定義
由洪流形成的沉積物叫洪積物,簡稱洪積物。洪積物在河口所形成的扇狀堆積體叫洪積扇。
洪積物是山區溪溝間歇性洪水挾帶的碎屑物質,一般堆積在山前溝口。屬快速流水搬運,因此一般顆粒較粗,除砂、礫外,還有巨大的塊石,分選性也差,大小混雜。因為洪流搬運距離不長,碎屑滾圓度不好,多呈次稜角狀。層理面不清,斜層理和交錯層理髮育。(一般搬運距離比坡積物長,在水附近即在山區溪溝中和邊上,分選比坡積物好,比沖積物差。)
分布:山澗盆地、山前平原。地貌形態:扇形、錐形(即洪積扇、洪積錐、洪積裙)。
形成原因
山區暴雨形成流速極大的洪流沿河槽流出山口,進入平原和盆地,不再受河槽的約束,地勢突然轉為平坦,集中的洪流轉為辮狀散流,水的流速頓減,搬運能力急劇降低,洪流所攜帶的物質以山口為中心堆積而成。
主要特點
①溝口附近堆積多,厚度大,顆粒粗大,越向外堆積越少越薄,顆粒細小,具明顯的分帶性
②磨圓度差,分選性較差,可見斜性理和交錯層理。
③堆積的地形是錐狀時,稱為洪積錐(衝擊錐),呈扇形時稱為洪積扇。
④物質成分單一,不同沖溝洪積物岩性差別大。
⑤不具二元結構而呈多元結構。“多元結構”:槽洪相粗粒沉積物成條狀由扇頂伸入,剖面上呈各種透鏡狀,常與細粒沉積物互動,呈現不連續層狀,稱“多元結構”。
岩相
岩性:主要是碎屑混合物,很少發現化學沉積物。岩相:扇頂相、過渡相、扇緣相。結構:多元結構。
各相帶在平面和剖面上都呈過渡關係。洪積物岩相界限離山口的距離取決於氣候和新構造運動對洪流作用的影響。沉積物厚度最大處在中部,山前有活動斷裂時近斷裂帶最厚。
A、扇頂相:以巨礫、礫石等粗粒沉積物為主(槽洪相),夾有細粒沉積透鏡體,巨礫間為後續水流細粒充填,發育急流交錯層理。因為有短暫的後續水流,使細粒物質被帶走,因此孔隙度大。
B、過渡相:從礫石過渡到砂,以砂為主,為漫洪相砂土夾槽洪相砂礫組成。
C、扇緣相:主要是亞粘土、亞砂土組成(漫洪相)看起來象“紋泥”,透水性差。
與坡積物、沖積物的異同
沖、洪積物與坡積物在物質來源上、沉積作用上既具有相同的一面,又具有本質上的區別。
相同的一面,物質來源都受盆外的基底母岩的控制。基底母岩有什麼樣的成分,它們就接受什麼樣成分的堆積。在沉積作用上,沖、洪積物中的沖、坡積物的沉積方式也有較多的相似之處。坡積物也可以受暫時性的水流作用的控制,也可以看到一些水流流動構造。它們的分選性也比較相似,但它們在本質上有完全的不同。
沖、洪積物因為經常受水流作用的影響,它們的沉積構造特別發育。沖刷面、交錯層理、平行層理、疊瓦狀構造等都很發育。由於經常受洪水作用的影響,它們往往出現往上變細的地層序列,也就是人們通常認為的“二元結構”。沉積構造上普遍發育大量的層理類型,如在旋迴的上部常常出現交錯層理、平行層理;在旋迴的下部,也就是砂礫岩層,則出現沖刷面、疊瓦狀構造。可以說,水流流動構造的大量發育是沖、洪積物的主要特徵和標誌;因而在粒度的分選、成熟度方面,沖、洪積物遠比坡積物要好。
坡積物內部“二元結構”、水流流動構造相對不太發育,可以說,一般很難見到“二元結構”和水流流動構造。此外粒度的分選和成熟度等方面往往表現較差。
在搬運距離方面,坡積物就近搬運,沖、洪積物往往經過一定距離的搬運。
受盆外的基底母岩的直接控制。盆外的基底母岩的成分往往可以控制它的沉積類型。
洪積物 | 坡積物 | 沖積物 |
① 洪積物具有明顯的相變,但比較粗略,各帶之間沒有截然的界線② 具有明顯的地域性,物質成分較單一,不同地點的洪積物岩性差別較大 ③ 分選性差 ④ 磨圓度較低 ⑤ 層理不發育 ⑥ 在剖面上呈現多元結
| ①不具分帶現象 ②坡積物來自附近山坡,一般比洪積物成分更單純,礫石少, 碎屑多,而洪積物礫石豐富 ③分選性比洪積物差 ④比洪積物的磨圓度低 ⑤坡積物略顯層狀 ⑥坡積物多分布於坡麓,構成坡積裙,厚度小;而洪積物分布於溝口形成洪積扇,厚度較大
| ① 沖積物具有明顯的相變② 礫石成分複雜, 往往具疊瓦狀排列。砂和粉砂的礦物成分中不穩定組分較多 ③ 分選性較好 ④ 磨圓度較高 ⑤ 層理髮育,類型豐富,層理一般傾向 下游 ⑥ 往往具有二元結構,下部為河床沉積,上部為河漫灘沉積
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“沖積扇”與“洪積扇”的成因相似,區別在於前者扇面軸部有常年性河流並形成沖積物,後者軸部為間歇性河流,主要形成洪積物。
洪積物地下水
1、洪積扇地貌、岩性、地下水的分帶性:
(1)地貌上坡度由陡變緩;岩性上由粗變細;透水性由好到差;地下水位埋深由大而小;補給條件由好到差;
(2)由徑流為主轉化到以蒸發為主;水化學作用由溶濾到濃縮;礦化度由小到大,水化學類型產生相應變化;地下水位的變動由大到小。
2、特定地理地質背景下,洪積扇中地下水的獨特性:
(1)一般來說,洪積扇頂部通常潛水埋藏深度大,不利於取用地下水,故城鎮大多分布於溢出帶以上最利於取用地下水的地帶(如華北很普遍)。
(2)西北某些山前地區,洪積扇上部的潛水埋深往往反而比中部淺得多。
原因:因新構造運動使隔水基底呈現差異斷塊活動,近山處基底上升而遠山處下落,使兩側地下水位形成跌水。