三角洲环境沉积动力学

在河流入湖的河口处，流速降低时，水流携带的沉积物便在河口处堆积下来，形成平面上呈三角形或舌状，剖面上呈透镜体的碎屑堆积体。因其平原为尖顶指向陆地的三角形或扇形，故名为三角洲。国内外已有大量文献讨论三角洲沉积作用，研究最为充分的是密西西比河三角洲、尼日尔三角洲等。一般认为，海相三角洲的沉积学原理也适用于湖成三角洲的成因分析。

三角洲区的水流形式比较复杂，大致是由河口向湖泊的方向有一股扩张的水下喷流（underwater jet），同时其下方有回流（图6-5）。

图6-5 一个小型三角洲上的水流形式

从沉积环境和水动力学的角度出发，一个三角洲沉积体进一步分为三角洲平原（包括分流河道、分流间湖泊、沼泽等）、三角洲前缘（包括水下分流河道、河口砂坝、远砂坝等）以及前三角洲。当三角洲向盆内方向生长时，上述的三个沉积亚环境的沉积物依次重叠，形成一个完整的向上变粗的进积式三角洲沉积层序（图6-6）。

图6-6 湖成三角洲垂向沉积层序

1.水平纹层和均匀层理段

本段主要由富含有机质的泥岩和粉砂质泥岩组成，以发育水平纹理和均匀纹理为特征。生物扰动相当强烈，发育斑状构造和多种生物扰动构造。有时夹有大洪水带来的沉积物，具有递变层理的粉砂岩薄层。

2.透镜状、波状和脉状层理段

组成这个段的沉积物主要是互层状的泥岩和粉砂岩。而且，砂质组分由下到上逐渐增多，依次出现透镜状、波状和脉状层理。共生的沉积构造有水平纹层、小型交错层理以及潜穴等生物扰动构造。

3.交错层理段

基本由较纯净的砂岩和粉砂岩组成，以发育各种交错层理为特征。其中主要是板状和楔状交错层理，也有槽状和波状交错层理。水流波痕层理和浪成波痕层理都存在。交错层规模从下到上由小变大。此外，常见气泡空洞、滑塌构造、重力断层等；有时在层面上还可见到保存良好的水流波痕和浪成波痕。

4.水平纹层和透镜状层理段

本段的沉积物主要是泥岩和泥质粉砂岩。层理类型以水平纹理和透镜状层理为主。生物扰动构造发育，可见螺化石。

5.单向水流波痕段

组成本段的砂岩以发育水流波痕层理为特征，槽状、楔状和板状类型交错层理均存在，而且规模从下到上由大变小。共生的沉积构造有波状层理、透镜状层理、平行层理以及冲刷充填构造等。

6.均匀层理和水平层理段

该段以互层状的泥岩和粉砂岩夹炭质泥岩和煤层为主，以发育均匀层理和水平纹层为特征。此外，可见砂泥水平互层层理、波状层理、透镜状层理；钙质结核和铁质结核、植物根迹相当丰富。

在上述序列中，第1段属于前三角洲沉积。这个亚环境离河口最远，基本处于浪基面以下，水动力较弱，故沉积物以细粒悬浮物质为主，并且发育了反映这种水动力条件弱的水平纹理和均匀层理。河流带来的丰富有机质和营养物质有利于生物在这里大量繁殖，产生了生物遗迹和生物扰动构造。

第2段、第3段和第4段代表三角洲前缘沉积，分别属于远端砂坝、河口砂坝、分流河道和分流间湾环境沉积。由于三角洲向陆地方向水体变浅，水动力逐渐增强且不稳定，所以粗粒和细粒沉积物交替沉积，形成了第2段的复合层理类型。在河口地区，由于水面相对于河道来说变宽了，水流速度急剧下降，河流搬运而来的大量砂质沉积物就在这里堆积成河口砂坝。经水流和波浪的联合作用，使砂质沉积物中发育了各种砂波迁移而形成的交错层理。另一方面，河口砂坝向前生长或迁移也可产生具有切线形或“S”形前积层的大型板状或楔状交错层理。聚砂斜坡因过陡而发生滑塌形成滑塌构造。有时，河口砂坝和远砂坝经过波浪改造，可形成分布广泛的席状砂沉积，其沉积构造仍以各种小型交错层理为主。

第5段和第6段为三角洲平原沉积，分流河道为河流分汊而形成的河道，为河水进行搬运沉积的主要场所，水动力强，主要由单向水流形成的各种交错层理砂岩为主，而在分流河道间，主要为越岸洪水在较平静的条件下逐渐沉积其悬浮负载而形成的分流间沼泽化湖泊。