珠江三角洲的沉积发展与沉积类型

1、珠江三角洲的沉积发展与沉积类型（一九八八年全国河口三角洲问题学术讨论会论文.载于：李春初等,2004,中国南方河口过程与演变 规律,第七章第五节.北京：科学出版社,234239.）珠江三角洲的沉积组成、性质及其形成过程，至今未有一致的认识，但是随着研究工作的不断深入 和大量测年数据1和其他资料的积累，情况已愈趋明朗。1沉积组成与结构珠江三角洲区域的松散沉积物平均厚2030m，共由下、中、上三组碎屑沉积物构成；下、中两 组为海侵时的溯源沉积，上组为海面基本稳定时向海淤积发展的现代三角洲沉积；各组沉积之间呈 不整合关系接触。下组沉积（I）是一套自下而上从粗变细，即由砂砾一砂一粉砂质粘土变化的连续沉

2、积，它们 直接覆于基岩风化般之上，形成时间距今3900022000 （个别至20000 ）年之间。其底部和中部的砂 砾层和砂层为陆相河流冲积物，上层粉砂质粘土部分为陆相，部分为海相（或河口湾相），海相层 埋藏深度一般为-15-23m，其中含较丰富的海相（咸水环境）动物化石。但分布仅限于顺德以南的 平原区。本组上部的沉积面有风化及切割现象，如其上发育过深切古河谷，顶部粘土呈“花斑状”， 表明本组沉积形成后曾出露地表和遭受过河流切割破坏。中组沉积（II）是又一套自下而上从粗变细的碎屑沉积：下层为含砾中粗砂，上层是粘土或粉 砂，不整合覆于第I组沉积之上。沉积物年龄为距今190006000年。其下层的

3、中粗砂亦为陆相河流 冲积物性质；上层粘土有的为海相层。海相层含丰富海相动物化石，分布区域较下组（第I组）海相 层略广，但也主要限于东莞县太平一沙田一中堂一黄埔一广州一石湾一小塘一金利一古劳一新会一双 水一线以南的平原区。上组沉积（III）为粘土、粉砂质粘土、粉砂和细砂，一些地区含分选差或中等的中粗砂砂体。 这就是近6000年来形成的现代河口三角洲沉积体系。分布于中堂一黄埔一广州一小塘一杏坛一古劳一 新会以南的平原区，厚315m，一般自北向南厚度加大，少数地段厚度可达2030m。顺德以南区域沉 积层出现下细上粗的韵律变化，万顷沙和灯笼沙等地具典型的海退式三角洲三层沉积结构。本组沉 积与下覆地层呈

4、不整合或假整合关系接触。2 沉积形成过程上述三组沉积是晚更新世中、晚期以来，我国沿海普遍存在的两次较大幅度的海面升降变化在 地层上的反映和记绿。2.1晚更新世中、晚期（Q23Q33 ）进侵型溯源沉积（下组）形成阶段距今4万年以前的晚更新世中期，我国东部沿海为海退低海面时期，其时海面位置在东海至少在 -70m以下，福建沿海低于-50m，南海北部沿海较今低130m或略小于这个数值。但距今4000025000 （或22000 ）年，我国沿海地区普遍发生海侵。海侵时，河口区的淤积作用主要发生在回水区以及受 回水影响使河流比降减小的河流谷地中。回水区沉积物较细，咸水进侵地段则发育海相层，回水末 端及其以

5、上比降变小的河流谷地的沉积物较粗，属河流冲积物性质。随着海侵发展，这种沉积作用 以溯源堆积方式向上游扩展，由此形成的沉积体系，在纵向分布上自陆向海粒度逐渐由粗变细，在 垂向层序上，为自下而上由粗变细和由陆相逐渐过渡到海相（或河口湾相）。珠江三角洲地区晚第 四系沉积底部的一套沉积层，即下组（I）沉积，正是具有这样的组成结构特点，其沉积年龄又正好 在3900022000 （个别20000）aB.P.，表明它们是晚更新世中、晚期海侵时形成。这是一套完整的、 不宜分割的进侵型溯源沉积体系：上层的海相粘土沉积固然是咸水直接进侵造成，中、下层粗粒河 流相沉积亦是海侵影响的产物。2.2晚更新世末期（Q33）

6、海退低海面时的切割破坏阶段晚更新世中、晚期海侵结束后曾发生海退，大约在1900017000a B.P.海面位置最低。一般认为 较今低130m或更低一些。低海面时期因基面下降影响，河谷地带（特别是松散沉积物构成的河谷平 原）发生迅速的向源侵蚀作用，前期形成的沉积平原，遭受切割成为阶地，原先在还原环境或埋藏 条件下堆积的沉积物，这时大量出露地表或地下水位大幅度降低。因而受到风化作用的影响，原属 还原环境的碱性粘土沉积，这时转化为中酸性氧化环境，在原有母质的基础上发育红、黄、白斑纹， 形成“花斑粘土”。低海面时期，前期沉积平原遭受切割破坏的现象是很普遍的。不仅西、北、东江 等大河流谷地平原是这样，今

7、三角洲周围各小河谷地平原以及黄杨山、五桂山等山地丘陵的山麓洪 积一冲积平原亦如此。2.3晚更新世末期至全新世中期（Q33Q24 ）进侵型溯源沉积（中组）形成阶段晚更新世末期至全新世早期和中期，亦即170006000 a B.P.，全球再次发生大海侵。这次海侵 较前一次海侵范围更广，影响也更大。海侵时的沉积作用亦如前次海侵时一样，发育进侵型沉积体 系。这种沉积体系也是以溯源堆积方式形成发展的：最初为砂砾等粗粒泥沙加积充填海侵前的切割 谷地，进而淤积向上和向源扩大，掩及海侵前的堆积（阶地）平原，中粗砂、细砂和粘土等依次堆 积将下组（II）沉积埋覆。海侵大约在6000 a B.P.结束，其时之海岸滨

8、线位置大约在厚街一中堂一 广州（新滘）一澜石一杏坛一江门一沙富一线附近（但海水或咸水可超越此线沿河谷向里深入），此 线以南区域不仅沦为沧海，而且被淹原河口三角洲沉积物还在一定程度上受到海洋动力因素（波浪 或潮流）的破坏和改造。2.4全新世中、晚期（Q24Q34 ）现代三角洲沉积（上组）形成阶段近6000年内由于海面长期基本稳定，河口三角洲沉积作用由原来的溯源向陆淤积逐渐转变为向 海淤展。但现代三角洲发展的不同时期（或阶段）与不同区域，动力条件和沉积环境存在差异，淤 展速度和沉积特性亦不相同： 过渡转变时期以潮汐动力为主，其时河流动力还未大量向海发展， 流域来沙少，淤展缓慢，主要发育潮成平原；

9、不少峡口地段及其两侧海域构成潮汐通道的地形动 力结构，潮流冲蚀通道（即峡口）地段的晚第四系松散沉积物，由涨落潮流向峡口内外搬运和堆积， 形成潮汐通道沉积体系，这种沉积体系以呈放射状分布的潮成砂体（脊）为主要特点； 近两千年 来随着流域开发，河流入海泥沙增多，现代三角洲向海淤展加快，且主要由河流动力控制； 今三 角洲最前端的磨刀门口外地区已伸至南海陆架北缘，面临开阔的外海，三角洲沉积受到波浪动力的 改造。3沉积类型与模式由上所述，可知珠江三角洲的沉积发展是复杂、多样和不断变化的。总的来看，三角洲地区的 沉积主要由进侵型溯源沉积和海退型前展沉积两大基本类型构成，后者即现代三角洲沉积又可细分 为潮汐

10、型、潮汐通道型、河流型和河流一波浪型等。3.1进侵型溯源沉积这是海侵条件下河口三角洲沉积发展的主要形式。珠江三角洲距今39000 22000年和距今 190006000年形成的沉积物即属这种类型。3.1.1发展过程在海面不断上升和河口位置逐渐由大陆架向内陆退缩的过程中，一般缺少或无三角洲向前（海） 发展现象，但也不是海侵之海水一下子迅速淹至三角洲内部。在此过程中，河口位置是逐渐向陆后 退了，河口的高程也渐渐垂向提高，河口以内河床的比降则相应发生调整：这就是比降慢慢减小和 河流搬运能力不断降低使泥沙大量沉积。因此海面上升影响下的河口沉积作用主要是河口以内的回 水地区以及受回水影响的上游方向河床（

11、壅水区），因比降减小和河流搬运能力降低而发生的河流 冲积物的沉积，其沉积作用以溯源堆积方式逐渐向上游方向扩展。这是基面抬高情况下河口河段必 然出现的现象，其情景类似水库回水末端和淤积末端形成的“翘尾巴”现象。如图2所示2（中山 大学地理系河口研究组（李春初，杨干然），1977.珠江三角洲的形成发育和演变。），随着海面上升 由M1 -M2-M3，河口位置不断抬高并向陆退缩由R1-R2-R3，河口以内的回水区和受回水影响的地 区则不断向上游扩展即由R1 -P1-P2,回水影响河段的河床比降便不断减小由h1 -h2。在此过程中， 逐渐形成了P1R2R1的楔状堆积体以及后来的P1P2R3R2堆积体。这

12、是海面上升条件下形成的、与一 般由陆向海推进方式不同的另一种性质的三角洲发育和河口沉积过程。3.1.2动力环境进侵型河口三角洲的沉积作用主要发生在河口口门以内的河口段、近口段、远口段和靠近河口 区的河流段。其时口外海滨流域供沙的沉积作用应很微弱，因这里属河口三角洲的废弃破坏环境， 主要由波浪或潮流重新改造原河口三角洲物质并造成相应的沉积地貌体系，因此图2中R1-R2-R3 一 线实为一侵蚀面性质。所谓的回水区，就是河流入海口门或滨线以内咸水及潮水可以倒灌的区域， 即潮流上溯所及区域，包括咸水上溯的河口段和淡水回溯的近口段（洪季）与远口段（枯季）。回 水影响区即回水（倒流）末端以上的壅水河流段，

13、这里虽不直接受回水上溯作用，但受回水顶托影 响河流比降变小和搬运能力降低，特别是由于其下游逆向回水的倒灌，阻滞本段河床的推移质泥沙 （中粗砂及其以上的粗粒泥沙），使之不能顺利地再向下游搬运而在此河段内大量沉积下来。3.1.3沉积特点整个沉积体系以河流冲积物之陆相堆积为主，因属河谷充填沉积性质，砂体沿河谷走向分布； 但由于河口回水区受咸水进侵影响，回水区靠近口门的地段（河口湾）可具某些海相（或咸水环境） 沉积的特点，后者沉积物粒级较细，含海相生物化石。这一堆积体系的早期沉积物应比较粗大（为 砾砂）。以后随着河床比降减小和河流搬运能力降低，回水影响范围的后期沉积物变小变细（如粗 中砂，以至更细的细

14、砂和砂质粘土），而随着回水水位的提高和回水影响范围的向上游扩大，前期 沉积物 P1R2R1逐渐为后期沉积物P1P2R3R2掩埋，故整个沉积体系自下而上可见由粗变细的沉积韵 律。作者早在1977年就提出了上述看法。同济大学的研究3、4 表明，长江和滦河三角洲同样 存在这样的沉积发展过程及其沉积物。有关研究5发现内陆湖盆三角洲也有这种沉积过程存在 并称之为“水进型”沉积。近年来，地矿部第二海洋地质调查大队及海洋地质研究所6、7、8的研 究成果，进一步实证这种沉积类型在珠江三角洲存在。国外也在1977年提出了海侵条件下河口沉积 地层溯源堆积的概念，并在后来迅速发展成被称为地质学中的一次革命”9 的层

15、序地层学的理论。3.2 海退型前展沉积海退型前展沉积即全新世大规模海侵结束后，在近6000a来海面基本稳定的条件下，流域来沙向 海淤积发展形成的现代三角洲沉积。现代珠江三角洲沉积类型丰富，不同的类型，沉积模式亦不相 同。（1）潮汐型：大约在6000aB.P.全新世的海侵结束后，各江河河口大多为溺谷湾或河口湾性质， 海侵结束后的相当一段时期内，河流动力还未来得及大量向海扩展，河口区得以以潮汐动力占优势， 此时流域粗粒推移质泥沙基本上阻滞在回水末端以上河床，进入河口湾的流域来沙主要是细粒的悬 浮泥沙，因此早期形成的现代珠江三角洲以发育泥质潮坪和潮成三角洲为特色，但沉积过程缓慢， 秦汉以前平均每年前

16、展速度仅数米。珠江三角洲的潮成三角洲平原的主要分布区域包括西起西樵山 至九江的平原地带，向东经龙江、沙滘、平州、陈村到广州的河南岛周围，再东至麻涌、漳澎以东 和中堂以南的东江三角洲，潭江水口以下的沿江平原也属之。地形特点是平原上的网络一一潮道（所 谓“滘”或“沥”）密布且蜿蜒或弯曲。这种潮道不同于一般的蜿蜒河道：潮道上端可独自成源而与主干 河流不发生任何联系，形成动力不是径流而是潮流，蜿蜒或弯曲的外形是潮波变形作用与潮道沉积 作用为了保持某种平衡而相互调整的结果。沉积厚度一般35m，厚者810m，以粘土沉积物为主，含 咸水或半咸水生物化石，三角洲前缘相沉积夹含薄层粉砂，三角洲平原相沉积含腐植物

17、（有的为红 树林残体），最顶部为泛滥沉积的粉砂壤土，所以总的来看，垂向沉积层序仍略显下细上粗的特点。 但现在已知，潮汐河口湾和潮成三角洲形成时期，当时的北江河口湾曾发育规模较大的沙坎沉积体， 砂体由中粗砂及细砂组成，厚48m 8。（2） 潮汐通道型：珠江受水盆地未被现代流域来沙覆盖前，即已遭受潮流（或波浪）作用的 改造。珠江口外岛丘众多，岛间海峡的存在集中了流束，峡口地段往往潮流作用很强，峡口与其内、 外侧宽阔的海域构成了明显的潮汐通道结构，潮流冲蚀狭窄通道形成深槽，被侵蚀的物质常常是中、 早全新统或晚更新统的细砂、中粗砂或砾砂等粗粒沉积物，这些物质被涨、落潮流搬运在峡口内、 外海域堆积，形成

18、由放射状沙脊组成的“涨潮三角洲”砂体和“落潮三角洲”砂体，这些砂体奠定了该地 区现代三角洲沉积的基础，现代流域来沙一一粉砂和粘土等细粒泥沙，只是进一步起叠加覆盖的作 用10 。因此现代珠江三角洲存在一种独特的沉积类型：潮汐通道沉积体系。潮汐通道沉积模式 的特征是：砂体以峡口为中心呈辐聚或辐散状分布，三角洲前缘相砂体较厚，物质组成以分选差到 中等的细砂、中粗砂和砾砂等粗粒沉积物为特点。（3）河流型：现代珠江三角洲在秦汉以后向海推进发展加快，这是河流动力下移、海洋动力退 却以及较多的流域下泄泥沙（包括以细砂为主的底沙）在河口沉积的结果。此后，三角洲的发展主 要受河流作用控制，西、北江河口三角洲呈朵

19、状体向海推进，三角洲沉积组成亦具明显的海退式三 层结构。如顺德桂州附近的 21井的三角洲沉积物，底层为溺谷湾相沉积，中层为河口沙坝相沉积， 顶层为泥坪及泛滥平原沉积；现代西江口磨刀门灯笼沙的三角洲三层结构尤为明显，表明这里三角 洲沉积的发展经历了前三角洲性质的粘土质基底三角洲发育，三角洲前缘相的水下沙坝（拦门沙） 的孕育、成长和衰亡以及淤泥质三角洲平原的建设等三个阶段和过程11。河流型三角洲沉积的 砂体以粉砂和细砂为主并夹含粘土，细砂往往集中在砂体的上部，分选较好，砂体平行河流分布，有的砂体由决口扇沉积构成。（4）河流一波浪型：西江磨刀门口在珠江八大分流河口中最先伸至南海陆架北缘，面临开阔 的

20、外海，受到波浪动力的重要作用，三角洲沉积具有河流一波浪型的特点。波浪作用的意义在于， 分选和重新分配河流提供的泥沙，塑造它们使之具有波成海岸性质。具体说，河流作用及其携带的 泥沙在河口沉积，促使三角洲沉积扩大和不断向海推进发展，而波浪的改造修饰作用，则使河口沙 坝（拦门沙）及三角洲平原的泥沙重新分配：一方面，沿岸输沙活动便沙坝形体朝垂直于河流的方 向拉长；另一方面则是破浪带内的泥沙被激浪向陆搬运形成滩脊，若干滩脊与其相间的粉砂粘土质 低地形成滩脊平原，因此总的来讲河流一波浪型三角洲沉积具有河流型三角洲沉积的结构。但三角 洲前缘相沙坝体横向变形，砂体走向与河流垂直或斜交，砂体上部和平原的沉积在波

21、浪动力影响下 相对粗化和净化，多为分选优良的极细砂（牛皮沙），三角洲平原相沉积物由滩脊砂、砂丘砂和坝 后粘土沉积构成。4结论珠江三角洲沉积是晚更新世中、晚期以来，我国沿海普遍存在的两次较大幅度的海面升降变化 在地层上的记绿和反映，它们共由下、中、上三组碎屑沉积物构成，下、中两组物质分别是距今 3900022000年和距今190006000年两次海侵过程中溯源淤积发展的沉积，上组物质是近6000年来海 面基本稳定时向海淤积发展的现代三角洲沉积，各组沉积之间呈不整合或假整合关系接触，因此沉 积类型主要有进侵型溯源沉积和海退型前展沉积两种，后者又可细分为潮汐型、潮汐通道型、河流 型和河流一波浪型等。不同类型的沉积，沉积组成、结构和模式不同或不尽相同。参考文献：黄镇国，李平日，张仲英等.1982.珠江三角洲形成发育演变.广州：科学普及出版社.1278. 李春初,杨干然，1981