河流相的特征
第3章 河流相
第三章河流相河流是地表水流湖泊、海洋的通道。
河流作为重要的地质营力汇集大量的沉积物（包括溶解物质），并将它们搬运到大的湖泊和海洋盆地中去。
在一些特定的环境中，如下沉的海岸平原、山间盆地及山前盆地，河流的沉积作用非常活跃。
有时，河流沉积会成为这些盆地的主要充填物。
河流形成的砂体可能成为油气的有效储层。
第一节河流的类型一、按地形及坡降分类可将河流分为山区河流和平原河流。
前者地形高差和坡降大，向源区方向侵蚀作用强烈，河岸陡而河谷深，河道直而支流少，水流急而沉积物粗。
后者地形高差及坡降小，向源区方向侵蚀停止，侧向侵蚀强烈，河道弯曲而直流多，故平原河流多为弯曲河流。
二、按河流的发育阶段分类可将河流划分为幼年期、壮年期、老年期，幼年期河流数河流发育的初期阶段，山区河流多属此类；壮年期和老年期河流多属平原河流。
在同一条河流中，这三类河流分别位于上游、中游和下游。
从沉积的角度看，大量的沉积作用发育在河流的壮年期和老年期。
三、按河流弯度分类河流弯曲度的概念：是指河流长度与河谷长度之比，通常称为弯度指数。
其临界值为1.5,也有人定为1.3，以此临界值和河道的多寡，可将河流划分为平直河、曲流河、辫状河和网状河。
（一）平直河也叫顺直河，河流弯度指数小于1.5。
多属于小型河流，或仅在较大型河流的某一段内存在。
河道内凹岸为冲坑（深槽），是冲刷边，沿其发生侵蚀作用；凸岸因加积作用形成砂坝，从而河道可以产生侧向迁移而逐渐向曲流河过渡。
（二）曲流河又称蛇曲河，单河道，河流弯度指数大于1.5。
河道较稳定，宽深比低，一般小于40。
天然堤发育。
侧向侵蚀和加积作用使河床向凹岸迁移，凸岸形成点砂坝（边滩）。
由于河道极度弯曲，常发生河道截弯取直作用。
曲流河河道坡度较缓，流量稳定，搬运形式以悬浮负载和混合负载为主，故沉积物较细，一般为砂、泥沉积。
曲流河主要分布于河流的中下游地区，以边滩沉积发育为特征。
（三）辫状河辫状河多河道，河道中有心滩或河中砂岛发育，河道频繁分叉又合并，形状似发辫。
河流特征(水文水系特征)
水资源管理与保护的重要性
河流是重要的淡水Байду номын сангаас源，为人类提供饮用水、农业灌溉和工 业用水等。
河流的水质、水量和水域生态环境的保护直接关系到人类社 会的可持续发展，因此需要采取科学合理的管理措施，确保 水资源的可持续利用。
水系结构
指河流的分级和排列，包括干流、支 流、溪流等。水系结构的复杂程度影 响水资源的分布和利用，也影响河流 的生态环境。
河谷地貌与河流阶地
河谷地貌
指河流在流动过程中形成的各种地貌形态，包括河谷、峡谷、河漫滩等。河谷地貌的特征对河流的水 文特征和生态环境有重要影响。
河流阶地
指由于河流的侵蚀和堆积作用形成的阶梯状地貌。河流阶地的形成与河流的水文特征、地质构造和气 候条件等因素有关，对人类活动和经济发展也有重要影响。
水温
河水温度，通常以摄氏度为单位。水温的变化受季节、气候和地形等因素影响。
泥沙含量与水质
泥沙含量
河流中泥沙的含量，通常以质量百分比或体积百分比为单位 。泥沙含量的大小受流域土壤、植被覆盖和地形等因素影响 。
水质
河水的纯净度，通常以化学指标（如pH值、溶解氧、总磷等 ）和生物指标（如细菌含量、藻类种类和数量等）进行评价 。水质的好坏受污染源、环境因素和人类活动等因素影响。
04
河流特征的地理意义
气候与地貌的指示器
01
河流的水文特征，如流量、水位 和流速，可以反映所在地区的气 候状况，如降雨量、蒸发量和气 温等。
02
河流地貌，如河谷形态、河床质 地和河流坡度，可以揭示所在地 的地质构造和地貌特征。
河流相
第十八章河流相§18-1 河流沉积过程及河流分类河流是流水由陆地流向湖泊和海洋的通道，它不仅是侵蚀改造大陆地形和将风化物质由陆地搬运到湖海中去的主要地质营力，而且是大陆区重要的沉积营力。
在适宜的构造条件和沉积背景下，有时甚至可发育上千米厚的河流沉积。
河流相是陆相组中最重要的油气储层，更是我国陆相含油气盆地中的最重要的特色相带之一。
一、河流沉积过程河流沉积过程主要受地形坡度、沉积物类型和输砂量、河水流量和流态以及植被等多种因素的影响。
若其他控制因素相对不变，侧水流流态会影响沉积物的搬运和沉积方式。
常见的水流流态有下述三种类型。
1．层流和紊流（p17.图2－6）层流是水质点运动方向彼此平行、规则成层流动的水流。
紊流是一种充满了漩涡的急湍流动，流体质点运动的运动轨迹极不规则，方向和速度随时间而变化，彼此互相掺混。
紊流水体内有强烈的侧向混合作用，且水层之间发生扰动。
河水流态属于紊流。
水体运动可分解成平行底面和垂直底面的两种运动。
当垂直向上的分力＞泥砂之间的阻力时，泥砂搬运，否则沉积。
2．横向环流└→是由表流和底流构成的连续的、螺旋形向前移动的水流。
在平直河段，水流形成两个对称的横向环流，主流线沿河床中心分布［如图18－1（a）］。
在弯曲河道中，主流线沿河床弯曲。
主流受惯性作用，在凹岸产生塞水现象，形成水面的横比降。
在横断面上，水体两侧受到不等的压力作用，使得底部水流由凹岸流向凸岸，它与由凸岸流向凹岸的河面水流一道构成连续螺旋形前进的单支环向环流［如图18－1（b）］。
表流是辐聚水流，在回岸处产生强烈的下降水流，是冲刷凹岸的主要因素。
底流是辐散水流，使泥砂在凸岸发生堆积。
3．流水作用河流作为沉积物搬运的重要地质营力，可使沉积物发生侵蚀、搬运和堆积作用。
（1）侵蚀作用流水冲刷河床物质，产生垂直地面的下切侵蚀，使河床加深，产生向着河岸的侧方侵蚀，使河谷展宽。
（2）搬运作用河流中沉积物可按悬移、跃移和推移方式进行。
河流相沉积模式
河流相沉积模式
河流相沉积模式是指在河流系统中，由于水流速度和输沙能力的变化，沉积物在不同区域呈现出不同的沉积特征。
河流相沉积模式通常包括三种主要类型：
1. 河道相：河道相沉积主要发生在河床和河道内部，在沿河流动向的方向上呈现出一定的变化规律。
典型的河道相沉积包括河床砾石、河滩砂、河漫滩泥等，这些沉积物在河道中形成沉积层。
2. 洪积相：洪积相沉积主要发生在河流周围的洪积平原和河谷地带，主要是由于河流周期性的泛滥和冲刷作用而形成的。
典型的洪积相沉积包括粗砂、细砂、淤泥等，这些沉积物经常形成平坦的洪积扇或洪积平原。
3. 三角洲相：三角洲相沉积主要发生在河口附近，当河流进入静水体（如海洋或湖泊）时，由于水流速度降低，沉积物开始沉积下来。
典型的三角洲相沉积包括三角洲前缘的砂质沉积、三角洲心滩的泥质沉积等。
河流相沉积模式的研究对于认识河流沉积演化过程、资源勘探和环境保护具有重要意义。
通过对河流相沉积的分析，可以揭示古代河流系统的演化历史，为油气勘探、水资源开发等提供重要依据。
河流相的沉积模式与特征分析
河流相的沉积模式与特征分析摘要：河流相沉积是一种重要的陆源沉积，对于水文地质研究以及煤炭、油气的勘探开发具有重要的意义。
本文在河流的沉积过程、河流的类型以及沉积模式的分析基础上，研究了河流相沉积的岩性、构造、生物化石等特征，为深入认识和研究河流相沉积提供了参考和支撑。
关键词：陆相沉积；河流相；沉积；沉积特征1引言河流受到水动力的影响，时刻改变着地球的地形地貌。
河流相沉积的研究能够有效划分层序。
河流相地层的分布规律、地层展布特征、砂体类型等能够揭示沉积物的搬运体系，明确物源方向。
河流沉积的动力来源主要是河水的流动，水动力条件不同，相应砂体的粗细等特征也不同[1]，因此根据水动力条件、物源等因素的变化，会有不同的沉积模式，进而形成不同的沉积特征。
河流相沉积的泥质组分，含有较多的有机物，可以在地下形成煤、油气等资源[2]，因此，研究河流相沉积，不仅对水文地质研究具有较大的帮助，而且对煤、油气等矿产的勘探也具有一定的指导作用。
此外，第四系的河流相沉积，也是工程地质研究的重点。
2河流相的沉积模式分析河流中的水流，其流动状态是质点运动轨迹非常杂乱的紊流。
在几何形状平直的河道部分，通常能够形成两个横向的环流；而在几何形状弯曲的河道部分，河水流动的主要轨迹也是弯曲的，弯曲方向与河床一致。
流水的流动，不仅能够冲刷和侵蚀河道中的物质，还能搬运冲刷的物质，随着河水动力的减弱，它们将按照一定规律进行堆积，因此水动力条件是河流相沉积的主要因素。
2.1河流沉积过程河流通常起源于山脉的沟谷中，最终流向湖泊或者海洋。
河水流动的过程中，会不断冲刷河岸或者河床，大量的物质会经过搬运和沉积作用，形成河流沉积。
影响河流沉积的主要因素是地形的落差、水流量等。
被冲刷的物质被河水搬运，搬运到一定距离后随着水流速度的变缓而堆积下来，从而形成了沉积物。
对于颗粒较大的物体，需要较大的动力搬运，因此其搬运距离较短，而颗粒较小的物体，需要的动力相对较小，搬运的距离也较长。
河流相
河流相一、河流沉积作用过程（一）常见水流流态：层流、紊流、横向环流。
横向环流：是由表面流和底流构成的连续的、螺旋形向前移动的水流。
（二）流水作用：1.侵蚀作用：下切侵蚀、侧方侵蚀。
2.搬运作用：悬移（一般小于0.1mm）、跳跃(向上垂直分力大于颗粒重力)和推移方式搬运。
3.堆积作用：侧向加积（凸岸沉积，凸岸向凹岸迁移）和垂向加积两种类型。
二、河流分类、不同类型河流的基本特点（一）现代河流的类型的划分1、按地形和坡降分类：山区河流：地形高差大，朔源侵蚀强烈、河岸陡、河谷深、河道直、分支少、流速大、沉积物粗。
平原河流：坡降小、侧向侵蚀为主、河道弯曲、支流多、沉积物相对较细。
2、按河道发育阶段分类：幼年河：发育在河流的上游、山区，以侵蚀作用为主，多分支汇合成主流。
壮年河：发育在中游，形成泛滥平原。
老年河：发育在下游，以网状河为主3、按照河道分岔参数和弯曲度分类：分岔参数：小于1为单河道；大于1为多河道。
利用弯度指数和游荡性指数划分：曲流河：S＞2.0，B≈0；顺直河：22.00＞S＞11.33；辫状河(游荡性河)：S＜1.3，B＞0。
弯度指数（S）＝河道长（l）/河谷长的比值（L）；游荡性指数（B）＝2×各河心滩总长/河道长（l）。
按河道的弯曲度和分岔系数（Rust,1978）可分为：平直河、曲流河、辫状河及网状河四种四、不同河流沉积环境和沉积特征1、顺直河：河流弯曲度小，通常仅出现于大型河流某一河段的较短距离内，或属于小型河流，随时间推移将向曲流河发展。
2、曲流河：又称蛇曲河，为单河道，其弯曲度很高，河道较为稳定，宽深比低，一般<40，因河道较为固定，其侧向迁移速度较慢，故泛滥平原和点砂坝（边滩）较为发育。
河道坡度较缓，流量稳定，搬运形式以悬浮负载和混合负载为主。
3、辫状河：为多河道，多次分岔和汇聚构成辫状，河道宽而浅，弯曲度小，宽/深比值>40，心滩较为发育。
河流坡降大，沉积物搬运量大，河道不固定，迁移迅速，故又称“游荡性河”，以底负载搬运为主。
河流相沉积标志
河流坡降大，河道不固定且迁移迅速，导致河漫滩不发育，亦称 “游荡性河”。多发育在山区或河流上游河段以及冲积扇上。
⑷网状河Anastomosing river
具弯曲的多河道特征，河道 窄而深，顺流向下呈网结状。
河道沉积物搬运方式以悬浮负 载为主，沉积厚度与河道宽度成比例 变化。
沉积作用以垂向加积为主，侧 向侵蚀弱，天然堤，洪泛平原以及湿 地沼泽发育。
凹岸侵蚀、凸岸沉积、侧向加积 ，并且侧向侵蚀和加积作用
使得河床向凹岸迁移，在凸岸形成点砂坝(边滩)。 发育河道、边滩、心滩、堤岸、河漫滩、洪泛平原 、牛轭湖
等沉积环境，沉积类型多样完整，也是研究程度最高的河流。
主要分布于河流的中下流地区。
⑶辫状河Braided river 多河道，多次分叉和汇聚构成辫状。 河道弯曲度小，其宽/深比值>40，弯度指数<1.5，宽而浅且水流急， 因此沿水流方向存在双向环流及单向环流，会在河道内形成砂坝(心滩)， 不发育曲流河中的边滩，这是它们之间的主要区别。
低弯度(弯度指数<1.5) 高弯度(弯度指数>1.5)
平直河 曲流河(蛇曲河)
辫状河 网状河
其中弯度指数=河道长度/河谷长度
⑴平直河Straight river 弯度小，仅出现于大型河流某一河段的较短距离内，或属 于小型河流。 （2）曲流河(蛇曲河)Meandering river
河道弯曲、单河道，弯度指数>1.5，河道较稳定，宽深比 低，一般小于40。
多发育在河流的中、下游地区。
Hale Waihona Puke 二、河流沉积相模式图河流相是河流沉积环境及其沉积特征的综合。不同类型的 河游，其沉积环境和沉积特征有所不同，因此其沉积相也就 有所差异。
河流相地层相序特征、河型演化及层序地层模式分析——以扶新隆起带北坡泉三段河流相沉积为例
Ｓｃｉ ｅｎｃｅ ａｎ Ｔｅｃｈ Ｉ ｄ ｎＯ Ｏｇｙ ｎｎ Ｉ ｏｖａｔｏｎ ｉ Ｈｅｒ ｄ ａｌ
工 业 技 术
河流 相地层 相序 特征 ～河 型演化 及层 序 地层 模式 分析
以扶新隆起带北坡泉三段河流相沉积为倒
王宝成 ’ 白连德 （． １ 中国石 油大学地球资源与信息学院 山东东营 ２ ７ ６ ； ２ 吉林油田勘探开发研究 院 吉林松原 １ ８ ０ ） ５０ １ ． ０ ３ ３
一
基 准面旋回的 中部 ， 处于长周期基准面快速 上 升 阶段 ， 由于可容 空间的增加大于沉积物补给 通 量 ， 层均 表现 为 向陆阶 进的 退积 叠加样 地 式， 自下而上各短 周期旋 回内的河道砂体厚度 逐 渐减 小、砂地比及砂体钻遇率 依次降低 ， 河 道侧积形 成的边滩发育 ， 岩心及测井 曲线上具 典 型的 曲流河特征 。 ＭＳＣ２ 一ＭＳＣｌ 历经长周期基 准面上升 ： 早 、中期 可容空间的持续增加 ， 至泉三段后期 可容空 间增速减缓 ， 沉积物 供给相 对不足 ， 表 现为此时河 道作用相对较弱 ， 侧积作用形成的 边滩不甚 发育 ， 以发育孤立的 ，规模较小的河 道砂体为特征 ， 砂体侧 向连通性差 ， 砂体厚度、 砂地 比及砂体 钻遇 率统计规 律依 然表现为 地 层 向陆退 积的特征 。
低 Ａ ／Ｓ比值条件下形成的短期旋 回 ， 仅发 育 上升半旋 回 ， 降半旋 回表现为 区域性 广泛分 下 布的 河道 冲刷 下切作用 。短 期旋 回的底 界面 为 明显 的冲刷面 ， 顶界 面为突变接触 面或 另一 期短期 基准 面旋回底界的河道 冲刷面 ， 回内 旋 部表现 为多期河道相互切 叠的相 序组合特征 。 单期河 道砂岩 向上 变细不 明显 ， 流 “ 元” 河 二 结构 的上部单 元往 往侵 蚀冲刷 殆尽 。其 二为 基准面上升 中期偏 下较 低可容空间 、 较低 Ａ／ Ｓ比值 条件下形 成的短期基准面旋 回。 ３ ２ 中等可容纳空 间短期旋 回相 序特征 ． 发 育于泉 三段 中部 中等可 容空 间的 中期 基准面旋 回 中， 着基准面 的持续 上升 ， 容 随 可 空间不断增长 ， 短期基准面旋 回中河流相上部 细粒单 元沉 积 比例增大 ， 回对称性 增 强 ， 旋 砂 体切割叠置现象减 少 ， 常形成 完整的河道沉积 砂体 ， 见的相序 组合为完整 的向上变细的河 常 道砂岩 加 天然堤 ／决 口扇或 河漫 沉积 。 ３ ３ 高 可容 纳空间短期旋 回相序特征 ． 发育于 泉 三段上 部高可 容纳 空 间、高 Ａ ／Ｓ值 条件下形成 的中期旋 回的上升 半旋 回的 上部或下降半旋 回的 下部 ， 此时 基准面上升速 率 降低 ， 但可 容空 间仍 持续增 长 ， 沉积 物供给 相 对不足 ， 剖面上 表现为薄 层河道（ 废弃河道 ） ２扶新隆起带泉三段高分辨率层序地层划 及堤 岸粉细砂岩夹于 大段泛 滥平原泥岩之 中 ， 旋 回对 称 性 强 。 分 ’ 本次研究 在前 人层序地层研究的基础上 ， 开展 了三级 层序（ 三段 ） 泉 内部 的高频层 序研 ４中期基准面旋回内的河道类型演 化及沉 究， 根据 相序特 征、河型演化及砂体 叠加 样式 积特征分析 划分为 ５ 个中期基准面旋 回 ＭＳ ｌ ＭＳ ５ 进 Ｃ— Ｃ ， ＭＳ Ｃ５： 发育于泉三段长 周期上升基准 面 步 划分 为 ｌ ３个短 期基 准面 旋 回 ＳＳＣ ｌ— 旋 回的底部 ， 于基准 面上升早期 ， 处 可容空 间 Ｓ ＳＣ１ ３ 及 Ａ／ 开始增 加但相对较低 ， Ｓ 底界表现 为广泛 发育的河 道侵 蚀冲刷 ， 道砂体垂 向加积作用 河 ３短周期基准面旋 回相序组合特征 较强 ， 以相互切叠复合河道砂体 发育为突出特 ３ １低可容纳 空间短期旋 回相 序特征 、 征， 河道具辫 状河特征 ， 砂体 厚度较大 ， 砂地 比 发育于 泉三 段 中下 部最低 及较低 可容 空 及砂体钻遇率 在 ５个中期基准面旋 回中最高 ， 间的 中期基准面旋 回中， 主要有两种短期基 准 反映砂体横 向连续性好 。 面旋 回： 其一 为泉三 段下部最 低可容纳 空间 、 ＭＳ ４ ＭＳ ３ 发育于泉三段长周期上升 Ｃ一 Ｃ：