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[阿什卡咖啡馆] 胡说|飞行地质:谷口沉积——轻罗小扇为谁裁?

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发表于 2018-10-1 21:58:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
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品质源于技术 服务源于态度
这是阿什卡微信公众号的第565篇原创文章
首发于2018年10月1日
连朝好雨千山涧,昨夜新秋一叶知。

山涧冲出谷口的那一段,戴复古显然没看见。不然,这句诗该是:

连朝好雨千山涧,好大一把冲积扇。

所谓冲积扇,就是河流出山口的那种扇形堆积体。

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每当雨季来临,山涧水流便像十一出京的车流一样,陡然增大。但峡谷的带宽就像公路一样,并没有增大。问题的关键来了:同样是带宽不变,车越多,速度越慢;水越多,速度却越快。这是因为,上游水量急剧增加,水体高度也剧增,重力势能差随之激增,所以流速剧增。

这一加速,坏了。平时躺在水底、挂在岩壁,享受现世安稳的风化碎屑,就沉渣泛起,裹挟在命运的激流里颠沛起伏,不能自已,在惊惧中流向未知。惶恐滩头说惶恐:难道我只能零丁洋里叹零丁?

事实证明,它们想多了。当山涧冲出谷口的那一刻,没有了峡谷的约束,突然间地阔天宽,万类霜天竞自由。然而,势能差剧减,水流放慢了脚步。渣渣们只能铺沉在谷口,目送水流从容远去。

成功的故事大同小异,失败的姿势千篇一律。

渣渣沉积的姿势,都是半埋藏锥形体,平面上呈扇形,扇顶伸向谷口,望向来路,似是追寻青春的记忆。

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在多数气候条件下,渣渣们都在堆成冲积扇。在加拿大的北极地区,在瑞典的拉普兰区,在日本,在阿尔卑斯山,在喜马拉雅山,以及那些温暖湿润的地方,都可以见到它们一坨坨熟悉的身影。

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诗人喜欢溪涧,喜欢曲水流觞。但地质学家们喜欢沉积扇,他们甚至给沉积扇各部分起了名字:靠近谷口较窄部分称为扇根,向外展宽部分叫做扇中,最外边缘也就是最宽部分叫做扇端(缘)。

为啥无聊到要划分沉积扇各部分呢?主要是为了区分三个部分的岩性,毕竟它们的渗透性不同。

一般讲,扇根岩性最粗(粗细混杂);扇中的岩性渐渐变细,颗粒大小比扇根均质了一些,渗透性比较好;而扇端岩性最细,往往是泥岩为主,几乎没啥渗透性,因此可以封闭住扇体内部的水源。水文地质学就是根据这个原理,将水井部署在扇中位置,找水几乎百发百中。

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大约飞到延庆(凭感觉判断,可能定位偏差较大)附近,可见华北盆地北部边缘发育大片冲积扇群。冲积扇上,可见密集发育的辫状水道。

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与华北盆地边缘不同的是,天山山势非常陡峻,坡降比较大,形成的一系列扇体,仿佛被“挂”在山坡上。这种也可以叫做“陡崖扇”,区别于低山区的冲积扇。可以说,这是比较专业的制扇作坊了。

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随着堆积在山口的冲积扇越积越多,多期冲积扇相互叠置,使得扇体叠置,形成的平缓扇区面积越来越大。这就是“冲积平原”的初级阶段:冲积平原雏形。

在这个冲积平原的雏形上,地形变得平缓了一些,水流动力条件没有当初那么强了。但是,由于没有固定河道,于是在冲积平原上辫状河流逐渐出现。

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形成冲积扇的水流,一般延伸距离较短,本着“就近搬运、短距运移、快速沉积”三项基本原则。称作短源或短轴沉积(近源)。

渣渣们就算堆成沉积扇,也不得安稳。这个世界唯一不变的,就是变化本身。地质运动,无人可挡,何况渣渣。比方说,不知哪里来的一股清流,会很快带走这些沉积物。这股水流来自另一个方向,即构造长轴方向(远源)的水流。

沿着构造长轴方向(山沟),左右两侧的冲积扇越堆越多,就会将山沟充填形成“山间平原”,即地势相对平缓的狭窄区域。在这个所谓的“山间平原”上,也可以发育像模像样的曲流河。

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这张图片,更清楚地表达了“短源”、“长源”双向物源的关系。这也是沉积物“多级搬运”现象。命运的洪流,从来不是一个方向、一般模样。

所以,戴复古写道:

蜗角争多少。是英雄、割据乾坤,到头休了。
一片泥涂荒草地,尽是鱼龙故道。
新堤上、风涛难保。
沧海桑田何时变,怕桑田、未变人先老。
休为此,生烦恼。

讼庭不许频频到。这官坊、翻来覆去,有何分晓。
无诤人中为第一,长讼元非吉兆。
但有恨、平章不早。
尊酒唤回和气在,看从来、兄弟依然好。
把前事,付一笑。
——宋·戴复古《贺新郎·蜗角争多少》

沿着天山飞行,还见到了其它类型的多级搬运,我们以后再讲。

作者:中海油研究总院开发研究院院长 胡光义

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