定义及沉积环境
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发布时间：2023-07-18 12:52
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时间：2024-11-24 06:28
洪水事件是指山区河流急速而又短暂的一种沉积作用。这种作用是阵发性的、瞬间的、短暂的，但其作用过程是快速的，所携带的大量砂、砾、泥等碎屑物质一旦沉积下来，除部分可能被后期洪水冲刷外，一般不再搬运。据统计，山区河流的流速至少为平原河流流速的3倍，两者相对搬运能力的差别则可达到36=729倍。因此，由于洪水事件引发的山区河流的碎屑物质在颗粒大小及混杂程度上都远大于平原河流的搬运和沉积作用，故在洪水季节在山前多发生洪积作用，所堆积的扇形（或锥形）粗碎屑岩沉积体，称为洪积扇或冲积扇。冲积扇不同于冲积锥（alluvial cone）。冲积锥是由降落在山坡上的雨水或融雪水所形成的片状水流（sheet flow）将山坡上冲刷下来的坡积物快速堆积在沟口而形成的一种小型沉积体。此类沉积体规模小，分布零星，多与抬升的剥蚀区相联系。在地质历史时期，由于地壳的上升和剥蚀区的扩大，冲积锥保存下来的很少。
冲积扇在空间上总体形状为接近锥形的扇形沉积体，且横切面凸面向上（图5-1）。多数冲积扇沉积坡度较陡，表面坡度扇根处可达4°～10°，远离山口变缓，为1°～6°。现代冲积扇在高地势区（通常为可提供大量沉积物的山麓部位）特别常见。多数情况下，它们形成于断层崖斜坡处。
冲积扇沉积主要受汇水盆地大小、气候等多种因素的控制。一般来说，汇水盆地越大，气候越潮湿，则冲积扇沉积面积越大，其沉积作用差异性越大。根据气候条件，冲积扇可分为旱地扇（arid alluvial fan）和湿地扇（wet alluvial或humid alluvial fan）两种类型，通常简称旱扇和湿扇。旱地扇单个扇体小，泥石流作用明显；湿地扇单个扇体大，河流作用明显（图5-2）。旱地扇与湿地扇的共同特点是其平面形态均呈扇状，从山口向内陆盆地或冲积平原呈辐射状散开。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（图5-3）。山口地区地势最高处称为扇根（或称扇顶、上扇），与内陆盆地或冲积平原过渡的边缘地带称为扇端（或称扇缘、下扇），中部称为扇中（中扇）。据文献报道，全球冲积扇80%以上为旱扇。
图5-1 一个理想冲积扇的地貌剖面和沉积物分布
（一）旱扇
其主要特征是通常发育有一个主体水道（辫状河），扇形的边界十分清楚（图5-3a；表5-1）。粗碎屑沉积物向扇的末端很快变细，厚度也急速变薄。粒级变化可从砾石级至泥质。
在扇的源端（即扇根的部位）多为混杂砾岩及叠瓦状砾岩层沉积，以水流冲积及泥石流（碎屑流）的沉积作用为特征。在扇的中部发育砂质及砾石质河流的冲积作用沉积，在扇的末端部位则主要为粉砂质及泥质岩沉积物，以片流或漫流作用为主。常见由棕红色粗碎屑剖面组成反旋回沉积层序，厚度可达数百至数千米。
图5-2 紧邻活动正断层的泥石流占主导（a）的及河流流动占主导（b）的冲积扇沉积特征示意图
图5-3 旱扇与湿扇平面特点
表5-1 旱扇与湿扇的地质特征对比
（二）湿扇（辫状平原）
湿扇常发育在常年有流水的潮湿地区，沉积物扇体形态不清晰（图5-3b），多由砾石质辫状河组成辫状平原，地形平缓，以相互叠加的砾石质辫状河形式为多见，其特点是河道多、切割浅、不固定。沉积体向盆地延伸较长，以缺少泥石流（碎屑流）沉积区别于旱扇。在中部及端部组成由下向上变细的层序组合，即砾岩—砂岩—泥岩的沉积剖面，并夹有原地植被形成的炭质层或煤层。正如Steel（1976）所指出的，汇水盆地的大小和地形强烈影响径流的分布。所以，由大流域补给的冲积扇体系显示出湿扇的特点，即使在相对低降水量地区也是如此。同样，在降水丰沛但流域较小的地区，冲积扇可能显示出旱扇独有的特征。
