山麓-洪积相课件

山麓-洪积相第一节山麓一洪积相沉积过程及沉积类型一、概述

1、概念：山区河流携带大量碎屑物质，流出山口因坡度急剧变缓，流速骤减，碎屑物质大量沉积，形成锥状或扇状堆积体，称为冲积锥或冲积扇。因其搬运沉积作用主要发生在洪水期，又称洪积锥或洪积扇。第一节山麓一洪积相沉积过程及沉积类型一、概述

随着冲积扇的发展，其范围逐渐扩大，山前的冲积扇彼此逐渐联结起来，并掩埋和充填了山前早期的坡积和坠积物，形成了环绕山脉的山麓一洪积相。

2、基本特征1)形态：冲积扇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，其延伸长度可达数百米至百余公里。山麓-洪积扇群沿山前呈带状分布。2、基本特征1)形态：在纵向剖面上，冲积扇呈下凹透镜状或呈楔形；横剖面上呈上凸形；其表面坡度在近山口的扇根处可达5º～10º，远离山口变缓，为2º～6º。

2)规模：其沉积物的厚度变化范围可从几米至8000m左右。由多个冲积扇沿着山系的前缘在横向上彼此联结形成冲积扇复合体系，其延伸可达数百千米。

3)岩性：各种陆源碎屑岩为主，粗碎屑岩占的比重很大(常形成巨厚的洪积砾岩)；4)分布：分布于剥蚀山前(或分布于沉积盆地的边缘)，常可作为沉积盆地边界的标志。（1）造山运动是形成巨厚的、大型冲积扇的重要条件

在强烈差异升降活动性断裂带的断陷盆地边缘，往往分布广泛和厚度巨大的冲积扇。断裂带活动性越强，两侧地块升降差异幅度愈大，地质经历越长，以及盆地范围越大，所形成的冲积扇规模也就越大，其内部结构及层序结构也就越复杂。在沉积盆地的演化史中，冲积扇常见于旋回的早期和晚期。有充足的陆源碎屑供应和从山区向盆地过渡的高差悬殊的地型突变。3、形成条件及影响因素

受汇水盆地大小、母岩区岩石类型、构造条件(地形坡度及相对高差)、气候等多种因素的控制。造山运动有利于形成冲积扇（2）有充足的陆源碎屑供应和地形陡，即源区面积大小及岩石类型与足够的坡度

被峡谷所限的山区河流携带着从源区剥蚀的大量碎屑物质，一旦冲出谷口，因地势突然展开，坡度减缓，河道加宽变浅，搬运能力骤然减弱，大量底负载迅速堆积下来。（3）有利的气侯条件

在干旱半干旱气侯区，降雨量虽少但多为暴雨，洪水短暂而导致间歇性河流的形成，将携带碎屑物质流出山口，因流速减小而形成冲积扇。

例如我国西部地区沿祁连山阿尔金山昆仑山北麓地带发育有一系列冲积扇，它们相互叠接延绵达数千公里，极为壮观。在潮湿或半潮湿气侯，雨量充沛，植被发育，如有合适的地质构造和地形条件及充分的物质供应，也可以形成规模巨大的冲积扇。例如地处喜马拉雅山南麓热带潮湿气侯区形成的柯西河冲积扇。4、冲积扇的分类、冲积扇类型根据气侯变化将冲积扇分为两类：干旱气侯环境冲积扇称旱地扇：指的是在干旱地区发育的以泥石流沉积作用占有重要比例的冲积扇。潮湿气侯环境冲积扇称湿地扇：以河流作用为主的冲积扇。

共同特点是：其平面形态均呈扇状或朵状体。扇面的坡度、沉积层厚度及沉积粒度变化从山口向边缘逐渐变缓、变薄及变细。

泥石流沉积为主河流沉积为主旱地扇湿地型冲积扇湿地型冲积扇二、冲积扇的沉积过程和沉积类型冲积扇上可能出现的搬运和沉积作用有两种类型：一种是水流形成的牵引流搬运沉积作用，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。冲积扇上的沉积物按成因可分为水携沉积物（牵引流）和泥石流沉积物两种类型；水携沉积物进一步分为：

河道沉积；漫（片）流沉积；筛积沉积；泥石流沉积;1、河道沉积1)概念：半干旱和干旱冲积扇的河道多为宽而浅的间歇性河道，在雨季短暂的洪水期，洪水所携带的沉积物在这些短暂性河床中沉积下来即形成冲积扇上的河道沉积。

2）沉积特征：

①岩性：河床充填沉积主要由砾、砂沉积物组成；

②结构：粒度粗，分选差；

③构造：成层性不好，可见交错层理，各单层的成层厚度一般为5～60cm，常具明显的切割-充填构。2）沉积特征：

①岩性：河床充填沉积主要由砾、砂沉积物组成；

②结构：粒度粗，分选差；

③构造：成层性不好，可见交错层理，各单层的成层厚度一般为5～60cm，常具明显的切割-充填构。2）沉积特征：

④砂体的平面展布：主要分布于扇的中、上部，也可延展至扇体的中部或下部，以致破坏了沉积物粒度从扇项至扇缘逐渐变细的分布状况。

2、片流沉积(漫流沉积)

（1）概念：携带沉积物的流水从冲积扇河床末端(及两侧)漫出，流速和水深的骤减，使携带的沉积物呈席状或片状沉积下来，形成席状砂、砾岩堆积体，称为漫流沉积(或称之为漫洪沉积或片流沉积)。(2)沉积特征：

①岩性：是分选相对较好的砂层，常具有小型透镜状砾石夹层；粒度较河道沉积的细；

②结构：砂－砾级，少量粘土粉砂；分选较好；

③构造：常呈块状，亦可出现交错层理或细的纹层；

④砂体形态：单一沉积体在垂直流向的剖面上呈透镜状，一系列漫流沉积的透镜体组合，形成席状或片状沉积体，多位于扇的下部及中部，常构成冲积扇的主体。

(1)概念：

当源区供给冲积扇主要为砾石而无或极少有其他粒级的物质时，在冲积扇的表层便堆积了舌状砾石层，称其为筛状沉积。3．筛状沉积

(2)沉积特征：

①岩性与结构：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；由于砾石层具有极高的孔隙和渗透性，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，形成具双众粒度分布特征的砂砾石。形成另一类沉积特征的筛积沉积。

②构造：无明显的成层界线，常形成块状沉积层。

③形态与分布：多为舌形，常分布于扇的中部以及上部。备注：要求独特的源区条件，即母岩区应为节理发育的石英岩之类的岩石。

(2)沉积特征：

①岩性与结构：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；由于砾石层具有极高的孔隙和渗透性，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，形成具双众粒度分布特征的砂砾石。形成另一类沉积特征的筛积沉积。

②构造：无明显的成层界线，常形成块状沉积层。

③形态与分布：多为舌形，常分布于扇的中部以及上部。备注：要求独特的源区条件，即母岩区应为节理发育的石英岩之类的岩石；4、泥石流沉积

(1)概念：

当水流携带的砾石和泥砂沉积物达到足够量时，就形成了密度大、粘度高、呈可塑性状态的泥石流(当缺少砾石时称为泥流)。大量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。

4、泥石流沉积(2)沉积特征：

泥石流经常发育在扇体的上部

①岩性：砾、砂、泥混杂；

②结构：分选极差，数吨的漂砾与粉砂、粘土混杂，但总体是以后者占优势，基质支撑、碎屑具棱角状；(2)沉积特征：

泥石流经常发育在扇体的上部

①岩性：砾、砂、泥混杂；

②结构：分选极差，数吨的漂砾与粉砂、粘土混杂，但总体是以后者占优势，基质支撑、碎屑具棱角状；(2)沉积特征：

泥石流经常发育在扇体的上部

③构造：层理一般不发育，粘度大的呈块状层理，粘度不大的则呈粒序层理；

④砂体形态：泥石流呈舌状或叶瓣状，具有陡、厚而清晰的边缘,多分布在扇的上部及中部。

一、亚相划分

按照现代冲积扇地貌特征和沉积特征，将冲积扇划分为扇根、扇中和扇缘三个亚相。第二节冲积扇沉积模式扇根：主要为河床充填沉积及泥石流沉积。扇中：位于冲积扇部，构成冲积扇主体，以辫状分支河道和漫流沉积为主。扇缘：出现于冲积扇的趾部，地形平缓，沉积类型以漫流为主。二、干旱型冲积扇干旱型冲积扇主要由泥石流、筛(状)滤、片流、辫状河道沉积组成，是典型的冲积扇。泥石流成因的沉积物是干旱型冲积扇的重要组成部分，特别是扇根处，沉积厚度大，向下游方向急剧减薄;可占扇体的5%～14%。筛滤沉积占扇的比例较小；河道沉积常具板状和糟状交错层理及波纹层，因洪泛下切河道的快速充填产生了向上变细的垂向层序。片流沉积由平行纹层砂组成，并被次级砂丘河道横切。同时常有化学沉淀、矿物生长、植物根、掘穴等破坏。

三、湿润型冲积扇

湿润型冲积扇的规模较大，自扇根到扇缘或外部扇的沉积特征具有较明显的变化。环境能量特征：河流往往定向迁移，能量降低，河道变浅;具有牵引流的特征.湿润型冲积扇相中的三个亚相是逐渐过度的。

沉积特征：(1)河道和片流沉积是湿润型冲积扇的主体；（2）岩性：近端扇亚相主要受风暴泄水量的控制。砾石主要为巨砾粒级，碎屑呈叠瓦状并且磨圆良好。大多数细砾和巨砾相互接触，其间被后期的较细粒沉积物充填。扇中亚相底部含砾不多，可确定出两种类型的砂坝:斜长方形砂坝、中扇下部为纵向砂坝。远端扇或扇缘：为泥、砂岩；砾石仅分散在具有槽状、板状交错层理的一些薄层砂岩和透镜体砂岩中。远端扇中辫状河道发育。（2）构造：最常见的沉积构造是板状交错层理，其上覆坝顶平面层或波纹，河道砂丘沉积了槽状交错层理砂岩。交错层规模向远端减小，由板状层组过渡为槽状层组。第三节古代冲积扇鉴别标志及其与油气关系

一、冲积扇鉴别标志

1、岩性标志

冲积扇在岩性上差别较大，由源区母岩性质不同造成的。大部分冲积扇多以砾岩为主，砾石间充填有砂、粉砂、粘土等。扇根部分以砾、砂岩为主，扇缘部分砾石减少，砂、粉砂、泥质岩增多。可有膏盐及碳酸盐沉积。

2、结构

粒度粗，成熟度低，圆度不好，分选差是冲积扇沉积物的主要特征。泥石流沉积是其中分选最差的。从扇根至扇缘有粒度逐渐变细、分选性渐好、圆度逐渐增高的明显趋势。3．粒度特征

冲积扇砂质沉积物的概率曲线一般为三段冲积扇中不同类型沉积物具有不同特征的C一M图没有特征的悬浮沉积。漫流沉积特征明显：PQ段代表冲积扇河床充填沉积；QR段大致与C=M线平行，C与M成比例增加，C与M值接近，说明分选好，这一段代表浅的面状水流；通过C一M图形判断：泥流比浊流在分选上要差得多，粘度和密度也大得多。理想的牵引流沉积C-M图4．生物化石

冲积扇中几乎不含动植物化石，也很少含有机质（湿润型例外）。

5、沉积构造及颜色

粗砾屑沉积常见冲刷—充填构造，块状层理或不现层理，有时也可以见不太明显和不太规则的交错层理。砂质沉积物局部可见水流波浪，泥质表层可发育泥裂、雨痕、流痕等。粗碎屑中常见冲刷-充填构造;层理构造表现为流水沉积物与泥质沉积物复杂交互的构造序列。沉积物多暴露地表，受氧化作用常缺少暗色沉积物，泥质沉积的颜色一般带红色。6．垂向层序及沉积相组合

冲积扇在形成和发育过程中发生进积和退积作用，使其垂向沉积层序有着明显的不同。当冲积扇向源区退积，则形成下粗上细的退积正旋回层序，否则相反。在扇体的不同部位，其沉积层序也不相同。在横向上，向源区方向冲积扇与残积、坡积相邻接，向沉积区常与冲积平原组合或风成-干盐湖相相接，与河流或湖泊、沼泽沉积呈超覆或舌状交错接触，有时也可直接与滨海（湖）平原共生。甚至有些扇体可以直接进入湖泊或海盆地的安静水体，形成水下扇或扇三角洲。五、冲积扇与油气的关系

在我国中、新生代含油气盆地中，冲积扇是较常见的油气储层。重要的冲积扇带如柴达木盆地西北缘阿