂; 7 . 细砂; 8 . 动物化石残体; a . 平均低潮面; b . 平均高潮面 1. 3 潮道和潮汐三角洲沉积 潮道和潮汐三角洲是小海障壁海岸系统的重要组成部分, 主要出现在入潮口附近 图 1 . 潮道是小海泻湖连通广海的唯一通道及主航道, 形态蜿蜒曲折, 侧向上与沙咀、涨潮 三角洲相邻. 潮道是潮下高能环境, 沉积物主要由含砾粗砂和细砾组成, M z -0 . 11Φ～- 0 . 0 7 Φ, σ1 0 . 2 3Φ～0 . 8 1Φ, 分选中等较差. 概率累积曲线与河道沉积物近似 图2 -5, 6 , 混 合作用明显, 细粒碎屑呈悬浮状态搬运, 是在较强涨潮流作用下潮道侧向侵蚀、堆积作用 的沉积响应. 潮汐三角洲在本区只发育涨潮三角洲, 出现在入潮口的内侧和潮道注入小海的潮口 地带, 早期形成的涨潮三角洲因远离入潮口已废弃. 现今活动在入潮口内侧的涨潮三角洲 图4 仅低潮位时露出水面, 沉积物为含砾的中砂和粗砂, 以石英为主 ＞8 0 , 重矿物 0 . 2 7 ～0 . 33, 其组合特征与障壁沙坝近似, 其中菱铁矿在近泻湖地带较高, 达46 ; 石英表 面结构以机械撞击痕为主. M z -0 . 2 1Φ～0 . 31Φ, σ1 0 . 6 0 Φ～0 . 7 8 Φ, 分选中等, 概率累积 曲线悬浮组分含量较高 图2 -7 , 反映了潮流载荷能力较大、沉积物堆积较快的特点. 层面 发育大型消顶波痕及不对称波痕. 涨潮三角洲沉积物在表层具有粒度分带现象 靠潮道边 缘一侧粒度较粗, 同时在地貌上也高出周围地带, 类似于河道的天然堤, 是潮道水体溢 漫、侧向加积的结果; 在近泻湖一侧粒度相对较细. 泥质主要出现在低洼处即分流潮道 内, 平面上呈砂泥相间分布 图4 . 图4 入潮口附近沉积组合示意图 Fi g . 4 Se d i m e n t a r y p a t t e r n i l l u s t r a t i o n a t n e a r t i d a l i n l e t f i l e / / / E| / q k / z g k y d x x b / z g k y 99/ z g k y 990 5/ 990 513. h t m （第 5／7 页）2 0 10 -3-2 3 15 58 19 中国矿业大学学报990 513 潮道侧向迁移是入潮口附近重要的动力学机制. 潮道的侧向迁移一方面对凹岸的障 壁沙坝沉积物进行侧方侵蚀, 另一方面在凸岸的涨潮三角洲一侧形成侧向加积, 使涨潮三 角洲随其迁移而扩展 图4 , 其扩展速度受进潮流水能强弱、沿岸沉积物补给量大小控 制. 潮道迁移的结果使障壁沙坝、潮道、涨潮三角洲的砂体在时空上共生, 区域范围内连 片分布, 可形成一定规模的砂质沉积体. 障壁海岸沉积中潮道和潮汐三角洲砂体是障壁沙 坝砂质沉积物的重要伴生部分, 古代障壁海岸砂质沉积体也是如此, 研究中注意潮道沉积 和潮汐三角洲沉积的识别是重要的. 2 影响障壁海岸发育的地质因素 小海障壁海岸形成始于全新世. 冰后期, 气候变暖、冰川融化, 导致全球海平面上升. 南海自全新世以来, 海平面在上升过程中作多旋回性波动升降变化, 近2 0 0 0 年以来的海平 面变化特点是缓慢上升［4］. 从新构造运动来看, 小海处于文昌升降交替区的南端, 大地 水准测量表明呈向上抬升趋势, 整体表现为海平面的相对下降, 奠定了障壁海岸发育的背 景基础. 海岸形态特征与潮差大小、波能高低有关 H a y e s , 197 9, El l i o t t , 197 8 , 本区潮差2 m 左右, 利于障壁沙坝的塑造和障壁海岸的形成. 障壁沙坝发育是障壁海岸形成的关键, 并与海岸地形、沉积物供给、风暴浪作用有 关. 1 研究区海岸曲折、障壁沙坝南端和中部存在花岗岩残丘 图1 , 同时本区盛东南风 即是台风也多如此 , 波 风 浪产生的沿岸流平行或斜交海岸运动, 在海岸转折处和基岩 岛波影区, 沉积物因流速骤减而发生堆积形成障壁沙坝. 其南端与陆相连、北端发育沙咀 是明显例证. 2 本区陆源碎屑分别来自陆架、沿岸花岗岩残丘的风化及河流的输入, 构 成障壁沙坝发育的物质基础. 障壁沙坝沉积物成熟度不高、岩屑多样、沙咀堆积速度快 揭示了多源和丰富的碎屑供给. 3 障壁沙坝沉积物以不等粒结构和含斑结构为主, 难以 用正常风浪作用下的牵引流机制解释, 而与风暴流影响有关. 据统计, 万宁地区由台风引 起的大风浪平均2 . 35 次/ a , 台风季节较长 5月～11月 **. 调查证实, 沙咀活动性极强, 正常 情况下向前 入潮口方向 推进速度达10 0 m / a ; 风暴浪期间推进速度更快, 几天内便改变形 态, 使入潮口淤塞并殃及航道. 涨潮三角洲的建设、障壁沙坝沉积物成熟度不高与之不无 关系. 3 演化趋势及发展方向 在小海南岸揭露的沉积剖面中, 底部是分选好的中细砂质沙坝沉积物, 中部为含生屑 的灰色含砂粘土质泻湖和潮坪沉积物, 顶部为表土覆盖, 呈海退趋势, 与三亚鹿回头连岛 沙坝沉积剖面的岸进沉积序列［5］相一致. 早期涨潮三角洲废弃代之在入潮口内侧发育 新的涨潮三角洲、潮坪不断向泻湖方向推移也反映了海退特征. 本区海平面相对下降及 沙咀活动趋势将使小海变为封闭泻湖, 进而发展为埋藏泻湖并最终成为陆地的一部分, 与 杭州西湖全新世中晚期的发育和发展方向相似［6 ］. 4 结 语 小海障壁海岸系统包括障壁沙坝、泻湖潮坪、潮道及潮汐三角洲等沉积单元. 障壁 沙坝沉积物成分和结构成熟度不高, 为低成熟沙坝; 泻湖和潮坪以含砂泥质沉积为主. 潮 道侧向迁移是入潮口附近重要的动力学机制, 不仅制约着潮汐三角洲的扩展, 也使障壁沙 坝、潮道、涨潮三角洲砂体在时空上共生，并在一定范围内连片分布. 小海障壁海岸具 f i l e / / / E| / q k / z g k y d x x b / z g k y 99/ z g k y 990 5/ 990 513. h t m （第 6 ／7 页）2 0 10 -3-2 3 15 58 19 中国矿业大学学报990 513 海退沉积层序, 其发育取决于海平面相对下降和中低潮差, 并与海岸地形、风浪作用、沉 积物供给相关. 致 谢 刘焕杰教授、桑树勋博士在百忙中审阅全文并提出了宝贵建议, 沈树忠和范炳恒副 教授参加了部分研究工作, 广东煤田地质局赵鹏飞和陈崇 高级工程师、广州地铁总公 司竺维彬高级工程师给予了热情帮助, 在此一并致谢. *海南地质矿产局. 海南岛泥炭资源远景调查报告，198 5 **何大章，张声磷. 海南岛林业资料汇编，198 1 第一作者简介 郭英海, 男, 196 3年生, 工学博士, 副教授 作者单位郭英海 李壮福 中国矿业大学资源与环境科学学院 江苏徐州 2 2 10 0 8 张德高 刘特辉 广东煤田地质局 广东 广州 510 440 参 考 文 献 1 庄振业, 李从先. 山东半岛滨外坝沙体沉积特征. 海洋学报, 198 9, 11 4 47 0 ～48 1 2 余素玉. 重力流沉积砂岩的镜下结构标志含斑性. 石油实验地质, 198 4, 6 4 319～ 32 5 3 Vi s h e r G S. G r a i n -s i z e d i s t r i b u t i o n s a n d d e p o s i t i o n a l p r o c e s s e s . J. Se d Pe t r o l o g y , 196 9, 39 3 10 7 7 ～110 6 4 黄镇国, 李平日, 张仲英等. 华南晚更新世以来的海平面变化. 见 国际地质对比计划第 2 0 0 号项目中国工作组. 中国海平面变化. 北京 海洋出版社, 198 6 . 17 8 ～194 5 黄金森, 祝仲蓉. 海南岛三亚市鹿回头连岛坝的发育与海平面变化. 见 国际地质对比计 划第2 0 0 号项目中国工作组. 中国海平面变化. 北京 海洋出版社, 198 6 . 195～2 0 4 6 汪品先, 叶国梁, 卞云华. 从微体化石看杭州西湖的历史. 海洋与湖沼, 197 9, 10 4 37 3～ 38 2 收稿日期1999-0 2 -0 1 f i l e / / / E| / q k / z g k y d x x b / z g k y 99/ z g k y 990 5/ 990 513. h t m （第 7 ／7 页）2 0 10 -3-2 3 15 58 19
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