第一章—冲积扇

e—小规模的向上变细的旋回则 随着辫状河道的充填与砂坝的 迁移而形成。
第四节
冲积扇沉积的鉴别
声波时差剖面粗粒碎屑层理混乱/角度相交于细粒沉积
岩 石
依不同的形成方式，可粗略分为三类：火成岩、沉积岩和变质岩。 火山岩 流纹岩；粗面岩；响岩；英安岩；安山岩；粗安岩；玄武岩 斑岩；霏细岩；细晶岩；伟晶岩；玢岩；粒玄岩；煌斑岩 花岗岩；正长岩；二长岩；花岗闪长岩；闪长岩；辉长岩；斜长岩；橄榄岩； 辉石岩；角闪石岩；蛇纹岩；蛇纹大理岩；碳酸岩 碎屑岩；砾岩；角砾岩；砂岩(又分为长石砂岩、杂砂岩)；泥岩；页岩；板岩 集块岩；凝灰岩 石灰岩；燧石；硅藻土；叠层岩；煤炭；油页岩 石灰岩；白云岩；燧石 角页岩；大理岩；石英岩；硅卡岩；云英岩 千枚岩；片岩；片麻岩；混合岩；角闪岩；麻粒岩；榴辉岩
冲积扇上的河道多分布在冲积扇的上半部（Bull，1972），是指 暂时切入冲积扇内的河道充填沉积物：典型的扇根河道直而深，逐渐 变浅，大多为辫状河道。 四、筛积物 当洪水携带的沉积物缺少细粒物质（粉砂和泥）时，便形成由砾 石组成的沉积体，形成具双众数粒度分布特征的砂砾石沉积物。
筛积物
河道沉积
筛积物
2、流域面积与物源的影响 冲积扇的形态和规模大小除受构造因素控制外，还受到下列几种因素的 影响，其中包括流域面积的范围，补给水系所携带沉积物的数量粒级，源区 母岩的成分和地形以及气候条件等。 ①流域面积较大的冲积扇，通常比较小源区的同样物质所形成的扇具有 较低的坡度；
②碎屑的粒级和流体中沉积物的浓度增加时，冲积扇的坡度较陡；
第一章 冲积扇沉积体系
第一节 冲积扇的基本特征、分类及形态
第二节 冲积扇沉积作用的沉积物类型及其特征
第三节 冲积扇的沉积环境及其沉积序列
第四节 冲积扇沉积的鉴别
Alluvium
第一节 冲积扇的基本特征、分类及形态
一、基本特征 形成条件：充足的陆源碎屑供应、山区向盆地过渡的高差悬殊的地形突变。
③简单的向上变细变薄的层序，往往是由于断层活动引起断 崖后退及剥蚀区逐渐夷平所产生。
扇根
得克萨斯州范霍恩
湿地扇沉积
扇中
A-扇根，其中巨砾直径 可达1m，砾石是主要组 分；B-扇中，砾岩和交 错层理含砾砂岩互层； C-扇端，具板状、槽状 交错层理的砂岩。
扇端
构造演化阶段所造成的理 想冲积扇层序
a—大规模的向上变粗的层序是 由于持续断裂和冲积扇的进积 所致（1～3阶段）； b—大规模的向上变细层序是由 于物源区陡崖的后退和地形高 差的下降所引起（4～5阶段） 或扇体的侧向移动或迁移； c、d—小规模的向上变粗的旋 回单个扇朵叶的进积所产生；
一、泥石流沉积
泥石流是由沉积物和水混和在一起的一种高密度、高粘度的流体。 沉积物含量通常>40%的（甚至可高达80%）称作粘性泥石流；在10～ 40%之间的称作稀性泥石流。泥石流因含有大量泥基，流体强度很大，可 以将巨大漂砾托起并进行搬运。而稀性泥石流具有紊流性质。
泥石流沉积
二、片汜沉积
一种从冲积扇河流末端漫出河床而形成的宽阔浅水中沉积下来的 产物，呈板片状的砂，粉砂和砾石质的沉积物。因此，片流的特点是 水浅流急，为高流态的暂时水流。 三、河道沉积
三、扇体的几何形态 1、盆地边缘断裂的控制
①持续活动断裂：主要与走向滑动带有关，它导致沿相对窄的地带出现巨厚的加积。 ②有限后退断裂：在地堑或半地堑中，这类断裂常产生中等厚度的冲积扇体系。连续的抬升 和下切可能产生碎屑型的“倒转地层”。 ③多次后退断裂：可产生阶梯状广泛分布、厚度不规则的冲积扇砾岩。
③在高降水量地区，冲积扇的坡度较缓，而在干旱地区则较陡，这可能 是由于在干旱区泥石流沉积比河流沉积更为发育所致；
④如果冲积扇所流经的地区为页岩或泥质母岩等细粒物质时，其面积和 坡度就比流域为砂岩或结晶岩等较粗粒沉积岩的冲积扇要大和陡。
四、泥石流及其形成条件
①气候潮湿（可形成于水下）②泥质物供给量大，缺少砂、砾供给； ③坡度陡（通常大于正常冲积扇）④物源区以塑性岩体为主。
①陡峻坡度、植被稀少 母岩供给物质中以角状 植被不发育，地形高出基 粘度低的洪水沉积， 流水 ②大量泥质和碎屑物 或次角状砾石为主，细 准面 持续时间短且流速快 ③突发性洪水 粒很少 扇端， 常伴有粗粒并切割 发育部位 扇根与扇中 均有分布，以扇中为主 扇根与扇中 河床的充填沉积 由砾石及砂质组成，分选 次棱角状粗砾组成，分 砾石、 砂或者少量的含粘 岩性 大小混杂，分选很差 中等偏差 选较好，多级颗粒支撑 土的粉砂组成， 分选中等 层理不太发育，单层厚变 主要 沉积 层理不发育，多呈块状 块状， 可见交错层理或平 化较大，可发育板状交错 块状构造 地质 构造 可具粒序层 行层理 层，水平层理及叠互状 特点 呈下切－充填透镜状，底 形态与 叶瓣状的舌状体，夹于 单独砂体呈透镜体， 共同 部凸凹不平或呈上凹状与 透镜状 产状 片汜沉积之中 组成板片状 片汜沉积过渡
第二节 冲积扇的沉积作用与沉积物类型及其特征
冲积扇的沉积过程作用基本有二种类型：
一种类型起因于暂时性或间歇性水流作用，形成水携沉积物；主要有 三类：①片汜沉积，②河道沉积，③筛积物；
另一种类型起因于泥石流及其有关的重力与洪水作用，形成泥石流（也 称碎屑流）沉积物。
前为低粘度液态流；后者则为高粘度块体流。
火 成 岩
浅成岩 深成岩 碎屑岩
沉 积 岩
火山碎 屑岩 生物岩 化学岩
接触变 质岩
变 质 岩 区域变 质岩 动力变 质岩
糜棱岩
正常砾岩
河道沉积
筛积物
片汜沉积
泥石流副砾岩
水道槽状砂砾岩 水道砾岩
片流砾岩
苏格兰老红砂岩冲积扇沉积物中的四种砾石相（据Dluck，1967）
a一泥石流沉积的副砾岩；b一片流沉积的砾岩； c一水道沉积的槽状
类型 特征 形成条件 与水动力 泥石流 河道沉积 筛积物 片汜沉积
第三节 冲积扇的沉积环境及其沉积序列
一、沉积环境 一）扇根
扇根 分布 在 邻 近 冲
积扇顶部地带的断崖处， 其特点是沉积坡角最大，
并发育有单一的2～3个
直而深的主河道，其沉 积物由分选差的、无结
构的大小混杂砾岩或具
叠瓦状的砾岩、砂砾岩 所组成。由于流速衰减 而形成的逆变层理。
二）扇中——以具有中到较低的沉积坡度和发育辫状河道为特征。 三）扇端——以片汜沉积的砂岩和粘土沉积为主。
碎屑岩系油气储层 沉积环境与沉积相
冲 积 扇
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第一章 冲积扇沉积体系
冲积扇（Alluvial fan）是发育在山谷出口处，主要由暂时性洪水水流形 成、范围局限、形状近似于圆锥状的山麓粗碎屑堆积物。它由山谷口向盆地 方向呈放射状散开，其平面形态呈锥形、朵状或扇形；发育在那些地势起伏 较大而且沉积物补给丰富的地区。通常是许多冲积扇彼此相连和重叠，形成 沿山麓分布的带状或裙边状的冲积扇群。
A C
D B
二、垂向沉积序列
一）正旋回冲积扇层序形成过程及特点
二）分布规律
三）主要影响因素
①向上变粗变厚的大层序是由于物源区周期性抬升或盆地沉 降，从而引起河流返老还童，冲积扇向盆地进积，使近源粗粒沉 积相向扇缘迁移并盖在远源细粒沉积相之上所形成；即： 周期性 物源区上升或盆地沉降形成的向上变粗变厚大层序； ②如果在物源区抬升或盆地沉降过程中速度减缓或出现短期 停顿，在向上变粗变厚的层序之上将随着物源区变缓或被夷平将 产生一个向上变细变薄的层序，这时可形成对称的或近于对称的 旋回；
特点：①陆上沉积体系中最粗
②分选最差 ③近源沉积，向下倾方向并入细粒、低坡度的河流体系；
④其上发育辫状河与泥石流沉识。
二、分类 根据气候状况可以区分出两类冲积扇，干旱半干旱气候区的冲积扇称 作旱地扇（Arid alluvial fan）； 潮湿亚潮湿气候区的冲积扇可称作湿地扇（Wet alluvial fan or humid
alluvial fan）。通常简称旱扇和湿扇。
喜马拉雅山南麓柯西河冲积扇
旱扇与湿扇平面特点
旱扇与湿扇的地质特征对比
类型 特征 气候 水流特征 形态 河道 沉积物 沉积构造 重力流 相带 旱扇（Arid Fan） 气候干旱 间歇性水流或洪水 扇形清楚 主河道或单一河道 以副砾岩为主，分选差，混杂 堆积。纵向粒度变化快，常见 红层和膏盐类沉积。无煤层 沉积构造类型少 碎屑流发育 相带分布清晰 湿扇（Wet or Humid Fan） 气候潮湿 常年流水 扇形不清 叠加河道，辫状平原 正砾岩发育，无副砾岩，分选好。 纵向粒度渐变，无红层或膏盐类沉 积。可见煤层 沉积构造发育 缺少碎屑流，可发育泥流 相带分布不清