河流相地层相分异与沉积物体积分配规律

河流沉积物颗粒大小分布规律是什么？答：当河流的流速快流量大的时候，流水的冲刷力较强，河道则会不断地被流水侵蚀，通常发生在河流的上游。

由于河道不断被侵蚀，深度不断加深，常常会形成“V”形河谷，在这样的河流中很少有流水的沉积作用，除非是粒径巨大的石块。

此时河流中的流水将会携带大量的大小不同的沉积物流向河流中下游地区，随着河流流速的不断下降，流水中携带的物质也将会逐渐沉积。

通常来说河流的流速从上游到中游和下游地区，由于地形坡度逐渐降低，携带的大小颗粒物会分批沉积。

一般来说，颗粒最大的“砾石”会最先沉积下来，比如我们在山区河流通常会看到大量砾石堆积的河滩，这些砾石不断的流水冲积相互摩擦，逐渐失去棱角，形成鹅卵石。

如果大量的砾石逐渐沉积最终形成的沉积岩，我们就称为“砾岩”。

继续往中下游地区前进，河流的流速和流量继续下降，那么颗粒居中的“砂石”就会沉积下来，如果大量砂粒沉积最终固结成岩形成的沉积岩，我们就称为“砂岩”。

到了河流的最下游地区，地势低平，河流流速十分缓慢，河流中的携带物只能是颗粒十分细小的淤泥类物质，最终这些细小的颗粒也会沉积下来，沉积的位置通常是在河流的中下游地区和入海口附近。

这些细小颗粒的沉积会形成冲积平原和三角洲，以及带来肥沃的土壤，十分适宜农业耕作。

如果，这些淤泥固结成岩形成沉积岩，我们就称为“页岩”，页岩是质地十分细腻的沉积岩。

有些特定条件下的河流，会把所携带的砾石、砂石和淤泥在很小的范围内沉积下来，这主要需要地形条件的配合。

比如某些山区的河流，上游在山区流淌，落差大流速很快，携带的物质不易沉积，但是当河流突然流出山区的山口进入到地势低平的区域（高原、平原等）时，河流流速迅速下降，从而在山口形成扇形的堆积，我们称为“冲积扇”，通常来说山口附近的沉积物颗粒最大，往扇形的外围区域，沉积物的颗粒不断变小。

所以我国西北地区的人们，通常生活在冲积扇的外围地势低平、土壤细腻肥沃、水源充足的地区。

河流沉积过程与沉积相分析沉积是指由于河流内流动速度减慢而造成的沉积物沉积和堆积过程。

沉积物主要包括砂、泥和粉砂等颗粒物质，这些物质在河水的冲刷作用下被带到河床，随着水流的减速，逐渐沉积下来。

本文将通过分析河流沉积过程以及沉积相来探讨沉积的特征和影响因素。

一、河流沉积过程河流沉积过程主要包括输运、沉积和建立三个阶段。

1. 输运阶段河流在高于平均流速的河段中，水流具有较高的能量，输送能力强，因此能够携带较大颗粒的沉积物质。

在这个阶段，河流会将沉积物质从高地带和山地带运输到低地带。

输运方式主要有悬移、跳跃和滚动等。

2. 沉积阶段当水流速度减小到一定程度时，河流就会开始沉积部分沉积物，形成河床。

由于河水垂直剪切力的减小，大颗粒物质更容易沉积下来，而小颗粒物质则可能继续悬浮在水中，甚至散布到河口和海洋等低能地区。

沉积物质会在河床上逐渐堆积起来，形成各种类型的地貌。

3. 建立阶段经过长期沉积过程后，河水携带的颗粒物质会减少，流速也会趋于平缓。

此时，河流开始建立河床，并与周围地形相互作用，形成稳定的河道。

二、沉积相分析沉积相是指地质中沉积岩的重要组成部分，通过对沉积物中不同颗粒物质的特征进行分析，可以划分出不同的沉积相类型。

1. 沉积相类型常见的沉积相类型包括三角洲相、河床相、湖泊相和浅海相等。

不同类型的沉积相主要受到沉积物质来源、沉积环境和地质构造等因素的影响。

2. 沉积相特征不同的沉积相具有各自特征。

三角洲相沉积物颗粒较大、层序明显，反映了沉积物在三角洲环境中的沉积过程；河床相沉积物多为砂砾物质，显示了河床运动的特点；湖泊相沉积物通常富含有机质，受到水体静态环境的影响。

3. 影响因素沉积相的形成和分布受到多种因素的影响，包括沉积物来源、河流流速、沉积环境和气候等。

例如，沉积物来源不同，颗粒物质的成分和大小也会有所不同；河流流速越大，沉积物质越容易被悬浮和输运，形成的河床相就越少。

结论河流沉积过程是一个动态的过程，在输运、沉积和建立三个阶段中，河水将颗粒物质从高能区带到低能区，并形成河床。

第十八章河流相§18-1 河流沉积过程及河流分类河流是流水由陆地流向湖泊和海洋的通道，它不仅是侵蚀改造大陆地形和将风化物质由陆地搬运到湖海中去的主要地质营力，而且是大陆区重要的沉积营力。

在适宜的构造条件和沉积背景下，有时甚至可发育上千米厚的河流沉积。

河流相是陆相组中最重要的油气储层，更是我国陆相含油气盆地中的最重要的特色相带之一。

一、河流沉积过程河流沉积过程主要受地形坡度、沉积物类型和输砂量、河水流量和流态以及植被等多种因素的影响。

若其他控制因素相对不变，侧水流流态会影响沉积物的搬运和沉积方式。

常见的水流流态有下述三种类型。

1．层流和紊流（p17.图2－6）层流是水质点运动方向彼此平行、规则成层流动的水流。

紊流是一种充满了漩涡的急湍流动，流体质点运动的运动轨迹极不规则，方向和速度随时间而变化，彼此互相掺混。

紊流水体内有强烈的侧向混合作用，且水层之间发生扰动。

河水流态属于紊流。

水体运动可分解成平行底面和垂直底面的两种运动。

当垂直向上的分力＞泥砂之间的阻力时，泥砂搬运，否则沉积。

2．横向环流└→是由表流和底流构成的连续的、螺旋形向前移动的水流。

在平直河段，水流形成两个对称的横向环流，主流线沿河床中心分布［如图18－1（a）］。

在弯曲河道中，主流线沿河床弯曲。

主流受惯性作用，在凹岸产生塞水现象，形成水面的横比降。

在横断面上，水体两侧受到不等的压力作用，使得底部水流由凹岸流向凸岸，它与由凸岸流向凹岸的河面水流一道构成连续螺旋形前进的单支环向环流［如图18－1（b）］。

表流是辐聚水流，在回岸处产生强烈的下降水流，是冲刷凹岸的主要因素。

底流是辐散水流，使泥砂在凸岸发生堆积。

3．流水作用河流作为沉积物搬运的重要地质营力，可使沉积物发生侵蚀、搬运和堆积作用。

（1）侵蚀作用流水冲刷河床物质，产生垂直地面的下切侵蚀，使河床加深，产生向着河岸的侧方侵蚀，使河谷展宽。

（2）搬运作用河流中沉积物可按悬移、跃移和推移方式进行。

河流相沉积模式
河流相沉积模式是指在河流系统中，由于水流速度和输沙能力的变化，沉积物在不同区域呈现出不同的沉积特征。

河流相沉积模式通常包括三种主要类型：
1. 河道相：河道相沉积主要发生在河床和河道内部，在沿河流动向的方向上呈现出一定的变化规律。

典型的河道相沉积包括河床砾石、河滩砂、河漫滩泥等，这些沉积物在河道中形成沉积层。

2. 洪积相：洪积相沉积主要发生在河流周围的洪积平原和河谷地带，主要是由于河流周期性的泛滥和冲刷作用而形成的。

典型的洪积相沉积包括粗砂、细砂、淤泥等，这些沉积物经常形成平坦的洪积扇或洪积平原。

3. 三角洲相：三角洲相沉积主要发生在河口附近，当河流进入静水体（如海洋或湖泊）时，由于水流速度降低，沉积物开始沉积下来。

典型的三角洲相沉积包括三角洲前缘的砂质沉积、三角洲心滩的泥质沉积等。

河流相沉积模式的研究对于认识河流沉积演化过程、资源勘探和环境保护具有重要意义。

通过对河流相沉积的分析，可以揭示古代河流系统的演化历史，为油气勘探、水资源开发等提供重要依据。

河流相的识别一：地质上①在沉积层序上：下粗上细的正韵律，底部常具有冲刷面。

反映在沉积环境上，一个完整的河流沉积层序从下而上由河底滞留沉积开始，向上依次出现河道沉积和泛滥平原或河漫滩沉积，偶尔遇到反韵律的沉积序列②在沉积构造方向：主要沉积类型为水流波痕成因的交错层理，反映单向水流搬运的特征，在组合上随粒度变化而出现相应的变化，从下向上：冲刷面→大型槽状交错层理→大型板状交错层理→平行层理→逆行沙波层理→爬升波痕纹层→断续波状（小型沙纹）交错层理和水平纹理。

③在粒度分布上：C—M图为典型的牵引流型。

而概率图则主要由跳跃和悬浮两个总体组成④在生物特征上，以植根植屑化石为主，特别在河漫滩沉积中出现植根和炭质泥岩，可见少量的淡水生物化石，无海相化石⑤在岩矿特征上：成熟度中等—较差，粘土矿物主要为高岭石，反映酸性环境⑥在砂体形态上：构成垂直沉积走向的弯曲的条带状，剖面上砂体呈透镜状板状—透镜状。

垂直常具有二元结构（尤其曲流河），下部砾砂沉积，上部粉砂泥质沉积。

二：测井特征上Sp、Gr、Rt→垂向上韵律特征与沉积序列，尤其Sp。

（1）不同河流的区别①辨状河以具有高幅的平滑箱形为特征②曲流河则以锯齿状渐变钟形为特点③网状河多为低幅锯齿小型的钟形为特色。

其泥质含量从①到③明显增加，粒度变细，锯齿个数增多，主要取决于河流的弯曲程度；在垂向组合上，辫状河为砂包泥，曲流河为砂泥互层，网状河多为泥包砂（2）不同河流的共性无论那条河流的测井曲线均具有向上幅度变小的趋势，即具有明显的正韵律结构，同时其底部与下覆岩层均为突变接触。

泥质夹层均以层序的上部为主要发育段。

具体在建立河流相地层层序地层格架时,首要的一步是将各期复合河道(Ⅴ级层序)从整套河道相地层中鉴别出来。

单期复合河道认为是V级层序。

四级是河道带。

因为从沉积过程分析来看,旋回的级次越低,时间跨度越大,其旋回性特征反映越明显,这也就是说,Ⅳ级旋回可以通过对多期Ⅴ级旋回在垂向上叠置样式的周期性变化得以体现;Ⅲ级旋回的顶底界限划分可以从河流相环境与其他沉积环境的组合关系上加以确定。

1.沉积相的分类：陆相组：残积相、坡积——坠积相、沙漠（风成）相、冰川相、冲积扇相、河流像、湖泊相、沼泽相过渡相组：三角洲相、河口湾相海相组：滨岸相、浅海陆棚相、半深海相、深海相2.冲积扇的形成条件：明显变化的地形和大量沉积物供应——构造背景、母岩性质和气候条件3.冲积扇的类型：冲积扇的类型分为旱扇和湿扇旱扇(Arid Fan) 气候干旱扇形清楚主河道或单一河道间歇性水流或洪水以副砾岩为主, 分选差，混杂堆积. 纵向粒度变化快, 常见红层和膏盐类沉积. 无煤层，沉积构造类型少，碎屑流发育相带分布清晰4.湿扇(Wet or Humid Fan) 气候潮湿常年流水扇形不清叠加河道, 辫状平原, 正砾岩发育, 无副砾岩, 分选好. 纵向粒度渐变, 无红层或膏盐类沉积. 可见煤层，沉积构造发育缺少碎屑流, 可发育泥流相带分布不清5.冲积扇亚相的划分：扇根，扇中，扇缘扇根：1泥石流沉积：基质支撑的混杂堆积，块状构造（副砾岩）；2河道沉积：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；3筛析沉积：砂砾岩，粒度双峰分布。

扇中：1辫状水道沉积：砂砾岩，发育叠瓦状构造和不明显的递变层理、交错层理；2局部片流沉积：平行层理含砾砂岩、粉砂岩，呈透镜状。

扇端：水道不发育，以漫流活动为主，发育平行层理砂岩、粉砂岩，与泛滥平原或湖泊沉积物呈指状交互。

6.冲积扇中主要的沉积类型：1. 泥石流沉积形成:泥质母岩, 植被不发育, 地形较陡的地区, 遭受阵发性洪水侵蚀, 大量泥砂被携带流动。

流体性质:密度大粘度高, 可呈塑性——重力流。

形态:呈舌状或叶瓣状, 具有陡, 厚的清晰边界。

成分:砾, 砂, 泥混杂, 细粒成分占优势(主要由砂, 粉砂, 泥组成的泥石流称为泥流) 结构:分选极差构造:块状层理, 粒序层理, 一般层理不发育; 扁平砾石呈水平或叠瓦状排列2. 漫流沉积形成:携带沉积物的流水从冲积扇河床末端漫出, 流速和水深骤减, 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, 为浅的坡面径流(漫洪沉积, 片流沉积). 形态:呈透镜体状, 一系列透镜体组合形成席状或片状沉积体. 成分:主要由碎屑组成, 可含少量粘土和粉砂。

●相序定律：只有那些没有间断的，现在能看到的相互邻接的相和相区，才能够重叠在一起。

换句话说，只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相，才能在垂向上依次叠覆出现而没有间断。

●山麓——洪积相：随着冲积扇的沉积发育，其范围逐渐扩大，山前的冲积扇彼此逐渐联结起来，并掩埋和填充了山前的坡积和坠积物，形成了环绕山脉的山麓——洪积相。

●漫流（片流）沉积：从冲积扇河床末端漫出形成的宽阔浅水(多＜0.3m)，流速和水深骤减，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（漫洪或片流或片汜(si)沉积）●筛状沉积：当洪水携带的沉积物主要为砾石而无或极少细粒物质（砂、粉砂、泥）时，在冲积扇表层便堆积了舌状砾石层。

因其粒粗、且细粒填隙物较少，而具极高的孔隙性和渗透性，当下次洪水尚未流到扇缘之前，就沿着像滤水筛子一样的砾石层渗滤到扇体中去了，（若携有细粒物质则填积在大砾石间的孔隙内，形成双众数粒度分布的砂砾石，）因此不能形成地表水流，从而阻止了粗粒物质的搬运。

扇体表层的舌状砾石层沉积称为筛状沉积。

●泥石流：当水流携带的砾石和泥沙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，称为泥石流。

●弯曲度（或弯曲指数）：指河道长度(l)与河谷长度(L)之比，又称弯度指数。

●河道分岔参数：指在每个平均蛇曲波长中河道砂坝的数目。

●游荡性指数：2*各河心滩总长/河道长。

●河流二元结构：底层沉积和顶层沉积的垂向叠置，构成了河流沉积的所谓“二元结构”，它是河流相沉积的重要特征。

●浪基面：通常把相当于湖浪1/2波长的水深界面称为波浪基准面，简称浪基面或浪低。

●三角洲：三角洲是河流在一个稳定的水体中或紧靠水体处形成的、部分露出水面的一种沉积物。

在河流入海（湖）盆地的河口区，因坡度减缓，水流扩散，流速降低，逐将携带的泥沙沉积于此，形成近于顶尖向陆的三角形沉积体，称为三角洲。

●扇三角洲：●辫状河三角洲；●障壁岛：指“海浪造成的长而低的、狭窄的沙岛”●潮道：在障壁岛之间，联系障壁岛后泻湖和海洋的通道。