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图解冲积扇

 昵称19376559 2014-10-08

冲积扇是河流出山口处的扇形堆积体。当河流流出谷口时,摆脱了侧向约束,其携带的物质便铺散沉积下来。多种气候条件下都可形成,在加拿大的北极地区、瑞典的拉普兰(Lappland)区、日本、阿尔卑斯山喜马拉雅山以及其他温暖至湿润的地区均可见到。

冲积扇平面上呈扇形,扇顶伸向谷口,立体上大致呈半埋藏的锥形。以山麓谷口为顶点,向开阔低地展布的河流堆积扇状地貌。它是冲积平原的一部分,规模大小不等,从数百平方米至数百平方公里。广义的冲积扇包括在干旱区或半干旱区河流出山口处的扇形堆积体,即洪积扇;狭义的冲积扇仅指湿润区较长大河流出山口处的扇状堆积体,不包括洪积扇。

规模
冲积扇的规模主要与沉积物供给量、气候因素、物质来源区与堆积区的地形条件有关。在温带或湿润地区,降雨和洪流频率高,侵蚀作用阻碍了冲积扇的增长,湿润区统贯冲积扇的水流把沉积物多半都搬运到冲积扇范围以外去,也阻碍了大冲积扇的发育。未受
构造变形或邻近冲积扇增长所限制的冲积扇,其形状近似部分锥体,横剖面呈凸形,纵剖面略呈凹形。扇的坡度受冲积扇大小、物质来源、物质来源区主要岩性、堆积历史和构造运动史的影响。上升区,扇面可以很陡。粗大砾石多形成陡扇,页岩、泥岩区的细粒物质多形成平缓扇。与泥石流堆积有关的小冲积扇很陡,物质来源丰富的大冲积扇也很陡。

冲积扇沿着半径方向,可分为顶坡段、前缘段和两者之间的过渡段。从扇顶到扇缘地面逐渐降低,坡度逐渐变小,堆积物由粗到细,分选性逐渐变好。其纵剖面形态与河床一致呈现下凹形,横剖面为上凸形。一般说,冲积扇的大小与河流长度大体呈正比。

分类
干旱区冲积扇面的地貌通常可分为四部分∶活冲刷区,死冲刷区,荒漠砾石铺盖区和未分离的砂和砾石区。冲积扇的岩石碎块上常有荒漠岩漆,这是一种主要由铁、锰氧化物形成的棕黑色薄层。大部分人认为,因为岩漆可溶于水,其存在证明这些岩石碎块在近2,000年内没有受到多少洪水的淹没。

岩漆的有无必然与洪水相关,而这也是识别死、活冲刷区的基本特征。无论死、活冲刷区都有许多粗大砂砾,其中散布着巨大石块,径长甚至大到10公尺。死冲刷区的粗大石块上都不同程度地染有岩漆,砾石的平均粒径也比活冲刷区的大。这种粒径的差异说明∶死冲刷区物质沉积时,气候较湿润,降雨较多,河流流量比现今为大。
冲积扇上值得注意的其他地貌特征有∶泥石流堤——蜿蜒的块砾堤,代表从前泥石流的两侧边界;扇顶深谷——峡谷状的沟谷,围限着扇顶的活河床。还有荒漠砾石盖层,由带稜角的卵、砾、块石交错搭接而成,在扇面上形成平坦或波状的硬壳,过去认为是
风力作用的产物,有人提出是降雨、径流和重力作用将扇面细粒物质移走而形成的,风力作用只是阻止细粒物质在已形成的砾石盖层上堆积。

形成过程
冲积扇在不同的气候区有不同的形成过程

湿润区
降水频率大,水量丰沛,水流比较稳定,因此出山口河流形成的冲积扇规模大,组成物质分选较好,砾石磨圆度高,扇面上分流和网流十分发达。扇面物质在
湿热气候作用下,土质呈现红壤化。山区主流两侧的溪沟坡陡水流急,在山洪暴发时形成洪流或泥石流,挟带的大量碎屑物质便在沟口附近堆积,形成由大小不一的砾石、砂土和粘土等组成锥形的冲积锥。这些碎屑物质分选程度和磨圆度均较差,孔隙度较大,透水性较强。一般情况下,冲积锥面积较小,其上段坡度较大,中段坡度锐减,前缘地段地势展平,坡度减至1~2度。

半湿润区
出山口河流在山前多发育大面积的冲积扇。如中国华北平原西部山前的黄河、漳河、滹沱河和永定河等冲积扇,表面形态扁平,坡度较小,形成广阔的冲积扇平原。其中,黄河冲积扇面积达72144平方公里,扇面上废弃的古河床高地和河间洼地呈指状分布,波状起伏的微地貌特点十分明显(见图黄河冲积扇)。

干旱区
降雨量极少,暂时性洪流在山麓谷口处形成洪积扇。组成洪积扇的泥沙石块,颗粒粗大,磨圆度差,层理不明显,透水性强,扇面网状水系发育不显著。在山前断裂活动的盆地,洪积扇具有很大的沉积厚度,紧靠山前部分通常厚度达数百米。洪积扇从顶部到扇缘的高差也可达数百米。一系列洪积扇互相联结则形成
洪积平原,又称山麓洪积平原。

发育周期
通常与扇面的几何形态有密切关系。根据无量纲方法量计,发现黄河不同时期的冲积扇,无论来沙多少或发育时间的长短,当扇体纵轴□(平行河床的最大长度)与横轴 b(垂直于河床的最大长度)二者的比值(□/b)达到0.94左右、 扇顶圆心角(□)介于95°~100°时,原冲积扇的塑造过程终止,开始新冲积扇的发育过程。

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