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1、沉积地质学授课教师:孟庆仁研2005:李萍专业:固体地球物理学号:200521338二〇〇六年二月十八日冲积扇沉积体系ALLUVIAL-FANdepositionalsystem冲积扇是水流受到峡谷的限制从高地流向临近的低地时在山口形成的锥状碎石堆积物。一般是在干热气候条件下，地壳升降运动教强烈的地区，风化，剥蚀作用强烈，其形成的产物被暂时性水流（雨水或洪水）或山区河流带走，当水流流出山口,地形坡度急剧变缓,水流向四方散开,流速骤减,碎屑物质大量沉积,形成锥状或扇状堆积体。它具有山区河流冲积成因的特点，故又称
2、为冲积扇(如图1)。它的规模一般较大,通常是由许多扇体互相衔接起来形成巨大的冲积扇体系。尽管冲积扇体系在文献中常用来表示一大类的沉积物,但它却最好应该严格限定于表示不沿着河道的,发生在与斜坡(>1°)相关地带的,形成一定范围的锥形堆积体(Blair&Mcpherson,1994)。在纵剖面上,冲积扇呈下凹的透镜状或呈楔形;在横剖面上呈上凸状.其表面坡度,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。一、冲积扇体系的沉积过程
3、:(DEPOSITIONALPROCESSESONALLUVIALFANS)主要沉积过程:冲积扇形成的主要沉积过程是指流域盆地的活动性的可迁移的沉积物被带到扇体,引起扇的建造和沉积。以持续时间短(即灾难性的),磨圆分选差的粗图1冲积扇的基本形态(据孟庆仁)粒沉积为特点。其沉积作用一般有两种类型:一种类型起因于暂时性水流作用;另一种起因于泥石流及其有关的作用。次要沉积过程:先前初步沉积过程中在扇体上已沉积的沉积物进行的改造,例如陆表流的风选作用,雨水或水流的冲刷作用,风蚀或再沉积作用,以及植物根系的生长,动物的
4、挖洞行为或后期剥蚀、构造活动中的断层或褶皱作用等,导致扇体的散开或坡度降低以及岩层组成中出现风选的碎屑岩或粘土岩的薄层等现象。二、冲积扇的沉积类型:由于冲积扇上可能出现的两种类型的搬运和沉积作用,其沉积可分为两种类确河流体系中的作用,他们以悬浮,跳跃和滚动方式搬运沉积物为特征。其特点是在山口的扇根部分发育主河道,向扇端方向形成以放射状散开且逐渐变浅的辫状分支河道,暂时性流水携带沉积物沿河道或漫溢出河道而堆积;另一种则起因于泥流,泥石流等陆上重力流作用。暂时性水流沉积一般成层性好,含有指示不同流态的各种沉积构造
5、,而且杂基含量少,为碎屑支撑,并含有叠瓦状及与流动方向有关的其他定向构造。泥石流及其有关作用的沉积特点是含有大量泥质和粉砂质杂基。这些细粒物质支撑碎屑和岩块,并以粘性流体的块体方式进行搬运。因而其沉积通常成层性不好,几乎很少显示沉积构造和叠瓦状组构,但具有大量粘土杂基,呈杂基支撑。根据冲积扇沉积物的成因,布尔(Bull,1972)提出如下沉积物分类:1)泥石流沉积物:其沉积物主要由泥石流或泥流沉积而成。2)水携沉积物:其沉积物主要由暂时性水流沉积而成,可进一步划分为河道沉积物,漫流沉积物和筛积物。一)泥流,泥
6、石流等陆上重力流作用:陆上绝壁岩床跨塌的类型有三种:1、岩落(rockfalls):包括单个岩石向下运动,代表性的是砾石级碎屑岩在重力作用下下落。这些碎屑岩一般因为从破裂中直接释放而具有棱角。通常覆盖流域盆地的峭壁岩床根基或在山前堆积,形成斜面或塌积体。超大砾石以滚动或跳跃的方式搬运到扇体组成粒级特大的碎屑沉积。2、岩滑(rockslides):较大的石块在断裂过程中从岩床滑落,以即迅速又不易察觉的形式运动,以整体形式顺坡下滑。它以岩石的机械滑行为特点。由于在上部重力负荷下,滑动面聚集了强大的剪应力,因而它的
7、基部常为角砾岩。3、岩崩(rockavalanches):发生断裂活动的峭壁岩床部分或全部瓦解或粉碎形成的角砾岩,由于坡度的减缓和重物的侧向散开而沿山麓地带堆积。与岩落的不同与大多数岩块的大小和数量有关,它以粒流的滚动和跳跃的机械搬运为特点。与岩滑的不同在于底部岩床更深刻的瓦解和由于先前在原地的侵蚀和破坏导致,以及后来以碰撞下落为特点。另外,从坡身不稳的塌积形式来看,有滑塌和泥石流两种类型。滑塌是指由完整的被动摇的崩积层组成,它时而缓慢间歇的,时而较快地沿坡下滑,底部有一个滑脱层(也叫做滑动面,通常是崩积层内
8、部的弱化区,例如粘土层或地下水层)。常由未分选的或分选较差的粘土砾石层组成,它们大小和形状受岩床爆裂方式的控制。滑塌可以发生在一个干旱或欠饱和地区的地震反应中,但是经常由于雨量增加或雪水融化量足以渗透沉积层而触发。因此,增加流体静力学中的毛孔压力或减小切变强度可以降低阻力。通常,滑塌由于在运输过程中分解而饱和粘土时,可以转化为泥石流。泥石流是指陆地上的一种高密度和高粘度的块体流,其碎屑颗粒由杂基支撑
