河流的沉積作用

1、斷陷盆地 fault subsidence basin 由斷層所圍限的陷落盆地?cái)嘞菖璧刂笖鄩K構(gòu)造中的沉降地塊，又稱地塹盆地。它的外形受斷層線控制，多呈狹長(zhǎng)條形。盆地的邊緣由斷層崖組成，坡度陡峻，邊線一般為斷層線。隨著時(shí)間的推移，在斷陷盆地中充填著從山地剝蝕下來的沉積物，其上或者積水形成湖泊（如貝加爾湖、滇池），或者因河流的堆積作用而被河流的沖積物所充填，形成被群山環(huán)繞的沖積、湖積、洪沖平原。如太行山中的山間盆地和地塹谷中發(fā)育著的沖積洪積平原。低于海平面的斷陷盆地被稱為大陸洼地。坳陷 depression泛指地殼上不同成因的下降構(gòu)造。這一術(shù)語無尺度大小和形態(tài)的限制。如盆地、坳槽、地塹、裂谷等。而

2、這種下降可以直接起因于垂向地殼運(yùn)動(dòng)，也可以由側(cè)向擠壓或伸展所導(dǎo)致。 地殼內(nèi)的碟狀沉降區(qū)，它以沒有或不發(fā)育盆地沉積斷層為特征，因而成為與斷陷相并列的構(gòu)造單元。 盆地內(nèi)的相對(duì)沉降性更強(qiáng)一級(jí)的構(gòu)造單元。它可以是克拉通內(nèi)盆地的若干個(gè)沉降中心之一，也可是復(fù)雜斷谷盆地的沉降區(qū)（如渤海盆地的濟(jì)陽坳陷），此時(shí)它是與隆起并列而性質(zhì)相反的構(gòu)造單元。進(jìn)積 progradation指沉積中心和沉積相帶逐步由盆地邊緣向盆地內(nèi)部遷移過程中，以側(cè)向?yàn)橹鞯某练e物堆積作用。其特點(diǎn)是地層柱的巖性自下而上變粗或巖相變淺，并形成向盆地原始傾斜的反S或陡斜型退覆沉積層。進(jìn)積作用在盆地的沉積物容納空間小于沉積物堆積速率的時(shí)期發(fā)生，并且二

3、者的差越大，退覆沉積層的原始傾角越陡。退積 retrogradation指沉積中心和相帶由盆地內(nèi)部向盆地邊緣逐步遷移過程中沉積物堆積作用。退積作用在盆地的沉積物容納空間增長(zhǎng)速率大于沉積物堆積速率時(shí)（即沉積基準(zhǔn)面上升期）發(fā)生。其地層柱的巖相自下而上變細(xì)或變深，并形成向物源區(qū)超覆的沉積層。加積 aggradation流水塑造和改造地表形態(tài)的一種過程。通常指通過泥沙在同一方向上的均勻沉積，使河床或斜坡表面不斷抬高。加積作用是指松散沉積物在地表低洼的地方沉積對(duì)地表起的充填作用。當(dāng)河流松散沉積來源豐富，河流在搬運(yùn)過程中，無力將其全部搬運(yùn)走時(shí)，就有部分沉積下來，使河床不斷填高。垂向加積作用垂向加積作用是指

4、沉積物在地球重力場(chǎng)的作用下從沉積介質(zhì)（水體）中自上而下降落，依次沉積在沉積盆地底部的沉積作用。形成“千層糕式”的地層。地層特征：時(shí)間界面一般是水平或近水平的，時(shí)間界面與巖性界面時(shí)平行或基本平行。環(huán)境分布：較深水海洋盆地、湖盆、泛濫平原。黃線上面的是退覆,下面的是超覆.1、超覆 本文來自阿果石油網(wǎng)()ZtofDp5B 本文來自阿果石油網(wǎng)()| ycN)zuE 當(dāng)?shù)貧は陆?，沉積盆地的水體逐漸擴(kuò)大，沉積范圍也逐漸擴(kuò)大。在盆地的邊緣地帶，越來越新的沉積地層依次向陸地方向擴(kuò)展，逐漸超越下面的較老地層，直接覆蓋于周緣的剝蝕面上，形成不整合接觸，稱為超覆。 本文來自阿果石油網(wǎng)()kmZ U;Z 其特點(diǎn)是：發(fā)

5、育于盆地邊緣，它是一種過渡現(xiàn)象。同一時(shí)代的地層與下覆層向盆地內(nèi)變成整合，向盆地外變成不整合。在超覆區(qū)內(nèi)，新地層總是直接蓋在剝蝕面上，其間可能缺失部分地層。2、退覆 本文來自阿果石油網(wǎng)()m:ITyQ+ 本文來自阿果石油網(wǎng)()C4#8E 當(dāng)?shù)貧ど仙龝r(shí)，海水或湖水退出陸地，陸地面積相對(duì)擴(kuò)大，海水或湖水面積相對(duì)縮小，即海退或湖退。在地層垂直剖面上，自下而上，沉積物粒度由細(xì)變粗；由于水體面積越來越小，在盆地邊緣新形成的巖層分布面積小于老地層面積，從而形成了退覆現(xiàn)象。如圖2（延續(xù)圖1的演化過程）超覆： overlap當(dāng)海水或湖水覆蓋面逐漸增大，在心的淹沒高地沉積了新的沉積物叫做超覆。退覆 offlap是

6、在地震地層學(xué)中指一種前積層構(gòu)造反射模式。它的特點(diǎn)在于其上超點(diǎn)逐步向深水方向的前下方轉(zhuǎn)移，它代表了海水不斷下降、盆地逐漸萎縮的過程。前積反射結(jié)構(gòu)： progradational reflection configuration是一種向深水方向擴(kuò)建的反射結(jié)構(gòu)。包括S形、斜交型、S斜交復(fù)合型、疊瓦狀、亂崗狀前積反射結(jié)構(gòu)。它們反映了沉積時(shí)水流強(qiáng)度的強(qiáng)弱。一般來說，斜交型結(jié)構(gòu)水流最強(qiáng)，S型其次，亂崗狀最弱，它們是以河流為主的三角洲特種。而疊瓦狀結(jié)構(gòu)則是以波浪為主的三角洲沉積物特征。消截、頂超、下超和底超a） 削蝕 （削截、侵蝕）層序的頂部反射終止，既可以是下伏傾斜地層的頂部與上覆水平地層間的反射終止，也

7、可以是水平地層的頂部與上覆地層沉積初期侵蝕河床底面間的終止。它代表一種侵蝕作用，說明在下伏地層沉積之后，經(jīng)過強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)或者強(qiáng)烈的切割侵蝕。是劃分層序最可靠的標(biāo)志。(b)頂超下伏原始傾斜層序的頂部與由無沉積作用的上界面形成的終止現(xiàn)象。它通常以很小的角度，逐步收斂于上覆底面反射上。這種現(xiàn)象在地質(zhì)上代表一種時(shí)間不長(zhǎng)的與沉積作用差不多同時(shí)發(fā)生的過路沖蝕現(xiàn)象。頂超與削蝕的區(qū)別在于它只出現(xiàn)在三角洲、扇三角洲沉積的頂積層發(fā)育地區(qū)。頂超與削蝕屬地層與層序上界面的關(guān)系。(c)上超層序的底部逆原始傾斜面逐層終止。它表示在水域不斷擴(kuò)大情況下逐層超覆的沉積現(xiàn)象。根據(jù)距離物源遠(yuǎn)近，上超又可以區(qū)分為近端上超和遠(yuǎn)端上超

8、?？拷镌捶Q近端上超，遠(yuǎn)離物源稱遠(yuǎn)端上超。只有當(dāng)盆地比較小而物源供應(yīng)充分時(shí)，沉積物才可能越過凹陷中心而到達(dá)彼岸，形成遠(yuǎn)端上超。(d)下超層序的底部順原始傾斜面，向下傾方向終止。下超表示一股攜帶沉積物的水流在一定方向上的前積作用，需要注意的是，下超經(jīng)常不指示不整合現(xiàn)象。上超與下超是地層與層序下部邊界的關(guān)系，當(dāng)?shù)貙邮芎笃跇?gòu)造運(yùn)動(dòng)影響而改變?cè)嫉貙赢a(chǎn)狀時(shí)，上超與下超往往不易區(qū)分，可統(tǒng)稱為“底超”。沖積物alluvial deposit河流沉積作用形成的堆積物，叫做沖積物，它是組成沖積平原的堆積物。沖積物具有良好的分選性，隨著搬運(yùn)能力的減弱，總是粗的、比重大的先沉積，細(xì)的、比重小的后沉積。因此，在河谷

9、內(nèi)隨著水流的變化，沖積物呈有規(guī)律的分布。如在河流的縱向分布上，沖積物粒徑從上游到下游逐漸減小。沿河流橫向分布，沖積物粒徑從河床中部到岸邊逐漸變細(xì)。沖積物的顆粒具有良好的磨圓度，一般都具有比較清晰地層理。河流沉積物的特征，隨著在河流的不同地段而不同，并且表現(xiàn)在不同地貌形態(tài)上，如河床沉積、河漫灘沉積和河口區(qū)沉積等。河流沉積作用及沉積相河流不僅是侵蝕陸地表面并將侵蝕下來的物質(zhì)搬運(yùn)到沉積盆地的主要地質(zhì)營(yíng)力，而且也是陸地上最重要的沉積營(yíng)力之一。河流的沉積物稱為沖積物。與其他外營(yíng)力相比，沖積物的特征是分選性、磨圓度好，成分較單一。根據(jù)河流的沉積記錄來研究大陸的演變歷史有著重要的意義。 河流發(fā)展的不同階段或

10、河流的不同河段的沉積作用特點(diǎn)和沉積物特征是有差別的，甚至不同的河道形態(tài)也有影響。一般來說河流上游及河源地帶，侵蝕作用強(qiáng)烈，是支流及其碎屑物質(zhì)的匯集地帶，沉積作用不強(qiáng)，上游河道較平直，河谷陡峻，河谷里只有粗大的砂礫的暫時(shí)堆積。當(dāng)河流流出山地，有較多沉積物堆積，形成沖出錐或沖積扇。河流的中下游河段，河道平緩，彎曲度較大，是河流主要沉積場(chǎng)所之一、最常見的沉積地形河漫灘與心灘。在彎曲河段，由于橫向離心環(huán)流的作用，凸岸堆積形成曲流沙壩，具有水平層理和斜層理。因長(zhǎng)期遭受側(cè)向侵蝕作用的影響，河谷顯著展寬，在寬平的河床里，河道時(shí)分時(shí)合，可形成辮狀河道。因而河流的沖積作用和形成的沖積地形復(fù)雜多樣。洪水期，洪水越

11、過曲流沙壩在其頂部沉積細(xì)碎屑物質(zhì)，形成河漫灘，甚至形成廣闊的泛濫平原等等。在辮狀河道內(nèi)，河道頻繁分叉，河谷中心灘、砂洲等不斷出現(xiàn)。在河口地區(qū)，則因河道平緩，地形開闊，水流分散，流速大減，沖積作用極其發(fā)育，形成向海展開的三角洲沉積。 一、河漫灘及其沖積物特征 彎曲河道凹岸崩塌下來的碎屑物滾落在河道底部。較粗的碎屑（礫石、泥礫、結(jié)核、植物干莖等）滯留在河道底部。而細(xì)碎屑物質(zhì)被螺旋狀環(huán)流帶向下游凸岸的曲流沙壩堆積下來。曲流沙壩這種垂直河流流向的堆積方式被稱為側(cè)向加積。這樣作用使凹岸不斷遭受侵蝕而后退；而凸岸發(fā)生堆積，不斷前伸，從而發(fā)生垂直河流方向的側(cè)向遷移，并不斷拓寬河谷。 曲流河道凸岸河床堆積物所

12、構(gòu)成的地形叫曲流沙壩，曲流沙壩由許多曲流環(huán)構(gòu)成，其高度與河流平水期水位大體相當(dāng)。有些河流一年到頭可能都不發(fā)生沉積，只有在洪水期才發(fā)生沉積，一個(gè)曲流環(huán)就代表一次洪水沉積作用的結(jié)果，其厚度就代表河道的深度。曲流沙壩由具有槽狀交錯(cuò)層理中細(xì)粒砂構(gòu)成（圖8-20）。隨著河道的側(cè)向移動(dòng)，曲流沙壩不斷擴(kuò)大，進(jìn)而逐漸露出水面。洪水期，水量劇增，原來的河槽無法容納過量的洪水，于是，洪水漫出河槽，越過曲流沙壩頂部淹沒了整個(gè)寬闊的河谷谷底。由于水面突然加寬、變淺，使水流分散，流速大減，于是河流攜帶的大量碎屑物中較粗的顆粒首先在近河床兩側(cè)的邊緣堆積下來，形成大致平行河床的壟崗地形，稱為天然堤。天然堤的最大高度不超過洪

13、水期的水位高度。在廣闊的淺灘上，混濁的河水中，大量的細(xì)粒物質(zhì)，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間懸浮，由于水層薄，流速小，慢慢沉積下來，形成水平的薄層理或小波痕交錯(cuò)層理的沉積物，復(fù)蓋在原來河道沉積物之上，所構(gòu)成的堆積地形叫河漫灘。河漫灘由懸移質(zhì)沉降下來的方式稱為垂向加積。 河漫灘沉積剖面具有二元結(jié)構(gòu)，通常其下部是由側(cè)向加積的砂粒或礫石等粗碎屑組成的曲流沙壩和河道底部滯留沉積。上部是洪水越岸作用垂向加積形成的河漫灘沉積物，一般由粉砂、粘土沉積物組成（8-21）。 當(dāng)特大洪水到來時(shí)，洪水可能沖決天然堤，在近岸的泛濫平原上沉積扇形堆積體決口扇。如1998年78月長(zhǎng)江洪水在湖北省嘉魚縣簰洲灣沖潰長(zhǎng)江大堤，曾形成一大型決口扇。

14、 二、心灘及其沖積物特征 心灘的形成與復(fù)式環(huán)流作用有關(guān)。由于河床橫剖面形態(tài)多不規(guī)則，水流往往被河床地貌分離成兩股或數(shù)股主流線，水流呈對(duì)稱雙向環(huán)流（圖8-22a）。在河底受兩股相向的底流作用的地段，被流水推移的泥沙就在那里堆積下來，逐漸形成心灘（圖8-22b）。一般低水位時(shí)，心灘多露出水面，河道被分成若干分流，而當(dāng)高水位時(shí)，心灘被淹沒。心灘下部常常為河床沖積物，由疊瓦狀排列的礫石或顆粒粗大碎屑組成，由于河道在心灘上游端分叉，在下游端又重新匯合，因此河床心灘上游端多遭受侵蝕，而兩側(cè)和下游則不斷堆積增長(zhǎng)。因此心灘上保留下來的沉積物常是水流難于帶走的粗粒滯留沉積物，心灘頂部則是洪水期的細(xì)粒堆積物，并且

15、常常為植被固定而保護(hù)下來。因此在辮狀河道中，由于河道寬，水流和心灘的側(cè)向移動(dòng)迅速。一次洪水可能把原來的心灘沖刷完使原來心灘的位置變?yōu)楹拥?。這在山區(qū)河流和河流上游的辮狀河道中最常見。河流不斷改道，心灘迅速遷移。 三、三角洲及其沖積物特征 在河流注入海盆地的地段，是河流和海洋相互作用的地區(qū)，因而河口具有不同于其它河段的特有的沉積作用和沖積物。河流入?？诳梢孕纬扇侵藁蚝涌跒?，這取決于河流與海盆水動(dòng)力能量的對(duì)比和河流輸砂量、砂泥比的特征。當(dāng)潮汐能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于河流水動(dòng)力能量時(shí)，或者河流輸砂量小或砂泥比小時(shí)形成河口灣。反之則由于河口區(qū)河床縱坡降極其平緩，以及海水頂托，水流分散的影響，使河口區(qū)成為河流最主要的

16、沉積場(chǎng)所時(shí)，形成陸上和水下的連續(xù)的巨大沉積體三角洲。 在河口外段，河流地質(zhì)作用逐漸消失，而海洋的地質(zhì)作用則逐漸增強(qiáng)。 （一）三角洲的形成 隨著河流進(jìn)入河口地區(qū)，河床縱坡降減緩，河道展寬，水流分散，加上海水的頂托作用，使河水流速大減，將大量的碎屑物在河口進(jìn)行堆積。當(dāng)河流攜帶到河口區(qū)的碎屑物質(zhì)數(shù)量超過河流和海洋在河口區(qū)沖刷轉(zhuǎn)移碎屑的數(shù)量時(shí)，河流首先在河口附近堆積，形成水下淺灘。淺灘進(jìn)一步增長(zhǎng)和加高，形成河口壩。河口壩迫使河流在此分流。在兩個(gè)分流河口又形成兩個(gè)新的淺灘，淺灘可以進(jìn)一步發(fā)展成新的河口壩（圖8-23），使河流再一次發(fā)生分流，如此反復(fù)不已，河口區(qū)便不斷向海推進(jìn)，使水下堆積體不斷淤高并發(fā)展成

17、陸上沙洲。最后，在河口區(qū)形成一個(gè)頂端向陸弧形朝海的巨大三角形堆積體，一般稱為三角洲。三角洲這種向前進(jìn)積的沉積作用稱為向前加積作用。三角洲形成后，在三角洲平原上河網(wǎng)密集，稱為網(wǎng)狀河。河道由深而狹窄的河道與江心島相間。江心島由心灘發(fā)展而成，洪水期被泛濫作用淹沒，并淤積了大量的懸移質(zhì)而逐漸增高成為永久性的江心島。河道頻繁地發(fā)生沖裂作用和改道，因而在三角洲平原上可以看到大量的廢棄河道。 （二）三角洲分帶 三角洲可分為三個(gè)帶（圖8-24）： 1、三角洲平原帶 此帶為三角洲的陸上沉積部分，由分流河道和洪水泛濫作用的沉積物組成。三角洲平原上的沉積環(huán)境和沉積類型多種多樣，主要有以砂質(zhì)為主的分流河道沉積，較中、

18、上游河床沉積要細(xì)，發(fā)育大量交錯(cuò)層理；比河道沉積更細(xì)的天然堤和泛濫盆地沉積，天然堤以粉砂和泥為主，近河一側(cè)較厚較粗，遠(yuǎn)河一側(cè)較薄較細(xì)；決口扇沉積洪水期間，河水越過或沖決天然堤，在近岸形成舌形或扇形的越岸扇或決口扇砂層沉積，在遠(yuǎn)岸的河間低地，形成大片席狀粉砂和泥質(zhì)薄層的泛濫盆地沉積。在三角洲平原上還有許多廢棄河道和洼地形成的湖泊和沼澤沉積，初為泥質(zhì)，爾后就長(zhǎng)滿植物（泥炭沼澤）。 2、三角洲前緣帶 此帶呈環(huán)狀分布。由于這里地處海岸帶，河流帶來的沉積物經(jīng)過海洋的作用，形成分選好、成分純凈的砂質(zhì)沉積物集中帶，其中可分為兩類：分流河口沙壩河流帶來的砂質(zhì)物質(zhì)在河口處因流速降低堆積而成河口砂壩。砂粒主要集中在

19、砂壩頂部。三角洲前緣席狀砂分布在三角洲前緣的邊緣部分，是河口沙壩受海水作用重新分布的結(jié)果。 3、前三角洲帶 此帶是正常淺海沉積與洪水期河流帶入的粉沙和泥的加厚帶，沉積物富含有機(jī)質(zhì)的泥質(zhì)物質(zhì)，呈暗色，具細(xì)紋理，含水量高達(dá)80，是良好的生油層。它是由河流搬運(yùn)來的粘土懸浮物質(zhì)和膠體溶液在海底沉積而成。 在三角洲縱剖面上，各種沉積的分布也很明顯。居于最底部的是最細(xì)的前三角洲泥和粉沙（底積層），其上覆蓋三角洲前緣砂質(zhì)帶（前積層），最上面是三角洲平原上的河流沉積及湖泊沼澤沉積（頂積層）（圖8-24）。 （三）三角洲分類： 根據(jù)河流與盆地水動(dòng)力特征可以將三角洲分為高建設(shè)性三角洲和高破壞性三角洲。高建設(shè)性三角洲是以河流作用為主的三角洲，又可分為朵狀三角洲和鳥足狀三角洲。高破壞性三角洲又可分為浪控三角洲和潮控三角洲，前者以波浪作用為主，后者以潮汐作用為主（圖8-25）。 1、河控三角洲 鳥足狀三角洲：此類河口均為弱潮河口，河流作用占主導(dǎo)地位。河流分為若干分流入海，各分流河口泥砂迅速堆積，形成較長(zhǎng)的向海伸出的堆積體，岸線十分曲折。伸出體之間的凹入海灣，淤泥沼澤分布寬廣，成為濫泥灣。整個(gè)三角洲