贛江三角洲的形成條件與沉積特征分析

尹紅杰++++碩良勛++++王晨晨

摘 要：本文通過查閱歷史資料，運用地層分析方法研究贛江三角洲形成的區(qū)域地質(zhì)背景，利用遙感方法分析鄱陽湖的湖盆特征，結合贛江與鄱陽湖的水文特征對贛江三角洲的形成條件進行了探究，將贛江三角洲分為三角洲平原亞相、三角洲前緣亞相與前三角洲沉積亞相，在此基礎上對贛江三角洲的沉積特征進行了分析和研究。

關鍵詞：贛江三角洲；鄱陽湖；沉積相；遙感

鄱陽湖是我國第二大湖泊和最大的淡水湖，位于江西省中北部，主要容納贛江、撫河等五條河流，年吞吐地面徑流量約為1500億m3。贛江是鄱陽湖最大的河流，年徑流量約為660億m3，攜帶大量泥沙進入鄱陽湖。鄱陽湖盆廣坡緩、水體較淺，湖水動力條件弱，進入湖泊的泥沙呈扇狀沉積于湖泊中，逐漸形成贛江三角洲。贛江三角洲作為鄱陽湖面積最大的三角洲，在贛江和鄱陽湖水體混合動力的影響下，經(jīng)常發(fā)生前進、后退等變化。這種不穩(wěn)定性對鄱陽湖的演化、湖區(qū)周圍人類生活生產(chǎn)活動產(chǎn)生重要影響。因此研究贛江三角洲的沉積特征和演化趨勢，不僅對研究鄱陽湖的演化具有重要意義，而且有利于合理安排人類的生產(chǎn)生活活動。

一、區(qū)域地質(zhì)背景

鄱陽湖位于典型的亞熱帶季風氣候區(qū)，氣候溫和濕潤，光照時間較長，雨量充沛。春季受來自海洋氣流的影響進入春雨期，六月中下旬進入梅雨期，陰雨延綿。夏季和秋季被副熱帶高壓控制，氣溫升高降雨量減少；冬季受來自北方冷空氣的影響，寒冷干燥。由于受氣候、地形、河流等因素的影響，鄱陽湖是具有高復雜性水動力結構的湖泊，具吞吐型、季節(jié)性、高水湖相、低水河相的特征。

鄱陽湖主要由三部分構成：北部楊家山以北的狹長水道部分為彭蠡澤；中部主要是由構造運動形成的鄱陽湖湖盆；南部則是古鄱陽湖水體向南推進淹沒的“梟陽平原”。鄱陽湖南北長約180km，東西平均寬度約為17km，湖岸線長度約為1200km，平均深度約6-7m，容積約300億m3。

二、贛江三角洲的形成條件

贛江三角洲與傳統(tǒng)的深水式三角洲存在很大區(qū)別，與傳統(tǒng)的深水式三角洲相比，贛江三角洲不存在明顯的三角洲“三層結構”，其屬于河控淺水式三角洲。這是因為贛江三角洲形成時具有非常有利于三角洲形成的地質(zhì)背景：盆廣坡緩的地形、多變的湖平面和較淺的湖水。

1.盆廣坡緩，地形坡度小0.1度

本文運用遙感方法研究了鄱陽湖在1980、1998 和2010 年3 個不同時期的湖盆各地區(qū)的海拔高度情況，并以此繪制了鄱陽湖在這三個時期的湖盆數(shù)字地形模型（圖1）。從圖中可以看出近三十年以來鄱陽湖湖盆整體變化不大，總體呈現(xiàn)南部較北部高，東西部高程相近的特征。湖泊北部的狹長水道地區(qū)相對于其他地區(qū)較低。南部則是由贛江入湖后的卸載作用形成的大面積三角洲沉積，其海拔高于其他地區(qū)。但總體來看鄱陽湖湖盆地勢平坦，地形梯度變化較小，經(jīng)測量該湖盆的地形坡度小于0.1°，為贛江淺水三角洲的發(fā)育提供了穩(wěn)定的盆地構造基礎。

2.鄱陽湖水體淺且頻繁動蕩，湖水漲縮，水深旋回變化

鄱陽湖湖底很平緩，經(jīng)測量總體坡度約為0.1°，水體較淺，平均水深6.4m左右，北部古贛江水道部分水深較大，但對湖盆總體坡度影響不大。作為鄱陽湖主要補給水源的五大河均位于亞熱帶季風氣候區(qū)，受降水季節(jié)變化的影響，3-7月份徑流量大，湖泊水體夏秋季節(jié)急劇擴張；10月至次年3月徑流量較小，冬季到來年春季水體收縮，湖泊水體動蕩不穩(wěn)。通過鄱陽湖豐水期、枯水期沉積環(huán)境變化的遙感圖發(fā)現(xiàn)，洪水期湖泊水域面積可達4647km2，而枯水期面積僅有150km2，出現(xiàn)“洪水一片，枯水一線”、“高水是湖，低水似河”的自然景觀。

三、贛江三角洲沉積特征

國內(nèi)外學者通過對各區(qū)域多種類型的淺水三角洲進行了廣泛的研究后，認為淺水三角洲與傳統(tǒng)的深水型三角洲有明顯的區(qū)別，且對淺水三角洲的研究應從水體動力學、砂體形態(tài)、三角洲平面展布特征等方面入手，并依據(jù)河道分叉和湖水覆蓋情況將淺水三角洲沉積分為上三角洲平原、下三角洲平原、三角洲前緣、前三角洲4個沉積亞相。但筆者經(jīng)過分析贛江三角洲沉積特征后認為：上三角洲平原相與下三角洲平原相沉積構造相似度較高，應合并論述；前三角洲相與湖相沉積高度一致，可放在湖相沉積中研究，不再論述。本文將在此分類的基礎上研究贛江三角洲的沉積特征。

1.三角洲平原亞相

三角洲平原是指從河流入湖口分為大量小河道開始一直到湖泊常年低水位線之間的，主要是由河流卸載作用形成的倒三角狀的沉積體。與一般三角洲不同，贛江三角洲平原厚度薄、展布廣、受河流作用影響強烈。本文中我們將三角洲平原亞相細分為分流河道沉積微相、天然堤沉積微相、決口扇沉積微相和分流間灣沉積微相。

（1）分流河道沉積微相：

贛江三角洲分流河道微相主要由氧化環(huán)境下形成的淺黃色中砂組成，洪水期可含粒度較小的礫石滯留沉積。河道沉積物為河流長距離搬運而來，沉積物的分選性和磨圓度都較好，成分成熟度較高，穩(wěn)定組分含量高，可含有一定的重礦物。從平面上來看，其粒度從三角洲向湖方向逐漸變小，粒度較其他沉積微相粗，平均厚度約為50cm-1m；垂向剖面則顯示粗粒沉積物與細粒沉積物交替出現(xiàn)的韻律性構造（圖2）。其成因是：洪水期河流作用強烈，河流流量大、流速快，此時可將大量的粗粒物質(zhì)攜帶至三角洲沉積，形成厚層的粗粒沉積物；枯水期河流流量小，河流難以搬運大量的粗粒物質(zhì)，僅有少量的細粒物沉積。洪水期與枯水期交替出現(xiàn)和沉積就形成了韻律性的構造。

（2）天然堤沉積微相?？菟诤铀梢酝ㄟ^三角洲平原中的分流河道注入湖中，但到了洪水期分流河道泄水量不足以滿足河流過水量的需求，因此部分河水溢出河道。在河水溢出河道后流速減緩，河水負載能力減弱，沉積物發(fā)生卸載。由于大部分的卸載作用發(fā)生在分流河道兩側，因此分流河道兩側在經(jīng)歷多次的洪水期后逐漸增高，最終演變?yōu)樘烊坏坛练e微相，天然堤枯水期露出水面，洪水期被淹沒。由于水動力較弱，天然堤沉積物較分流河道細，主要由泥質(zhì)物與砂質(zhì)物互層組成（圖3）。天然堤水源和陽光充足，常暴露于地表環(huán)境，植被繁茂，常見植物根莖化石，但動物化石較少。

（3）決口扇沉積微相。河水進入三角洲平原后，坡度變緩，流速降低，但流量并未減少，因此在分流河道的薄弱地段河水沖決天然堤，形成扇狀的沉積體，稱為決口扇。決口扇平面上呈扇形，厚度由扇根向扇緣變薄。決口扇沉積物粒徑在2.0-3.1φ，沉積物粒度較河道沉積細，但比天然堤粒度粗。跳躍組分可達50%-90%，自扇根向扇緣減少；滾動組分小于3%；懸浮組分為20%-30%左右（圖），主要分布在山體的上部和邊緣水動力較弱的部分。決口扇沉積成層性較差，常見滑塌等變形構造或重荷模構造。

（4）分流間灣沉積微相。分流間灣是被分流河道和天然堤分割的平坦洼地，其沉積物源于河流泛濫時河水的攜帶物，主要成分是穩(wěn)定性較高的粘土類礦物，例如云母等。沉積物粒度較細，主要構成是懸浮組分，缺少跳躍和滾動組分，顯示較弱的水動力條件，分選性也較差。沉積構造主要是泥質(zhì)物組成的塊狀構造，若分流間灣下部為廢棄河道，則垂向剖面具河流沉積特征的“二元結構”：底部為粒度較粗的河床滯留沉積，上部為相對較細的河漫沉積。分流間灣在洪水期沉沒于水下，枯水期則暴露于地表，因此常發(fā)育泥裂等暴露構造。常見淡水生動植物化石。

2.三角洲前緣沉積亞相

贛江三角洲前緣是三角洲常年低水位與浪基面之間的部分，其長期處于水下，受河流與湖泊作用雙重影響，發(fā)育了一套具有湖泊與河流雙重特色的水下沉積。沉積微相包括分流河道微相、水下天然堤微相、水下決口扇微相與湖灣微相等單元。

（1）水下分流河道與天然堤沉積微相。三角洲前緣的水下分流河道與天然堤位于湖泊低水位與浪基面之間，由于長期處于水下，同時受湖泊和河流水動力的雙重影響，水下分流河道與水下天然堤沉積微相高度相似。與平原相的分流河道與天然地相比沉積物粒度較細，以泥質(zhì)物沉積為主，其在概率圖上的粗截點位置一般在1.0-2.0φ之間，較陸上沉積相明顯變細，反映了三角洲前緣水動力情況變?nèi)醯奶卣鳌?/p>

（2）水下決口扇微相。水下決口扇是洪水期水下天然堤被河水沖破形成的扇狀沉積體。其沉積物較三角洲平原決口扇細，規(guī)模相對也較小，主要成分為泥質(zhì)沉積，粒度特征中跳躍組分占45%-55%，中值在2-3之間。垂向沉積特征為：下部是靜水環(huán)境下湖相沉積的青灰色粘土，見水平層理；中部為淡黃色中細砂巖或粉細砂巖，含薄層透鏡狀黑色粘土；上部多為棕黃色紗質(zhì)粘土（圖4）。這一沉積特征顯示了贛江三角洲向湖中推進的特征。

（3）水下分流間灣沉積微相。水下分流間灣是被湖水淹沒的分流間灣洼地。與平原相分流間灣相比，因湖水水動力較弱，長期處于靜水環(huán)境，以泥質(zhì)沉積物為主，懸浮組分大于96%，跳躍組分含量小于1%，滾動組分也極少。但靠近水動力較強部位跳躍和滾動組分相應增加。粒徑中值一般為7.5φ。垂向剖面底部為缺氧環(huán)境下沉積的灰黑色、黑色淤泥；中部為灰白-棕黃色相間的雜色粘土；頂部為灰白-淡黃色粘土，夾薄層粉砂，常見鐵銹斑紋，植物根莖發(fā)育（圖5），反映了其處于氧化一還原的過渡環(huán)境。

圖5 水下分流間灣沉積微相

四、總結

本文通過對贛江三角洲進行研究，現(xiàn)得出以下結論：

（1）鄱陽湖盆地構造穩(wěn)定，具有強烈的河流作用、微弱的湖泊作用、盆廣坡緩的地形、濕潤多雨的氣候、充足的物源供給、多變的湖平面和較淺的湖水等諸多特征，為贛江三角洲的形成與發(fā)展提供了有利的條件。

（2）贛江三角洲橫向發(fā)育上三角洲平原亞相、三角洲前緣亞相與前三角洲沉積亞相，其中三角洲平原亞相又可分為上三角洲平原相與下三角洲平原相。

（3）贛江三角洲沉積特征為：平原相主要受河流作用影響，沉積物粒度粗，以砂質(zhì)物為主；三角洲前緣以泥質(zhì)和細粉砂質(zhì)沉積物為主；三角洲前緣則是湖相泥巖和河流沉積的泥質(zhì)物為主。同一沉積相內(nèi)粒度特征是：河道沉積粒度粗，跳躍組分多；天然地和決口扇次之；分流間灣沉積物粒度最細，懸浮組分含量為主。

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