进积-加积混合因素控制的三角洲沉积层序的演化过程:挪威近海南Halten Terrace侏罗系Tofte和Ile地层

摘要

在沉积相分析的基础上,通过对三维沉积模型的动态分析,可以实现对古代三角洲沉积层序的水动力条件、形态学特征及演化进程的恢复与研究.我们运用这样的研究思路对挪威中部沿岸Halten Terrace中-下侏罗统的碎屑三角洲层序进行了分析:在岩心样品沉积相分析的基础上,将该三角洲层序划分为3个成因相关的次级层序,累计厚度为100-300 m,时间跨度约12.5 Myr,共计8个沉积相组合,记录了2个初始进积相和1个末期加积相.其中,三角洲进积相层序(Ⅰ和Ⅱ)表现为粒度向上变粗的沉积学特征,包含前三角洲和滨岸相泥岩(FA1)、三角洲前缘和河口坝砂体(FA2)、发育侵蚀基底的河流相(FA3)和受海洋作用影响的河道充填沉积(FA4).两个三角洲进积相形成的主要控制因素不同,分别为河控三角洲和浪控三角洲,后者也受到潮汐作用的影响.三角洲加积相(Ⅲ)包括分流河道充填相(FA3和FA4)、潮道充填相(FA5)、潮间-潮下细粒砂泥互层沉积(FA6)和煤系沉积(FA7).相比较而言,三角洲加积相具有更复杂的沉积相组合特征,沉积环境更加多样,包括:(1)潮汐和河流共同控制下形成的三角洲,亦受到一定程度的波浪作用的影响;(2)不发育三角洲的滨岸沉积(潮道、潮坪和沼泽);(3)临滨沉积(FA8).该三角洲沉积层序由进积至加积的演化进程整体表现为沉积物颗粒粒径向上变细的沉积学特征,河流影响程度逐渐减弱而潮汐影响程度逐渐增大.这一演化归因于裂陷盆地构造运动导致的可容空间生长速率相对于沉积物供应速率的增加.此外,在三角洲进积过程中,还存在内因使得海岸平原的沉积物负载量增大,最终导致沉积体系内部发生缓慢退后,这个变化被随后的加积层序所证实——粗砂岩沉积在邻域,而更细粒的沉积物可以达到海岸线,并在沿岸地区遭受了潮汐作用和波浪作用的次生改造.