三角洲的形成和发育
2020-01-20 · 技术研发知识服务融合发展。
影响三角洲形成和发育的因素主要有以下几种:①河流的流速、泄水量、搬运泥砂量;②注水和蓄水体的相对密度的大小;③沉积介质作用类型(河流、波浪、潮汐、海流)和强度;④沉积盆地的构造性质,其中包括沉积盆地的稳定性、沉降速度和海水进退等。
三角洲主要是由河流搬运来的泥砂在河口附近堆积而成的,但海水的波浪或潮汐等作用可以使它们遭受冲刷、改造,并使其重新分布。如果河流比较大,搬运来的泥砂多,而海水作用弱,则三角洲迅速发育,并不断向海方向推进生长;但如果河流小,搬运来的泥砂少,而海水作用又强,则三角洲发育缓慢,甚至不发育三角洲,而是以河口湾环境出现。三角洲是河流和海水相互作用的结果。例如,美国密西西比河三角洲,由于该河流源远流长,而且携带来的泥砂量大,再加上墨西哥湾的波浪和潮汐作用较弱,致使密西西比河三角洲向墨西哥湾延伸达48km,成为世界上罕见的三角洲。
三角洲的形成发育过程实质上是分支流河道不断分叉和向海方向不断推进的过程(图7-4)。在河流入海的河口附近,由于海底坡度减缓,水流分散,流速突然降低,大量底负载物质便堆积下来,形成河口沙坝。
图7-4 分支流的分叉和河口沙坝的形成
(据R.J.Russell,1967;转引自何镜宇和孟祥化,1987)
由于河口沙坝的堆积阻截,水流受到阻挡,当能量累积到一定程度时,水流势必向两侧方向冲刷,形成分支流,并在其外侧形成新的水下天然堤。
分支流河道再向前发展,又会在两个分支流河道口出现两个新分支流河口沙坝,而将分支流河道再度分流,形成次一级分支流河道,并向外扩展。由于这一过程不断重复发展,三角洲就不断地向海方向推进,其结果便形成了分支流发育的三角洲平原(图7-5)。
三角洲在横向上扩展的另一个原因是由于决口扇的形成。分支流河道两边的天然堤,其高度、宽度及稳定性向下游方向逐渐减小。因此,三角洲平原分支流河道的天然堤较不发育,易被洪水冲破而形成决口,泥砂便从决口冲出,形成决口扇,使三角洲平原的陆地面积在横向上不断扩大。但是,三角洲分支流体系向海方向推进不会无限制地发展下去。当分支流过分扩展时,最终会造成河流改道,从而流入坡度较陡的河道,或者由于决口而使主河流改道,致使原来的三角洲废弃。当海水入侵时,其上部沉积物受到海水作用的改造,开始了三角洲的破坏时期。与此同时,一个新的三角洲便在其附近又开始生长。有时一个三角洲尚未结束,而另一个三角洲已经开始形成。经过一段时间以后,主河道也可以回到原来三角洲废弃的地区,再度产生新的三角洲。总之,上述现象可以多次重复出现,致使各个三角洲之间彼此交错、相互重叠,形成了复杂的三角洲体系。如美国密西西比三角洲体系是由7个三角洲叶状体相互交错叠置而成的(图7-6)。
图7-5 三角洲形成和亚环境分布模式图
(据R.Wicander&J.S.Monroe,1998)
图7-6 密西西比河三角洲体系,由七个三角洲叶状体组成
(据F.J.Pettijohn,1972;转引自孙永传和李蕙生,1986)