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。

（1）起因于泥石流等陆上的重力流作用：含有大量的泥质和粉砂杂基，基质支撑碎屑以粘性流体的形式搬运沉积物，因此，沉积物成层性差，少见沉积构造。

（2）起因于暂时性流水形成的牵引流搬运作用：以悬浮、跳跃、滚动方式搬运沉积物，因此，含有指示不同流态的沉积构造，杂基含量少，颗粒支撑，砾石具有叠瓦状构造。

四．冲积扇的沉积类型：
沉积物成因类型：
泥石流沉积：主要由泥流和泥石流沉积而成；
水携沉积物：主要由暂时性水流沉积而成。

泥石流沉积物：泥石流是由沉积物和水混和在一起的一种高密度、高粘度的流体。

为破坏性极强的地质灾害。

沉积物含量一般大于40%（甚至可高达80%），称作粘性泥石流；大于10%，小于40%的称作稀性泥石流。

泥石流因含有大量泥基，流体强度很大，可以将巨大漂砾托起和搬运走。

1.泥石流
由水流携带的砾石和泥砂沉积物所形成的、由杂基支撑的、密度大、粘度高、呈可塑性状态流动的一种重力流。

（1）形成泥石流的前提：a. 母岩在风化后能够产生大量包括粘土在内的细碎屑物质；
b. 有利于迅速侵蚀、搬运的地势陡峭的古地理背景。

（2）沉积物特征：
a.分选极差，砾、砂、泥混杂；磨圆度差；层理很少发育，多呈块状。

b.有时可发育平行层理和粒序层理。

c.泥石流中所含的板条状或长条状砾石常常具有一种垂直的定向性，是泥石流一种重
要的沉积构造标志，也是高密度重力流的块状层的特点。

（3）泥流：是泥石流的一种，一般不含>4mm以上的粗粒沉积物，主要由砂、粉砂和泥质物组成，具有杂基支撑结构，分选差，表面可发育龟裂。

2.漫流沉积：携带沉积物的流水从冲积扇河床末端浸出，流速和水深的骤减，使携带
的沉积物呈席状或片状沉积下，形成席状砂、砾岩堆积体，称漫流沉积。

是一种粘度相对较低的洪水流沉积，分布于河道下游终端处，常过渡为网状河道砂坝。

洪水流：一种浅的坡面径流，流水持续时间很短且属高流态。

（1）沉积特点：分选中等-好的砂、砂砾组成含少量的粘土质粉砂；多数块状构造，可见交错层理，但不普遍；产状是由单个透镜状砂体组成的巨大板状体。

（2）组合特点：常有更粗的河床充填沉积，或常为泥石流沉积覆盖。

3.河道充填沉积：是一种充填于间歇性河床中的沉积，主要见于冲积扇上部。

沉积特点：由砾石和砂组成，分选差，层理很少发育，偶见单向板状交错层理、槽状交错层理或不明显的平行层理，叠瓦状构造，河道充填冲刷构造发育，由扇根-扇中-扇端，河道由深变浅，由窄变宽。

呈透镜体并呈明显的下切充填状分布在河道交叉点以上。

4.筛状沉积：当洪水携带的沉积物缺少细粒物质（粉砂和泥）时，便形成由砾石组成
的沉积体。

由于砾石层具有极高的孔隙和渗透性，在紧靠交汇点的下面，水流大量
从砾石层渗到地下，同时将携带的细碎屑填积在大砾石间的孔隙内，形成具双众数
粒度分布特征的砂砾石，这就是筛状沉积。

沉积特点：粒度粗，渗透性好的次棱角状粗块砾石组成的砾石层，砂和泥质沉积物较少，分选好；充填物主要为渗滤的砂，具明显双众数粒度分布特点；砂体无明显的成层界线，块状构造；分布在冲积扇河道交叉点以下。

五．冲积扇的亚相
根据现代冲积扇地貌特征和沉积特征，可将冲积扇进一步划分为扇根，扇中，扇缘三个亚相。

扇根：也称为扇头或扇首，分布于邻近新崖处的冲积扇顶部地带。

特征：沉积坡度角最大，长发与有单一的或2-3个直二深的主河道。

沉积类型：主要为河床充填沉积及泥石流沉积。

扇中：位于冲积扇中部，构成冲积扇主体。

特征：沉积坡度较小，辫状河道发育。

沉积类型：以辫状河分支河道和漫流沉积为主，与扇根相比，砂、砾较大，岩性以砂岩、砾状砂岩为主。

可见辫状河流形成的不明显的平行层理和交错层理，河道冲刷-充填构造发育。

扇缘：也称扇端，出现于冲积扇的趾部。

特征：地形平缓，沉积坡度小，以片泛沉积为主，沉积物较细，通常由砂岩夹粉砂岩、粘土岩组成，局部见膏盐层。

沉积类型：分选变好，可见平行层理、交错层理、冲刷-填充构造等，粉砂岩、粘土岩中可见板状层理、水平纹层和变形构造以及干裂、雨痕等暴露构造。

从扇根到扇缘：岩性变细
重力流向牵引流转化
层理类型丰富
泥质岩层增多
六．冲积扇沉积的相组合：
冲积扇向上变粗的正旋回沉积序列特征
构造演化阶段所造成的理想冲积扇层序：
a. 大规模的向上变粗的层序是由于持续断裂和冲积扇的进积所致（1～3阶）；
b. 大规模的向上变细层序是由于物源区陡崖的后退和地貌的下降所引起（4～5阶段）或扇体的侧向移动或迁移；
c. 小规模的向上变粗的旋回单个扇朵叶的进积所产生；
d. 小规模的向上变细的旋回则随着辫状河道的充填与砂坝的迁移而形成。

七．冲积扇类型：
根据气候状况：分为旱扇和湿扇
八．冲积扇的鉴别标志：
1. 岩性：大部分冲积扇多以砾岩为主，砾石间充填有砂、粉砂和粘土级的物质，自扇顶端向扇缘，砾石含量逐渐减少，砂、粉砂、泥质岩含量增多，层的厚度变薄。

2. 结构：粒度粗、成熟度低、圆度不好、分选差，在垂向上和平面上粒度变化快。

3. 沉积构造及颜色：层理构造很少发育，粗碎屑沉积物常呈块状，大型的冲刷充填构造较为发育，泥质表层可见泥裂、雨痕、流痕等。

冲积扇是间歇性急流堆积的产物，沉积物常暴露地表，因氧化作用而缺少暗色沉积物，泥质沉积物一般带有红色。

4. 生物化石：一般说来有机质含量很少，可含植物化石，很少含动物化石。

5.C-M图特征：显示重力流搬运的特点。

6.剖面结构：向源区退积：下粗上细
向平原进积：下细上粗
本章重点内容
一、冲积扇概念
二、沉积过程和沉积作用类型：河道沉积、筛状沉积、泥石流、漫流沉积
三、类型（湿扇、干扇）及特征
四、古代冲积扇鉴定标志：沉积岩性、沉积结构、粒度特征、生物化石、沉积构造、垂向层序及沉积相组合、地球物理标志。