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冲积扇是怎样形成的?

归档日期:10-06       文本归类:冲积扇      文章编辑:爱尚语录

  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。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。

  而在干旱、半干旱地区发育最好,由暴发性洪流形成,在一些山间盆地区尤为突出,通常被视为荒漠地形的特征。冲积扇有几种重要的类似物。例如河流三角洲,不同之处是后者在河流入海或其他水体处的水下形成;再如深水海底扇,形成于洋底,由通过海底峡谷搬运的沉积物堆积而成。研究现代冲积扇,可为辨认古冲积扇,从而为研究地质历史提供线索。冲积扇对人类有实际经济意义,尤其在干旱与半干旱区,它是用于农业灌溉和维持生命的主要地下水水源。有些城市,例如洛杉矶,整个都建在冲积扇上。

  冲积扇大小,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。近期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。近期上升区,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。

  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,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,目前有人提出是降雨、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。

  冲积扇堆积物粒径变化很大,在一些扇的上部有比小卡车还大的巨石,1公尺左右的砾石可被冲到扇缘,大砾石与黏土也可在同一处堆积中出现。在堆积层序方面,湿润地区的冲积扇,因每年有季节性的洪水和植被发育,所以垂直剖面中可出现一系列的埋藏的有机质层,各有机质层在横向上都相当连续,这说明沉积物依次覆盖在前一年的草被之上。在干旱区,洪水稀少,且常以泥石流形式出现,往往被局限在扇顶深谷中。因此在堆积层序中出现直线到曲线形的岩屑舌,可从扇顶伸延到扇中或更远。由于堆积作用区向侧向和下游不断摆移,冲积扇的内部结构表现为一系列的透镜状与楔状体在垂直方向相互交替堆叠,它们是粗、细和混合粒级的堆积物构成的复杂层组,在横向上相互错叉或尖灭。

  冲积扇上有各种类型的水流,从较清的水流到泥石流。前者与其他环境中的清水类似,具有同样的物理与水力学规律,对沉积物进行同样良好的分选;只是水系形态有差别。在山区是各支流汇入主流,而在冲积扇上则倒置为主河流入补给自由分岔的支流。当山地物质来源区有大量细粒物质,加上强烈暴雨,可形成高稠度的泥石流,其中巨砾的重量可比在水中减轻60%,因此搬运能力很大。

  冲积扇的侵蚀或堆积速率一般由于缺乏资料,难以估计。然而加利福尼亚州怀特山西侧的米尔纳河冲积扇由于位于凝灰岩上,根据钾-氩年龄测定法测定出的年代为70万年,因而得知该冲积扇形成于70万年内,平均堆积速率约为每1000年7.5-20公分(3-8吋)。构造运动和气候变化对冲积扇的发育都有明显的作用。山地抬升将导致一群冲积扇的发育和扩大。气候由干旱变湿润或由湿润变干旱将强烈地影响冲积扇的增长速率和堆积区的位置。

  在2005年7月的考察中发现野骆驼骨骸六处,野骆驼骨骸主要分布在阿其克谷地和阿尔金山北麓洪水冲积扇带,且骨骸附近大都发现了狼的粪便、爪印等痕迹。

  2002年在《三塘湖盆地马朗凹陷二叠系沉积相及有利储层预测》中通过测井相、地震相、地质相的综合分析认为:芦草沟组沉积时,曾有几次短暂的海侵,湖泊盐度较大且不稳定,除早期南缘发育冲积扇及扇三角洲沉积外,总体为湖泊环境,深湖一半深湖区分布在凹陷南缘,牛圈湖古隆起起局部分异相带的作用。

  2000年紧急启动的京津风沙源治理工程,主要战场在大青山前坡土左旗境内68公里范围内,经过全旗人民和林业专业队两年的奋战,前坡共完成整地10万亩,挖水平沟、鱼鳞坑575万个,冲积扇整地3万亩。

  沈阳市按照2000年规划计算,尚缺水5亿多米/年,目前该市主要是采用浑河冲积扇的地下水,该扇地下水可利用量现在还有淡,上部的咸水其矿化度在1~3克/升,这余量近2亿米/年。且1998年汛期后,在地表水与地下水的联合作用下,边坡形成多条巨大的冲沟、冲积扇和严重变形破坏区,致使本来不坚固、不稳定的岩石力学指标急剧下降,形成较大范围的崩塌和滑落。

  自1996年起,毕克齐镇采取政府引导扶持,农户投资受益的做法,在大青山前坡冲积扇,东起水磨村东圪塔,西至大旗村建起了生态经济林基地。

  1995年日本阪神大地震时,在山丘硬地上建造的木结构房屋只有轻微的损坏,但随地形向平地过渡,木屋的损坏率急剧增加,在冲积扇地带几乎达到100%。

  1993年以来,一批批葡萄和葡萄酒专家考察宁夏贺兰山东麓冲积扇平原后,称这里是发展优质酿酒葡萄的最佳生态区,并冠名为“中国的波尔多”

  1988年11月,来自.冀、鲁、豫、苏、皖五.省的六十多位科技工作者会聚开封,就黄河冲积扇地区经济资源开发的潜力、充分利用黄河水沙资源发展经济、经济资源总体开发战略以及冲积扇各地区经济资源开发的经验教训等问题进行了学术交流。

  从1985年几个典型沟滩测最资料分析证实,溪沟冲积扇如无特殊原因,其发展速度比较缓慢。1985年以前,库尔勒的城市供水来源于孔雀河冲积扇的优质水。984年利用海洋卫星雷达对美国西部莫哈为沙漠的分析,揭示出被冲积扇埋藏的岩墙。

  1980年,在凹陷西北缘单家寺地区发现了水下冲积扇地层型油藏,为在济阳坳陷勘探同类型油藏开辟了良好的前景。

  1968~1973年期间,布拉尔杜冰川末端明显地前进了约900米,前进的冰舌已与韦斯米亚兹河口的冲积扇相接。这几处湖泊均位于疏勒河洪积冲积扇前缘泉水出露带上,地势低平,历史上确曾泉流索绕,积水成泊,即在1972编绘的20万分之一的地形图上,这里仍有柳条湖、黄水沟、泉沟、官湖、圆湖坑。

  从1963年讨赖河冰沟站的流量过程线与冲积扇的潜水位动态对比中也可以清楚地看出。1959~1961年我们在塔里木河流域不同的地形部位上,如河漫滩、第一、第二阶地以及阿克苏河古代冲积扇的不同部位均作了土壤溶液季节性变化的观察,也就是采用了前一种的方法。

  根据1961年6月统计材料,子午沙鼠在荒漠景观中,在多土质沙丘、沙丘表面多沙质上捕获率为8%;固定及半固定沙丘上,尤以生长着东蔷、枸杞以及少量芦苇的固定沙丘上最为集中,洞穴也较密集,捕获率为10.8%;在耕地、砾石戈壁以及柽柳丛、冲积扇等栖息地也有分布,然其密度远较固定沙丘为低,前者捕获率为1.0%,后者为1.4%。据杭补,1949年扁拉泊站年诬流量为2.4亿立方米,通过冲积扇总渗漏量豹为222亿立方米。

  在此期间1855年至1875年的二十年间自铜瓦厢至张秋镇河段,因无人工堵口与防堤,黄河基本上未走现今的河道,而是在以铜厢瓦为顶点,南至咸丰故道,北至北金堤及大清河,东抵泰山山脉的广大冲积扇上,由北而南,来回摆动,形成许多交错的水网。

  1194~1855年黄河冲积扇顶点已下移至兰考,形成所谓兰考冲积扇,总面积约27770平方公里,沉积物的平均厚度约12米。1855年以来.下游沉积发育分为:冲积扇塑造与河道形成时期;堤防完善后河道再塑造时期;下游河道较缓慢抬升时期等三个阶段。

  1495年黄河入淮河道北岸修筑太行堤前后冲积扇顶点又下移到兰考附近直到1855年兰考附近铜瓦厢决口河道又北归渤海。公元1194年以前主要围绕桃花峪冲积扇顶点决口改道,形成桃花峪冲积扇,总面积65154平方公里。1194年前,黄河主流在冲积扇北侧,向东北流,泥沙沉积在冲积扇北翼上,1194年以后,黄河南泛,主流位于冲积扇南侧,向东南流,泥沙堆积在冲积扇南翼。1194年以后,黄河南泛,主流在冲积扇南侧,向东或东南流,通过泛滥改道,使泥沙堆积在冲积扇南翼平原,塑造平原地貌形态。

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