障壁岛-潟湖沉积体系内水下浅滩沉积特征及演化过程

【作者】 邱隆伟； 李欣；

【机构】 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院； 深层油气重点实验室；

【摘要】 受地壳运动、海平面升降、海侵及海退的直接影响,障壁岛-潟湖沉积体系内蕴藏着丰富的煤炭、油气等,不仅承载着诸如旅游业、养殖业等重要的社会经济发展任务,也已成为重要的资源勘探领域。水下浅滩作为障壁岛-潟湖沉积体系内重要的沉积单元,正逐渐成为该体系内研究的重点与难点。以山东半岛东北部的朝阳港障壁岛-潟湖为例,朝阳港位于胶东半岛东北部成山角附近,为一对生沙嘴环抱的潟湖海湾。基于2020年卫星影像测量得到的海湾口门宽度为199.83m,海湾岸线长度为12493.43m,属半封闭型海湾;其月平均潮差为1.2～1.5m,属微潮。因此在此处形成了一个半封闭-微潮型障壁岛-潟湖沉积体系,体系内发育多个水下浅滩沙体。目前存在的主要问题是前人研究多集中在潟湖的形成及演化,对该环境内水下浅滩的沉积特征及演化过程描述鲜少。从这一点着手,通过无人机倾斜摄影建模、沉积物类型、沉积物元素分布特征分析、沉积构造特征、水动力及沉积地貌特征的分析及沉积数值模拟等对该沉积体系内水下浅滩的沉积特征及演化过程进行了研究。结果表明,该沉积体系内存在砾质沙、含砾沙、沙、泥质沙及粉砂质沙五种沉积物类型,具有明显的粒度效应特征。水下浅滩表层可见浪成对称波痕、音叉状波痕、舌状波痕、干涉波痕、曲脊波痕等多种波痕类型,纵向上可见潮汐束、小型槽状交错层理、沙泥薄互层等。向潟湖内部,各浅滩的沉积构造规模、厚度依次减小。影响水下浅滩演化的因素主要包括风、波浪、潮汐等动力因素及坡度、地形等地貌因素,人工围填,海岸工程及城市建设等人类活动的影响也不容忽视。以上三种因素均促使水下浅滩朵体向潟湖内部迁移,潮汐作用较波浪作用强,且在夏半年具有更快的迁移速率。涨潮流在到达口门附近时流速达到最大,随着与口门距离的增大,流速逐渐变小,沉积物开始沉降,形成扇状堆积体。随着扇形堆积体的不断扩大淤高,低潮位时开始阻碍落潮流,并迫使潮流归股,逐渐在扇形堆积体周边形成多股浅水潮道。退潮过程中,退潮流沿着潮道回流,对朵体进行冲刷改造。在这一雏形下,涨退潮携带的砂体多次往复作用,形成了如今水下浅滩沿主潮汐通道两侧分布,并逐渐向潟湖内部迁移的特征。通过上述对现代沉积水下浅滩的研究,以期深化对半封闭-微潮型障壁岛-潟湖沉积体系内水下浅滩沉积机制与时空发育规律的认识,并为古沉积时期水下浅滩的形成及其储层发育特征的研究等提供方向及理论指导。更多还原