工程地质：河流冲积物及特点

在河谷内由河流的沉积作用所形成的堆积物，称为冲积物。冲积物的特点是，具有良好的分选性和磨圆度，层理清晰。冲积物的层理是由于季节等变化促使水动力条件发生改变，造成上、下层的沉积物质不同所致。除水平层理外，冲积物还经常发育有斜层理。

1.冲积物的类型

冲积物按其沉积环境的不同，有以下几种类型。

河床沉积 河床内的沉积作用随水位的季节性变化而有规律地进行。在洪水期，大而重的碎屑物被撤走，在平水期又沉积下来，所以河床内的每个地方都有沉积发生。由于河床是经常被流水占据的部分，水流速度快，故沉积物粗，属冲积物中粒度最粗的部分。一般在上游，颗粒最粗，多由粗砾甚至巨砾组成，在中、下游，颗粒较细，多由粗沙、细砾等组成。

河漫滩沉积 在洪水期，河水漫出河床，由于流速突然减小，较粗的沉积物便迅速沉积下来，形成河漫滩沉积物。沉积物多由粉沙与黏土组成，内侧较粗，向外逐渐变细。由于河曲的不断发展，河床侧向迁移，在河床沉积层之上堆积了河漫滩沉积，这一套沉积构成冲积层的二元结构。

牛轭湖沉积 在牛轭湖范围内形成的沉积物，主要为静水沉积，一般多由富含有机质的淤泥和泥炭。

三角洲沉积 河流流入湖、海的地方称为河口。河口是河流最主要的沉积场所。一方面由于河流流入河口处水域骤然变宽，河水散开成为许多岔流，加之河水被湖水或海水阻挡，流速大减，机械搬运物便大量堆积下来，河流机械搬运物的一半以上沉积于此。另一方面，河水中溶运的胶溶体的胶体粒子所带电荷被海水电解质中和后也会迅速沉淀。大量物质在河口沉积下来，从平面上看，外形像三角形或鸡爪形，所以称为三角洲。三角洲的内部常由顶积层（T）、前积层（F）和底积层（B）组成所谓的三重层构造（见图3.10）。

图3.10　三角洲的构造示意图

前积层是流水到达河口后最先沿水盆边缘沉积的较粗的泥沙沉积物。再向前就逐渐过渡到底积层。底积层是河流带来的悬浮物质和胶体物质在前积层的前方形成的水平沉积层，粒细而层薄，常由粉沙、黏土组成。顶积层是前积层增长到河底高度时，随着三角洲向海推进，在前积层上沉积的近于水平的河床沉积。

假如自然地理环境和水文动态条件发生变化，冲积物的结构和成分也会变化，形成另外一些类型的冲积物。

山区河流冲积物 湍急的山区河流，冲积物几乎完全由河床相组成。在平水期水流清澈，河床相冲积物主要为砾石、卵石及粗沙。洪水期间，水流能量很大，剧烈地侵蚀河谷谷底；同时带来巨大的卵石、沙砾石及浑浊的泥质物质。这些物质混杂堆积，砾石的磨圆度及分选性都很差，砾石有时具有一定的排列方向，形成叠瓦状构造。由于河床坡降大，沙、黏土等细粒物质几乎不可能在河床底部的表面沉积下来，在洪峰以后，浑浊水流中的泥沙，以充填方式在巨大的砾石空隙中沉积下来。因此几乎见不到成层的沙、黏土层。

由冰川补给的河流冲积物 冰川补给的河流冲积物具有独特的结构特点。在补给区很近的地方，堆积较粗的砾石—沙质河床相堆积物。向下游逐渐变成有细小透镜体、波状层理的细沙—粉沙质河床相冲积物。随着远离冰川的前缘，其他集水区产生的影响越来越大，出现了季节性的洪水，淹没河漫滩，正常的粉土—粉质黏土质河漫滩冲积物逐渐增加，过渡为正常发育的冲积层结构。(www.xing528.com)

由于气候条件，自然地理因素和构造运动因素的变化，以及流域内岩性的变化，冲积层的成分和结构的变化是很复杂的，在此不一一列举。

2.河流阶地

在河谷地貌的形成和发展过程中，河漫滩由于受到地壳构造运动与河流侵蚀、堆积作用的综合影响，呈阶梯状分布于河谷谷坡上的地貌称为河流阶地。由于地壳的升降运动使河床下切侵蚀加强而形成阶地。当地壳相对稳定和下降时，河流以侧向侵蚀为主，塑造河漫滩，堆积冲积层。然后地壳上升，侵蚀基准面相对下降，河流垂直侵蚀作用加强，下切河漫滩，形成阶地陡坎。如果地壳发生多次升降运动，从而在河谷中形成多级阶地。

根据阶地的结构和形态特征，河流阶地可以划分为3种类型：侵蚀阶地、基座阶地和堆积阶地。堆积阶地根据组成阶地的冲积层厚度与下切深度的关系，可以分为嵌入阶地、内叠阶地、上叠阶地。

侵蚀阶地（见图3.11A） 由基岩组成，有时阶面上残留极少冲积物，一般分布于山间河谷原始流速较大的河段，或者分布在河流的上游，切割不同的岩层。

基座阶地（见图3.11B） 基座阶地是由基岩和冲积层两部分组成的，基岩上部冲积物覆盖厚度一般较小，整个阶地主要由基岩组成。它是由于深切侵蚀作用的深度超过原有冲积层的厚度造成的。

嵌入阶地（见图 3.11C） 从外表形态看，完全由冲积物造成，然而在切穿阶地的冲沟或陡崖上，从横剖面上看到新老阶地呈嵌入关系。新的谷底低于老的谷底，新冲积层顶面高于老冲积层的基座。

图3.11　阶地的类型

1—不同时代冲积层；2—现代河漫滩；3—基岩；4—坡积物；5—河水位；A—侵蚀阶地；B—基座阶地；C—嵌入阶地；D—内叠阶地；E—上叠阶地；F—掩埋阶地；G—坡下阶地。

内叠阶地和上叠阶地（见图 3.11D、E） 都是各次冲积层堆积厚度越来越小造成的。不同的是内叠阶地各次下切侵蚀的深度均达到原来谷底的位置；上叠阶地每次下切侵蚀的深度都比前一次小，不能达到原来的谷底。

掩埋阶地（见图 3.11F） 早期形成的各种河流阶地被近期冲积层掩埋了，老的阶地就称为掩埋阶地。如果在谷坡上，阶地被坡积物或重力堆积物所掩埋，则称为坡下阶地（见图3.11G）。