辫状河（braidedriver）是什么？

创闻用户 2022-08-07 09:54:08

辫状河指弯度指数小于和等于1.5、河道分岔参数大于1的低弯度、多河道河流。辫状河水浅流急，具有多河道、河床坡降大、宽而浅、侧向迁移迅速等特点。辫状河河床宽浅，河道反复分岔合井，受不稳定水流作用，河道易废弃改道，所以，辫状河沉积主要发育河床和泛滥平原沉积亚相，与曲流河相比，不发育堤岸和牛辄湖沉积亚相。

辫状河沉积环境和沉积作用

辫状河流多出现在潮湿或较潮湿的季节性变化明显的山区或河流上游河段以及冲积扇上。辫状河径流量不稳定，随季节的更替而变化。辫状河道宽而浅、弯曲度小，一般小于1.5；坡降大，流速急，对河岸侵蚀快；河道横向不稳定，频繁迁移，激荡不定，故辫状河又称激荡性河流。辫状河流的负载大，主要是粗底负载，悬移负载相对较少。辫状河沉积物主要是相互叠直的辫状河道砂，以砾石和砂质沉积为主，岩性粗，砂泥比值高。平面上，辫状河沉积砂体展布范围宽，形成大面积分布的复合储集体；垂向上常常呈“无规则”粒序，粒序的变化反映了各次洪泛事件能量大小的波动及所携带沉积物的粗细。河道与河道沙坝的频繁迁移是辫状河最主要的特点，图2。

河道沙坝是辫状河的标志性地貌单元，可以分为三种基本类型：纵向沙坝（longitudinal bar）、舌形坝和横向沙坝（linguoid and transverse bar）、侧向沙坝（lateral bar）（图3）。

纵向沙坝位于河道的中央，其长轴方向与水流方向基本平行。它是由于河流流量减少或河流搬运能力下降而使河道中的最粗负载沉积形成的。沙坝在最初形成时很小，但随着细粒物质不断在最初形成的沙坝间隙中沉积以及沿河流下游方向更多的沉积负载不断在沙坝的背面沉积，沙坝的长度和高度不断增长。沙坝中的粗粒沉积物主要集中在轴线中央或沙坝底部，沉积物粒度垂向向上变细，沿河道下游方向也变细。纵向沙坝的内部构造主要是块状层理和平行层理，这表明搬运和沉积作用主要发生在高流态状态下，图4。

舌形坝和横向沙坝主要出现在砂质辫状河中，是较大洪水条件下形成的大的波痕。沙坝延伸方向与主流线垂直或斜交。舌形坝呈舌形或菱形，具有较陡的崩落面；横向沙坝与舌形坝基本相似，不同的是横向沙坝除具有较陡的崩落面以外，还具有平直的坝顶。侧向沙坝位于河道两侧，并与河岸相连，是在相对低流态下形成的大型沙坝，图5。

辫状河根据河道沙坝沉积物的组成可分为以砂质沉积为主的砂质辫状河和以砾质沉积为主的砾质辫状河两类。

辫状河沉积相带划分

辫状河河道迁移频繁，沉积环境具有多变性，不同沉积环境下发育的辫状河其沉积相特点也各不相同。

辫状河沉积物以砂质为主，河道与沙坝沉积分异明显，河道砂体一般呈席状或楔形，泛滥平原不太发育。流量稳定、地形坡降较大的辫状河流在河流的中下游常形成较为发育的辫状河泛滥平原和大型复合辫状沙坝，这种复合辫状沙坝又称沙坪（sand flats）。沙坪既具有辫状河流的垂向加积，又具有曲流河沉积的侧向加积。因此，发育沙坪的辫状河流很容易与曲流河混淆。这类河流中最典型的是加拿大中部南萨斯喀彻温河（Saskatchewan）南部河段（图6）。

根据地貌分区可将辫状河流沉积相划分为河道底部沉积相、河道沙坝沉积相和泛滥平原沉积相，前两个相类型是砂质辫状河沉积的主体部分，图7。

河道底部沉积相

这一沉积相是河道底部始终处于水下环境形成的。河道一般位于附近的沙坪面以下，在河道主流线经过的深水河段的底部发育有滞留砾石层，砾石成叠瓦状排列，与下覆沉积为清晰的冲刷接触。滞留砾石层之上覆盖着以底负载形式搬运的砂层，砂层具有各种底形。在洪水期的较深河道中，底形主要为曲脊沙丘，发育大型槽状交错层理；而在浅河道处，由于沙波的迁移，小型砂质交错层组以及具有泥质波痕的砂岩发生沉积，形成直脊或菱形的沙波，发育小型板状和槽状交错层理。

河道沙坝沉积相

河道沙坝是指分割河道的或凸起于河底的大型砂体。洪水时期形成的沙坝多发育板状交错层理，并夹有少量垂向加积的平行层理砂层；而在流量稳定、流速下降的河道处，如河道的连接处，可以形成大面积的河道沙坝沉积，即沙坪。其内部构造主要为板状交错层理。河道沙坝在低水位时，出露在水面之上，只在洪水期或特大洪水期才被淹没，未被淹没的较高的沙坝则成为永久性的坝岛（河心岛、河洲岛），其上常发育有茂盛的植被，因此又称植被岛，图8。

泛滥平原沉积相（河漫滩沉积相）

泛滥平原在辫状河流中发育不好，而且易被随后的河道迁移侵蚀掉。洪泛平原沉积一般是在特大洪水时，河水漫出主河道形成的。主要沉积物为洪水淤积形成的粉砂和粘土，洪水过后暴露在地表，有茂密的植被发育，可以形成泥炭层。常出现在河道沙坝或坝岛的顶部，其上常被更大洪水侵蚀而发育不全。

总的来说，与曲流河沉积相比，辫状河砂砾岩含量高、岩性较粗，并在大多数情况下，具有较少的细粒越岸沉积物；沉积砂体多呈宽阔的席状，具有更多的平面交错层组，更不规则的粒度变化，图9。

辫状河沉积层序及变化

由于辫状河流的河道迁移频繁，环境具有多变性，沉积物也具有复杂性，因此，辫状河流的沉积层序比较复杂。自从Cant 和Walker 建立了以加拿大魁北克泥盆系巴特里砂岩为代表的砂质辫状河沉积层序后，曾一度被当作所有辫状河的标准层序。

巴特里角砂岩砂质辫状河沉积层序

古代辫状河流（砂质辫状河）的一个典型实例是加拿大魁北克泥盆系巴特里角砂岩。Cant和Walker在厚达110m的巴特里角砂岩中识别出10个基本层序，提出了一个具有概括性和普遍意义的辫状河流沉积相垂直层序模式（砂质辫状河）。这个层序模式由8个岩相类型组成，详见图10。

六类辫状河沉积层序

Cant 和Walker在建立了以加拿大魁北克泥盆系巴特里砂岩为代表的砂质辫状河沉积层序后，1978年，他们对砂质辫状河的垂向层序又做了进一步总结，即以加拿大中部南萨斯喀彻温河为代表的辫状河沉积层序：以沙坪、混合作用和河道为主的三类。尽管如此，与曲流河相比，辫状河的变化还是很大的。Maill指出，辫状河流的“每一条河流都不一样”，简单的用一种模式，无法概括类型多样的辫状河沉积特征。因此，他利用岩相、岩相组合的概念，考虑了辫状河发育的地质地理背景和气候特征，总结出了六种辫状河沉积模式，图11。在Miall的辫状河垂向层序中，Cant 和Walker建立的辫状河沉积层序仅是其中之一。