河流带着大量的泥沙沉积物在入海口不断堆积,并不断向海洋方向扩展它的堆积体。这类在堆积期形成的三角洲称为建设性三角洲,建设性三角洲沉积层序表现为海退序列;海洋中的波浪、潮汐作用对原先堆积的砂体进行改造和破坏形成的三角洲称为破坏性三角洲,破坏性三角洲沉积层序表现为海侵序列。因此,与湖泊三角洲不同,海岸三角洲沉积过程中或沉积物堆积下来后,除受河流河口沉积作用之外,还受到了海洋波浪作用及潮汐作用的共同改造。因此,海岸三角洲沉积作用更加复杂,三角洲成因类型也更加丰富。
Galloway(1975)根据河流作用、波浪作用和潮汐作用的相对强度,将世界上各主要大江大河在入海处形成的三角洲进行了分类。根据沉积作用特点和性质可分为河控型三角洲、浪控型三角洲、潮控型三角洲等3个极端类型及其过渡类型(图5-10)。
以河流作用为主的三角洲称为鸟足状三角洲或密西西比型三角洲,其形成条件是河流搬运入海的沉积物注入量比海水波浪和潮汐作用对沉积物的改造能量要高得多。鸟足状三角洲沉积体的形状主要是分流河道沉积砂体呈线状或鸟足状延伸分布。鸟足状三角洲的前缘有强波浪作用改造时,会使三角洲前缘呈线状或鸟足状延伸分布的砂体突角被削去,而形成舌状三角洲。
如果波浪作用对河流带入的沉积物的改造能力远大于河流三角洲沉积物的堆积速率,则会形成罗纳河型或布拉河等浪控型三角洲沉积,在海岸地带发育一系列滩脊和砂坝沉积体,并且与海岸线平行分布,称为沿岸砂坝,砂坝沉积物分选性和磨圆度良好,多发育波痕等沉积构造。当波浪作用改造能力与河流带入的沉积物堆积速率大致平衡时,则会形成尼罗河型三角洲沉积;当波浪作用与潮汐流对河流三角洲沉积物的改造能力大致平衡时,则会形成科珀河型三角洲沉积。
图5-10 海岸三角洲的成因分类
(据Galloway,1975)
1—密西西比河三角洲(美);2—圣博纳德密西西比三角洲(美);3—多瑙河三角洲(欧);4—波河三角洲(意);5—育康河三角洲;6—马哈康河三角洲;7—埃布罗河三角洲(西);8—尼罗河三角洲(埃);9—奥里诺科河三角洲(委);10—尼日尔河三角洲(埃);11—伯德金河三角洲(澳);12—罗纳河三角洲(法);13—科珀河三角洲(加);14—旧金山河三角洲(美);15—雅鲁河三角洲;16—科罗拉多河三角洲;17—弗莱河三角洲;18—恒河三角洲(印);19—巴生-朗加三角洲
①河流作用为主的指状河道砂体垂直于海岸线分布;②河流与潮汐共同作用的似指状河道砂体,潮渠沙脊;③大潮差河口区形成的潮渠沙脊;④波浪能量中等的粗粒河道砂体,靠近滨外前缘的席状砂;⑤波浪能量高的弧形席状砂;⑥波浪能量较高与潮汐能量共同作用复杂障壁滩,强沿岸流形成了平行于海岸线的长条形障壁滩(脊)
图5-11 我国杭州钱塘江潮控三角洲内发育一系列潮汐砂体分布图
如果潮汐流对河流带入的沉积物的改造能力远大于河流三角洲沉积物的堆积速率,则会形成马来西亚生巴朗加河等潮控型三角洲沉积,在海岸地带发育一系列潮汐砂坝或潮渠沙脊及红树林沼泽组成的三角洲平原。潮控型三角洲沉积物内无疑会发育潮汐作用的特征层理类型:潮汐层理和双黏土层(图版5-1)、再作用面等沉积构造。我国的杭州钱塘江入海口就是发育了潮控型三角洲,在喇叭状分布的入海口分布着一系列潮汐砂体(图5-11)。在垂直层序上,以发育潮汐砂坝与坝间水道沉积交替组成为特征。典型的潮控三角洲垂直层序见图5-12。
图5-12 典型的潮控三角洲垂直层序
(据刘宝珺,1985;据Coleman及Wright,1975)
A—发育生物扰动构造的泥质沉积物;B—发育双向交错层理的砂质沉积物;C—发育交错层理和波状沙纹层理的砂质沉积物;D—潮坪成因的砂泥质互层沉积物;E—蒸发岩相
上述几种主要类型的三角洲沉积模式对我们在野外识别古代三角洲沉积相可以有所帮助,对于理解三角洲体系中砂体的分布形式与三角洲的成因的关系也非常重要。
当潮汐作用改造能力与河流带入的沉积物堆积速率大致平衡时,则会形成育康河型和马哈康河型三角洲沉积,此时的三角洲沉积在滨岸地区不形成喇叭口,但有一系列被潮汐改造的砂体呈辐射状分布。
河控、浪控、潮控三角洲的层序及剖面结构不同,据此可以区分识别三大成因类型三角洲沉积相(图5-13)。河控型三角洲(以密西西比河三角洲为例)具有较厚的三角洲前缘砂体(河口砂坝)沉积,顶积层(三角洲平原)主要由分流河道与支间沼泽、海湾沉积组成;浪控型三角洲(以尼日尔河三角洲为例)的三角洲前缘砂体(沿岸砂坝)沉积厚度较薄,这是因为河流带入海的泥沙物质被海浪改造再沉积为海滩或沿岸砂坝的缘故,浪控三角洲的顶积层(三角洲平原)主要由分流河道、海滩、沙脊及沼泽沉积组成;潮控型三角洲(以马来西亚巴生-朗加河三角洲为例)的三角洲前缘砂体(潮汐砂坝)沉积厚度也是较薄,并在层序上部夹有潮坪沉积,其三角洲平原主要由潮汐通道(分支河道)、潮汐及沼泽沉积组成。
图5-13 不同类型的三角洲层序和剖面结构示意图
(据刘宝珺,1985;据Klein,1974)
A-B—剖面是理想化三角洲中所取;C、D、E—柱状图的位置
因此,不管是河控三角洲还是浪控、潮控三角洲,其垂直剖面都具有三层结构:下部为前三角洲沉积(底积层),中部为三角洲前缘砂体沉积(前积层),上部为三角洲平原沉积(顶积层)。三种不同类型三角洲在剖面结构上最主要的区别是河控三角洲中部的三角洲前缘砂体沉积(前积层)厚度较大,而浪控、潮控三角洲中部的三角洲前缘砂体沉积(前积层)厚度较薄(因为被波浪和潮汐作用改造);另外一个重要区别是三角洲平原沉积(顶积层)相组合的不同,河控、浪控、潮控三角洲平原沉积分别表现为以河流、波浪、潮汐作用等特征为主。