第16-17章_沉积相概念_冲积扇(19-20)

第十七章山麓－洪积相§17-1 山麓－洪积相沉积过程及沉积类型一、基本特征1．概述（冲积扇照片）在大陆地区的平原与山地接壤地带（即山前带）的山口处，经常看到大大小小的锥状或扇状沉积体。

——→？，是洪积扇，定义？┌→？②碎屑的载体特征●在气候干热、地壳升降运动较强烈的地区，风化、剥蚀作用剧烈，其形成的产物被山区的暂时性水流（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（且失去两侧的阻挡），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，称为洪积锥或洪积扇。

└→？③地形、沉积条件└→？④沉积体几何形态。

已把其形成、特点、格架描述出来因它具山区河流冲积成因的特点，通常又称为冲积扇。

└→冲积相是河流沉积作用产物的总称。

包括一系列相类型，如冲积扇、辫状河、曲流河等●随冲积扇的发展，其范围逐渐扩大。

当山前带的多个冲积扇彼此逐渐联结，并掩埋和充填了山前的坡积和坠积物。

（坡积和坠积物照片）在大陆地区的山前带，环绕山脉沿山麓（山脚）分布的大大小小的冲积扇及掩埋和充填其间的山前坡积物、坠积物，构成了山麓－洪积相。

└→本章重点。

不讲(动力地质学讲？)←┘相组？（大陆相组的一部分）。

←┘2．冲积扇形态（冲积扇模式图图17-2）——并思考？形成该形态。

［空间］：沿山口向外伸展的巨大锥形沉积体，锥顶指向山口，锥底向平原。

└→延长可达数百米～近百Km。

［平面］：沿山口向外辐射的扇状。

若两侧无阻挡→近180°扇形体。

［纵剖面］：—平行水流方向。

下凹的透镜状或楔状。

［横剖面］：—垂直水流方向上凸状，其表面坡度近山口陡（5°～10°）、远山口缓（2°～6°）。

［沉积厚度］：几米～8000m。

［组合］：冲积扇可单个出现，但多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。

其可延伸数百Km。

3．冲积扇形成条件及控因山麓－洪积相的形成和发展→受地壳升降运动、气候条件、自然地理条件等因素制约。

冲积扇沉积模式图
重力流沉积相、山麓－洪积相等图片：
沉积相简图,
沉积相是指沉积环境以又在该环境中所形的沉积岩（物）特征综合。

完整的、准确的沉积相概念，包括两层含义:一是反映沉积岩的特征，二是揭示沉积环境。

沉积环境包括岩石在沉积和成岩过程中所处的自然地理条件、气侯状况、生物发育情况、沉积介质的物理化学条件等。

沉积岩(物)特征包括岩性特征（岩石成分、颜色、结构等）、古生物特征（古生物种属和生态）。

自然地理环境可分为大陆环境、海洋环境与海陆过渡环境。

大陆环境又可分为沙漠、河流、湖泊、冰川、沼泽等；海洋环境又可分为滨海、浅海、半深海、深海；海陆过渡环境可分为三角洲、泻湖等。

同理，沉积相也将可分陆相、海相和海陆过渡相这三大类型
层序地层学的剖面图
裂谷盆地模型
盆地边缘碳酸盐岩沉积相模式
层序地层学剖面分析
海相沉积环境示意图
深海浊积扇沉积模式+灰岩和泥岩的鲍玛序列
海底扇推进式相层序
礁体平面图用剖面图。

冲积扇的形成条件、沉积物类型之综述摘要：冲积扇是河流出口处的扇状地貌堆积体，作为流水地貌的重要组成部分，与人类的经济发展有着实际意义，但在不同气候条件下其特征差异较大。

本文从不同条件下的冲积扇沉积物类型，沉积相组成及垂向序列方面做一简要探讨，以期对冲积扇有个更深刻的认识。

关键词：冲积扇沉积物类型沉积相垂向序列引言冲积扇是河流从山地进入盆地时在山前形成的一种扇状地貌堆积体，是流水地貌的一个重要组成部分（图1）。

在不同气候状况下形成的冲积扇在地貌上和物质组成上有较大的差异。

前人尤其是国外学者对此作了较多的研究[1-2]，并提出了干旱气候条件下和湿润气候条件下的沉积模式以及“干旱扇”和“湿地扇”的概念。

总体来说，冲积扇通常发育在那些地势高差起伏较大而沉积物补给充分的区域，那些地区降水量可能很少，但很猛烈。

所以侵蚀作用进行的相当迅速。

在垂向上一般发育于沉积旋回的下部，同时往往分布于湖区或盆缘的最外缘。

通常冲积扇发育在干旱、半干旱地区，几乎都是由暴发性洪流形成，在一些山间盆地区更为突出，通常被认为是荒漠地形的特征。

冲积扇有几种重要的类似物。

例如河流三角洲，不同之处是后者形成于河流入海处或其他水体处的水下；再如深水海底扇，形成于洋底，由通过海底峡谷搬运的沉积物堆积而成。

研究现代冲积扇的特征，可以辨认古冲积扇，从而为研究地质历史提供线索。

冲积扇对人类有实际经济意义，尤其在干旱与半干旱区，它是用于农业灌溉和维持生命的主要地下水水源。

有些城市，例如洛杉矶，整座城市都建在冲积扇上。

1冲积扇沉积物类型按照冲积扇沉积物的成因，一般有以下两种沉积物分类：（1）泥石流沉积物：主要由泥流沉积或泥石流而成；（2）阵发性水流沉积物：包括片流、水道、筛析三种沉积。

1.1泥石流沉积物在植被覆盖稀少、突发性洪水和坡度较大以及充足碎屑物供应的前提条件下，由于重力作用，泥石流开始流动，含有大量的泥基，流体的强度大，可以搬运巨大的砾石。

一旦流速减慢，迅速将大小不一的负载堆积下来，就形成分选性较差的砾、砂、泥混合沉积物。

沉积相的基本概念和分类及研究进展一、沉积岩概述1.定义沉积岩是在地壳表层条件下，由母岩风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩原始物质成分（沉积物），经搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。

它是地壳中三大岩类之一，具有岩石的共同属性；是地壳中地质作用的产物；在一定的地质条件和环境中是稳定的；是矿物的集合体。

2.基本特征①沉积岩(主要)是外动力地质作用的产物，形成并稳定在地壳表层。

②沉积岩与岩浆岩、变质岩具有相似的矿物成分和化学成分，但仍有很大差别。

外动力地质作用③生物在沉积岩的形成过程有着重要的作用与意义。

④沉积岩具有特殊的复杂多样的结构与构造。

⑤沉积岩形成过程的空间与时间跨度大，阶段性明显，分异作用普遍。

3.分布沉积岩在地壳表层分布十分广泛。

具体地说，①面积陆地的大约3/4被沉积物（岩）所覆盖,而海底几乎全被沉积物（岩）所覆盖。

②体积沉积岩约占岩石圈体积的5％，而岩浆岩和变质岩约占95％。

③厚度沉积岩在地壳表层各处的具体厚度变化很大。

有的地方可达几十公里，如高加索地区，仅中生代和新生代的沉积厚度就达20～30km；但有的地方则很薄，甚至没有沉积岩的分布，直接出露着岩浆岩和变质岩。

④分布区域现代和古代沉积物大量沉积的场所为：大陆边缘和大陆内部的拗陷带。

4.分类沉积岩的分类是沉积岩石学研究中要解决的首要问题之一。

①分类的原则A.分类要明确清晰而有系统性，要正确反映客观事实的内在联系。

B.分类切记要能够便于应用和操作。

②综合分类（冯增昭，1982，1992）首先根据沉积岩的形成作用划分大类和基本类型，然后根据粒度、主要成分特征及是否可燃等细分。

我们采用的分类方案。

二、沉积相的基本概念1.环境的概念环境是指地球表面的地理景观单元。

如山地、高原、冲积平原、河流、湖泊、海洋等。

2.沉积环境沉积作用进行的自然地理环境，是物理上、化学上和生物学上有别于相邻地区的一块地表（塞利，1970年）。

即是说有沉积物堆积并保存的环境区域，如河流、湖泊、三角洲、滨海、浅海、深海等。

第十七章山麓－洪积相TZ1新疆依奇克里克卫照本章重点1、冲积扇沉积过程和沉积类型2、干旱和湿润型冲积扇沉积模式第一节山麓—洪积相沉积过程及沉积类型一、基本特征1、山麓－洪积相的概念由大大小小的许多冲积扇和山麓坡积、坠积物质组成的、位于山麓部位的陆相沉积加拿大维多利亚湖2、冲积扇形成的过程*强烈的构造运动；*明显的物理风化作用；* 干热气候和山区洪水作用；*快速水流作用和地形坡度变化；*水流流速变慢和沉积物快速沉积3、冲积扇发育的有利条件1）自然地理条件（地貌）2）气候条件（干、湿）3）构造作用（强、弱）4、冲积扇基本特征1）山麓处锥形沉积体2）剖面为楔形、透镜状3）沉积厚度变化大（1－8000m）4）单个或群体出现5）沉积物类型和沉积面积依赖于构造、气候和物源气候分类：干旱型和湿润型干旱型：岩性粗、厚度大、面积小，河流作用不太明显湿润型：岩性较细、厚度较薄、面积大，河流作用较明显根据气候条件不同，可将冲积扇划分为：湿润型冲积扇、干旱型冲积扇向上变细向上变粗垂向层序渐细，河槽有砾石扇根－扇缘渐细沉积物分布定向迁移变化频繁河床分布格局缓，＜1.50陡，30－100坡度50-140km 1.5-8km,最大25km 扇体半径常年河流间歇性河流河流性质湿润型冲积扇干旱型冲积扇类型二、沉积过程和沉积类型1、二种沉积过程暂时性水流形成的牵引流；泥流、泥石流等重力流1、二种沉积过程暂时性水流形成的牵引流－水携沉积物；泥流、泥石流等重力流－泥石流沉积物二、四种沉积类型水携沉积物－河道沉积，漫流沉积，筛状沉积；重力流沉积物－泥石流沉积物1）河道沉积形成：暂时性河流切割、充填沉积形成特征：沉积物粒度粗，分选差，成层性较差，发育冲刷面2）漫流沉积形成：河床末端漫出流水、沉积物呈席状特征：砂泥间互沉积，交错层理或块状，透镜体3）筛状沉积形成：砾石级沉积物沉积，渗透性好特征：分选较好的砾石，块状，充填物少4）泥石流沉积形成：泥、砂、砾混杂，密度大、粘度大特征：沉积物粗细混杂，分选极差，块状一、冲积扇的亚相划分扇根亚相扇中亚相扇缘亚相第二节冲积扇沉积模式第二节冲积扇沉积模式冲积扇亚相划分：扇根、扇中、扇缘亚相其他名称二、冲积扇亚相一般特征扇根：多沉积泥石流和河道沉积；扇中：河道沉积和漫流沉积；扇缘：漫流沉积（植被）粒径和沉积构造规律性变化干旱型冲积扇干旱型冲积扇沉积物（据Bluck，1967）（a）泥石流沉积物（b）漫流沉积物（c）（d）河床沉积物润型冲积扇德克萨斯范霍恩湿润型冲积扇沉积特征扇根扇中扇缘德克萨斯范霍恩湿润型冲积扇沉积特征辫状河通常发育于洪积扇前方，但也可独立出现，不与之伴生。

第十六章 沉积相概念 第十七章 洪积相1、沉积相：沉积环境及在该环境中形成的沉积岩（物）特征的综合。

2、8个相标志：岩石的成分与构造、沉积构造、垂向序列、砂体宏观分布、古生物类型、地球化学特征、测井响应、地震响应3、相序：从一种相逐渐过渡到另外一种相的一系列相的关系或相的有序组合。

4、相序定律（沃尔索相律）：只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相，才能在垂相上依次叠覆出现而没有间断。

5、冲（洪）积扇：携带着大量碎屑物质的山区洪流流出山口，因坡度变缓、流速降低而使碎屑物大量沉积，形成的锥形沉积体称为冲（洪）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。

6、冲积扇沉积类型：河道沉积、漫流沉积、筛状沉积、泥石流沉积冲积扇亚相：扇根、扇中、扇缘（即近端扇、中扇、远端扇） 见右图8、冲积扇鉴别标志：（1）多种碎屑岩的组合，其中砾岩占很大比例；（2）粒度粗、分选差、圆度低、结构成熟度低；（3）具特殊的粒度概度图和CM 图；（4）生物贫乏；（5）多冲刷构造、块状层理以及斜层理；（6）垂向层序与扇的进积与退积有关，相应为向上变粗和向上变细层序；（7）平面上向源与剥蚀区或坡残积相邻，向沉积区与河流或风成干盐湖或湖、沼泽、海相接。

9、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。

第十八章 河流相1、RUST （1978）根据河道分岔参数和弯曲度提出的河流分类体系及其特点：曲流河与辫状河比较：曲流河：（1）单河道，高弯度（弯度指数大于1.5），宽/深<40,河道较稳定（2）水流缓，水量变化小（3）凹岸发生侵蚀，凸岸发生沉积形成边滩（4）常截弯取直作用（5）发育于河流的中下游地区辫状河：（1）多河道，低弯度（弯度指数<1.5），宽/深>40, 河道不稳定（2）坡降大，流量不稳定，搬运方式以底负载为主，沉积物较粗（3）心滩发育，天然堤和决口扇不发育（4）一般发育于河流的上游、山区或者冲积扇上面2、曲流河的亚相：河床亚相、堤岸亚相、河漫亚相、牛轭湖亚相河床亚相分2个微相：河床滞留沉积、边滩沉积（又称点沙坝）堤岸亚相分2个微相：天然堤沉积、决口扇沉积河漫亚相分3个微相：河漫滩、河漫湖泊、河漫沼泽3、曲流河沉积的二元结构：底层沉积和顶层沉积垂相叠置。

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。

《沉积岩与沉积相》课程笔记第一章：沉积岩的基本概念及基本特征1.1 沉积岩的定义沉积岩，也称为沉积物岩，是指在地表或地表附近，由风化作用产生的碎屑物质、生物残骸或化学沉淀物，经过搬运、沉积、压实和胶结等地质作用形成的岩石。

沉积岩覆盖了地球表面约75%的面积，是地壳中最丰富的岩石类型之一。

1.2 沉积岩的形成过程沉积岩的形成是一个复杂的地质过程，主要包括以下几个阶段：（1）母岩的风化作用- 物理风化：由于温度变化、冰冻作用、植物根系的生长等物理因素导致岩石破碎。

- 化学风化：岩石与水、氧气、二氧化碳等化学反应，导致矿物成分发生变化。

- 生物风化：生物活动，如微生物、植物和动物，通过其代谢过程分解岩石。

（2）碎屑物质的搬运和沉积- 搬运介质：水流、风力、冰川、重力等自然力量。

- 搬运过程：侵蚀、携带、沉积、分选等。

- 沉积环境：河流、湖泊、海洋、沙漠等。

（3）沉积后作用- 压实作用：上覆沉积物的重量导致下伏沉积物排水、体积减小。

- 胶结作用：矿物质填充沉积物间隙，使之固结成岩。

- 成岩作用：包括化学沉淀、生物化学作用、矿物转变等。

1.3 沉积岩的基本特征（1）层理构造- 定义：沉积岩中的层状结构，反映了沉积环境的周期性变化。

- 类型：水平层理、波状层理、交错层理、递变层理等。

（2）化石- 重要性：提供了生物演化和古环境信息。

- 类型：植物化石、动物化石、微生物化石等。

（3）成分和结构- 碎屑成分：石英、长石、云母等矿物碎屑。

- 填隙物：泥质、碳酸盐、硅质等胶结物。

- 结构：根据粒度分为砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩等。

（4）颜色- 影响因素：沉积物成分、氧化还原条件、有机质含量等。

- 常见颜色：灰色、黄色、红色、绿色、黑色等。

1.4 沉积岩的分类沉积岩可以根据其成因、成分和结构进行分类：（1）碎屑岩- 砾岩：由直径大于2毫米的碎屑组成。

- 砂岩：由直径在0.0625毫米至2毫米之间的碎屑组成。

- 粉砂岩：由直径在0.0039毫米至0.0625毫米之间的碎屑组成。

冲积扇沉积模式完整的三角洲网状河-------------------------地层对比——冲积扇冲积扇的微旋回以向上变细的正韵律为主，界面一般为砾岩的最粗位置，正确处理好相带与井厚度关系，内扇，颗粒比较粗，分选差，表现为SP不明显，GR锯齿状，中扇表现为颗粒分选相对变好，粒度为中粗砂岩，含砾，曲线为典型钟形，顶部泥岩比较明显，可由多个向上变细的正旋回组成，厚度最厚；外扇位置一般为细沙或者粉砂和泥岩组成，砂岩单层厚度相对较薄，曲线为锯齿状。

可以通过对野外露头、测井和地震等资料综合分析，提出地层内部多级旋回性、底部超覆和填平补齐及沉积厚度等比例发育模式，并分析形成这些发育模式的成因机制。

在探讨地层发育模式的基础上，提出标志层对比、旋回对比和等比例对比原则。

应用桥式和三角网对比方法，对全区地层进行三维闭合，建立精细等时地层格架，对下一步油田开发方案调整具有重要的指导意义。

-------------------------筛状沉积当源区供给冲积扇主要为砾石而无或极少有其它粒级的物质时，在冲积扇的表层便堆积了舌状砾石层。

由于粒度粗，砂质之类细碎屑的充填物较少，故渗透性极好，在洪水尚未流到扇缘（冲积扇与平原的结合处）之前，就沿着像滤水筛子一样的砾石层渗透到扇体中去。

因此不能形成地表水流，从而阻止了粗粒物质的搬运。

扇体表层的砾石层就称为筛状沉积。

它虽较为少见，但它是冲积扇上最富有特色的沉积。

筛状沉积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，而且主要是分选较好的砂级碎屑，无明显的成层界限，常形成块状沉积层。

筛状沉积的形成条件要求独特的源区条件，即母岩区应是节理发育的石英岩之类的岩石。

筛状沉积主要由次棱角状的粗大砾石组成，分选较好，主要为砂级碎屑，无明显的成层界线，常形成块状沉积层筛装沉积的形成条件：母岩区得是节理发育的石英岩之类的岩石。

-------------------------辫状河冲积扇一般是只季节性河流流出山口形成的冲积扇，一般来说分选相对比洪水形成的泥石流冲积扇好；并且两种类型的冲积扇扇根部位都会有砾石沉积；从平面展布上看由于辫状河冲积扇是稳定的水流形成的，所以展布面积大，而泥石流冲积扇应该算是一种事件性沉积，所以分布面积相对小；再从流体机制上看，泥石流冲积扇的形成与重力流有关，所以偶尔会观察到一些反序结构，而辫状河冲积扇以牵引流为主，所以说应该是一种正常的正粒序。

冲积扇的基本特征
今天来看冲击扇相，也可称为洪积扇。

⾸先来看看冲积扇的形态，从概念上来讲，冲积扇就是陆上氧化条件下由⼭区河流所携带的粗粒沉积物在⼭⾕出⼝处堆积⽽形成的扇形沉积体。

陆上肯定就是氧化条件了，⽽且说到⼭区河流那能量肯定不低啊，所以携带的都是粗粒沉积物，但是从⼭坡进⼊到⼭⾕，坡度变缓，流速降低，⽔体能量也降低，这些粗粒沉积物肯定就带不动了，于是在⼭⾕出⼝处堆积形成扇形沉积体，在空间上具有锥体的形态，尖顶是指向⼭⼝的，锥底向平原延展。

在进⼀步来说说它的形态，从平⾯上是扇形，在纵剖⾯上（A-B段）具有楔形和凹透镜形态特征，横向上（C-D段）具有凸透镜状的特征。

从形成条件上来看要具有以下三个条件。

1、冲积扇要有强烈的构造运动背景，⽐如⼀边升⼀边降的构造运动，形成⾼落差、坡度⼤的条件。

2、具有⼲旱、半⼲旱的⽓候，因为这种⽓候条件下容易下暴⾬，引起⼭洪暴发，容易携带粗碎屑物。

3、⼭⼝外地形坡度突然变缓，可以使得⼭区河流流速骤减，能量降低，使得携带的沉积物在⼭⼝处形成扇形的沉积体。

冲击扇相的沉积类型中，河道沉积为最主要的沉积相带，具有以下⼏个特点：1、向平原⽅向枝状分叉。

2、多属暂时性河道，迁移快。

3、洪⽔期及洪⽔后期常具有侵蚀下切能⼒。

从沉积物上来看，能量⾼、近物源，所以沉积物以粗粒的砾⽯、粗砂为主，分选、磨圆差，常具有快状或具叠⽡状构造，倾⾓10-15°的⼤⾓度交错层理，暴露构造，具有冲刷-充填构造，底部可见冲刷⾯。

今天先聊到这，下次接着看其他沉积亚相。

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