辫状河三角洲是什么？关于辫状河三角洲的科普介绍

创闻用户 2022-08-07 09:37:02

辫状河三角洲是由辫状河流进人海湖形成的粗粒三角洲，其发育受季节性洪水作用的控制。辫状河三角洲通常是由湍急洪水控制，常由季节性的辫状河沉积作用产生。冲积扇末端辫状河或由山区发育的冲积平原辫状河经较短距离搬运粗粒沉积物，在盆地长轴或短轴部位地形较陡的地方形成辫状河三角洲。辫状河三角洲具有限定性河口，辫状河流虽是季节性的，但存在着与湖泊或海洋能量相互作用的重要时期，前人曾将辫状河三角洲归属于扇三角洲，现已把它从扇三角洲中分了出来。但是，在构造演化的不同阶段的盆地同一部位，扇三角洲可以转化为辫状河三角洲，或辫状河三角洲转化为扇三角洲。

概念及研究历史

研究历史

辫状河三角洲的概念最早由Mcpherson 在1987年提出，指由辫状河体系前积到停滞水体中形成的富含砂和砾石的三角洲，它是介于粗粒扇三角洲与细粒正常三角洲之间的一种具有独特属性的三角洲。Mcpherson 根据物源区、辫状河及其与冲积扇之间的关系，又将辫状河三角洲细分为远离物源区的、冲积扇前方的和与冰川平原有关的3种类型。

定义

辫状河三角洲是由辫状河体系前积到停滞的水体中所形成的富砂和砾石的三角洲，其辫状分流平原由单条或者多条底负载河流提供物质。

形成及转化

根据河流能量的变化、沉积物输人过程以及河流、波浪、潮汐之间的相互关系，将三角洲划分成扇三角洲、辫状河三角洲和正常三角洲三大类型。

辫状河三角洲沉积模式

粗粒的辫状河三角洲可细分为3个次级沉积单元，即辫状河三角洲平原、辫状河三角洲前缘和前辫状河三角洲。

辫状河三角洲平原

辫状河三角洲平原主要由众多的辫状河道或辫状河平原所组成，在气候较为潮湿的地区，可以发育河漫沼泽沉积。辫状河道充填物为宽厚比高的、宽平板状的砂岩带。底部冲刷面具有比较平缓的特征，表现为低度的地形起伏。河道充填层序主要由砂砾岩所组成。辫状河道的沉积单元包括互层的横向沙坝或纵向沙坝或它们两者的透镜体，并掺夹有丰富的小到中等、从砂到泥充填的冲蚀槽。其详细的内部结构是复杂的，但多个沉积单元完整叠合起来就会产生广泛分布、均一组成的厚单元。与冲积扇相比，辫状河沉积物以河流体系的高河道化，发育牵引流沉积构造，更深、更持续的水流和很好的侧向连续性为特征，沉积序列及砂体构型见下图。

1)辫状河道沉积

辫状河道沉积以河道沙坝侧向迁移加积而形成的沉积物为主，亦见部分废弃河道充填沉积。河道沙坝岩性较粗，为杂色砾岩、含砾砂岩及砂岩，成分和结构成熟度较低，发育侧积交错层及冲刷面构造，见平行层理，大、中型板状和槽状交错层理。辫状河道沉积具有较大的宽厚比，它们组成若干个向，上变细的透镜体并相互叠置，单个透镜体最大厚度从0.2-5m不等，横向延伸数米即变薄尖灭。

2)废弃河道充填沉积

废弃河道充填沉积，其沉积往往呈下凸上平的透镜状，岩层向两端收敛变薄、尖灭。充填沉积物从下向上粒度明显变细，往往从砾岩(河道滞留沉积)逐渐变为砂岩、粉砂岩和泥岩。底部见起伏不大的冲刷面，向上层理规模从大、中型交错层理、平行层理到小型交错层理，顶部为水平层理，层内还可见到充填沉积过程中形成的滑塌构造。岩性及沉积构造特征反映了水道充填沉积过程中，水动力逐渐减弱的过程。

3)越岸沉积

越岸沉积受辫状河道的迁移摆动影响，其宽度变化较大。秦皇岛大石河辫状河三角洲冲积平原宽度可达5-6km。在洪水期，水体漫越河道，在河道两侧形成一些积水洼地，其内部接受细粒物质的沉积，岩性为粉砂岩、泥岩。部分洪水期越岸形成的积水洼地可逐渐被植被覆盖，发展为沼泽环境，沉积碳质页岩，并形成具有一定开采价值的煤层。这种环境下形成的煤层厚度变化大，分布不稳定，多呈透镜状展布(或藕节状断续出现)，且先期形成的煤层一般会受到河道迁移的破坏，使其分布更加不规则。局部越岸沼泽中含有暂时性小型水道砂岩透镜体。

辫状河三角洲前缘

辫状河三角洲前缘像正常三角洲一样，常具有限定性的河口沙坝。它由水下分流河道、分流河道间、河口沙坝及远沙坝组成，其中水下分流河道特别活跃，其沉积物在前缘亚相中往往占总量的90%以上，如库车河地区下侏罗统阿合组，沉积序列见下图。

1)水下分流河道沉积

水下分流河道是辫状河三角洲前缘沉积的主体，是平原亚相中辫状河道入海(湖)后在水下的延续部分，其沉积特征类似于辫状河道砂体，沉积物粒度较粗，由砂砾岩组成。砂砾岩中泥质杂基含量极少，多在5%以下，呈颗粒支撑。向上沉积物粒度变细，单砂体沉积厚度变薄。砂体总体呈层状，分布稳定，但内部往往由若千个下粗上细的砂岩透镜体相互叠置而成，单个透镜体从下向上常为细砾岩一含砾中、粗粒砂岩一中砂岩，局部层序上部见细砂岩，层序的主体为中、粗粒砂岩；单一透镜体的最大厚度一般为0.5-2m，少数可达5m，横向延伸数米即变薄尖灭。由于河道的频繁迁移，砂体中侧积交错层极发育，为其主要的沉积构造类型。此外，冲刷面构造、平行层理与大、中型交错层理亦常见。

2)分流河道间沉积

分流河道间沉积是水下分流河道之间沉积的较细粒的沉积物质，沉积于水动力相对较弱的环境中。其颜色较深，为灰色及灰绿色；岩性较细，常为粉砂岩与泥岩，见水平层理和小型槽状交错层理。因水下分流河道改道特别活跃，迁移频繁，河道间沉积物往往遭到侵蚀破坏，多以大小不等的透镜状形式出现在河道砂体中。

3)河口沙坝

河口沙坝位于水下分流河道的末端及侧缘。岩性为中、细粒砂岩，局部为含砾砂岩，从下向上多显示由细变粗的反韵律，受较强水动力作用，泥质含量较少，见平行层理及中型交错层理。在气候较为干旱的辫状河三角洲前缘沉积地区，由于辫状河三角洲受洪水或山区河流控制，水下分流河道迁移明显，加之受波浪和岸流作用的影响，河口沙坝常受到改造破坏，难以形成像正常三角洲那样规模较大的前缘河口沙坝。

4)远沙坝和席状砂

远沙坝和席状砂为辫状河三角洲前缘边部的末端沉积，由粉砂岩和细砂岩组成，横向延伸远，分布范围广，但纵向上沉积厚度薄，内部见小沙纹层理，往往同前三角洲泥质沉积物呈薄互层状频繁交互。同样，在气候较为干旱的辫状河三角洲前缘沉积地区，河口沉积物受波浪和岸流作用的影响，远沙坝常受到改造破坏，形成分布广、成分和结构成熟度较高的、砂泥间互的席状砂沉积。

前辫状河三角洲沉积特征

前辫状河三角洲与各类三角洲的前三角洲亚相相似，均以泥质沉积物为主。由于辫状河三角洲(也包括扇三角洲)前缘亚相沉积物堆积迅速，沉积体不稳定，很易形成重力流沿前缘斜坡运动到前三角洲泥质沉积物中堆积下来，常见的有碎屑流、液化流及浊流沉积。如库车坳陷卡普沙良地区的下侏罗统阳霞组前辫状河三角洲深灰色页岩中夹碎屑流和液化流沉积。

碎屑流沉积为厚数厘米的砂质砾岩、含砾泥岩及泥质砾岩，最大砾石可达3cm，具微弱的逆粒序，大的砾石可在层面上出现，底部见冲刷面，岩石中泥质基质含量高，皆为杂基支撑。由于辫状河三角洲前缘沉积物快速堆积，沉积物很不稳定，沉积物在重力作用下沿前缘斜坡向下运动，运动过程中会把前缘砂砾与前三角洲泥混合起来，形成厚度较薄的碎屑流沉积。

湖泊辫状河三角洲沉积特征基本介于扇三角洲与正常三角洲之间，在前三角洲中可以发育重力流沉积。辫状河三角洲沉积层序常常不太完整，其中可发育块状砾岩相(Gm)、块状砂岩相(Sm)、平行层理砂岩相(Sh)、波状、断续波状交错层理粉细砂岩相(Fr)、块状粉砂岩相(Fm)以及块状层理泥岩相(M)，但叠瓦状砾岩相(Gi)、板状交错层理砂砾岩相(Sp) 和槽状交错层理砂岩相(St) 不太发育。平原地区以下粗上细正韵律沉积为主，前缘地区多发育下细上粗的反韵律。

实际上，辫状河三角洲的沉积特征介于正常三角洲、扇三角洲沉积特征之间，在沉积成因、沉积序列等方面既存在联系，又存在差异。