潮控河口湾砂坝发育特征及形成因素分析——以钱塘江为例

受河流和潮汐双重因素控制,潮控河口湾储层发育特征及形成因素复杂,导致现代潮汐河口治理和古代潮控河口湾有利含油储层预测困难。本文采用沉积数值模拟技术,以钱塘江为对象,开展河口区砂坝发育特征及成因模拟,揭示河口区砂坝成因与形态、空间、厚度上的发育特征。通过设定不同底床坡度和潮汐能量,探讨河口区砂坝成因的主控因素。研究结果表明:①河口区砂坝形成主要受控于潮汐作用,涨—退潮作用造成砂坝形成、迁移和演变;河口向海方向主要以长条状砂坝为主,河口向陆一侧发育U型坝和复合砂坝;河流段砂坝主要受控于河流水动力影响,潮汐作用不大。②潮汐能量增强,潮汐通道变宽变浅,河口向陆一侧发育的U型砂坝和复合坝多被侵蚀切割呈小型砂坝,向海一侧的小型砂坝逐渐演化为长条状砂坝;潮汐能量变弱时,涨落潮水道短,潮汐砂坝难以形成。潮汐能量中等时,砂坝较为发育,且有连片分布趋势。③随着底床坡度的逐渐增大,潮汐砂坝的集中分布区逐渐向海迁移,砂坝的分异性增加,形态由不规则的点坝,演变为分流砂坝,河流作用影响增强;底床坡度变小,则砂坝向海方向迁移的趋势减弱,此时潮汐作用增强,河口区砂坝由不规则点坝逐渐演变为长条形砂坝,规模逐渐变小。④砂坝的形成和分布受潮汐能量和底形共同作用,在潮汐能量M_2:2.5、S_2:2.1以及底形坡度0.003°下,长条形潮汐砂坝发育且具有典型的潮控河口湾特征。     

河流-潮汐耦合控制下河口湾坝体沉积动力学数值模拟

潮控河口湾坝体复杂的沉积特征及内部结构尚不清楚.通过建立理想化的潮控河口湾模型,采用沉积动力学数值模拟方法,开展不同流量与潮汐能量条件下潮控河口湾坝体及内部夹层的沉积定量化模拟.结果表明,在理想情况下,大潮汐能量、中等流量条件下潮控河口湾坝体大规模发育.在潮汐能量因素分析中,潮控河口湾坝体长宽比为2～15,夹层长度集中...     

美国阿巴拉契亚山脉芬卡苏地区奥陶纪海底水道中的内潮汐沉积

本文论述了在世界范围内首次鉴别出的新的沉积类型--内潮汐沉积,发现于美国弗吉尼亚州芬卡苏地区奥陶纪深水海底水道充填沉积中。已识别出两种相:①双向交错纹理极细砂岩相,以发育分别向古水道上方和下方倾斜的双向交错纹理为特征,被归因于内潮汐作用沉积的产物。②单向交错层和交错纹理中至细砂岩相,发育向古水道上方倾斜的低角度板状交错层和交错纹理,被解释为叠加有内波的内潮汐沉积物。据沉积相层序分析,内潮汐沉积形成于海平面上升、粗屑重力流受到抑制的时期。     

分流水道类型特征及意义

研究总结了三角洲平原中五种主要类型的分流水道沉积特征、分形几何特征及其形成条件。所度量的河控、潮控和波控三角洲的五种主要分流水道体系的分维值变化范围为１.０４６至１.７６３。以分流水道类型或分流格式为基础，划分了相应五种常见的三角洲平原类型，并阐述了分流水道组合式及其演化与三角洲体制的关系。     

南黄海大型潮汐水道动力地貌环境对人类活动响应——以小庙洪水道为例

辐射沙脊群内潮汐水道由于没有固定的边界，其稳定性对人类活动影响更加敏感。通过收集近20年来辐射沙脊群南翼小庙洪海域实测高分辨率水下地形资料，结合数学模型分析研究人类活动对小庙洪海域水动力和地形冲淤累积影响。研究结果表明:近20年来小庙洪水域边滩匡围面积达126.09 km2，边滩匡围导致小庙洪尾部、中部及口门段断面流量分别减小14.2%、15.79%和9.13%；尾部、中部及口门段深槽区平均流速分别减小20~30 cm/s、10~20 cm/s和5~10 cm/s。小庙洪水道南侧-5 m等深线变化幅度较小，基本保持稳定状态；-10 m等深线继续向西延伸，向南拓展。近20年来小庙洪边滩匡围虽导致水道内纳潮量和水动力有所减弱，但由于目前匡围区均处于高滩区域，各匡围工程所引起的泥沙冲淤仅限于工程区附近，对小庙洪水道整体稳定性、深槽主轴南逼、口门水道整体北淤南冲的演变趋势没有产生明显影响。     

南黄海大型潮汐水道动力地貌环境对人类活动响应——以小庙洪水道为例

辐射沙脊群内潮汐水道由于没有固定的边界，其稳定性对人类活动影响更加敏感。通过收集近20年来辐射沙脊群南翼小庙洪海域实测高分辨率水下地形资料，结合数学模型分析研究人类活动对小庙洪海域水动力和地形冲淤累积影响。研究结果表明：近20年来小庙洪水域边滩匡围面积达126.09 km²，边滩匡围导致小庙洪尾部、中部及口门段断面流量分别减小14.2%、15.79%和9.13%；尾部、中部及口门段深槽区平均流速分别减小20~30 cm/s、10~20 cm/s和5~10 cm/s。小庙洪水道南侧-5 m等深线变化幅度较小，基本保持稳定状态；-10 m等深线继续向西延伸，向南拓展。近20年来小庙洪边滩匡围虽导致水道内纳潮量和水动力有所减弱，但由于目前匡围区均处于高滩区域，各匡围工程所引起的泥沙冲淤仅限于工程区附近，对小庙洪水道整体稳定性、深槽主轴南逼、口门水道整体北淤南冲的演变趋势没有产生明显影响。     

深水水道坡度与曲率的定量关系及控制作用——以西非Rio Muni盆地为例

选取受构造活动影响较弱的Rio Muni盆地近现代深水水道为研究样本,分段测量各水道的底床坡度和曲率,并进行相关性分析。研究认为:深水水道底床坡度与曲率呈幂函数关系,水道曲率随着坡度的增大而减小;但不同坡度条件下曲率变化速率表现出明显的差异——一般随坡度的减小,单位坡度变化范围内,曲率的增幅加大。坡度对水道曲率的控制作用主要体现在水道切谷底形和内部充填结构2个方面,其中对后者的影响作用最为显著。但实质上,坡度是通过对水道内部沉积物能量的控制,进而影响了其侵蚀及充填能力,最终使水道平面形态和内部充填结构发生变化。     

四川盆地东部石炭系黄龙组潮汐沟道发育特征及对优质储层展布的控制作用

根据陆源碎屑沉积发育特点与具有一定磨圆度砾石的发育位置,推断四川盆地东部石炭系黄龙组发育了云阳东南部与达州西北部两个海侵通道,并形成了重庆—万州与达州东南部两个潮坪沉积体系。该区发育了一套由低水位体系域—海进体系域—高水位体系域组成的较完整的I型层序。黄龙组潮坪沉积体系的不同沉积微相控制了储层的纵向分布特征,粒屑滩相储层物性最好。利用储层微量元素及碳氧同位素分析对黄龙组表生岩溶期受剥蚀程度进行定性分析表明,黄龙组没有遭受严重风化剥蚀,现今的地层残余厚度能够反映原始地层相对厚薄,利用黄龙组残余厚度可以预测潮汐沟道平面展布。通过钻井、地震资料对潮汐沟道的预测,认为潮汐沟道对优质储层的空间展布有明显的控制作用。     

四川盆地东部石炭系黄龙组潮汐沟道发育特征及对优质储层展布的控制作用

根据陆源碎屑沉积发育特点与具有一定磨圆度砾石的发育位置,推断四川盆地东部石炭系黄龙组发育了云阳东南部与达州西北部两个海侵通道,并形成了重庆—万州与达州东南部两个潮坪沉积体系。该区发育了一套由低水位体系域—海进体系域—高水位体系域组成的较完整的I型层序。黄龙组潮坪沉积体系的不同沉积微相控制了储层的纵向分布特征,粒屑滩相储层物性最好。利用储层微量元素及碳氧同位素分析对黄龙组表生岩溶期受剥蚀程度进行定性分析表明,黄龙组没有遭受严重风化剥蚀,现今的地层残余厚度能够反映原始地层相对厚薄,利用黄龙组残余厚度可以预测潮汐沟道平面展布。通过钻井、地震资料对潮汐沟道的预测,认为潮汐沟道对优质储层的空间展布有明显的控制作用。     

断陷湖盆深水重力流水道的识别标志及沉积模式——以歧口凹陷歧南斜坡沙一段为例

以歧口凹陷歧南斜坡沙一段的深水厚层砂岩为研究对象,运用地震沉积学基本理论和方法,通过古地貌分析约束物源方向,结合岩心观测描述确定沉积相类型,应用地层切片、反演与三维可视化技术确定空间形态。结果表明:该区广泛发育的深水厚层砂岩为重力流水道沉积,包括滑塌岩、砂质碎屑流砂体与浊积岩3种类型重力流沉积的组合;顺北东向展布的断槽内呈大型条带状展布,可划分为水道中心微相、水道边缘微相和水下漫溢微相;岩心中可识别出7种岩相类型。在沉积特征分析的基础上,建立了发育于斜坡且由顺源断层控制的重力流沉积模式,分析了歧南斜坡重力流水道的成因及其油气成藏特征。研究认为重力流水道是该区一类重要的储集体,具有良好的成藏条件,该成果扩大了歧口凹陷油气勘探领域。     

钱塘江河口大规模治江围涂后对涌潮高度的影响

根据钱塘江河口治江围涂前和大规模治江围涂后现场实测的涌潮高度数据,对盐官以下河段大潮期涌潮高度的变化进行分析,结果表明,大规模治江围涂后的涌潮最高河段已由治江围涂前的新湾下移至大缺口段,并且大规模治江围涂后的涌潮最高值比治江围涂前增高了0.4 m,盐官河段增高0.1 m.盐官以上河段治江围涂后的涌潮高度变化,主要与径流对沙坎顶的冲淤密切相关,在其它条件相同时,治江围涂后的涌潮高度有所增大.这一结果与某些年份因涌潮增高,标准堤大量溢流等实例基本相符.     

长江口九段沙现代潮滩沉积特征

根据2003年对长江河口九段沙潮间带和潮上带的现场调查和室内对沉积构造、粒度分布、矿物组成、沉积速率等的分析,对九段沙现代潮滩的沉积特征进行了研究。研究表明九段沙潮间带以小型交错层理为主,波痕发育,粒度主要为细砂至粗粉砂;潮上带主要为水平层理,粒度主要为中细粉砂。潮间带和潮上带的沉积矿物组成非常接近。沉积速率以潮间带低而潮上带高为特点。     

钱塘江下切河谷充填物沉积序列和分布模式

以最新钻取的SE2孔沉积物为重点研究对象,对晚第四纪以来钱塘江下切河谷充填物的沉积特征和沉积相进行了精细研究,重建了研究区地层结构和层序地层格架,总结了强潮型钱塘江河口湾和下切河谷的沉积模式。钱塘江下切河谷充填物自下而上依次发育河床、河漫滩、古河口湾、近岸浅海和现代河口湾5种沉积相类型,表现为一个较完整的Ⅰ型层序,其内部层序界面、初始海泛面、最大海泛面、海侵和海退潮流侵蚀面、体系域内海侵面发育。钱塘江下切河谷充填物自海向陆可划分为海向段、近海段、近陆段和陆向段4段,各段沉积序列和海陆相互作用程度不同。在钱塘江下切河谷充填物中海陆过渡部位首次明确划分出了古河口湾相,并对其沉积特征和分布模式进行了初步探讨;其形成时间在9000 a BP左右,具有与现代河口湾不同的沉积特征,表现为中部为潮道砂体沉积,向陆渐变为受潮流影响的河流沉积,两侧被潮坪或盐沼沉积包围,沉积物在平面上自陆向海呈现粗-细-粗的分布模式。现代河口湾平面上自陆向海依次发育受潮流影响的河流沉积、粉砂质砂坎、潮道-潮流砂脊复合体和湾口泥质沉积区,沉积物呈现粗-细-粗-细的分布模式,与大多数河口湾常见的粗-细-粗的分布格局明显不同。     

钱塘江河口水流-河床相互作用及对盐水入侵的影响

通过长系列实测水文、地形资料分析,钱塘江河口上段河床具有大冲大淤和洪冲潮淤的演变特性,影响河口上段的潮汐强弱,进而影响盐水入侵。若年内丰水期径流量大,则河床出现“大冲”,河床容积增大,潮汐增强,导致秋季强潮期盐水入侵加剧;反之,若年内丰水期径流量小,河床容积较小,导致秋季强潮期盐水入侵减弱。结果表明,钱塘江径流对盐水入侵存在直接和间接影响:直接影响是盐水入侵与径流量成反比;间接影响是通过径流冲刷河床,引起潮汐增大,间接导致盐水入侵加剧,这是钱塘江河口大冲大淤以及对潮汐巨大反作用的特性造成的。     

Impact of human activity on the estuary of the Qiantang River and the reclamation of tidal flats and river regulation

The swing of the main channel of the Qiantang River is controlled by the high-water and low-water changes in the river, as well as the impact of large-scale reclamation of tidal flats. Its evolution in modern times is the result of the combined functions of natural and man-made factors. This paper analyzes the cause of the formation of the South Channel and Xisan Tidal Furrow and proposes the regulation principle of “To regulate the river and reclaim tidal flats by taking the advantage of local topography”. It is suggested to cut off the South Channel and Xisan Tidal Furrow completely to restrict the swing of the main channel and to increase the reclamation area of the tidal flat at the same time.     

钱塘江涌潮简析与预报

根据１９９１年观测资料，仑前潮位站出现涌潮１８４次，涌潮次数多少与江道地形变迁及上游下泄流量大小有关。涌潮高度在１．２－２．２ｍ之间，与涨潮潮差成正比。涌潮潮时预报方法有传播时间法和隔日滞后时间法。涌潮高度的预报，可根据当天涌潮高度预测后一天涌潮高度，也可根据下游站的涌潮高度预报上游站的涌潮高度。     

长江口潮滩植物根际重金属的分布与累积

长江口滨岸潮滩芦苇与海三棱燕草根系、茎叶以及根际沉积物中Cu、Pb、Mn、Zn、Cr的含量分析发现，Cu、Pb、Zn、Cr在根系中的含量较高，而Mn在茎叶中的含量达到总量的55％以上。海三棱燕草比芦苇能更有效地累积重金属，两种植物根系。沉积物系统均表现出明显的重金属含量季节变化。植物体内重金属含量一般在冬季富集；芦苇根际沉积物中重金属的含量秋季较低，冬季富集，而海三棱蒲草根际沉积物中Cu、Pb、Mn均在秋季含量较高，Zn、Cr冬季含量最高。     

北羌塘盆地油页岩形成环境及其油气地质意义

最近在北羌塘长蛇山地区新发现了晚侏罗世—早白垩世大套油页岩及巨厚膏盐层,该油页岩与近年来作者在胜利河、长梁山地区发现的多处油页岩连成一片,构成了目前我国规模最大的中生代海相油页岩带—北羌塘油页岩带。沉积岩相、古地理研究表明,晚侏罗世—早白垩世时期,北羌塘盆地总体上为一个向北西开口的相对闭塞的巨大海湾,发育了河流-三角洲、海湾(潮坪-潟湖)和浅海-陆棚等沉积相组合。古气候、古环境研究表明,油页岩(段)沉积期,胜利河地区处于潮湿的热带-亚热带环境,大量淡水的注入以及高的生产力等综合因素,控制了油页岩的形成,其分布主要位于局限海湾-潟湖的边缘带;膏盐层(段)沉积则发育于相对干旱、炎热气候条件下的闭塞环境。北羌塘晚侏罗世—早白垩世油页岩及其上覆膏盐层是重要的烃源岩和区域性封盖层。油页岩及含膏盐层沉积组合的发现,对于重新认识羌塘盆地生烃条件及保存条件,具有十分重要的意义。     

台风风暴潮影响下潮滩沉积动力模拟初探--以江苏如东海岸为例

以江苏如东潮滩为研究区,采用沉积动力学垂向二维概念模型来模拟正常天气和台风期间潮滩沉积的空间分布特征,探讨台风风暴潮对潮滩正常沉积层序的改造作用.模拟结果表明,在涨落潮时间-流速对称特征明显的如东海岸,潮汐作用使潮滩沉积呈显著的分带性,且剖面形态向“双凸形”演化,两个“凸点”分别位于平均高潮位和平均低潮位附近.在台风期间风暴增水效应下,开边界悬沙浓度差异将导致潮滩冲淤和沉积分布格局的变化,潮上带和潮间带上部均堆积泥质沉积物,潮间带中下部在风暴过程中普遍遭受不同程度的砂质沉积物侵蚀或之后堆积泥质沉积物,在沉积层序中形成风暴冲刷面.因此,潮滩的风暴沉积记录存在于潮间带上部或更高部位.以此模型为基础,可进一步综合考虑极浅水边界层水动力结构、沉积物粒度分布变化、波-流联合作用、台风降水、互花米草等生物活动、潮沟摆动及人工围垦等因素,从而建立风暴事件在沉积层序中的时间序列,更好地解译沉积记录中的古环境信息.     

珠江口咸潮入侵分析与经验模型——以磨刀门水道为例

收集了2004-2006年珠江口磨刀门水道咸潮发生时测站(1~7)逐日定时观测的的含氯度、水位与流量数据,分析了各监测站含氯度与水位的日变化与年变化,导出了咸潮演变各过程中,含氯度与径流、潮流、河口地形等的关系式,建立了珠江口地区磨刀门水道咸潮入侵的经验模型。据此,模拟了2006年1月12日的磨刀门地区的咸潮入侵态势,经过和沿途各观测点验证发现与实测数据非常吻合。以含氯度等于250mg/L(饮用水的含氯度最大值)的点作为咸潮入侵的最远点,用简化修改后的盐度模拟模型计算了磨刀门咸潮入侵最大距离,并根据2006年1月12~20日的河口含氯度与最近的上游天河站的径流量实测数据计算出相应的咸潮入侵最大距离。研究表明,在河流枯水期(珠江河口通常是12月至翌年3月),只要获得当天河口的含氯度和上游测站的径流量数据,就能利用此经验模型估算出河流各点的含氯度,作出盐度模拟图,并估算出相应的咸潮入侵最大距离。