2019, Vol.39
2 中国石油勘探开发研究院杭州分院, 浙江 杭州 310023)
在冲积扇概念提出后[1]，前人对其展布规律和影响因素进行了研究，认为其不同粒径的颗粒关系和多种类型的流动机制导致其研究相对复杂[2~4]，尤其是沉积的垂向突变和平面展布的非均质性，造成其沉积演化和控制因素研究尚不成熟。对于不同类型的冲积扇，Nemec等[5]、Davies和Gibing[6]按照砾石的排列顺序已经提出相应的分类，通过拟合最大粒径和单层厚度来推测冲积扇的流动机制。Plink-Bjorklund等[7]在研究海底扇时首次提出重力流沉积按照物源供给类型可以分成点、线、面物源的概念。前人研究也指出不同类型的供源体系形成的冲积扇样式也不相同[8]。
从沉积体外部形态上可以识别出“点物源冲积扇”为单一水道供给，分支水道发育，具有辐射状的冲积扇外观形态；而“线物源冲积扇”为具有多条平行水道供给，分支水道不发育，具有板状的冲积扇外观形态。单一供源体系的点物源冲积扇中沉积物供给较足，粒径较粗；而线性多物源供给沉积物供给有限，粒径较细[9~10]。
本次研究重点关注不同类型的冲积扇受洪水改造后的沉积过程。De Haas等[4]、Frankel和Dolan[11]指出冲积扇在形成后通常会受到改造；Pomar等[12]指出水流和降水在冲积扇形成过程中的作用。因此，研究冲积扇的沉积演化过程需要考虑的季节性洪水的改造的问题，并且针对不同供源的体系的冲积扇进行分类讨论。在研究冲积扇的控制因素中，Harvey等[13]指出季节变化区域的短期风暴可以影响其沉积特征；Clevis等[14]指出地形和扇体结构可以影响旱扇的垂向序列。本次研究，将气候变化和地形等因素相结合，进而分析影响冲积扇垂向序列变化的内因和外因。
1 岱海地区地貌与气候特征岱海位于内蒙古自治区乌兰察布市凉城县境内，是一个形成于古近纪的断陷盆地。湖盆水体现有面积约133 km2，最大水深约16 m，平均水深为7.4 m，湖岸线全长61.56 km，流域面积为2289 km2[15~16]。岱海湖盆四周环山，受燕山期和喜山期构造抬升的影响，盆地北部主要出露太古界花岗片麻岩，山体外形呈圆坦状，河流大多为NW-SE流向，入湖形成陡坡小型三角洲；盆地南部大部分区域出露玄武岩，河流一般为SE-NW流向、源远流长，入湖形成大型三角洲[17]。本研究区位于岱海湖西侧1 km的园子沟-半滩子区域，发育一条NW-SE向的辫状河和多个小型河流(图 1a和1b)。针对园子沟冲积扇(图 1中冲积扇A)(40.59°N，112.57°E)和半滩子冲积扇(图 1中冲积扇B)(40.61°N，112.58°E)中出露的剖面，剖面全长约276 m，出露最厚的部分厚度达到5 m，最薄的剖面厚度也达到了3 m，为全新世以来未固结的沉积层。主要岩性分布范围较广，从砾岩到粉砂均有沉积。剖面可以分成两段：A剖面对应园子沟的冲积扇发育位置，厚度较大，一般大于5 m，主要以砾岩和粗砂为主；B剖面位于半滩子冲积扇西南侧，厚度变化较大，最大5 m，最薄处仅为3 m。
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图 1 岱海湖园子沟-半滩子冲积扇平面分布 Fig. 1 The planer distribution of the Yuanzigou-Bantanzi alluvial fan near Daihai Lake |
岱海湖盆位于东亚季风边缘的气候敏感区，盛行西北风。根据李月丛等[18]对孢粉的研究认为1500~900年岱海盆地的气候变化为温干-冷湿交替，900~400年以凉干-冷湿交替为特征，400年以来变为凉干与温湿的交替[19](图 2)。因此，按照年降水量的差异将2个剖面(剖面A和剖面B，其中A-1为A剖面上游，A-2为A剖面下游；同理B-1为B剖面上游，B-2剖面为B剖面的下游部分)划分成SQ Ⅰ、SQ Ⅱ和SQ Ⅲ共3个期次(图 2)。
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图 2 岱海地区冲积扇垂向三期划分 Fig. 2 The vertical division of the alluvial fan in Daihai Lake |
本次研究主要采用剖面和探槽进行精细沉积描述。剖面年代是AMS 14C测年确定，其中14C测量的样品选择为砾石层间的泥炭沉积(表 1)，样品由中国地质科学院水文地质环境地质研究所完成。该结果经过树轮校正，所用曲线为IntCal 13 atmospheric curve[20]，所用程序为OxCalv4.2.4BronkRamsey，其测试数据和深度线性相关性明显。粒度的研究主要采用筛积法得到，其方法为：随机选取剖面中的不同层位的未固结沉积物不少于5 kg；等待其风干后，进行筛积称量；最终对于粒度累计曲线进行杂基校正，进而绘制出粒度累计曲线；对于平均粒径测量，本次研究主要依据粒度累计曲线(图 3)，进行读取；而对于最大粒径则是在剖面中现场测量得到。对于砾石排列方式利用电子罗盘，分层均匀随机选取超过30个相对扁平的砾石测量其倾向、倾角的测量。根据测量倾角绘制对应的玫瑰花图，其表示为砾石沉积时期其水流方向。
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表 1 AMS 14C测年结果 Table 1 The list of AMS 14C age data |
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图 3 岱海湖园子沟-半滩子冲积扇累计粒度概率曲线 Fig. 3 Cumulative particle size probability curve of the Yuanzigou-Bantanzi alluvial fan of Daihai Lake |
园子沟-半滩子地区沉积物主要以磨圆-次磨圆的中粗砾为主(ϕ≈-3~1)，砾石主要成分为含石榴子石片麻岩(和上游北部山体成分一致)。将Clarke[21]的分类方案与沉积构造相结合，对沉积剖面进行了岩相划分(图 4)。划分结果如下。
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图 4 岱海湖园子沟-半滩子岩相划分 Fig. 4 The lithofacies classification in Yuanzigou-Bantanzi alluvial fan of Daihai Lake |
泥质支撑砾岩相(Gmm)：层内砾石呈漂浮状孤立分布在泥岩基质中，砾石粒径最大超过100 cm，排列无规律，主要分布在扇根，反映了洪水衰退流速减缓时泥基与内部漂浮砾石同时的堆积。
砂砾支撑砾岩相(Gms(g))：杂基为粗砂-细砾，含量较高，中-粗砾石被支撑悬浮呈漂浮状分布，扇中地区最为发育的砾岩相，反映了季节性洪水事件下近距离的快速沉积，高密度碎屑流成因。
同级颗粒支撑砾岩相(Ges)：粗砾石占据绝对优势，且相互接触支撑，砾石分选与磨圆相对较好，颗粒间充填少量中砾、细砾基，不发育沉积构造，无粒序的变化。发育在水动力条件稳定的河道底部，为高流态颗粒流沉积。
多级颗粒支撑砾岩相(Gem)：砾石大小混杂，粒径变化范围大，各粒级的砾石呈颗粒支撑，分选极差磨圆较好，低流态颗粒流成因。
递变层理砾岩相(Gg)：内部无成层性，垂向上正粒序，杂基含量较高，粒度变化快，常表现为多期叠置，反映了季节性洪水减弱期间水流流速迅速降低而形成的河道沉积。高流态牵引流成因。
叠瓦状排列砾岩相(Gi)：平砾石在层内呈叠瓦状排列，倾斜方向与水流方向相反，具明显定向性，反映了冲积扇河道内持续稳定水动力条件下的沉积卸载。高流态牵引流成因。
槽状交错层理砾岩相(Gt)：细砾中发育的槽状交错层理，纹层面中砾石呈明显槽状排列，分选磨圆相对较好，河道冲刷、迁移和充填沉积或坝体侧向加积形成，剖面上少见。高流态牵引流成因。
板状交错层理砂砾岩相(Gp)：岩性为磨圆较好、分选中等的含砾粗砂岩，发育单组下截型板状交错层理，砾石一般沿纹层面分布，反映了坝体顺流加积过程，多在后期被侵蚀改造，保留较少。高流态牵引流成因。
块状粉砂岩相(Fm)：含少量细砾，无明显层理构造，底部可见明显冲刷面，反映了洪水衰退期间细粒物质的悬浮沉降，弱水动力-静水沉积成因。
块状泥岩相(M)：泥岩内部无层理构造，内部可见大量植物根茎及生物遗迹。呈透镜状或条带状分布，横向上分布不稳定，为洪水衰退期间弱水动力条件下的悬浮细粒沉积，局限泄水的还原环境下通常表现为褐色，后期经受强烈的生物作用改造。
3.2 沉积特征 3.2.1 园子沟冲积扇(点物源沉积体系)园子沟剖面(图 1剖面A)位于园子沟村西侧，由NW向的一条主水道组成(图 1a)，砂质辫状河水道对剖面进行切割形成5~6 m深的剖面(图 5)。从剖面上线物源的坡度在3°~7°，平面范围有限，为20 km2。
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图 5 点物源(园子沟冲积扇)剖面解释与沉积特征 Fig. 5 The profile(Yuanzigou alluvial fan)interpretation of the point source and the its sediment character |
(1) 粗粒冲积扇沉积
SQ Ⅰ期形成一套原始冲积扇，整体表现为碎屑流沉积特点。向上中-粗砾含量降低，细砾-粗砂含量增高，整体表现为粒度减小特征，反映了季节性洪水控制的冲积扇典型沉积序列。垂向上岩相组合可以划分为Gms(g)-Ges-Gms-Gem-Gg(图 6a)。
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图 6 点物源冲积扇(园子沟冲积扇)沉积序列 (a)粗粒冲积扇(coarse grained alluvial fan)；(b)碎屑流改造冲积扇(debris reworking alluvial fan)；(c)洪流改造冲积扇(flooding reworking alluvial fan) M:泥岩(mud)，Si:粉砂岩(silt-sandstone)，VFS:极细砂岩(very-fine sandstone)，FS:细砂岩(fine sandstone)，MS:中砂岩(medium sandstone)，CS:粗砂岩(coarse sandstone)，VCS:极粗砂岩(very coarse sandstone)，FG:细砾岩(fine gravel)，MG:中砾岩(medium gravel)，CG:粗砾岩(coarse gravel)，VCG:极粗砾岩(very coarse gravel/pebble)；图 8相同 Fig. 6 Vertical lithofacies sequence of the point source alluvial fan(Yuanzigou alluvial fan) |
底部为一套以细砾-粗砂为杂基的砂砾支撑砾岩，粗砾-巨砾呈漂浮孤立状分布，分选极差，磨圆较好；中部为一层同级颗粒支撑砾岩，杂基含量较低，中砾、粗砾之间呈颗粒接触，分选和磨圆较好；中上部为连续的岩相组合，砾石具明显的沿层分布特征，杂基逐渐降低；顶部可见递变层理，砾石粒径由粗砾→中砾→细砾迅速减小。
从空间分布上来说，SQ Ⅰ期园子沟冲积扇扇根主要为砂砾质支撑砾岩和多级颗粒支撑砾岩，砾石粒径变化范围大，排列无规律，为典型的高密度碎屑流成因。粒度曲线为明显的单段式，以悬浮总体为主(图 3a和3b中SQ Ⅰ)。扇中部-端部细粒沉积逐渐发育，定向构造增多，见少量保存下来的槽-板状交错层理，反映SQ Ⅰ期扇体遭受过强烈的碎屑流改造过程。粒度曲线为明显的两段式，S截点为-4 ϕ，以跳跃和悬浮搬运为主，反映该碎屑流(颗粒流)和牵引流转变的特点(图 3)。
(2) 碎屑流改造冲积扇沉积
SQ Ⅱ期在初期形成的冲积扇基础上，遭受强烈碎屑流改造。相对SQ Ⅰ扇体砾石粒径总体减小，垂向上杂基含量呈先减少后增大变化趋势，砾石变细，岩相组合特征为Gms(g)-Gem-Gms(g)-Gi(图 6b)。下部为块状砂砾质支撑的粗砾-巨砾岩，分选差磨圆较好，层内砾石表现为正粒序；中部为一套厚度为40 cm的多级颗粒支撑砾岩，带状分布，杂基含量较低，局部可见砾石叠瓦排列；顶部主要发育叠瓦排列的中砾岩，分选磨圆较差，砾石倾角小于10°。反映了定向水流的沉积特点。
从空间分布来看，SQ Ⅱ期冲积扇主要受到高密度碎屑流作用的改造，扇根大范围沉积砂砾质支撑砾岩，砾石以粗砾-巨砾为主，反映了快速混杂堆积的过程。粒度曲线为单段式，粒度直方图为双峰态(图 3a中SQ Ⅱ)。冲积扇中部-端部砾石粒径变小，细砾-粗砂含量增多，扁平砾石定向性逐渐明显，可见小型槽状交错层理，反映了碎屑流减弱过渡到牵引流的变化。局部可见巨砾石堆积和冲坑发育；粒度曲线表现为两段式，S截点为-3 ϕ(图 3b中SQ Ⅱ)。
(3) 牵引流改造冲积扇沉积
SQ Ⅲ期的冲积扇主要受到牵引流改造。底部冲刷面明显，剖面向上可见保留较为完整的槽状交错层理和板状交错层理。该期发育的岩相组合为Gi-Gt-Gp-Fm-M(图 6c)。反映了辫状水道发育对冲积扇改造的过程，整体向上粒度变细，内部发育多期小型冲刷面。下部主要是一套杂基为粗砂、分选较差、磨圆较好的中砾-细砾砂岩，发育槽状交错层理，砾石沿层面分布；中上部为一套厚层状粉砂岩-砂岩，发育多套薄层细砾-中砾岩；顶部为块状暗色泥岩，经受强烈生物改造作用。从空间分布上说，SQ Ⅲ期园子沟冲积扇受物源供给减弱的影响，砾石沉积粒径整体减小，扇根分布范围缩小，主要发育碎屑流成因的砂砾质支撑砾岩。扇中扇端细粒沉积增多，主要为细砾-粗砂岩和粉砂-泥岩。细砾-粗砂岩多发育槽状、板状交错层理，砾石多见定向排列，为辫状河道底部冲刷充填、坝体侧向和顺流加积成因。粒度曲线表现为典型三段式，S截点为-2 ϕ，T截点为-3 ϕ，粒度直方图为单峰式，反映了冲积扇受到高流态牵引流改造的过程(图 3a和3b中SQ Ⅲ)。
3.2.2 半滩子冲积扇(线物源沉积体系)半滩子冲积扇(图 1剖面B)位于半滩子村北侧，由NW向的4条水道共同组成(图 1a)，水道相互交切形成多个水道间沉积，根据剖面解释(图 7)同样可以将该冲积扇由下向上划分出3个期次，即SQ Ⅰ、SQ Ⅱ和SQⅢ。根据Yu等[22]研究认为半滩子冲积扇的三期形成时间与园子沟冲积扇的三期在时间可以对比。从剖面上认为线物源的坡度在1°~3°，平面范围较大，可以达到50 km2。
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图 7 线物源(半滩子冲积扇)剖面解释与沉积特征 Fig. 7 The profile(Bantanzi alluvial fan)interpretation of the liner source and the its sediment character |
(1) 粗粒冲积扇沉积
SQI期的冲积扇层内局部受到碎屑流改造，但整体为原始冲积扇沉积。砾石主要为向上变细的排列方式，向上的岩相组合可以划分为Gms(g)-Gmm-Gg-Fm-M(图 8a)，向上砾石含量逐渐降低，粒径逐渐减小。反应了正常冲积扇形成过程中水动力逐渐减小[23]。底部为砾间杂基含量较高且以粗砂-细砾级为主，分选较差，但是磨圆相对较好；中部为粒径较为均一、分选较好的扁平状砾石组成，具有均有明显的叠瓦排列的特点；顶部粗砂可见不明显的板状交错层理。参考刘大卫等[24]提出的砾质辫状河型冲积扇沉积模式，这种沉积序列具有洪水期和间洪期过渡的沉积过程。从空间展布上来说，在冲积扇根部粗砾沉积连续性较好，局部可见小型团块状颗粒堆积，扇根上部可见由于水流侵蚀形成的板-槽状交错层理，认为是相互交切的辫流水道。从粒度累计曲线和砾石排列方向上可以识别出SQ Ⅰϕ时期扇根砾石多定向排列，粒度曲线为明显的两段式，以跳跃和悬浮搬运为主，S节点为1 ϕ，反映该高密度碎屑流和牵引流转变的特点。冲积扇中部-端部粗砾沉积连续性下降，局部可见大型砾石堆积和冲坑。从粒度累计曲线和砾石排列方向上可以识别出SQ Ⅰ时期扇根砾石多定向排列，但直立的砾石明显增多；粒度曲线为明显的两段式，S节点为0 ϕ，以跳跃和悬浮搬运为主，反映该碎屑流(颗粒流)和牵引流转变的特点(图 3c和3d中SQ Ⅰ)。
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图 8 线物源冲积扇(半滩子冲积扇)沉积序列 (a)粗粒冲积扇(coarse grained alluvial fan)；(b)碎屑流改造冲积扇(debris reworking alluvial fan)；(c)洪流改造冲积扇(flooding reworking alluvial fan) Fig. 8 Vertical lithofacies sequence of the line source alluvial fan(Bantanzi alluvial fan) |
(2) 碎屑流改造冲积扇沉积
SQ Ⅱ期的冲积扇为碎屑流改造形成的扇体。岩性整体较粗，细粒多为颗粒之间的填隙物，向上的岩相组合可以划分为Gp-Gg-Gi-Gm(图 8b)。底部为明显的改造沉积，可见明显的摆动槽状交错层理，砾石在层面底部堆积，说明碎屑流侵蚀了上一期冲积扇顶部的细粒沉积。
从空间展布上来说，在冲积扇根部粗砾沉积连续性较好，扇根上部未发现牵引流引起的沉积构造，认为是快速的碎屑流堆积形成的。从粒度累计曲线和砾石排列方向上可以识别出SQ Ⅱ时期扇根砾石多非定向排列，粒度曲线为明显的单段式，以块状搬运为主，反映该高密度碎屑的特点。冲积扇中部-端部粗砾沉积连续性较差，局部可见大型砾石堆积和冲坑；大型颗粒间由多级细砾支撑，为后期的片汜(片汜沉积为后期因落淤等原因形成的细粒聚集)沉积形成。从粒度累计曲线和砾石排列方向上可以识别出SQ Ⅱ时期扇根砾石多非定向排列，直立的砾石较多；粒度曲线为明显的两段式，S节点为-1 ϕ，以跳跃和悬浮搬运为主(图 3c和3d中SQ Ⅱ)，反映该冲积扇被高密度碎屑流和洪流改造的特点。
(3) 牵引流改造冲积扇沉积SQ Ⅲ期的冲积扇为牵引流改造形成的扇体。岩性整体较细，仅在底部出现少量滞留砾石，向上的岩相组合可以划分为Gi-Gg-Gt(或Gp)-Fm(M)(图 8c)。反应了冲积扇被后期牵引流改造的结果。
从空间展布上来说，在冲积扇根部粗砾沉积连续性较差，仅在局部可见小型团块状颗粒堆积。扇根同样可见由于水流侵蚀形成的板-槽状交错层理和底部滞留砾石，认为是相互交切的辫流水道。从粒度累计曲线和砾石排列方向上，SQ Ⅲ时期扇根砾石多定向排列，砾石发育在道坝变化处；粒度曲线为明显的两段式，以跳跃和悬浮搬运为主，S节点为3 ϕ，反映典型的洪流特点(图 3c中SQ Ⅲ)。冲积扇中部-端部粗砾沉积连续性较差，中部处发育厚0.7 m的落淤层(M)；底部冲刷面较为明显，可见水流侵蚀形成的板-槽状交错层理。从粒度累计曲线和砾石排列方向上，SQ Ⅰ时期扇根砾石多漂浮在细粒沉积中间，砾石排列角度复杂；粒度曲线为明显的两段式，S节点为3.5 ϕ，以跳跃和悬浮搬运为主，反映该牵引流特点(图 3d中SQ Ⅲ)。
4 季节性洪水对粗砾冲积扇的改造过程根据园子沟-半滩子冲积扇的垂向演化序列可以划分成3个阶段(图 9)：1)初次碎屑流沉积及主水道发育阶段(SQ Ⅰ)。冲积扇形成初期，发生一次事件性的高粘度碎屑流沉积。该阶段沉积物中的砾石、砂质、水流混杂，整体向外流动，地形稍宽缓即迅速沉积下来，因此分布较为局限。沉积物供给量减少后，后期能量稍弱的水流在先期形成的碎屑流沉积物上长期流动、冲蚀，形成1~2条分支水道，主水道主要以牵引流沉积为主，混杂少量碎屑流沉积。2)粗粒碎屑流改造阶段(SQ Ⅱ)。大量的降雨促使大量沉积物被剥蚀，碎屑流沉积为冲积扇的形成提供了物质基础。该阶段随着湖盆的可容纳空间逐渐减小，扇体长期受牵引水流改造，坡度逐渐变缓。扇根亚相发育辫状河道微相，扇中亚相发育大量的辫状河道和漫流微相，由于辫状河道极易迁移改道，因此分布于整个冲积扇，仅少量区域零星出露碎屑流沉积；扇缘亚相发育漫流微相。在该阶段形成冲积扇体的完整形态。3)细粒牵引流\洪流改造阶段(SQ Ⅲ)。该阶段与前一阶段相比气候干旱，冲积扇不再发育大量辫状河道，主河道经过几次迁移，对早期形成的扇体进行侵蚀。由于其携带的沉积物相对较少，因此主要以落淤为主，零星区域出露最早期的碎屑流沉积。
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图 9 岱海湖园子沟-半滩子冲积扇沉积演化过程 Fig. 9 Evolution process of the alluvial fan from Yuanzigouto-Bantanzi profile in Daihai Lake delta |
利用上述介绍的14C测试和分析方法，测量表层沉积物1420±80 a B. P.，底部沉积年龄1870±40 a B. P.(具体测量点位可见图 2)。测量得到的年龄数据与吴艳宏等[25]对岱海湖湖岸土壤年龄范围基本一致。按照粒度的垂向序列将园子沟和半滩子剖面分层3层，即SQ Ⅰ、SQ Ⅱ和SQ Ⅲ，假定沉积过程均匀，推测出各界面砾石层的沉积年龄。将岱海湖气候变化数据和湖平面变化数据[26~27]相结合(图 10a)，呈现较为明显的正相关性，同时将各层序内部统计的平均粒径值和降水量对比，呈现负相关型(图 10b)。本次研究利用湖平面位置代表基准面(Va)的高低；利用砾石的最大直接表示最强水动力大小，即沉积物供给速率(Vs)。
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图 10 岱海湖降雨量变化对相对湖平面(a)和最大粒径(b)的影响 Fig. 10 The impact factors to the relative lake level (a) and maximum grain size (b) of the water fall in Daihai lake |
基准面的升降变化决定了可容纳空间增加速率(Va)与沉积物供给速率(Vs)的比值变化[28]，表现为对冲积扇顶部细粒沉积的控制和影响：1)Va与Vs的比值较低时，沉积物供给的速率远大于可容纳空间增加的速率，河道沉积作用以进积方式为主，细粒沉积多被侵蚀。例如碎屑流改造过程中，大量的粗粒沉积物供应，造成砂体横向连续性较好，接触关系以侵蚀接触型为主；2)Va与Vs的比值中等时，可容纳空间不断增加，物源供给较充足，形成完整的冲积扇沉积序列，砂体厚度减薄，横向延伸减小，粒度明显变细，砂体内部隔层较为发育，连通性变差，以局部接触型为主；3)Va与Vs的比值较高时，沉积物供给速率远小于可容纳空间的增长速率，冲积扇上部的细粒沉积物易于保存，砂体以不接触型为主，具有明显较厚的落淤层。
1460~1490年，降雨量增多的，并且年降水变化不大。这种持续的剥蚀导致北部山区的侵蚀程度较为严重，造成大量的沉积物供给；同时，该时期湖平面上升，即基准面上升，造成可容纳空间的变大。1490~1640年，降雨量增多的，并且年降水变化较大，这种剥蚀同样导致北部山区的侵蚀程度较为严重。1910~1810年，降雨量减少的，气候较为干旱，导致北部山区的侵蚀程度较为弱，缺乏大量的沉积物供给；同时，该时期湖平面下降，即基准面下降，造成可容纳空间的变小。
6 结论本次研究通过对岱海湖园子沟-半滩子冲积扇剖面进行研究得到如下结论：
(1) 本次研究一共划分出8种岩相，对其进行组合得到3种沉积类型：粗粒冲积扇、碎屑流改造冲积扇和细粒牵引流改造冲积扇；针对点物源(园子沟冲积扇)和线物源(半滩子冲积扇)不同的沉积特征确立了对应的沉积序列。
(2) 结合降水变化曲线，将研究区的冲积扇形成过程划分出3个期次：1)初次碎屑流沉积及主水道发育阶段(SQ Ⅰ)；2)粗粒碎屑流改造阶段(SQ Ⅱ)；3)细粒牵引流\洪流改造阶段(SQ Ⅲ)。并且建立了对应的沉积模式。
(3) 针对气候变化对冲积扇影响的控制因素，提出由于降雨造成的可容纳空间和沉积物供给之间的平衡关系决定了其对应冲积扇的沉积特征。
致谢: 本次研究数据由中国地质大学(北京)与石油勘探开发研究院共同采集得到，在此对本文提出宝贵建议的评审专家和编辑杨美芳老师表示感谢。
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2 PetroChina Hangzhou Institute of Geology, Hangzhou 310023, Zhejiang)
Abstract
As the conglomerate reservoir sever as a favorable belt, it is signification that we study its depositional characteristics, sedimentary pattern and vertical sequence. Especially for the amid and semi-arid climate, flooding are prone to rebuild the early alluvial fans. In this study we select Yuanzigou-and Bantanzi-alluvial fans as an example, which located at north of Yuanzigou-Bantanzi area, Daihai Lake with the distance of 1km. A NE-SE direction flowing braided channel and server meandering channels. In this study, we interpreted the profile in Yuanzigou alluvial fan (40.59°N, 112.57°E) and Bantanzi Alluvial fan (40.61°N, 112.58°E). All the profile extends 276 m, and its thickness range from 3 m to 5 m. All the sediment layers are covered by the unconsolidated sediment since the Holocene. With satellite and unmanned aerial vehicle photographs, we identified that Yuanzigou alluvial fan determined as a point-provenance-type alluvial fan, and Bantanzi alluvial fan is a liner-provenance-type alluvial fan. Analyzed by in-site grain size experiment, profile description and sedimentation characteristics in Yuanzigou and Bantanzi profile, we descripted the particle orientation, reconstructed coarse gravel alluvial fan pattern and built the corresponding sedimentary sequences. In this study, we found that Yuanzigou alluvial fan sediment point-provenance alluvial fan close to the provenance area, and its morphology show an obviously changes. Thus, this kind of alluvial fan developed a thick layer of coarse gravel-boulder deposits, while Bantanzi is completely opposite. After the study of reworking process in terms of seasonal flooding and combing the climatic data since 1500 years ago, we can get three different stages of flooding change sharply, that is the initial debris flow stage (SQ Ⅰ); coarse-grain debris rebuilding stage (SQ Ⅱ); fine-trunction/flooding rebuilding stage (SQ Ⅲ). Thus, there are also three corresponding flooding reworking stage, namely, primary alluvial fan development stage, debris flow reworking stage, and fine traction flow reworking stage. Refer to above evolution process, we put out the climate impact factors based on the relationship between the accommodation area and sediment supply. The factor is the lake level and accommodation change caused by the rainfall, and a large amount of sediment erosion and coarse debris provided by the humid climate.