冲积扇的形成条件、沉积物类型之综述

冲积扇的形成条件、沉积物类型之综述

摘要：冲积扇是河流出口处的扇状地貌堆积体，作为流水地貌的重要组成部分，与人类的经济发展有着实际意义，但在不同气候条件下其特征差异较大。本文从不同条件下的冲积扇沉积物类型，沉积相组成及垂向序列方面做一简要探讨，以期对冲积扇有个更深刻的认识。

关键词：冲积扇沉积物类型沉积相垂向序列

引言

冲积扇是河流从山地进入盆地时在山前形成的一种扇状地貌堆积体，是流水地貌的一个重要组成部分（图1）。在不同气候状况下形成的冲积扇在地貌上和物质组成上有较大的差异。前人尤其是国外学者对此作了较多的研究[1-2]，并提出了干旱气候条件下和湿润气候条件下的沉积模式以及“干旱扇”和“湿地扇”的概念。总体来说，冲积扇通常发育在那些地势高差起伏较大而沉积物补给充分的区域，那些地区降水量可能很少，但很猛烈。所以侵蚀作用进行的相当迅速。在垂向上一般发育于沉积旋回的下部，同时往往分布于湖区或盆缘的最外缘。

通常冲积扇发育在干旱、半干旱地区，几乎都是由暴发性洪流形成，在一些山间盆地区更为突出，通常被认为是荒漠地形的特征。冲积扇有几种重要的类似物。例如河流三角洲，不同之处是后者形成于河流入海处或其他水体处的水下；再如深水海底扇，形成于洋底，由通过海底峡谷搬运的沉积物堆积而成。研究现代冲积扇的特征，可以辨认古冲积扇，从而为研究地质历史提供线索。冲积扇对人类有实际经济意义，尤其在干旱与半干旱区，它是用于农业灌溉和维持生命的主要地下水水源。有些城市，例如洛杉矶，整座城市都建在冲积扇上。

1冲积扇沉积物类型

按照冲积扇沉积物的成因，一般有以下两种沉积物分类：

（1）泥石流沉积物：主要由泥流沉积或泥石流而成；

（2）阵发性水流沉积物：包括片流、水道、筛析三种沉积。

1.1泥石流沉积物

在植被覆盖稀少、突发性洪水和坡度较大以及充足碎屑物供应的前提条件下，由于重力作用，泥石流开始流动，含有大量的泥基，流体的强度大，可以搬运巨大的砾石。一旦流速减慢，迅速将大小不一的负载堆积下来，就形成分选性较差的砾、砂、泥混合沉积物。这种沉积特点表现出颗粒大小混杂，粒度相差悬殊。砾石很少呈平行或叠瓦状排列；泥石流混杂砾石层与上下岩层一般呈突变接触关系。

1.2阵发性水流沉积物

片流沉积：由洪水期漫出水道，形成在扇面上大面积流动的席状洪流，活动于水道的末端，称为高流态的暂时水流。由分选较好的砂层为主要组成，往往发育有平行层理和逆行沙波层理。

水道沉积：常见发育在冲积扇的中上部。半干旱-干旱扇上的水道多数为间歇性的辫状水道，其主要沉积作用发生在雨季较为短暂的洪水期。水道沉积物的特点是一般发育厚度不大，由分选较差的砾、砂岩组成的透镜层，成层性也差。砂层常发育平行层理和槽状交错层理。

筛析作用沉积：当洪水流经过高渗透砾石区时，产生大量水流从砾石层渗到地下，同时载大砾石层的孔隙内填充细碎屑的沉积物，形成具双众数粒度分布特征的砂砾层。

2沉积相的构成

在远离物源方向的情况下，冲积扇可以划分为扇根、扇中与扇端（图1、2）。其中扇根的特点如下：①泥石流沉积物，由基质支撑的混杂堆积组成，颗粒大小相混杂且粒度相差较为悬殊的块状构造发育；②主水道沉积物，由分选较差的砂、砾岩组成的透镜层，其中砾石呈叠瓦状排列，发育有递变层理和平行层理以及粗糙的板状和槽状交错层理；③筛析沉积物，主要由砂砾岩组成。扇中特点如下：①辫状水道沉积物，砂砾岩组成，通常发育叠瓦状构造和不明显的交错层理、递变层理；②局部片流沉积物，由分选较好的平行层理含砾砂岩、粉砂岩组成，呈透镜状。扇端特点如下：水道不发育，常见以片流活动为主，平行层理砂岩、粉砂岩发育，与泛滥平原或湖泊沉积物呈指状交互。

3 垂向序列

冲积扇在发育的过程中，由于沉积速率、盆地沉降速率的变化，使冲积扇体发生进积、退积或侧向移动。分别称为进积扇、退积扇和加积扇，其一般特征如下：

进积扇：呈反旋回序列，即扇根叠置在扇中之上，扇中叠置在扇端之上。

退积扇：呈正旋回序列，即扇端叠置在扇中之上，扇中叠置在扇根之上。

加积扇：旋回性不明，反映出物源供给和盆地沉降之间处于平衡状态。

4 结语

上述主要分析形成冲积扇条件和冲积扇的类型，而研究冲积扇对于找油气方面也有重要的指导意义。研究表明，在我国大多数中、新生代含油气盆地中均分

布在不同规模的冲积扇体上，这是一类重要的油气储集体，占我国碎屑岩储集层6.0%，如黄骅坳陷枣园冲积扇油藏、准噶尔盆地西北缘克拉玛依油田砾岩油藏、吐哈盆地鄯勒古近系气藏、济阳坳陷北部陡坡带冲积扇油藏等。勘探表明，冲积扇沉积与储层有着密不可分的关系，冲积扇中形成的油藏具有“自我保护”的功能；另外，冲积扇的形成很可能导致上覆地层形成扇背斜油藏，也有可能导致下伏基岩形成基岩风化壳油藏。因此对冲积扇进行深入研究，采用将今论古的指导思想，对研究其他盆地冲积扇油气勘探与开发和完善冲积扇的理论基础具一定现实和理论指导意义。

参考文献：

[1]里丁H G主编. 周明鉴，陈昌明，张疆等译.沉积环境和相. 北京：科学出版社，1978.20～81

[2]ChorleyRJ，Schumm SA. Sugden D E.Geomorphology.London：Methuen & Co.Ltd，1984.341～347

[3]孙永传.碎屑岩沉积相和沉积环境.地质出版社，1986. 1～280.