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粒度最大的陆上沉积— 冲积扇相

归档日期:09-24       文本归类:冲积锥      文章编辑:爱尚语录

  冲积扇发育在山谷出口处,主要由暂时性的洪水水流形成的山麓堆积物组成。冲积扇由山谷口向盆地方向呈放射状散开。平面形态呈锥形、朵形或扇形。大陆沉积环境中以冲积环境最为常见,其次为湖泊环境,再次为沼泽、沙漠、冰川等环境。冲积扇沉积为陆上沉积体系中最粗的、分选最差的近源沉积,通常向下倾方向并人细粒、低坡度的河流体系。冲积扇的形成和发展受自然地理、气候条件和地壳升降运动等因素的制约。造山作用越强、地形高差越大、气候越干旱,山麓洪积相越发育。

  冲积扇发育在山谷出口处,在空间上是一个沿山口向外伸展的巨大锥形沉积体,锥体顶端指向山口,锥底向着平原。平面上沿山口向外呈辐射的扇状,如果其两侧没有阻拦,可以形成近180°的完全伸开的扇形体,其轴向剖面是下凹透镜状或呈楔形,横剖面是上凸状。冲积扇的表面坡度扇根处可达 5 °~10°,远离山口变缓,为 2°~6 °。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或山麓堆积。

  冲积扇相出现于大陆地区的山前带,常环绕山脉沿山麓大面积分布。它是由大小不等的冲积扇和充填其间的山麓坡积、坠积物组合而成,属大陆相组的一个组成部分。冲积扇的面积变化较大,其半径可从小于100m到大于150km,但通常它们平均小于10km。其沉积物的厚度变化范围可以从几米到8km左右。

  根据气候状况,可以把冲积扇分为两种类型:一类是发育于干旱、半干旱气候区的冲积扇,称为旱地扇;一类是发育在潮湿、亚潮湿气候区的冲积扇,可称为湿地扇。通常简称为旱扇和湿扇。通过报道的全球冲积扇的初步统计来看,80%以上为旱地扇。

  旱扇和湿扇的共同特点是其平面形态均呈扇状或朵体状,从山口向内陆盆地或冲积平原呈辐射散开。扇面的坡度、沉积层厚度及沉积物粒度变化从山口向边缘逐渐变薄、变缓并变细。

  旱扇:主要特征是通常发育有一个主体水道(辫状河),扇形的边界十分清楚。粗碎屑沉积物向扇端很快变细,厚度也急速变薄。粒级变化可从砾石级至泥级。

  湿扇:通常发育在常年有流水的潮湿地区,沉积物扇形体不清晰,多由砾石质辫状河组成辫状平原,地形平缓,以相互叠加的砾石质辫状河形式为多见,其特点为河道多、切割浅、不固定。

  按照现代冲积扇地貌特征和沉积特征,将冲积扇划分为扇根、扇中和扇缘三个亚相。

  岩性:冲积扇在岩性上差别较大,这主要是由于源区母岩性质不同所致。大部分冲积扇多以砾岩为主,砾石间充填有砂、粉砂和粘土物质,有些冲积扇也可由含砾的砂、粉砂岩组成。扇根部分以砾岩、砂岩为主,扇端部分砾岩减少,砂岩、粉砂岩泥质岩增多,层的厚度变薄,扇体与平原过渡地带,以粘上沉积为主。

  冲积扇沉积中常含有碳酸盐硫酸盐等矿物,如方解石石膏等。它们是和碎屑沉积物同时沉积。冲积扇的源区母岩性质不同,则所含的盐类矿物就可能出现明显的变化。故根据盐类矿物的差异,在一定条件下有可能推断出物源区母岩的性质。

  结构:粒度粗、成熟度低圆度不好分选差是冲积扇沉积的重要特征。然而不同沉积类型,其分选也有较大差别。布尔曾将冲积扇各沉积类型的碎屑物质的分选性作了定量对比,泥石流沉积是其中分选最差的。在垂向上和平面上,粒度变化较快。从扇顶至扇緣粒度逐渐变细,分选圆度逐渐变好。但有时因河床冲刷—充填构造的影响,常会使粗粒沉积物位于廟体的中部或下部。

  沉积构造:冲积扇沉积由于属间歇性急流成因,故层理发育程度较差或中等。泥石流沉积显示块状层或不显层理,细粒泥质沉积物可见薄的水平层理,粗粒碎屑沉积有时也可见不太明显和不太规则的交错层理,斜层倾向扇缘,倾角为10° —15°。在向上,层理构造表现为流水沉积物与泥质沉积物复杂交互的构造序列。

  冲积扇的粗碎屑沉积中常见冲刷—充填构造,主要发育在扇根附近。砂质沉积局部可见水流波痕。砾石若有定向排列,则呈“向源倾斜 ,倾角为30°~40°。泥质表层可发育泥裂、雨痕、流痕等。

  颜色:冲积扇是间歇性急流堆积的产物。沉积物质经常暴露地表,遭受不同程度的氧化作用,故缺少还原性的暗色沉积物,泥质沉积物的颜色一般带有红色,这是干旱和半干旱地区冲积扇的重要特征。

  生物化石:除了分散的脊惟动物骨骼和植物碎屑外,冲积扇中几乎不含动植物化石,也很少含有机质。

  冲积扇在我国现代大陆沉积中及地史时期的古代沉积中都不乏实例。新疆克拉玛依油田二叠系—三叠系砂砾岩沉积体是古代冲积扇的典型实例。它由七个冲积扇组成,沿老山山前古盆地边缘断裂带分布,彼此连接构成冲积裙带。其岩性以中—细砾岩为主,夹大量砾质砂岩及中—粗砂岩。砾岩占沉积总厚度的60%—90% ,砾岩成分的90%为紧邻母岩区的变质砂、泥岩的碎块粒径1~6mm,分选、圆度差,,见洪积层理及冲刷面,无生物化石。每个扇体的扇中部位发育砂砾岩体,厚度较大,向扇体两侧减薄;扇中砂砾岩粒度适中,分选稍好,胶结疏松,孔隙性和滲透性相对较好,为油气储集的有利地带。

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