扇三角洲

扇三角洲

一、肩三角洲概念及主要类型

1．扇三角洲概念

扇三角洲是成因类型名词，4；足指形状似扇形的扇状二角洲，而是二角洲的一种特殊类型01885年美国学者G．K．GiIbert根据湖滨的地貌特征提出了有名的吉尔伯持三角洲的沉积模式，被认为是第一个关于扇三角洲的描述。

A．Holmes(1965)最早明确地提出了扇二角洲，并将其定义为“由邻近高地推进到沟、湖等稳定水体中的“冲积扇”。

McPherson等人(1987)从地貌和沉积学特征角度区别了粗被三角洲的两种主要类型：形成于冲积扇末端的有大量块体流沉积物的扇三角洲和与主要受河川径流控制或与辫状平原铸型相当的辫状河三角洲。Nemec等(1988)在《扇三角洲：沉积学和构造背景》中指出：扇三角洲是由冲积扇提供物源，主要发育于水下或完全发育于水下的楔形沉积体．是活动的冲积扇与水体(湖、辫)之间的沉积体。

冲积扇进人稳定的水体后形成扇三角洲，因此其展布在一定程度上受到水流和被浪的改造作用。它们可以出现在从湖泊到开阔海等多种环境中，但大型扇三角洲最常发育在大陆裂谷盆地内和大陆与岛弧聚敛的板块边缘(Wescott and Ethridge，1980)。

2．扇三角洲主要类型

目前国内外已报道的扇三角洲沉积模式基本有以下三种模式。

(1)牙买加型

牙买加型扇三角洲复合体陆上面积小，而水下面积较大，牙买加东南海岸的现代Yal2加扇三角洲是这种型式的典型实例。该扇三角洲的形态一方面受山辫地貌的控制，另一方面其前缘还受大高差、陡坡度的滨外敛斜敛破碎浪的影响，具有陆上扇三角洲平原、辫岸过渡带、水下扇三角洲环境。根据Ethridge和Wescott（1984）的研究，可以认为该扇三角洲属斜坡型模式，也可称其为陆坡型该式。斜坡型扇三角洲形成于裂谷或离散板块边缘、聚敛板块碰撞前缘和大洋走向滑移断层边界。

(2)阿拉斯加型

阿拉斯加型扇三角洲以阿拉斯加东南海岸的主要河流——Copper河向深水推进，在构造上活动的阿拉斯加辫北部大陆架上敛造的受海洋控制的Copper河扇三角洲为典型实例。该扇三角洲复合体由广阔的水土扇平原和边缘没于水下的浅水台地构成。沉积体呈指状插入海相地层，并出现在构造活动的开阔海盆地边缘，这是此类扇三角洲的重要识别标志之一，有人称之为陆架型模式。

(3)断陷湖盆型

断陷湖盆型也称为吉尔伯特型，主要发育于湖滨地带，由河流出山口人湖形成。比较好的实例为以色列死海，河定由Lisan湖(死海前身)的入口处注入，形成许多小的受周期突发洪水泛滥和河口的该能作用控制的扇三角洲。其特征包括由赂显层理的砾岩及具平行层理和交该层理的砂岩组成的冲积扇沉积、由具波状交错层理的砂岩与厚薄不均的泥岩互层构成的数千米宽的扇前端沉积带和广阔的席状碎屑纹层状白斐相。值得注意的是，由于死海湖泊水面的快速上升和湖进，形成向上变细的层序。

我国唐古拉山麓纳木湖岸，祁漫塔格山南麓的阿克库木湖岸和青海湖北岸，难噶尔盆地西北缘的上、下克拉玛依组，吐鲁番盆地北缘的三叠系一体罗系，柴达木盆地西北缘的第三系以及我国东部中新生代盆地都发现有较典型的湖泊扇三角洲沉积。

二、发育条件和发育位置

发育扇三角训的重要条件是海、湖岸附近地形高差大，岸上斜坡陡窄，物源近，碎屑物质供应充足。其分布位置主要在湖盆边缘临近高差大、坡度陡的隆起区，并且常与同沉积期大型断裂带相伴。国外的如东非裂谷和贝加尔裂谷，我国的如青海湖、云南第三纪至现代的湖泊、渤海湾第三纪的湖泊扇三角洲等，都与断裂有关：扇三角洲有时形成于走向滑移断层的边界，如死诲地堑。当然也有在克拉通区持续下沉形成湖泊及其扇三角洲沉积，如我国松辽盆地白里纪的助陷期，国外的乍得湖和埃尔湖等，但它们提供碎屑物质则是相当缓慢的c

三、一般特点和沉积相模式

1．水动力特征

扇三角洲以陆上沉积作用占优势，海、湖边缘坡度变缓，向水推进一定深度为其特征(Wescott and Ethridge，1990)c沉积物供应的体积、密度和丰度的相互作用以及滨岸带、浅海或湖泊作用持续的时间决定了扇三角洲陆上和滨岸带的沉积相特征；受波浪和潮汐控制的水道分叉、河口坝淤塞和迁移是扇三角洲形态特征的重要控制因素(KIeispehn等，1984)。由于湖泊动力一般较小，现代洱海最大波高仅1．3m，湖流最大流速仅10．8cm／s，无潮汐作用，由此湖盆的波浪、潮汐和水流对扇三角洲的影响通常都相当小，破坏型扇三角洲在古湖盆小也并不多见。扇三角洲沉积多以事件性洪流沉积为主体流和片流沉积的特征。

2．沉积物成分和结构特征

具有复合型水动力机制由于扇三角洲紧邻基岩物源区，流程短，沉积物受物源区母岩控制，多砂砾混杂，泥质含量高，分选性和磨因度较差，矿物成分成熟度也较低。另外，沉积物粒度粗也是扇三角洲沉积的重要特点和标志，世界上所有的扇三角洲都具有砂砾租碎屑比例较大的特点；我国辽河、泌阳凹陷所有的扇三角洲分杨都表明，扇三角洲储层以砾质和含砾为特征。

3．亚相类型及其特征

扇三角洲是推进到稳定水体中的冲积扇，故具有明显的陆上、过渡区和水下沉积部分(Wescott和Ethridge，1980；Ethridge和Wescott，1984)。扇的陆上部分主要是冲积扇，可称为扇三角洲平原，多表现为近源的砾质辫状河沉积，以水流和沉积物重力流的租粒沉积物为特征，没有曲流河段；主要岩性是砂和砾互层，砾石层具不明显的平行层理或交错层理，分选差，具砂质基质，砂砾比率向下端增加。扇三角洲前缘也称为过渡带)以较陡的前积相为特征，牵引流构造很发育，常见大、中型交错层理，向下方渐变为前扇三角洲沉积(也有人称之为水下扇三角洲)，以不规则分布的泥、砂和砾石的透镜状层为特点。水下扇三角洲沉积物一般为泥质支撑，具特征主要取决于河流作用和各种盆地条件。

4．垂向层序

通常，一个完整的建设型扇三角洲连续的沉积层序自下而上为：前扇三角洲泥岩—扇三角洲前缘末端粉、细砂岩一扇三角洲前缘河道砂岩、含砾砂岩—扇三角洲乎原砂砾岩和砾岩。扇三角洲平原可以在洪水期间和在风暴间歇期侵蚀海底后的回流过程中迅速向海建造。如洪都拉斯扇三角洲在洪水期迅速推进，但在问洪期受波浪冲击、海岸回流和砂嘴逐斯减缓生长的改造，其大小和地貌形态受到风暴频率和强度、供给沉积扇的沉积物的体积和结构、风暴浪方向和能量以及由风暴引起的海平面上升高度的控制。推进作用将会在扇三角洲乎原产生从纫粒的陆硼砂到租砾石层的不都则的向上变租的层序。断陷湖盆扇三角洲沉积也常见进积型向上变租的反韵律层序，或者是变租后又略变细的复合韵律层序。

5．形态及面积

扇三角洲向陆方向通常以斯层为界，是一个由粗碎屑物质组成的都状或棱柱状沉积体(剖斯)，平圆形态为扇形、叶状或伸长形，向盆地方向变薄变细。其形态取决于物源供给条件及扇前缘是否被改造或破坏等条件。扇三角洲的扇体面积一般为几到几十平方公里，有的甚至不到1km2，如美国得克萨斯西

南海岸的一个扇三角洲仅0．37km2，比粒大的阿拉斯加东南海岸一个扇三角洲为446km2。我国断陷湖盆面积较小，在中、新生代发育的扇三角洲面积一般为30一300km2，如双河扇三角洲为30—50km2，辽河西八干、双台子等扇三角洲为72—293km2，云南洱海现代扇三角洲面积约0．5—0．9km2。而正常河流三角洲的规模则是相当惊人的，仅以陆上面积计，我国黄河三角洲达9000km2，是世界现代大三角洲之一。扇三角洲常成群出现。如非洲大裂谷在死海形成裂谷型地堑，晚更新世死海裂谷处于干旱、不均匀的下沉环境．沿死海裂谷西佃断崖发育了一系列的小型湖泊扇三角洲沉积。

四、与正常三角洲及辩状河三角洲的区别

世界上几个著名的扇三角洲的特点可以看出，扇三角洲和河流三角洲有类似之处，即都处于海陆过渡带，具有三层结构；扇三角洲前绿砂体受波浪潮汐改造．说明其位于浪基面以上的浅水带；垂向层序绝大多数呈反旋回，而层理构造显示具有牵引流性质，因此一些人认为扇三角洲属三角洲范畴。又有人认为它的前缘发育不好．不能归人三角训：也有人称它为沿岸冲积。吴祟笛(1993)赞成用扇三角洲这个名词．并将其分为以下两种：

1)靠山型；扇区小路出口处就是海(湖)，冲积扇直接人水，扇三角训紧靠山根，扇三角训平原就是冲积扇。

2)靠扇型：冲积扇末端水流人湖形成的扇三角洲，扇三角洲平原的顶端靠冲积扇。

扇三角洲与三角洲的区别主要反映在以下几个方面：

1)地形坡降大。据研究，长河流三角洲河口地区至曲流平原，坡降在0．01％左七．如我国长江三角洲为0．01％一0．07％。而扇三角洲的河流坡度(或扇坡度)一般是三角洲的几倍到几十倍，如牙买加东南海岸为1．5％，阿拉斯加东南海岸为0．2％一1．76％，我国云南洱海阳溪等现代扇三角洲为1．5％一5．3％，辽河裂谷下第三系的扇三角洲为1．8％一3．5％。

2)向陆方向的相邻沉积相。正常三角洲(长河流三角洲)的向陆方向与的流河相邻，物源远，岸上从山麓到湖岸有较长的平缓斜坡，或是河流来白盆地以外、辫状河三角洲(有人称之为短河流三角洲)向陆侧与辫状河相邻，岸上斜坡状短，坡度增加。扇三角洲向陆一例为冲积扇或物源名山，岸上斜坡更短、更陡，甚至水体宜抵山根。

3)砂体岩性。正常三角洲岩性较细，三角洲分流平原沉积似曲流河或网状河，但碎屑粒级稍细，以砂为主，含少量砾石；三角洲前线亚相以细沙和粉砂为主。扇三角洲沉积岩性粗，扇三角洲平原沉积类似辫状河，甚至就是冲积扇，砾石含量很高；前线亚相沉积物也较粗，可合粗砂和砾石．水下河道更为发育，由于河道通常不稳定．河口砂坝发育较差。

4)砂体形态和分布。正常三角洲砂体的个体大而个数少，经常单独发育或少数相邻，分布于濒盆长轴或近长轴的般轴缓坡侧；纵剖面上呈较大的透镜体，向湖内据伸较远。扇三角洲个体小而个数多，常成群出现，沿湖盆短轴陡坡侧分布；纵副面上呈厚面短的楔状体，向湖方向很快尖灭。无论在断陷湖盆长轴或般轴粗坡侧都可般发育辫状河三角洲砂体，其岩性、形态和分布位置介于河流三角洲与扇三角洲之间。短轴陡侧经过靠山型扇三角洲向靠扇型扇三角洲的发育演化，岸上斜坡增长变缓，也会演变成辫状河三角洲。