浅海的沉积作用

(一)浅海环境

浅海位于大陆架之上，是低潮线以下至200m水深的海区。在此范围内的沉积称为浅海沉积，又称大陆架沉积。

各地浅海带的宽度不等，从几千米至上千千米，位于被动大陆边缘者宽，如北冰洋的欧亚沿岸、北美的白令海等，浅海带宽达千余千米。位于活动大陆边缘者窄，如太平洋东岸的中南美洲浅海带极窄，甚至缺失。我国东部诸海浅海岸宽度由100km至500km不等。

浅海带阳光充足，海水温暖，常有海流作用，波浪有时可波及海底，因此水体较动荡，具有良好的通气条件及稳定的盐度，加之离陆地较近，接纳着由陆地带来的大量物质，富含营养，故海洋生物极为丰富，90%以上的海洋生物在浅海中大量繁殖。浅海是海洋生物的乐园。

(二)浅海的沉积特征

浅海区是海洋沉积作用最主要的沉积场所，它接纳由陆地带来的大量碎屑和溶解物质，常形成巨厚的各类型沉积物，绝大多数沉积岩属于浅海沉积形成的。按其沉积方式分为机械沉积、化学沉积和生物沉积三种类型。

1.浅海机械沉积特征

浅海机械沉积的碎屑物质主要来源于陆地，部分来自海蚀作用产物；沉积物颗粒比滨海为细，砾石极少见。由近岸到浅海深处，沉积物由粗到细：粗砂—中砂—细砂—粉砂(粉砂质粘土)；沉积物具有极好的水平层理，常含有较完整的动物遗体、贝壳等。

2.浅海化学沉积特征

浅海化学沉积物是来自海水溶蚀和河流、地下水从陆地上溶运来的溶解物质和胶体物质，化学成分主要有：NaCl、KCl、MgCl2、CaSO4、MgSO4、CaCO3、MgCO3、FeCO3、Al2O3、MnO2及SiO2等。这些物质按一定的顺序和分异作用在不同的环境下沉积下来，形成化学沉积物。

图8-9 海洋化学沉积和分异作用

浅海常见的化学沉积物，按其溶解度由小到大，顺序是：Fe→Al→Mn→SiO2→P2O5→CaCO3→NaCl→MnO2，前几种是胶体，后几种为真溶液。呈胶体状态的铁、铝、锰以氧化物或氢氧化物首先沉积下来(图8-9)，有的可形成鲕状、豆状和肾状结构。我国华北诸省就有这种类型的铝土矿和赤铁矿，工业价值很大。接着是低价铁的硅酸盐和铁的碳酸盐沉积，形成海绿石与菱铁矿。然后是碳酸盐类沉积，形成分布广泛的石灰岩和白云岩。溶解度最大的碱金属硫酸盐和卤盐，只有在潟湖中才能沉积。

3.浅海生物沉积特征

浅海生物大量死亡后，其骨骼或外壳在原地或被波浪等搬运到适当环境沉积下来，形成由生物遗骸组成的沉积物，经成岩作用形成生物沉积岩。如贝壳灰岩、珊瑚礁灰岩、有孔虫灰岩及硅藻岩等。

珊瑚是浅海固着底栖生物，珊瑚礁是由群体生活的珊瑚动物形成的。群体珊瑚的生活条件要求较高。一般在水深＜50m、氧和阳光充足、水温在20℃左右、水质清洁不含泥砂、含盐度正常的环境中生活。其躯体呈树枝状，由许多CaCO3小管构成，珊瑚虫就生活于管中。珊瑚不断繁殖、长大，形成巨大的珊瑚礁，构成海中岛屿，如我国的南沙、西沙群岛等。

浅海中有大量的生物，特别是微生物。它们死亡后埋藏在泥沙中，在缺氧的环境下，受到一定的温度、压力和细菌的分解作用，有机质就转化成石油、天然气。我国大陆架海域辽阔，蕴藏着丰富的石油和天然气资源。

你好，浅海沉积是水深大致为20～200米范围内的海底沉积，主要分布在大陆架区，也称陆架沉积。浅海沉积物主要来自大陆，但在一些低纬度海区和外陆架，也可见到自生的碳酸盐沉积和生物沉积。浅海指正常浪基面（附近）以下至水深200m的较平坦的广阔浅水海域（陆棚范围），平均坡度一般只有几分，不超过4度。浅海的水动力包括波浪、洋流（离岸流）、潮汐流及密度流（风暴碎屑流）等。 水深大致为20～200米范围内的海底沉积,主要分布在区，也称陆架沉积。浅海沉积物主要来自大陆，但在一些低纬度海区和外陆架，也可见到自生的碳酸盐沉积和生物沉积。

　类型　浅海沉积物主要由陆源碎屑组成，根据粒径大小及级配状况可划分为砾石、砂、粉砂、泥或粘土等主要类型。美籍加拿大海洋地质学家K.O.埃默里按成因将浅海沉积物划分为以下5种类型：

① 陆源沉积物。大陆岩石风化和侵蚀的产物，被河流、风、冰川等搬运。入海的沉积物，如砾石、砂、粉砂等。

② 残留沉积物。较早时期形成而残留于现今海底的沉积物，其形成与冰后期的海侵有关。残留沉积所显示的早期沉积环境（如滨岸、陆上环境）与目前所处的浅海环境截然不同。

③ 自生成因的沉积物。从海水中沉淀，通过化学作用而形成的沉积物，如海绿石、磷酸盐等。

④ 生物成因的沉积物。主要来源于生物体，大部分由钙质物质组成。

⑤ 残余沉积物。指下伏岩层遭受风化而就地形成的沉积物。

埃默里认为,现代陆架面积的70％,被残留沉积物所覆盖。有的学者则对残留沉积物的概念提出了修正，将受到改造过的残留沉积物，另称为变余沉积物。

分布　物质来源状况和搬运方式对陆架沉积物的分布有重要影响。在陆源物质十分丰富的开阔陆架上，主要为粉砂质泥。由于受海流，特别是沿岸流的影响，陆源物质的强沉积区多半局限在一定范围内（如离岸几十海里的范围内）。如果陆架狭窄，整个陆架区往往被现代陆源物质所覆盖。若陆架宽阔，现代陆源物质尚不足以覆盖整个陆架区，则残留沉积物可直接出露于海底。

砂质沉积是浅海陆架上最常见的沉积类型，主要分布在平坦而开阔的陆架上和海底浅滩、海湾入口处及其外侧附近。

泥质沉积主要来源于河流的悬移质，多分布在大河口外面、半封闭海湾内、开阔陆架的低凹部分及有大河注入的内陆架上。

砾石沉积主要见于海峡内、岩石岬角外面以及基岩裸露的海底附近。

碳酸盐沉积主要分布在陆源沉积速率较低和纬度较低的陆架上，如美国东南岸外、澳大利亚西北海区等。有少量碳酸盐以“藻脊”形式出现在陆架边缘，是由各种藻类及有孔虫等生物遗体组成。

浅海沉积物的分布常受区域性特点与纬度分带的影响。如图[现代浅海沉积物主要类型的理想分布图]所示，陆源砂和粉砂广布于中纬度海域，在低纬度海域往往被钙质生物沉积所代替，冰川搬运的物质主要出现在两极地区。自高纬度海域至低纬度海域，随着化学风化的增强，沉积物中长石的含量减少，石英的含量增多。自生成因的沉积物多出现在上升流地带的陆架外缘（主要在大洋东缘）。

影响因素　影响浅海沉积物形成和分布的因素十分复杂。主要有:①水动力条件,主要是波浪和水体的流动，是沉积物搬运的重要营力。②物质来源状况，陆源物质可通过河流、冰川、海岸侵蚀等途径输入浅海区。③生物作用，生物骨骼与遗壳参与沉积物的组成；生物体对沉积物的扰动，形成一些特殊的结构与构造。④化学作用，特别是在海水与淡水的混合区，对细粒物质的沉积起主导作用，而在一些低纬度海域，可与生物作用一起形成碳酸盐等沉积。⑤陆架的轮廓、宽度与海底地形要素。⑥海平面变动过程。⑦气候的影响，可形成沉积物的纬度分带（见）。

中国海域的浅海沉积　濒临中国大陆的各海域具有广阔的浅海陆架区。上述陆架沉积的各种成因类型在中国陆架海均有所反映根据沉积物的大尺度分布状况,并考虑到古地理变迁，可把中国陆架沉积划分为两个形成时期和成因各不相同的类型：①由河流搬运入海的现代细粒碎屑物质；②残留沉积。在东海陆架，由长江等河流搬运入海的细粒物质主要分布在内陆架区，大致以水深50～60米等深浅为界，其外直到陆架边缘为广布的残留沉积。这两种沉积类型构成了东海陆架沉积的基本格局，这种状况可一直延伸到南海陆架，只是这两类沉积的分布面积比例随着陆架宽度的变化而有所差异。有时，在这两类沉积之间存在它们的过渡类型。

浅海的沉积作用

浅海是海岸以外较平坦的浅水海域，其水深自低潮线以下至水深200m之间。许多地区的大陆架水深在200m以内，地势开阔平坦，所以浅海大致与大陆架相当。浅海距大陆较近、各种生物极其繁盛，是海洋中的最主要沉积区，无论沉积物数量及沉积作用的类型都比海洋中的其它环境分区要丰富得多，古代海相沉积岩中绝大部分也为浅海沉积。

1.浅海的碎屑沉积

浅海中90%以上的碎屑物来源于大陆。当不同粒级碎屑进入浅海时，海水的运动使颗粒下沉速度减慢，一些较细的颗粒处于悬浮状态，海流将这些悬浮物搬运到离岸较远的地区；较粗的颗粒沉积在近岸地区。因此从近岸到远岸，依次排列着砾石、粗砂、细砂、粉砂和粘土等。浅海带沉积物的特点是：近岸带颗粒粗以砂砾质为主，具交错层理和不对称波痕，含大量生物化石，有良好的磨圆度和分选性，成分较单一；远岸带粒度细，以粉砂和泥质为主，具水平层理，波痕不发育，有时有对称波痕，分选好但磨圆度不高，成分较复杂。

2.浅海的化学沉积

浅海是化学沉积的有利地区，形成了众多的化学沉积物，其中许多是重要的矿产。地质历史时期曾发育过大量浅海化学沉积，现代浅海化学沉积主要发生在中、低纬地区。浅海的化学沉积物主要有碳酸盐、硅质、铝、铁、锰氧化物和氢氧化物、胶磷石和海绿石等。

碳酸盐沉积在浅海化学沉积物中，碳酸盐类所占比重最大，主要为灰岩和白云岩。碳酸盐沉积的原因是温度升高或压力降低，这样引起海水中CO2含量减少，重碳酸钙过饱和形成CaCO3沉淀。在海水动荡的条件下，碳酸钙以一定的质点（如岩屑）为核心呈同心圆状生长，形成鲕粒状沉积物，成岩后形成鲕状灰岩。已固结或弱固结的碳酸钙被波浪冲碎并搓成扁长形团块，胶结成岩后，形成竹叶状灰岩。

硅质沉积　海水中的硅质一部分来自大陆，它们以溶解硅（H3SiO4-）和悬浮硅两种形式搬运；另一部分硅质来源于海底火山作用、海水的溶解作用及生物活动。当硅胶进入海洋后，在温度较低、偏碱性的环境中，逐步凝聚而沉积下来，形成蛋白石，进一步脱水形成燧石。燧石常呈结核状、透镜状或条带状产出，颜色多样。

铝、铁、锰及海绿石沉积　海水中的铝、铁、锰等主要来自大陆。湿热气候区强烈的化学风化作用，使Al、Fe、Mn以胶体状态随河流迁入海中，在近岸地带遇电解质而凝聚沉积，在近岸区，因海水动荡，易形成鲕状结构或豆状、肾状结构。海成铝土矿是由铝的氢氧化物组成，铁质沉积物主要为赤铁矿和褐铁矿，而锰质沉积物则以水锰矿、硬锰矿的形式出现。海绿石是一种绿色粘土矿物，是由海水中硅、铝、铁的胶体吸附钾离子而成。

磷质沉积　磷主要以HPO42-的形式存在于海水中，表层海水含磷量低，难以沉积。海洋的下层由于有机物体的分解富含磷质，当富含磷质的海水随上升洋流到达浅海区后，因压力减小，温度升高，CO2的含量降低，磷质发生沉积，形成胶磷石[Ca3（PO4）2]。胶磷石和其它沉积物共同组成磷灰岩。当含磷量较高时形成磷矿床。

3.浅海的生物沉积

介壳石灰岩和生物碎屑岩 浅海带生活着大量底栖生物，当它们死亡后，生物的壳体与灰泥混杂沉积，可形成介壳石灰岩；生物壳体或骨骼的碎片可以与其它沉积物混杂形成生物碎屑岩。

生物礁　生物礁是指在海底原地增殖、营群体生活的生物，如珊瑚、苔藓虫和层孔虫等的骨骼、外壳以及某些沉积物在海底形成的隆起状堆积体。珊瑚礁在浅海沉积中有特殊意义，珊瑚虫对生活环境有较严格的选择，只能生活在20℃左右的海水中，并且要求水质清澈、盐度正常，水深不超过20m，水流通畅而不激烈动荡。在这种环璋中，珊瑚虫不断繁生，其骨骼逐渐堆积成礁。如果珊瑚环绕岛的岸边生长，形成岸礁；如果珊瑚礁平行海岸分布，与岸间有一个较宽的水道，则成为堡礁；珊瑚围绕海底隆起的边缘生长则形成环状的礁体，称为环礁。

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