简介

冲积扇（alluvial fan）是河流出山口处的扇形堆积体。当河流流出谷口时摆脱侧向约束，其携带物质便铺散沉积下来。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。

它在干旱、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，中国上海地区就是典型的河流三角洲；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。1

大小

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。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。

特征

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。

冲积扇上可能出现的搬运和沉积作用有两种基本类型：一种是起因于暂时性或间歇性水流形成的牵引流搬运沉积作用，形成水携沉积物，主要有三类：河道沉积、漫流（片流）沉积和筛状沉积；另一种类型起因于重力与洪水作用，形成泥流、泥石流（碎屑流）沉积。

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，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。

颗粒

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。

水流

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（White Mountains)西侧的米尔纳河冲积扇（Milner Creek Fan)由于位于凝灰岩上，根据钾-氩年龄测定法（potassium-argon dating)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1,000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。