浅析冲积扇在河流地貌中的作用

高洪涛

摘 要： 针对高中地理人教版必修一第四章第三节河流地貌发育一课中冲积扇的形成教学内容，本文对冲积扇的发生和作用、影响因素、沉积物、意义等方面进行详细阐述，本研究对提高中学地理教学质量具有重要意义。

关键词： 高中地理 冲积扇 河流地貌

地理科学是一门具有区域性和综合性的特征的学科，新课改要求地理教师注重培养学生的地理素质教育，发展学生的地理学科自主学习能力，达到“学习对生活有用的地理”等要求[1]-[2]。正如《地理教育国际宪章》中说道：“学习地理应鼓励学生进行质疑和探究，学生必须发展有助于解决当前和未来空间组织问题的地理技能。”[3]本文以人教版地理必修一河流地貌发育发育一课为例，对冲积扇的发生和作用、影响因素、沉积物、意义等方面进行详细阐述。

一、冲积扇的发生和作用

冲积扇是一种冲积的土地形式，山地流水在流到某处后，水流的能量降低，受到流水能量的影响，便形成了冲积扇。水流能量的急剧降低常发生在山前，水流中的粗颗粒物逐步沉积。在断层控制的山前，冲积扇沉淀物会组成一系列厚的充填沉积物的一部分；在风作用控制的山前，扇形沉淀物会薄一些，形成侵蚀平原。上述两种情况下，冲积扇都会形成在山体和平原之间的过渡地带上。

流水从山地集水区流出，发散成斜面。有些冲积扇，特别是在活性断层处的扇区，可能只在顶点处有唯一水源。在远离山前处，冲积扇会联合起来，形成冲积裙或冲积平原。冲积扇的纵剖面往往微微上凹，横剖面上凸。溪流水沟和扇区表面的关系反映了系统的侵蚀或者沉积情况。在山地水源区的水系网络有一个惯性水渠支流形式，即按照一个扇形表面有一条水渠流出。当沉积物占主导作用时，水渠会转变为多线程支流系统。在充分淤积的情况下的未被切割的沉积扇上，这种转变会发生在扇顶，但是在许多沉积扇上，顶部的水流可能会在扇表面以下以扇形头地沟的形式被切开，然后出露于在扇区中部交叉点。在那些冲积扇上，活动性的沉积物被限制于远端的位置。

冲积扇位于沉积来源区和封闭的沉积盆地或者主要干流系统之间，对于连接或者隔离干燥区域河流系统有重要作用。无论是未切断并且近侧沉积的沉积扇或者扇形头下切并且远端沉积的沉积扇都将在河流系统中起到缓冲作用，打破来源区和沉积盆地或者主要水系之间的沉积活动的连续性。冲积扇通过变化沉积速率和形式来改变、抑制对下游运输的影响。因此，冲积扇沉积序列会保留一个比主要河流冲积顺序更敏感的环境变化记录。事实上，在有大冲积扇的流域盆地中可能存在扇形地层序列与干流或盆地相序列之间小小的相互关系。同样，沉积扇的存在会阻止、延缓与干流基准面有关的变化向上游的传送。

二、冲积扇发展的影响因素

冲积扇的发展和动态变化主要受与冲积扇运输能力有关的泥沙供给率的影响，其中具体可分为三种：总体形态和地质构造因素、控制水沙来源的因素、控制扇区系统中沉积物运移的因素。

地质构造因素，长期的地质构造和区域剥蚀的历史创造了总体地形。在长期时间间隔和地质构造作用区，构造作用经常被看做是扇区位置和沉积类型的重要控制因素。在现代地质构造作用区，构造作用可以创造扇形沉积物的总体结构；然而构造作用却不是扇区发展的本质因素。活跃的构造作用会直接影响扇坡和基准面，还可能涉及扇形沉积物的形变，或在沉积过程中，或是在沉积之后。构造作用会通过它对侵蚀率的影响间接起作用，而活跃的构造作用对侵蚀率的影响可以通过源区的持续抬升，维持积极的侵蚀和较高的泥沙来源率。构造因素是最重要的，它控制着扇体位置，扇区发展的总体环境等。

扇形环境的水沙来源的控制因素，控制水沙供给率和泥沙来源能力的因素是在山地集水区控制水文和侵蚀率的因素。它们包括相对不变的地质和地形因素，以及更加动态的气候和植被因素。源区地质通过岩石阻力和侵蚀率之间的相反关系影响泥沙供给率。由于大型冲积扇主要由粗粒沉积物组成，主要的冲积扇很可能只发生在源区岩石通过风化产生粗粒碎屑岩的地方。地形学因素影响泥沙供给率，这是因为陡坡的侵蚀率往往较高。在河滨泥沙来源比山坡泥沙来源更占优势的地方，河流冲积过程比岩屑流过程更有利。气候因素直接和间接方面都很重要。粗粒泥沙的高供给率与高震度地震和罕见的暴风雨有直接关系。

扇形环境中土砂流送的控制因素包括沉积扇中土砂流送取决于运输机制和输送能量。运输机制从泥石流与河流运输之间变化，不是扇体表面无约束的漫流就是河道中的河流运输。对河流过程来说，单位水流能量可达到一个点，这直接取决于流量和坡度，并与河道宽度成反比。因此侵蚀或者沉积量受水渠坡度、扇体表面和水力几何形态的影响。如果某处的单位功率低于输沙所需值，换句换说，低于水流能量的临界阈值，此处将会发生沉积。对河流运输来说，由于它比较深，因此需要更大能量。扇体形态是由过程形式的内部调节引起的，而这又是对供给率和主导传输机制的外部控制的回应。

三、冲积扇沉积物

冲积扇土沙输送机制贯穿从泥石流变化到河流的全过程。冲积扇经常是由从河流或者漫洪主导到泥石流主导的一系列变化合成的。高的水沙比率，特别是低浓度的细粒土会导致河流对附着摩擦力、沙滩沉积和岩床形状形成的粗粒碎屑的传输。增加的沉积物比例使质量流的发生成为可能，增加的细粒土含量使得有填质有足够的内部力量来支持碎屑，使塑性流动的碎屑流发生。

四、结语

研究冲积扇的形态，对地理学的发展是有重要意义的。人类对冲积扇的利用有助于地下水资源的利用及农业灌溉潜力的发展；冲积扇是河流系统连接和缓冲的关键区域；沉积扇是重要的地形和沉积环境。

参考文献：

[1]袁孝亭.地理课程与教学论[M].东北师范大学出版社，2006.

[2]刘恭祥.地理微课教学[M].厦门大学生出版社，2007.

[3]张红.让鲜活的新闻融入地理课堂[J].地理教学，2006（11）：31-32.