05 第五章 现代冲积扇

Facies relationships, A Devonian fan in Sweden, showing characteristic interfingering of depositional facies
Leabharlann Baidu
二、 环 境 细 分
1、扇顶亚环境 1）主槽：扇顶中间，顶端对山口，向下倾方向展 宽。横断面呈底部微凸起的宽浅槽形。 流沟：呈批麻状散布整个主槽。 沟间滩：流构之间。 沟间滩沉积物是悬移质最多的漫洪沉积物， 多泥质砾石层。 流沟沉积物多为支撑砾石，渗透性较高。 主槽沉积是很厚的砂砾，普遍发育洪积层理。 剖面向上含泥量减少。沉积物分选差，砾石叠瓦 排列。
2、扇中亚环境 1）辫流线 主槽在扇中的分支，沟流在扇中的归并。 沉积物为槽洪携带的砂砾，砾石70-90%，分选稍好。 洪积层里为主。扁平砾石叠瓦排列，倾向上游。 2）辫流砂岛 辫流线中间或边部的砾石滩。砾石50－70％，粒径 较辫流线上的更大或相近，含泥量也高。交错层理发育。 3）漫流带 辫流线之间的高部位，只接受漫洪期细粒沉积，两 侧或一侧有辫流砂岛镶边。 沉积物为含泥砂，和少量细砾石。
（4）高度灵敏的记录当时当地的构造活动史。
第二节 沉积过程和类型
一、水携沉积物
1、山区洪水 山洪发育三阶段： （1）漫洪期；（2）槽洪期；（3）涓流期 A.洪水负载量的大小主要取决于母岩的抗侵蚀能力； B.负载数量的变化有两个规律： a、一年中，首次洪水负载量最大； b、每次洪水中悬移质数量的最大值一般和漫洪期流量 最大值同时出现，而推移质数量的最大值则出现在槽洪 阶段早期。 c.山洪粘度和密度不高，属牛顿流体。
长舌状或岗状。
稀性泥石流： 又称 紊流型或水力型泥石流。 泥石含量少于40%，重度 小于1.5t/m3；水为搬运介 质，呈紊流状，有强烈 的下切作用；堆积物在 堆积区呈扇状散流，改
道频繁。
河谷型泥石流— 流域狭小，形成区不明显，
固体物质主要来中游，沿河谷既有堆积又有冲刷，形 成逐次搬运的“再生泥石流”
第五章 现代洪（冲）积扇
第一节 概述
第二节
第三节
沉积过程和类型
沉积相模式
洪（冲）积扇
第一节
1、概念
概 述
洪（冲）积扇：山区洪水涌出山口后，因突变为宽浅 水体而流速顿减，所携带的碎屑物在山前堆积成一种 扇形沉积体，叫洪积扇，因具有河流冲积的特点，又 称冲积扇。 山麓—洪积相：在大陆地区的山前带，环绕山脉沿山麓 分布的大大小小的冲积扇及掩埋和充填其间的山前坡 积物、坠积物。
1.过渡为河流相 有常年水流的冲积扇前缘 2.过渡为沙漠相 干旱地区 3.过渡为湖相 多见于小型构造盆地 以上大多表现为指状交错的接触关系。
六、影响冲积扇特征的地质因素
构造、源区岩性、气候和地形等因素中，尤以构造为根本 因素，可以说冲积扇本身就是构造活动的产物。 1、源区和沉积区相对活动的四种方式： a.源区上升、盆地边缘沉降，或者二者同时沉降，形成简 单的水进式冲积扇。 b.源区和盆地边缘同时抬升，形成简单的由扇缘过渡到扇 顶沉积的水退式冲积扇。 c.源区抬升和盆地边缘沉降具有间歇性，形成较复杂的叠 覆式冲积扇，水进模式。 d.源区和盆地边缘间歇抬升，形成镶套式或串珠式冲积扇
山洪的沉积：
山口部位： （1）片状漫流是漫洪阶段的主要活动方式； （2）槽洪早期阶段，沙、砾、石块等粗粒较多，以垂 向加积为主； （3）槽洪晚期阶段，细粒物质。 扇体中段： 堆积作用以侧向加积为主。 下部：
侧向迁移和侧向加积。
二、泥石流
是一种特殊的山区洪流，它出现在山区及山口 处，爆发突然，历时短暂，流体密度和粘度很 高，属高密度流。 泥石流的发生起主要作用的是崩塌、滑坡和片蚀作 用，堆积时无分异现象。 分为：
2）侧缘槽 位于扇顶一侧或两侧，上游与主槽分叉，形态狭长； 下游消失于扇间带。 沉积物与主槽沉积类似。 3）漫洪带 扇顶亚环境中的最高部位。 有三种成因。 沉积物多为棕黄色或黄褐色含砂砾的泥，砂砾分布不 均，分选差。 在扇顶沉积物中所占比例很小。 4）槽滩 沟槽与相对高部位的过渡地带。 沉积以巨粗砂、砾为主，夹薄层泥，含泥量高于主槽 和侧缘槽，分选差，洪积层理发育，支撑砾石少见。
稀性（紊流性）泥石流
粘性（结构型）泥石流； 或者分为：泥流、泥石流和水石流。
根据泥石流流域的地貌特征分：
形成区
流通区
汇聚区
粘性泥石流
又称结构性或
土粒类泥石流。泥石含量较 大，一般 占 40—60% ， 最高 大 80% ； 重 度 小 于 1.5t/m3 ；
具很大的粘性和结构性，石
块呈悬浮搬运；突然爆发， 持续时间短，破坏力不大； 遇弯道时能爬高、超高及截 弯取直；堆积物不流散，呈
3、层理类型 洪积层理：由结构和成分各不相同的透镜状 洪积层频繁叠覆而成的成层性构造，但细层之 间没有清晰整齐的层理面。这种层理是冲积扇 独有的而且是由洪积作用形成的，因此呈～～。 扇顶：洪积层理、斜交层理、块状层理 扇中：洪积层理、交错层理 扇缘：波状层理、沙纹层理、变形层理和不规则 洪水层理。
冲积扇各次级环境沉积物特征
三、沉积特征和影响因素
1、岩体形态 发育在构造活跃地区的冲积扇： a.形态清晰，毗连成冲积裙。单个扇体横剖面呈不规 则双凸形，幅向剖面的顶面呈下凹形。 b.构造活跃，泥石流沉积比例大时，扇体较陡。 c.当断层平行山系走向且位于扇顶之下时，剖面呈向 盆地变薄的楔形；当位于扇体之下时，则呈向盆地 呈阶梯状增厚，基底断裂不发育时，呈向盆地增厚 的楔形。 洪积平原型： 扇体形态不清析，洪水沉积物向盆地呈缓坡状倾斜并 增厚。厚度很小。
3、扇缘亚环境
是冲积扇和相邻环境的过渡带。 以细粒泛滥沉积为主，有次生扇和小股水流沉积的砂和 砾石。颜色是黄褐和棕红色，块状层理、砂纹层理、 波状层理和不规则层理发育。
4、扇间亚环境
以相邻两扇的侧缘槽交汇点为界，其上称扇间滩地，其 下称扇间凹地。
扇间滩地高部位为漫洪带的泥质悬浮沉积。
扇间凹地是砂砾和泥的不规则互层，砾石<50%.
山坡型泥石流—
流域成斗状，形成区与流通
形成区
区直接相连，没有明显的流通区。规模较小。
山坡型泥石流
河谷型泥石流
泥石流沉积物：
扇顶
以粘土和粉砂为基质，粒经大小悬殊的砂、砾石、岩块
散布其中，砾石和岩块无定向甚至垂直层面，内部没
有界面。
泥石流层和下伏洪积层的几面清晰可辨，平面形态呈叶 瓣形舌状，前缘界线清晰。但在遭遇雨水或山洪冲刷 后，顶面和前缘不易辨认。
第三节 沉积相模式
按现代冲 积扇地貌特征 和沉积特征， 可将冲积扇进 一步划分为扇 根，扇中，扇 缘三个亚相。
2.沉积物特征：
1）组合特征 扇顶：块状砾石，含少量砂，砾石>90％。底部含泥石 流沉积物。 扇中：粗粒砂砾石，细粒的粉砂，少量泥，砾石>50%, 细粒物质<30%。 扇缘：细粒沉积物为主，少量很小的砾岩小透镜体或 条带。 2）碎屑特征 a.扇顶向扇缘，洪积物粒度逐渐变小。 b.砾石圆度变化很大。 c.碎屑分选很差。
d. 冲积扇粗碎屑沉积中的泥含量的变化趋势是在 扇顶沉积物中由底向上变少，相应的渗透性变 好。扇中部位含泥量大于扇顶。 e.砾石支撑。 一种松散的砾石堆积，砾石互相支撑接触，孔 隙中无或极少泥沙质填集物，在剖面中呈透镜 体出现，频繁出现在扇顶沉积物中，是扇面沟 槽中的产物，后续洪水冲洗改造先期洪积物， 带走泥砂，剩下砾石骨架而形成。 注意和筛滤沉积的区别。
四、冲积扇的鉴定标志
1、总是出现在构造盆地边缘 2、一般都存在扇顶、扇中、扇缘 3、主要由砾石和漂砾级碎屑组成，分选差 4、洪积层理广泛发育 5、支撑砾石和筛滤沉积是特有的沉积物 6、形成于强氧化环境，缺乏化石，扇积物为继承 色，泥质沉积多呈红色。 7、前缘可过渡为沙漠、湖泊或河流
五、冲积扇前缘的相变
（1）发育位置：构造盆地和褶皱山系结合部位。
（2）气候环境：干旱半干旱气候地区。 （3）我国主要发育在：西北地区各构造盆地边缘，燕山、太行山 和大别山麓，大兴安岭两侧，龙门山麓，其他小型构造盆地中。
2、意义
（1）对交通设施，厂矿生产和居民生活的影响； （2）对工农业和生活用水的影响；
（3）石油、天然气的天然储集场所；
课堂作业：
1、洪（冲）积扇 2、简述洪（冲）积扇的沉积特征？ 3、洪（冲）积扇沉积模式？各类的沉积物特 征是怎样的？