五、河口三角洲与河口湾

（一）河口区及其分段

河流入海（或湖）的地区是河流与海洋或湖相互作用之处，称为河口区。在该区范围内，一方面是河流淡水与海洋盐水相互混合和作用的水域，其水体盐度的变化是在 0.1‰～30‰之间的一种冲淡水（混合水）。另一方面又是河流动力与海洋动力（主要是潮汐和波浪）相互交接过渡和相互作用的地

带，其范围是上界以洪季潮区界为界，下界是在靠近河口的沿岸地带。具体分为三段，即近口段、河口段和口外海滨段（图 4－29）。

1. 近口段。

上界为洪季潮区界，下界为枯季咸水界。这里主要受淡水径流控制，不受河口冲淡水上溯影响。枯季逆向潮流作用显著。洪季虽受潮汐影响，但逆向潮流作用弱或上溯距离短，多数以河流作用占优势。

1. 河口段。

上界为枯季咸水界，下界为洪季底层盐度为 30‰的盐水界，亦即洪季盐水入侵前端位置。在这里盐、淡水直接交锋、混合和相互作用，是河口的核心部位，潮流往复作用明显。

1. 口外海滨段。

位于河口段下界以外至水下三角洲堆积（包括水下拦门沙、落潮三角洲等）的前缘。这里水体的底层由海洋盐水控制，表层为冲淡水覆盖的近口海域。此处潮流常常具有旋转流特性。

（二）河口区水文特征

河口区是河水与海水混合地区，水文非常复杂，其中包括河流水动力的变化、盐淡水的混合、河流的径流量与输沙量、河口潮汐和潮流、河口波浪作用等，它们对三角洲的形成影响很大。分述如下：

1. 河口水动力的变化。

河流入海，从固定的河床进入开阔的海洋时，水流发生一系列变化。首先水面比降逐渐减小，并趋向于零。这时的水流是一种惯性流，它不再从外界获得能量，而只靠消耗本身的势能来维持流动，因此流速降低。加上河口的水流展宽、河海水混合时的阻力，以及受海底和侧向水体的摩擦力等作用下，流速进一步降低，从而发生沉积。

1. 盐淡水的混合。

河水是淡水，海水是盐水，两种水体的密度和化学性质不同，混合后对河口动力和泥沙沉积都将发生重大的影响。在水体混合中，密度差异起着重要的作用，贝茨（1953）应用射流理论分析密度不同的水体在河口区混合后所产生的变化，并以此对三角洲的形成作了理论上概括。不同密度的水体混合，将发生三种情况（图 4—30）：

1. 河流进入海洋时，由于河水密度小，海水盐度高，温度低，密度比河水大，所以形成一种低密度流，呈平面射流形式，产生二维空间的混合作用，海水因而浮载着河水及其带来的泥沙进行扩散。因为轻、重水层之间稳定，垂直混合受到抑制，故射进的水流流速的降低和展宽速度都比较慢，在这种情况下，所形成的三角洲形状和规模将受河口流量大小的影响。如果流量中等到大，将形成尖头形、扇形或鸟足形三角洲；若流量小，则在口外形成新月形沙坝。

2. 河流注入淡水湖泊时，两种水体密度相近，出现等密度流，形成轴向射流形式，产生三维空间的混合作用，水流展宽较快，流速急剧降低，沉积的泥沙由粗变细，相应形成了吉尔伯特型三角洲。

3. 注入水体密度大于受水盆地水体密度时，则出现高密度流，较重的

水体沿底部流动形成平面射流形式，上下层水体之间的垂向混合作用受到限制，如冷水注入暖水湖泊中，又如浊流流出海底峡谷，形成海底扇堆积等。根据河流径流量与潮流量的比率不同而将盐淡水的混合程度分三种类

型：

1. 高度分层型（A 型）：当径流远较潮流为强时，淡水较轻居于表层， 海水较重位于底层，沿河底侵入形成盐水楔；盐淡水分层流动，边界面明显

（图 4－31）。这种现象称为密度流或异重流。大量淡水河口多属本类型。如珠江的西江磨刀门河口就出现了高度成层的盐水楔异重流。盐水楔顶端所在的位置是河口区沉积严重的地点，形成水下浅滩。因其位于河口附近，故又称“拦门沙”。

1. 部分混合型（B 型）：当径流与潮流都比较强，底层的盐水向上扩散，上层淡水也向下传送，盐淡水之间没有明显的界面。但底层和表层水流的含盐度仍有显著差别，在水平和垂直方向上都存在密度梯度（图 4－32）。细粒泥沙随涨落潮水流上下漂移，在憩

流（即平流不动）时沉积下来，沉积区为盐水侵入的上下限之间河段上。长江口即属于这一类型。

1. 充分混合型（C 型）：潮流强大超过径流作用时，盐淡水混合比较均匀，在垂直方向上盐度差别已很微弱，往往可以忽略不计，但水平方向上密度梯度仍然存在（图 4－33），如钱塘江口。

由上述可知，这三种混合型的划分是取决于河水量和潮流量的比率。在这里以混合指数 M.L 来表示两者关系，其公式为：

M.L＝ Qh

Qr

式中，Qh 为一个潮周期内的河水径流量，立方米/秒；Qr 为涨潮时的进潮量，立方米/秒。当 M.L≥0.7 时，属高度分层型；M.L＝0.2～0.5 时，属部分混合型；M.L≤O.1 时，为充分混合型。

河口区也以泥沙沉积快为主要特点。因为河口区水流扩散，洪水被展平， 又多是汊河汇潮点所在，而盐水楔亦在本区形成，不论河源或海源泥沙都容易在河口区淤积；还有细泥可由絮凝作用呈团块沉淀下来，如河水胶体颗粒中的有机质和 SiO22-与海水中的 Na^{+相遇，Fe（OH）2，Al2O3 在河水中带正电荷，和海水 CI-相遇，都可发生凝集而沉淀。所以河口一般能很快形成三角洲。}

泥沙沉积在高度分层型中最为固定，其位置是在盐水楔前端，故大河口多拦门沙形成；部分混合型河口泥沙沉积面积较大，但拦门沙位置不够稳定； 而充分混合型河口堆积的拦门沙则更不稳定，但可形成巨大的拦门沙体，因为泥沙沉积分散之故。

1. 河流径流量与输沙量。

径流量和输沙量是河流大小的主要指标，也是三角洲形成的重要依据。一般情况下，输沙量大的河流，形成的三角洲比较宽大，如恒河、长江和黄河；输沙量少的河流，形成的三角洲较小，如波河和湄公河、湄南河等（表

4－6）。也有一些河流输沙量虽然很大，但几乎没有三角洲，或三角洲面积与输沙量十分不相称，如刚果河、马格达雷纳河，这与海底峡谷直接将沉积物输送到洋底有关。

表 4—6 世界主要河流年输沙量和径流量

资料来源：*据黄镇国等：《珠江三角洲形成发育演变》，1982。

**数字据刘以宣：《海岸与海底》，1982，其余据同济大学海洋地质系海洋地质教研室：《海洋地质学》，1982。

摩尔认为，输沙量与径流量的比值将影响三角洲的形成，比值以 S/W（S

—年输沙量，W—年径流量）表示。

当 S/W≥0.24 时，可形成三角洲；S/W＜0.24 时，不形成三角洲，或只形成三角港。我国和世界上绝大部分河流均符合这一规律（表 4－7）。

表 4-7 S/W 比值与三角洲发育关系

1. 河口潮汐和潮流。

潮汐现象出现在有潮河口地区，潮汐水位变化影响最远的地方称为潮区界，潮流所能到达最远处称为潮流界，后者所及的范围内，往往保留着海相微体化石。潮汐河口可按潮差大小划分为三类：潮差大于 4 米的称强潮河口， 如钱塘江口；潮差 2～4 米的称中等强度潮汐河口，如长江口；潮差不足 2 米的称弱潮河口，如珠江口。潮差对沉积环境的发育有很大影响，在弱潮河口，三角洲和滨外沙坝发育较好；强潮河口有利于形成潮成沙体、潮滩和滨海盐沼；中强度潮汐河口往往出现潮成三角洲和潮流通道。

河口地区的潮流为双向水流（反复流），它是形成沙体的因素之一，在一般情况下，落潮的最大流速超过涨潮的最大流速，因落潮流与径流方向一致，它的流量和流速是两者的叠加，所以落潮流对河床的影响更为重要。当然，在某些强潮河口和流量甚小的河流，涨潮流速常超过落潮流速，前者如钱塘江河口海宁以上涨潮流速要比落潮流速大一倍以上。

河口区由于地球偏转力的影响，涨、落潮流路不一致，在涨落潮流之间的地带往往形成顺潮流延长的潮成沙体；另外，潮流的往返运动常在河口形成平直而又开阔的汊道河床，如长江口。

1. 河口波浪作用。

波浪及其引起的沿岸流在三角洲的发育中起着经常性作用的因素。波浪作用强的河口，可使海域来沙向岸和顺岸运动，形成与河流方向相垂直的沙坝（堡岛），坝后为海湾、潟湖或湾头三角洲。在沙坝缺口通道的内、外， 由波浪的沿岸输沙，在涨、落潮流带动下，可分别生成涨落潮三角洲。也有在较强的波浪作用下，使河流输沙在河口二侧堆积成沿岸沙坝。如广东韩江三角洲和海南岛的南渡江三角洲，它的外围都有多列由波浪堆积而成的沙堤围绕。此外，波浪又可改造由河流带来的泥沙堆积，使三角洲的结构和形态发生变形。

（三）三角洲地貌

1. 三角洲形成的条件。

河口处泥沙堆积呈扇形向海伸展，所形成的冲积平原叫做三角洲。它最早用于尼罗河口平原，因其平面形态很像希腊字母△，故称之。现代三角洲的概念，包括了各种形状的河口堆积体，已成陆的三角洲平原和水下三角洲。

形成三角洲的重要条件是河口有充足的沙源，尤其是上游来沙量要大， 即输沙量与径流量的比值 S/W≥0.24 才能形成三角洲。其次，河口沿岸无强大的波浪和海流也是三角洲形成的必要条件，因为强大海洋动力可将河口泥

沙带走，而不利于堆积形成三角洲。此外，口外海滨区的原始水下斜坡的坡度大小，也对三角洲的形成有所影响，当水下坡度小时，广阔的浅水区对波浪具有消能作用，有利于三角洲的成长。

1. 三角洲具体形成过程。大致可分为三个阶段：

1. 水下三角洲阶段：它由一系列水下浅滩和边滩、沙坝构成。河流自出口门之后，在宽浅的口外海滨，能量消耗，泥沙发生堆积，从而出现水下浅滩、心滩，以及水下汊道，与此同时，口门两侧亦发育了水下边滩。这时， 口外海滨仍为一连续水体。

2. 沙岛及汊道形成阶段：水下心滩或边滩，不断接受陆源及海源物质的沉积而增高，特别是汊道的横向环流作用，其底流向心滩汇合，使心滩堆积加强并且逐渐露出水面，变成沙岛和沙咀。原来的连续水面也被沙岛分割成几股汊道，汊道的两岸有时形成天然堤，堤间往往是低平的小海湾、潟湖或沼泽洼地。洪水泛滥时，这些低洼地带淤积泥沙和粘土及死亡了的植物发育了泥炭层。这样，洼地便逐渐消失成了沙岛的组成部分。

3. 三角洲平原形成阶段：被沙岛分割的各股汊道，由于水量分配、输沙特征以及侵蚀和堆积的不均匀性，必然使得某些汊道发展成为主河道，而另一些支汊道由于水流不畅，引起淤塞和消亡，并导致了沙岛的联合或并岸。这样，沙岛、沙咀通过塞支、并连，最后成为三角洲平原。

综上归纳起来，三角洲的形成首先在河口堆积了沙坝（拦门沙），由于河口沙坝的出现而引起了水流分汊，然后又在汊道口产生新的次一级或更次一级的沙坝及汊道，最后发育出三角洲平原。这种三角洲发育模式，往往由于河口水流、波浪和潮汐作用的差异而造成多种类型。

1. 三角洲的类型。

盖洛韦（W.E.Galloway，1975）按河口水流、波浪和潮汐作用在河口区的相对强度，将三角洲分为河流型三角洲、波浪型三角洲和潮汐型三角洲三种类型。它们之间还存在着一系列过渡型三角洲（图 4－34）。所以，世界各地的三角洲，都可根据河流、波浪和潮流的三者关系，在三角洲图形中找出其相应的位置。

若按三角洲平面形态分类，则可分为：

1. 扇形三角洲：产生在河流作用占优势的河口区，此处河流泥沙丰富，口外海滨区水浅。由于河口泥沙堆积，延长了入海流路，使河床比降减少，为排洪需要，由河口分汊出放射状河系，或洪水时发生河流多次改道、摆荡，使整个三角洲岸线全面向海推进，岸线再经波浪修饰，使其形态似扇形。如尼罗河、伏尔加河、黄河三角洲等（图 4－35A）。

2. 鸟爪形三角洲：在弱潮河口，波浪和潮汐作用很弱，河流作用占绝对优势，大量来沙在几股从不同方向入海的分汊河口迅速堆积，形成远远向海伸出的长条形的沙坝、沙咀。它们之间多为海湾、潟湖和沼泽地，整个岸线非常曲折，外形犹如鸟爪，如密西西比河三角洲（图 4－35B）。

3. 尖头形三角洲：河流作用和潮汐作用较弱，但波浪作用较强的河口，河流输入三角洲前缘沉积的泥沙很快被波浪作用再改造，岸线比较平直， 因此只有在主流河口附近才有较多的堆积，形成明显向海突出的尖头形。因河口突出沙咀形似鸟嘴，故又称鸟嘴形三角洲。如意大利的台伯河、西班牙的埃布罗河三角洲（图 4－35C）。

4. 港湾形三角洲：在潮汐作用较强，波浪和河流作用较弱的河口区形成。这种三角洲的各汊流口门处，均因潮汐作用强而成港湾式，有顺流展布的砂坝，砂坝之间为冲蚀的潮汐水道，水道内有许多浅滩，如巴布亚湾三角洲（图 4－35D）。

1. 三角洲的沉积结构。

早在 1912 年巴列尔（J.Barrell）就提出划分三角洲的沉积结构为三层， 由上而下是顶积层、前积层和底积层。其中顶积层包括水上和水下两部分， 前者为已成陆的三角洲平原，后者是河口水下台地；前积层为三角洲前缘的水下斜坡带；底积层位于前积层之外，由河流悬移质所堆积的平缓地带。这一划分延用至今。

现代为适应油气勘探，从沉积相的角度，按河口区水动力、沉积物和生物组合等特征的综合分析，将三角洲沉积体系划分为三部分：三角洲平原相、三角洲前缘相和前三角洲相（图 4－36）。

1. 三角洲平原相：它是三角洲成陆部分，以河流作用为主，但受海洋动力作用影响，沉积物具有陆相环境的基本特征，但环境复杂多变，沉积物类型多，岩相变化大。有浅滩沉积（沙坝、心滩等）、沼泽沉积，亦有河床沉积等。沉积物以粉沙为主，有明显的水平层理和交错层理，间夹粘土及泥炭，含有陆相贝壳，微生物化石有陆相介形虫和有壳变形虫及植物碎屑。汊道及拦门沙堆积的沙体，呈条带状或透镜状分布。密西西比河这种汊道沉积沙层，称为“沙指”，在横剖面上透镜状十分清楚（图 4－37）。

2. 三角洲前缘相：为水下三角洲斜坡堆积，它随着三角洲向海延伸为河、海交互沉积。沉积物质以粘土质粉砂为主，时有粘土与粉砂夹层，沙的含量渐少，缺少或没有局部沙质透镜体。有较薄斜层理和波状层理，常含咸水软体动物化石，海相有孔虫、介形虫及棘皮动物增多。该层上界是三角洲平原的水边线，下界在理论上为波浪基面，实际上是以沙为主和以泥为主的沉积物分界线。

3. 前三角洲相：位于波浪基面以下，主要为海相沉积。河流带来的最细小的悬移质和胶体物质在三角洲的最前端的浅海海底沉积，以淤泥与粘土为主组成。富有机质淤泥，含海相生物化石，具水平层理，往往是石油的生油层。

实际上，三角洲的沉积结构，远较上述情况复杂，因为在三角洲发育过程中，随着三角洲不断向海伸展，沉积层也随之有叠置现象。老的三角洲为多个三角洲叠加而成。

（四）河口湾地貌

河口湾是指海水淹没的河口，它的形成主要是冰后期海面上升的结果， 但也有因河口区构造下沉所成。

河口湾的地貌形态呈喇叭状或漏斗状，水深自外向内变小。湾内盐淡水混合，往往出现双向环流，所产生的沉积物一部分来自河流，另一部分来自潮流。沉积物的分布特征与河口湾的形态、水文和水深条件等有关。当河口湾为开阔的喇叭状时，波浪和潮汐作用较

强，河流带来的泥沙在到达湾口之前已经沉积，所以沉积物的分布由湾顶向湾口逐渐变细，如钱塘江河口湾。当河口湾口门狭窄、潮流作用较强时，沉积物则从湾顶向外逐渐变粗，口门附近往往形成顺河口湾延伸的放射状的潮成沙脊。河口湾的两侧淤泥质潮滩发育，并可能淤高成潮成平原、湿地或沼泽。如果河口湾被沿岸沙体拦阻成半封闭状态时，则河口湾转变成潟湖，此时波浪和潮流作用减弱，沉积物在湾内深槽中较粗，一般为细沙，在两侧较细，多为粉沙及粘土，属这种类型的多为潮差不大的中小型河口湾。

河口湾的发展有两个方向，一是河流输沙量较大时，河口湾将被泥沙充填而变成三角洲，如长江、多瑙河和密西西比河三角洲等都是由古代河口湾演变而成；二是河流输沙量少或构造下沉时，河口湾都将得到保持。