第三章 冲积扇体系
冲积扇沉积体系
冲积扇沉积体系
一、概述
二、冲积扇的形成条件与形态特征
三、冲积扇沉积体系与能源资源形成、 赋存的关系
二、冲积扇的形成条件与形态 特征
（一）、形态特征
*平面上：
扇形
*横向剖面上：
透镜状
*纵向剖面上：
楔状、透镜状
（二）、形成条件
* 构造条件 * 气候条件
* 山口外地形变缓
构造条件：
构造条件对冲积扇的控制作用最直接也 最明显。
冲积扇沉积体系
冲积扇沉积体系
一、概述
二、冲积扇的形成条件与形态特征
三、冲积扇沉积体系与能源资源形成、 赋存的关系
一、概述
沉积相的概念：
沉积相是沉积物的生成环境、生成条件和 其特征的总和，是反映一定自然环境特征的 沉积体。
一、概述
沉积相的概念：
沉积相是沉积物的生成环境、生成条件和 其特征的总和，是反映一定自然环境特征的 沉积体。
沉积体系： 具有统一物源、统一水流动力体制的， 在成因上有共生关系的沉积相组合而形 成的巨大三维沉积体。
冲积扇
被峡谷所限的山区河流携带着从源区剥蚀的大量 出谷口后，因地势变宽，坡降减缓，河流水流分 低，搬运能力减弱，所携的物质迅速堆积下来形 形堆积体。这就叫冲积扇。
广义的冲积扇包括在干旱区或半干旱区河流出山 堆积体，即洪积扇；狭义的冲积扇仅指湿润区较 山口处的扇状堆积体，不包括洪积扇。
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2020/11/5
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冲积扇大量分布在构造活动区，如裂谷带中 各类断陷盆地的边缘，与走滑断裂有关的拉 分盆地边侧，以及断块构造、前陆盆地等地 带中基底下降幅度大的地区。
气候条件：
根据气候条件可把冲积扇分为干扇和湿扇。
沉积环境分析 第3章 大陆环境—1冲积扇
第三章 大陆碎屑沉积环境
概 述
在陆相沉积中，冲积扇是粒度 最粗、分选最差的近源沉积单 位。有泥石流时，泥、粉砂、 砂、砾、漂砾堆积在一起，由 扇顶到扇缘粒度呈变细趋势。 岩石多为红色、常含有碳酸 盐和盐类矿物。由于兼有牵引 流和泥石流沉积，因而在C-M 图上反映为“重力流型”。
第三章 大陆碎屑沉积环境
第三章 大陆碎屑沉积环境
冲积扇的鉴定标志
几何形态特征与盆地 的构造演化和经受的 作用营力有关。 (1) 盆地下沉幅度大， 扇体推进慢，沉积厚 度大，形态呈楔状体； 盆地下沉幅度小，扇 体推进快，沉积厚度 小，呈分布广泛的席 状。 (2)碎屑流发育的扇 体多呈厚的楔状体， 河流作用强的扇体则 以席状形态为特征。
冲积扇的类型
(1)粗大砾石主要集中于扇根部分， 且多为碎屑支撑的块状层，砾石磨 圆较好，叠瓦状排列常见。岩体呈 透镜状或原始水平层叠覆，偶而夹 有平行层或交错层砂砾岩透镜体。
(2)扇中主要为砂岩、砂砾岩和砾岩 的互层。河道砂岩、砂砾岩具滞留 沉积，槽状和板状交错层发育，砾 石坝具平行层理及前积型交错层。 (3)扇端部分主要为辫状河道砂岩， 槽状和板状交错层发育，砾石坝具 平行层理及前积型交错层。扇端部 分主要为辫状河道砂岩，槽状及板 状交错发育，局部见有平行层理和 沙纹交错层。
第三章 大陆碎屑沉积 环境
第一节 冲积扇沉积 环境
第三章 大陆碎屑沉积环境
第一节 冲积扇沉积环境
第三章 大陆碎屑沉积环境
概 述
冲积扇是一种自山口顺坡呈放射 状的河流形成的扇形堆积物。多 数是由许多扇体互相衔接起来形 成巨大的冲积扇体系。冲积扇是 由洪水将沉积物从山区带出，在 山口的山麓地带, 因坡降减小, 沉 积物堆积而成。主要分布于干旱 或半干旱气候区。在平面上呈扇 形、纵向剖面呈下凹状，横向剖 面呈上凸状。扇体坡度一般3～ 6°(小于10°), 扇体半径自几百 米到几百公里。
高中地理冲积扇形成过程
高中地理冲积扇形成过程
沉积扇形成是一种典型的冲积过程，主要指河流向岸的水体沿着流向施加的冲积力，将河床、河道和两岸的沉积物运移到乘积扇形位置。
它汇集了冲积过程中地理空间上表现形式和内涵最为凸显的自然景观，是一种具有哲学意义的地貌构造形态。
沉积扇形成的基本过程是：水流从河床表面搬运沉积物，沿着河道俯冲下游；沿河岸向两侧扩张，形成河流洼地沉积物多富集的湖岸；在水流角磨/裂隙沉积物由上游产出搬到两侧堆积；水体不稳定的流动改变，造成侧板沉积物向前延伸，形成沉积扇形。
沉积扇形的特征之一是它沿着河流朝向发展出的水平倾斜的特征，称之为拱顶形态。
拱顶形态的形成是因为沉积物在拱顶下部水体力学作用的摩擦力作用下，控制沉积物沿着拱顶坡度倾斜形成熟沉积扇形。
沉积扇形也有很多分类，有原生沉积扇、交代沉积扇和发育沉积扇等。
沉积扇形是河流典型的分支形态，是由冲积作用引起的沉积过程集合而成，具有非常重要的环境意义，是现代地理学研究的重要研究对象。
沉积扇形还可以用来研究河流的发展过程，研究水流在地貌景观上的表现形态，以及水力学部分，也可以建立地貌学上的水文模型，帮助人们了解水系地貌演变、。
冲积扇
冲积扇一．冲积扇概念：发育在山谷出口处，主要由暂时性洪水水流冲刷形成，范围局限，形状近似于圆锥状的山麓粗碎屑堆积物。
又称洪积锥或洪积扇。
简单概括：是一种洪水在山口处堆积的扇形粗碎屑沉积体。
二． 1.基本特征：（1）地理位置：通常发育与地势起伏大且沉积物补给丰富的地区。
（2）形态特征：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。
楔状体：远离山前沉积物变薄或尖灭。
发育构造背景：反映山脉的升降，主要发生在冲积扇沉积作用之前。
楔状体：在临近山前地区较薄，远离山前沉积突然增厚。
发育构造背景：发育在构造活动趋于稳定的地区。
该薄层带主要发育漫流沉积。
透镜体：向山前和远离山前沉积厚度变薄。
发育构造背景：沉积作用发生时期山脉不断连续上升。
表面坡度：扇根出可达5°-10°，远离山口的扇中和扇端变为2°-6°。
可以出现单个冲积扇，但普遍是多个冲积扇沿山麓重叠分布呈带状或裙状。
2.影响冲积扇的形成条件因素：受构造环境、气候条件、地形条件及母岩区岩石性质的影响。
（1）构造条件：冲积扇常和正断层及地堑、半地堑有关，或与造山后期、或与裂谷作用和早期裂谷作用有关。
（2）气候条件：气候条件中植被不发育的干旱和半干旱地区最为有利。
（3）地形：地形坡度的突变是形成冲积扇的重要因素。
（4）母岩性质：母岩的性质差异直接影响扇积物的岩相类型。
3.冲积扇的特点：（1）发育位置：冲积扇可以单个出现，更多的是沿山麓组成延伸很长的宽阔的扇裙地带，沉积厚度巨大。
（2）气候条件：植被不发育的干旱和半干旱的最为有利，岩石常具有红色色调。
（3）物质组成：常含有与干旱、半干旱气候条件有关的膏盐沉积、方解石沉积，呈结核状或薄层状产出。
（4）岩性特征：整个层序中，砾岩、砂岩和泥岩都有发育，砾岩占有很大的比例，粒度分布多于一个众数。
三．冲积扇的沉积作用类型：冲积扇上主要包括泥石流沉积物和水携沉积物两种类型，分别形成于泥石流爆发期和泥石流停歇期。
沉积环境分析 第3章 大陆环境—1冲积扇
类型及亚相划分
第三章 大陆碎屑沉积环境
(2)漫流沉积--主要由碎屑组成， 可含少量粘土和粉砂。常呈块 状，亦可出现交错层理或细的 纹层。形成席状或片状沉积体。
(3)筛状沉积--当源区供给冲积 扇主要为砾石而无或极少其他 粒级的物质时，在冲积扇的表 层便堆积了舌状砾石层，称为 筛状沉积。筛状沉积主要由次 棱角状的粗大砾石组成，分选 较好，其间充填物较少。
类型及亚相划分
第三章 大陆碎屑沉积环境
(4)泥石流沉积--水流携带砾石和 泥砂沉积物达到足够量时，就形 成了密度大、粘度高、呈可塑性 状态的流体--泥石流。碎屑物质 在泥石流中呈块状整体搬运，在 扇体上堆积后形成泥石流沉积。
混杂，分选极差。层理一般不发 育。粘度大的泥石流粗粒碎屑分 布均匀，呈块状层理构造，粘度 不大者可具粒序层理，扁平状砾 石呈水平或叠瓦状排列。
类型及亚相划分
第三章 大陆碎屑沉积环境
类型及亚相划分
(1)扇根：也称为扇头或扇首，分布于邻近断崖处的冲积扇 顶部地带，其特征是沉积坡度角最大。主要为河床充填沉 积及泥石流沉积。有单一的或2-3个直而深的主河道。由分 选极差的，无组构的混杂砾岩或具叠瓦状的砾岩、砂砾岩 组成。 无层理，块状构造，筛积物或砾石之间为粘土、 粉砂和砂等基质所充填。 有时有不典型的平行层理、大型 板状交错层理、递变层理。
冲积扇的鉴定标志
类型及亚相划分
第三章 大陆碎屑沉积环境
(1)河道沉积--以砾石和砂为主,向 扇端方向，沉积物变细。分选 差，层理不发育，有时发育不 明显的板状交错层理，或不明 显的水平层理，具叠瓦状构造。 典型的扇根河道直而深，至扇 中和扇端地区则河道变浅，大 多为辩状河道；砂体平面形态 上一般为窄而长。单层厚度一 般为5-60cm，有时可达2m。有 时在剖面中也可见到明显的河 道冲刷一充填构造。
冲积扇的形成原理
冲积扇的形成原理
冲积扇是在河流下游形成的一种沉积地形，其形成原理如下：
1. 河流的输沙能力：河流在其上游部分通常具有较大的流速和较高的能量，能够携带大量的可悬浮颗粒物质（如沙、泥等）。
2. 河流下游的地形变化：当河流进入下游平原地区时，河流的流速减慢，能量降低，其输沙能力也随之减弱。
同时，由于地势平坦，地势梯度小，使得河流无力将悬浮颗粒物质携带到更远的地方。
3. 河流的负荷能力：由于下游平原地区水流平缓，沉淀速度减慢，河流的输沙能力不能将所有的悬浮颗粒物质携带至远处，导致其逐渐沉积在河道两侧和河床上。
4. 河流的分流和交错沉积：由于河流的流速分布不均，水流会逐渐分流，水流较慢的地方会出现物质沉积，形成较低的地势。
同样，河流的交错流线会导致物质在河道两侧沉积，形成高地势。
综上所述，冲积扇的形成原理是河流在下游平原地区由于地势平缓、流速变慢以及输沙能力减弱而导致的物质沉积，形成扇形的地势。
冲积扇通常是河流在长期沉积作用下形成的，是河流演化和地貌变化的结果。
《冲积扇相》课件
冲积扇相地层的沉积特征和沉积序列可以反映古水流、 古气候和古地理环境，为油气勘探提供重要的地质信息 。
环境演变研究
冲积扇相地层记录了丰富的环境信息，包括气候、地貌、水文和生态等方面的变化 。
通过研究冲积扇相地层的沉积特征和沉积序列，可以揭示古环境的变化规律和原因 ，为环境演变研究提供重要依据。
通常由砂岩、页岩、石灰岩等岩石组成， 具有海相和陆相的双重特征，形成于海陆 过渡的环境中。
沉积序列的分类
根据沉积岩的岩性、结构、构造等特点， 可以将沉积序列分为海相沉积序列、陆相 沉积序列和海陆过渡相沉积序列等类型。
陆相沉积序列
通常由砂岩、页岩、粘土岩等岩石组成， 具有明显的泥裂和交错层理等特征，形成 于河流、湖泊、沼泽等陆地环境中。
。
数值模拟的应用
数值模拟在地质学、地貌学、水 文学等领域有着广泛的应用，可 以用于预测冲积扇相的未来演化 趋势，评估人类活动对冲积扇相
的影响等。
数值模拟的局限性
数值模拟需要建立合理的数学模 型，并需要大量的数据支持，同 时也存在一定的计算误差和不确
定性。
实验模拟
实验模拟的方法
通过实验室模拟冲积扇相的形成、演化过程，以及沉积物的分布 和组成，利用小型模型来模拟真实的地质过程。
《冲积扇相》ppt课件
目录
• 冲积扇相概述 • 冲积扇相的沉积结构 • 冲积扇相的沉积环境 • 冲积扇相的沉积模式与模拟 • 冲积扇相的应用价值
01
冲积扇相概述
Chapter
定义与特征
定义
冲积扇相是一种沉积相类型，指河流在出山口处或 平原上的河口处因流速骤减而沉积的物质所形成的 扇形堆积体。
高考地理中的冲积扇
1.成因在山区用于地势陡峭，水流速度快，携带了大量的砾石和泥沙，当水流流出山口，摆脱侧向山体约束，地势趋于平缓，水流变慢，流水携带的泥沙大量在山麓地区(出山口)沉积，形成洪积扇或冲积扇，各个洪积扇或冲积扇连接成洪积一冲积平原。
2.分类(1)在形成之初，根据不同的水流状态，可分为冲积扇和洪积扇：冲积扇由河流冲积而成，沉积物的颗粒一般较细小，分选性好;洪积扇由突发的、季节性山洪作用而成。
在干旱、半干旱地区，物理风化强烈，地表多碎屑物发育;降水量不大，但多暴雨，山洪短暂而猛烈，水流的携带能力强，沉积物颗粒一般较大(如砾石)，磨圆度差、分选性差、层理不明显，扇面上水系不多。
(2)已经形成之后，根据水资源的现状，可分为湿扇和旱扇湿扇：湿扇受常流河的堆积作用，面积一般较大，多见于湿润、半湿润地区;旱扇发育旱扇的水系，时令河较多，堆积作用较小，发育面积较小，多见于干旱、半干旱地区。
3.特征冲积扇可分为扇顶、扇中、扇缘三部分。
①从土壤条件来说，扇缘沉积物颗粒较细，土壤发育条件较好;②流水沉积物具有典型的分选性的特征，即大颗粒先沉积，小颗粒后沉积。
从扇顶至扇缘，沉积颗粒物逐渐变小，颗粒之间的孔隙逐渐变小，透水性变差，保(蓄)水性越好。
③从水分条件来说，扇缘地下水埋藏浅，可能出露地表，水分条件较好;④干旱地区降水和高山冰雪融水沿冲积扇向下流动，同时会有大量渗入地下，由于扇顶颗粒物较大，孔隙度高，地表水容易下渗，转化为地下水。
扇顶的地下水埋藏较深，当地下水流到扇缘时，在地势较低处，埋藏较浅，容易自然出露。
(地表水转成地下水，再出露成泉)由此可知，扇缘地区水土俱佳，往往成为早期农业生产的选址地。
我国西北地区的聚落，就多分布于山麓冲积扇的扇缘。
4.对人类活动影响(1)冲积扇之上的山地，地形较陡，原生林木较多，不应开垦，可以种植生态或用材林。
(2)冲积扇顶部，土层瘠薄，十分干燥，含大量砾石粗砂,连乔木都难以生长，人们一般不会在此经营种植业，而是任由原生的耐旱灌木，野草生长。
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扇端（Lower fan）：水道不发育，以片流活动
为主，发育平行层理砂岩、粉砂岩，与泛滥平原或湖泊沉
扇根—扇中—扇端
积物呈指状交互。
2、剖面上（In profile）
冲积扇在发育过程中，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。
进积扇（Prograding fan）： 呈反旋回序列，即扇
1、沉积物（Sediments ）： 粗，分选、磨圆极
差，以砾石为主，有少量的砂、粉砂，缺少化石，富含云 母等不稳定矿物，有时发育副砾岩。
2、沉积构造（Structure ）： 基质支撑，快状
构造为主，发育不明显的交错层理、平行层理和递变层理， 粒度具双峰分布。
3、位置（Position）： 冲积扇往往发育于不稳
1、形态（Morphology） 平面上（In plane）： 扇状或舌状，半径为：几十
米到100km。
剖面上（In profile）：在辐向剖面上表面下凹，
远离物源方向坡度逐渐变缓；在轴向剖面上，透镜状。
2可以与河流、沙漠、冰川及滨岸 带等环境共生。冲积扇的发育与地理形态、物源及气候条 件密切相关。
片流（ Sheet flood）： 非限制性流体，在水道的末
端活动。
筛析作用（Sieve deposition）： 当洪水流经高渗
透砾石区时，水流速度迅速降低，沙质颗粒堆积在砾石的 缝隙中。
四、相的构成（Facies Architecture）
1、平面上（In plane view）
远离物源方向，冲积扇可以划分为扇根、扇中与扇端。
扇根(Fanhead or Upper fan)：泥石流沉积物，
基质支撑的混杂堆积，快状构造（副砾岩）；主水道沉 积物，砂砾岩，砾石呈叠瓦状排列，发育不明显的交错层 理、平行层理和递变层理；筛析沉积物，砂砾岩，其粒 度具双峰分布。
扇中（Midfan）： 辫状水道沉积物， 砂砾岩，
发育叠瓦状构造和不明显的递变层理、交错层理；局部 片流沉积物，平行层理含砾砂岩、粉砂岩，呈透镜状。
第四章 冲积扇体系 Chapter Four Alluvial Fan
一、概况
定义 ：山谷出口处由分选差的粗碎屑构成的扇状沉积体。 两种类型冲积扇：
类型 指标
干旱型 冲积扇 较小 陡 碎屑流
潮湿型 冲积扇 较大 缓 阵发性水流 碎屑流
规模 沉积坡度 沉积作用
冲 积 扇 发 育 位 置
二、冲积扇的形态与形成条件 Morphology and Conditions
定构造环境，山前斜坡带。
三、沉积作用（Sedimentation Processes）
1、泥石流（Mud flow）： 塑性流体—砾石等粗碎屑
颗粒漂浮在基质（泥）中。泥石流主要发育在扇根和干旱 型冲积扇中。
2、阵发性水流（Flash Stream） 水道（Channel flow）： 辫状水道，向下切割较深，
主要发育在冲积扇的中上部。
根叠置在扇中之上，扇中叠置在扇端之上。
退积扇（Retrograding Fan）：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（Aggrading Fan）：旋回性不明，反映物
源供给和盆地沉降之间处于平衡状态。
五、古代冲积扇的识别 Identification of Ancient Alluvial Fan