珠江三角洲的沉積發(fā)展與沉積類(lèi)型

1、珠江三角洲的沉積發(fā)展與沉積類(lèi)型（一九八八年全國(guó)河口三角洲問(wèn)題學(xué)術(shù)討論會(huì)論文.載于：李春初等,2004,中國(guó)南方河口過(guò)程與演變 規(guī)律,第七章第五節(jié).北京：科學(xué)出版社,234239.）珠江三角洲的沉積組成、性質(zhì)及其形成過(guò)程，至今未有一致的認(rèn)識(shí)，但是隨著研究工作的不斷深入 和大量測(cè)年數(shù)據(jù)1和其他資料的積累，情況已愈趨明朗。1沉積組成與結(jié)構(gòu)珠江三角洲區(qū)域的松散沉積物平均厚2030m，共由下、中、上三組碎屑沉積物構(gòu)成；下、中兩 組為海侵時(shí)的溯源沉積，上組為海面基本穩(wěn)定時(shí)向海淤積發(fā)展的現(xiàn)代三角洲沉積；各組沉積之間呈 不整合關(guān)系接觸。下組沉積（I）是一套自下而上從粗變細(xì)，即由砂礫一砂一粉砂質(zhì)粘土變化的連續(xù)沉

2、積，它們 直接覆于基巖風(fēng)化般之上，形成時(shí)間距今3900022000 （個(gè)別至20000 ）年之間。其底部和中部的砂 礫層和砂層為陸相河流沖積物，上層粉砂質(zhì)粘土部分為陸相，部分為海相（或河口灣相），海相層 埋藏深度一般為-15-23m，其中含較豐富的海相（咸水環(huán)境）動(dòng)物化石。但分布僅限于順德以南的 平原區(qū)。本組上部的沉積面有風(fēng)化及切割現(xiàn)象，如其上發(fā)育過(guò)深切古河谷，頂部粘土呈“花斑狀”， 表明本組沉積形成后曾出露地表和遭受過(guò)河流切割破壞。中組沉積（II）是又一套自下而上從粗變細(xì)的碎屑沉積：下層為含礫中粗砂，上層是粘土或粉 砂，不整合覆于第I組沉積之上。沉積物年齡為距今190006000年。其下層的

3、中粗砂亦為陸相河流 沖積物性質(zhì)；上層粘土有的為海相層。海相層含豐富海相動(dòng)物化石，分布區(qū)域較下組（第I組）海相 層略廣，但也主要限于東莞縣太平一沙田一中堂一黃埔一廣州一石灣一小塘一金利一古勞一新會(huì)一雙 水一線以南的平原區(qū)。上組沉積（III）為粘土、粉砂質(zhì)粘土、粉砂和細(xì)砂，一些地區(qū)含分選差或中等的中粗砂砂體。 這就是近6000年來(lái)形成的現(xiàn)代河口三角洲沉積體系。分布于中堂一黃埔一廣州一小塘一杏壇一古勞一 新會(huì)以南的平原區(qū)，厚315m，一般自北向南厚度加大，少數(shù)地段厚度可達(dá)2030m。順德以南區(qū)域沉 積層出現(xiàn)下細(xì)上粗的韻律變化，萬(wàn)頃沙和燈籠沙等地具典型的海退式三角洲三層沉積結(jié)構(gòu)。本組沉 積與下覆地層呈

4、不整合或假整合關(guān)系接觸。2 沉積形成過(guò)程上述三組沉積是晚更新世中、晚期以來(lái)，我國(guó)沿海普遍存在的兩次較大幅度的海面升降變化在 地層上的反映和記綠。2.1晚更新世中、晚期（Q23Q33 ）進(jìn)侵型溯源沉積（下組）形成階段距今4萬(wàn)年以前的晚更新世中期，我國(guó)東部沿海為海退低海面時(shí)期，其時(shí)海面位置在東海至少在 -70m以下，福建沿海低于-50m，南海北部沿海較今低130m或略小于這個(gè)數(shù)值。但距今4000025000 （或22000 ）年，我國(guó)沿海地區(qū)普遍發(fā)生海侵。海侵時(shí)，河口區(qū)的淤積作用主要發(fā)生在回水區(qū)以及受 回水影響使河流比降減小的河流谷地中?；厮畢^(qū)沉積物較細(xì)，咸水進(jìn)侵地段則發(fā)育海相層，回水末 端及其以

5、上比降變小的河流谷地的沉積物較粗，屬河流沖積物性質(zhì)。隨著海侵發(fā)展，這種沉積作用 以溯源堆積方式向上游擴(kuò)展，由此形成的沉積體系，在縱向分布上自陸向海粒度逐漸由粗變細(xì)，在 垂向?qū)有蛏希瑸樽韵露嫌纱肿兗?xì)和由陸相逐漸過(guò)渡到海相（或河口灣相）。珠江三角洲地區(qū)晚第 四系沉積底部的一套沉積層，即下組（I）沉積，正是具有這樣的組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其沉積年齡又正好 在3900022000 （個(gè)別20000）aB.P.，表明它們是晚更新世中、晚期海侵時(shí)形成。這是一套完整的、 不宜分割的進(jìn)侵型溯源沉積體系：上層的海相粘土沉積固然是咸水直接進(jìn)侵造成，中、下層粗粒河 流相沉積亦是海侵影響的產(chǎn)物。2.2晚更新世末期（Q33）

6、海退低海面時(shí)的切割破壞階段晚更新世中、晚期海侵結(jié)束后曾發(fā)生海退，大約在1900017000a B.P.海面位置最低。一般認(rèn)為 較今低130m或更低一些。低海面時(shí)期因基面下降影響，河谷地帶（特別是松散沉積物構(gòu)成的河谷平 原）發(fā)生迅速的向源侵蝕作用，前期形成的沉積平原，遭受切割成為階地，原先在還原環(huán)境或埋藏 條件下堆積的沉積物，這時(shí)大量出露地表或地下水位大幅度降低。因而受到風(fēng)化作用的影響，原屬 還原環(huán)境的堿性粘土沉積，這時(shí)轉(zhuǎn)化為中酸性氧化環(huán)境，在原有母質(zhì)的基礎(chǔ)上發(fā)育紅、黃、白斑紋， 形成“花斑粘土”。低海面時(shí)期，前期沉積平原遭受切割破壞的現(xiàn)象是很普遍的。不僅西、北、東江 等大河流谷地平原是這樣，今

7、三角洲周?chē)餍『庸鹊仄皆约包S楊山、五桂山等山地丘陵的山麓洪 積一沖積平原亦如此。2.3晚更新世末期至全新世中期（Q33Q24 ）進(jìn)侵型溯源沉積（中組）形成階段晚更新世末期至全新世早期和中期，亦即170006000 a B.P.，全球再次發(fā)生大海侵。這次海侵 較前一次海侵范圍更廣，影響也更大。海侵時(shí)的沉積作用亦如前次海侵時(shí)一樣，發(fā)育進(jìn)侵型沉積體 系。這種沉積體系也是以溯源堆積方式形成發(fā)展的：最初為砂礫等粗粒泥沙加積充填海侵前的切割 谷地，進(jìn)而淤積向上和向源擴(kuò)大，掩及海侵前的堆積（階地）平原，中粗砂、細(xì)砂和粘土等依次堆 積將下組（II）沉積埋覆。海侵大約在6000 a B.P.結(jié)束，其時(shí)之海岸濱

8、線位置大約在厚街一中堂一 廣州（新滘）一瀾石一杏壇一江門(mén)一沙富一線附近（但海水或咸水可超越此線沿河谷向里深入），此 線以南區(qū)域不僅淪為滄海，而且被淹原河口三角洲沉積物還在一定程度上受到海洋動(dòng)力因素（波浪 或潮流）的破壞和改造。2.4全新世中、晚期（Q24Q34 ）現(xiàn)代三角洲沉積（上組）形成階段近6000年內(nèi)由于海面長(zhǎng)期基本穩(wěn)定，河口三角洲沉積作用由原來(lái)的溯源向陸淤積逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橄?海淤展。但現(xiàn)代三角洲發(fā)展的不同時(shí)期（或階段）與不同區(qū)域，動(dòng)力條件和沉積環(huán)境存在差異，淤 展速度和沉積特性亦不相同： 過(guò)渡轉(zhuǎn)變時(shí)期以潮汐動(dòng)力為主，其時(shí)河流動(dòng)力還未大量向海發(fā)展， 流域來(lái)沙少，淤展緩慢，主要發(fā)育潮成平原；

9、不少峽口地段及其兩側(cè)海域構(gòu)成潮汐通道的地形動(dòng) 力結(jié)構(gòu)，潮流沖蝕通道（即峽口）地段的晚第四系松散沉積物，由漲落潮流向峽口內(nèi)外搬運(yùn)和堆積， 形成潮汐通道沉積體系，這種沉積體系以呈放射狀分布的潮成砂體（脊）為主要特點(diǎn)； 近兩千年 來(lái)隨著流域開(kāi)發(fā)，河流入海泥沙增多，現(xiàn)代三角洲向海淤展加快，且主要由河流動(dòng)力控制； 今三 角洲最前端的磨刀門(mén)口外地區(qū)已伸至南海陸架北緣，面臨開(kāi)闊的外海，三角洲沉積受到波浪動(dòng)力的 改造。3沉積類(lèi)型與模式由上所述，可知珠江三角洲的沉積發(fā)展是復(fù)雜、多樣和不斷變化的。總的來(lái)看，三角洲地區(qū)的 沉積主要由進(jìn)侵型溯源沉積和海退型前展沉積兩大基本類(lèi)型構(gòu)成，后者即現(xiàn)代三角洲沉積又可細(xì)分 為潮汐

10、型、潮汐通道型、河流型和河流一波浪型等。3.1進(jìn)侵型溯源沉積這是海侵條件下河口三角洲沉積發(fā)展的主要形式。珠江三角洲距今39000 22000年和距今 190006000年形成的沉積物即屬這種類(lèi)型。3.1.1發(fā)展過(guò)程在海面不斷上升和河口位置逐漸由大陸架向內(nèi)陸退縮的過(guò)程中，一般缺少或無(wú)三角洲向前（海） 發(fā)展現(xiàn)象，但也不是海侵之海水一下子迅速淹至三角洲內(nèi)部。在此過(guò)程中，河口位置是逐漸向陸后 退了，河口的高程也漸漸垂向提高，河口以?xún)?nèi)河床的比降則相應(yīng)發(fā)生調(diào)整：這就是比降慢慢減小和 河流搬運(yùn)能力不斷降低使泥沙大量沉積。因此海面上升影響下的河口沉積作用主要是河口以?xún)?nèi)的回 水地區(qū)以及受回水影響的上游方向河床（

11、壅水區(qū)），因比降減小和河流搬運(yùn)能力降低而發(fā)生的河流 沖積物的沉積，其沉積作用以溯源堆積方式逐漸向上游方向擴(kuò)展。這是基面抬高情況下河口河段必 然出現(xiàn)的現(xiàn)象，其情景類(lèi)似水庫(kù)回水末端和淤積末端形成的“翹尾巴”現(xiàn)象。如圖2所示2（中山 大學(xué)地理系河口研究組（李春初，楊干然），1977.珠江三角洲的形成發(fā)育和演變。），隨著海面上升 由M1 -M2-M3，河口位置不斷抬高并向陸退縮由R1-R2-R3，河口以?xún)?nèi)的回水區(qū)和受回水影響的地 區(qū)則不斷向上游擴(kuò)展即由R1 -P1-P2,回水影響河段的河床比降便不斷減小由h1 -h2。在此過(guò)程中， 逐漸形成了P1R2R1的楔狀堆積體以及后來(lái)的P1P2R3R2堆積體。這

12、是海面上升條件下形成的、與一 般由陸向海推進(jìn)方式不同的另一種性質(zhì)的三角洲發(fā)育和河口沉積過(guò)程。3.1.2動(dòng)力環(huán)境進(jìn)侵型河口三角洲的沉積作用主要發(fā)生在河口口門(mén)以?xún)?nèi)的河口段、近口段、遠(yuǎn)口段和靠近河口 區(qū)的河流段。其時(shí)口外海濱流域供沙的沉積作用應(yīng)很微弱，因這里屬河口三角洲的廢棄破壞環(huán)境， 主要由波浪或潮流重新改造原河口三角洲物質(zhì)并造成相應(yīng)的沉積地貌體系，因此圖2中R1-R2-R3 一 線實(shí)為一侵蝕面性質(zhì)。所謂的回水區(qū)，就是河流入海口門(mén)或?yàn)I線以?xún)?nèi)咸水及潮水可以倒灌的區(qū)域， 即潮流上溯所及區(qū)域，包括咸水上溯的河口段和淡水回溯的近口段（洪季）與遠(yuǎn)口段（枯季）?；?水影響區(qū)即回水（倒流）末端以上的壅水河流段，

13、這里雖不直接受回水上溯作用，但受回水頂托影 響河流比降變小和搬運(yùn)能力降低，特別是由于其下游逆向回水的倒灌，阻滯本段河床的推移質(zhì)泥沙 （中粗砂及其以上的粗粒泥沙），使之不能順利地再向下游搬運(yùn)而在此河段內(nèi)大量沉積下來(lái)。3.1.3沉積特點(diǎn)整個(gè)沉積體系以河流沖積物之陸相堆積為主，因?qū)俸庸瘸涮畛练e性質(zhì)，砂體沿河谷走向分布； 但由于河口回水區(qū)受咸水進(jìn)侵影響，回水區(qū)靠近口門(mén)的地段（河口灣）可具某些海相（或咸水環(huán)境） 沉積的特點(diǎn)，后者沉積物粒級(jí)較細(xì)，含海相生物化石。這一堆積體系的早期沉積物應(yīng)比較粗大（為 礫砂）。以后隨著河床比降減小和河流搬運(yùn)能力降低，回水影響范圍的后期沉積物變小變細(xì)（如粗 中砂，以至更細(xì)的細(xì)

14、砂和砂質(zhì)粘土），而隨著回水水位的提高和回水影響范圍的向上游擴(kuò)大，前期 沉積物 P1R2R1逐漸為后期沉積物P1P2R3R2掩埋，故整個(gè)沉積體系自下而上可見(jiàn)由粗變細(xì)的沉積韻 律。作者早在1977年就提出了上述看法。同濟(jì)大學(xué)的研究3、4 表明，長(zhǎng)江和灤河三角洲同樣 存在這樣的沉積發(fā)展過(guò)程及其沉積物。有關(guān)研究5發(fā)現(xiàn)內(nèi)陸湖盆三角洲也有這種沉積過(guò)程存在 并稱(chēng)之為“水進(jìn)型”沉積。近年來(lái)，地礦部第二海洋地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)及海洋地質(zhì)研究所6、7、8的研 究成果，進(jìn)一步實(shí)證這種沉積類(lèi)型在珠江三角洲存在。國(guó)外也在1977年提出了海侵條件下河口沉積 地層溯源堆積的概念，并在后來(lái)迅速發(fā)展成被稱(chēng)為地質(zhì)學(xué)中的一次革命”9 的層

15、序地層學(xué)的理論。3.2 海退型前展沉積海退型前展沉積即全新世大規(guī)模海侵結(jié)束后，在近6000a來(lái)海面基本穩(wěn)定的條件下，流域來(lái)沙向 海淤積發(fā)展形成的現(xiàn)代三角洲沉積?，F(xiàn)代珠江三角洲沉積類(lèi)型豐富，不同的類(lèi)型，沉積模式亦不相 同。（1）潮汐型：大約在6000aB.P.全新世的海侵結(jié)束后，各江河河口大多為溺谷灣或河口灣性質(zhì)， 海侵結(jié)束后的相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)，河流動(dòng)力還未來(lái)得及大量向海擴(kuò)展，河口區(qū)得以以潮汐動(dòng)力占優(yōu)勢(shì)， 此時(shí)流域粗粒推移質(zhì)泥沙基本上阻滯在回水末端以上河床，進(jìn)入河口灣的流域來(lái)沙主要是細(xì)粒的懸 浮泥沙，因此早期形成的現(xiàn)代珠江三角洲以發(fā)育泥質(zhì)潮坪和潮成三角洲為特色，但沉積過(guò)程緩慢， 秦漢以前平均每年前

16、展速度僅數(shù)米。珠江三角洲的潮成三角洲平原的主要分布區(qū)域包括西起西樵山 至九江的平原地帶，向東經(jīng)龍江、沙滘、平州、陳村到廣州的河南島周?chē)?，再東至麻涌、漳澎以東 和中堂以南的東江三角洲，潭江水口以下的沿江平原也屬之。地形特點(diǎn)是平原上的網(wǎng)絡(luò)一一潮道（所 謂“滘”或“瀝”）密布且蜿蜒或彎曲。這種潮道不同于一般的蜿蜒河道：潮道上端可獨(dú)自成源而與主干 河流不發(fā)生任何聯(lián)系，形成動(dòng)力不是徑流而是潮流，蜿蜒或彎曲的外形是潮波變形作用與潮道沉積 作用為了保持某種平衡而相互調(diào)整的結(jié)果。沉積厚度一般35m，厚者810m，以粘土沉積物為主，含 咸水或半咸水生物化石，三角洲前緣相沉積夾含薄層粉砂，三角洲平原相沉積含腐植物

17、（有的為紅 樹(shù)林殘?bào)w），最頂部為泛濫沉積的粉砂壤土，所以總的來(lái)看，垂向沉積層序仍略顯下細(xì)上粗的特點(diǎn)。 但現(xiàn)在已知，潮汐河口灣和潮成三角洲形成時(shí)期，當(dāng)時(shí)的北江河口灣曾發(fā)育規(guī)模較大的沙坎沉積體， 砂體由中粗砂及細(xì)砂組成，厚48m 8。（2） 潮汐通道型：珠江受水盆地未被現(xiàn)代流域來(lái)沙覆蓋前，即已遭受潮流（或波浪）作用的 改造。珠江口外島丘眾多，島間海峽的存在集中了流束，峽口地段往往潮流作用很強(qiáng)，峽口與其內(nèi)、 外側(cè)寬闊的海域構(gòu)成了明顯的潮汐通道結(jié)構(gòu)，潮流沖蝕狹窄通道形成深槽，被侵蝕的物質(zhì)常常是中、 早全新統(tǒng)或晚更新統(tǒng)的細(xì)砂、中粗砂或礫砂等粗粒沉積物，這些物質(zhì)被漲、落潮流搬運(yùn)在峽口內(nèi)、 外海域堆積，形成

18、由放射狀沙脊組成的“漲潮三角洲”砂體和“落潮三角洲”砂體，這些砂體奠定了該地 區(qū)現(xiàn)代三角洲沉積的基礎(chǔ)，現(xiàn)代流域來(lái)沙一一粉砂和粘土等細(xì)粒泥沙，只是進(jìn)一步起疊加覆蓋的作 用10 。因此現(xiàn)代珠江三角洲存在一種獨(dú)特的沉積類(lèi)型：潮汐通道沉積體系。潮汐通道沉積模式 的特征是：砂體以峽口為中心呈輻聚或輻散狀分布，三角洲前緣相砂體較厚，物質(zhì)組成以分選差到 中等的細(xì)砂、中粗砂和礫砂等粗粒沉積物為特點(diǎn)。（3）河流型：現(xiàn)代珠江三角洲在秦漢以后向海推進(jìn)發(fā)展加快，這是河流動(dòng)力下移、海洋動(dòng)力退 卻以及較多的流域下泄泥沙（包括以細(xì)砂為主的底沙）在河口沉積的結(jié)果。此后，三角洲的發(fā)展主 要受河流作用控制，西、北江河口三角洲呈朵

19、狀體向海推進(jìn)，三角洲沉積組成亦具明顯的海退式三 層結(jié)構(gòu)。如順德桂州附近的 21井的三角洲沉積物，底層為溺谷灣相沉積，中層為河口沙壩相沉積， 頂層為泥坪及泛濫平原沉積；現(xiàn)代西江口磨刀門(mén)燈籠沙的三角洲三層結(jié)構(gòu)尤為明顯，表明這里三角 洲沉積的發(fā)展經(jīng)歷了前三角洲性質(zhì)的粘土質(zhì)基底三角洲發(fā)育，三角洲前緣相的水下沙壩（攔門(mén)沙） 的孕育、成長(zhǎng)和衰亡以及淤泥質(zhì)三角洲平原的建設(shè)等三個(gè)階段和過(guò)程11。河流型三角洲沉積的 砂體以粉砂和細(xì)砂為主并夾含粘土，細(xì)砂往往集中在砂體的上部，分選較好，砂體平行河流分布，有的砂體由決口扇沉積構(gòu)成。（4）河流一波浪型：西江磨刀門(mén)口在珠江八大分流河口中最先伸至南海陸架北緣，面臨開(kāi)闊 的

20、外海，受到波浪動(dòng)力的重要作用，三角洲沉積具有河流一波浪型的特點(diǎn)。波浪作用的意義在于， 分選和重新分配河流提供的泥沙，塑造它們使之具有波成海岸性質(zhì)。具體說(shuō)，河流作用及其攜帶的 泥沙在河口沉積，促使三角洲沉積擴(kuò)大和不斷向海推進(jìn)發(fā)展，而波浪的改造修飾作用，則使河口沙 壩（攔門(mén)沙）及三角洲平原的泥沙重新分配：一方面，沿岸輸沙活動(dòng)便沙壩形體朝垂直于河流的方 向拉長(zhǎng)；另一方面則是破浪帶內(nèi)的泥沙被激浪向陸搬運(yùn)形成灘脊，若干灘脊與其相間的粉砂粘土質(zhì) 低地形成灘脊平原，因此總的來(lái)講河流一波浪型三角洲沉積具有河流型三角洲沉積的結(jié)構(gòu)。但三角 洲前緣相沙壩體橫向變形，砂體走向與河流垂直或斜交，砂體上部和平原的沉積在波

21、浪動(dòng)力影響下 相對(duì)粗化和凈化，多為分選優(yōu)良的極細(xì)砂（牛皮沙），三角洲平原相沉積物由灘脊砂、砂丘砂和壩 后粘土沉積構(gòu)成。4結(jié)論珠江三角洲沉積是晚更新世中、晚期以來(lái)，我國(guó)沿海普遍存在的兩次較大幅度的海面升降變化 在地層上的記綠和反映，它們共由下、中、上三組碎屑沉積物構(gòu)成，下、中兩組物質(zhì)分別是距今 3900022000年和距今190006000年兩次海侵過(guò)程中溯源淤積發(fā)展的沉積，上組物質(zhì)是近6000年來(lái)海 面基本穩(wěn)定時(shí)向海淤積發(fā)展的現(xiàn)代三角洲沉積，各組沉積之間呈不整合或假整合關(guān)系接觸，因此沉 積類(lèi)型主要有進(jìn)侵型溯源沉積和海退型前展沉積兩種，后者又可細(xì)分為潮汐型、潮汐通道型、河流 型和河流一波浪型等。不同類(lèi)型的沉積，沉積組成、結(jié)構(gòu)和模式不同或不盡相同。參考文獻(xiàn)：黃鎮(zhèn)國(guó)，李平日，張仲英等.1982.珠江三角洲形成發(fā)育演變.廣州：科學(xué)普及出版社.1278. 李春初,楊干然，1981