[科普中国]-网状河沉积

背景

网状河的概念最初是由地貌学家Schumm提出的。在其后相当长的时间里,这种河流类型没有得到沉积学者的足够重视,甚至时而被当作是辫状河的同义词。直到20世纪80年代初期,由于Smith&Smith的工作才使我们对这类河流的特点有所了解,并出现了许多研究成果。国内不同学者对这一类河流的称谓很不统一,地理学者称之为“江心洲分汊河型”,也有学者称之为“分汊河”或“网结河”,虽然名称较多,但所指的都是Anastomosingriver。

最近还注意到,也有人将网状河与分汊河区分开来。Smith&Smith把网状河解释为:低坡降、较深而窄的、顺直或弯曲的交织河道,它们具有细粒沉积物(粉沙或泥)和植被组成的稳定河岸,隔开这些河道的是由植被岛、天然堤和湿地所构成的泛滥平原,在湿地部位偶尔出现决口水道和决口扇沉积物。河道宽深比小,大部分地区表现为垂向加积。Smith强调网状河发育于潮湿环境,Rust认为相同的河型也可以出现在干旱地区。

由于网状河的砂体也可以作为油气的储集体,而其空间展布又与曲流河和辫状河的砂体有着明显的不同,所以对网状河沉积特征的研究受到了越来越多的石油地质学家的重视。

网状河的环境类型在现代河流中特别典型的网状河很少见，而在古代沉积物中正确地识别出网状河沉积又很困难，因为要求有很密的井网控制才能做到这一点，因此对网状河及网状河沉积物的研究程度均很低。

网状河是由几条弯度多变的、相互连通的河道组成的低能复合体。沉积物搬运的方式以悬浮负载为主。在网状河体系中，冲积岛和泛滥平原或湿地占据了大部分面积（60%～90%），所以，厚的高含泥质的粉砂和粘土是网状河流占优势的沉积物。

网状河的环境类型可简单地分为河道、天然堤和泛滥平原三类。

1、河道

网状河的河道不像曲流河那样，表现出明显地侧向迁移和点坝的增长，而是以简单地垂向加积（填积）为特征。河道对两岸的侵蚀能力极其微弱，河道具有很高的侧向稳定性。因此，网状河的河道砂体形态在平面上和剖面上均不同于前两类河流。在垂向层序上表现为一个向上变细但分带不明显的正旋回沉积。

2、天然堤

在网状河河道两侧一般发育天然堤，沉积物以粉砂岩为主和泛滥平原沉积呈过渡接触。

3、泛滥平原

泛滥平原沉积是网状河沉积体系中的主要组成部分，在较窄的网状河道之间，广泛分布着沼泽湿地、漫滩水塘及泥炭沼泽。泛滥平原沉积物中广泛发育水平层理。在靠近河道地带，粒度稍有变粗，粉砂岩增多，泥岩减少，并夹有薄层细砂岩。

网状河沉积模式右图是在国内外网状河体系研究的基础上,结合嫩江的成因所作出的嫩江网状河流沉积模式图。底部为辫状河的粗粒沉积,后期的心滩向河间漫滩的转变形成了全新世的网状河流体系。整个网状河流体系包括有河间漫滩、河道(主河道、季节性河道和废弃河道)、天然堤、决口扇、浅湖、沼泽和风成砂丘等地貌。由于网状河道的河岸是由相对高粘结性的细粒沉积物和植物根所组成的,具有较高的稳定性,河道中的砂质或含砾的粗粒沉积物主要表现为垂向上的加积,两侧被粉砂质和泥质的天然堤沉积所限制。

这些河道砂体在横剖面上表现为相对厚而窄的、互连通的墙状,与曲流河或辫状河的席状砂体明显不同,砂体中发育泥层。单个河道在剖面上成墙状或有轻微的摆动;天然堤发育在河道的两侧;有些地方因决口正形成新的河道。河道之间主要沉积细粒的悬浮物质和有机质,可能是在池塘、沼泽等湿地环境中沉积下来的。决口是分汊及新河道的形成的重要因素。决口扇是溢岸沉积中一个重要的组成部分,通常为薄的席状砂体并呈现出向上变粗的粒序。细粒的溢岸沉积物在地下剖面上可占到80%～90%,在干旱地区的网状河流体系中这一比例可能更高。嫩江齐齐哈尔段的细粒沉积物可占到85%～90%左右。其它地区的网状河都有类似的特征,但赣江网状河是在辫状河结束后的漫滩上形成的,网状河流体系中不仅发育心滩,也发育边滩。1

网状河沉积序列由于网状河河道的稳定性，窄条状的河道砂体与大面积分布的细粒泛滥平原沉积皆以厚层状出现，所以很难将二者综合到一个沉积层序中去。网状河的河道沉积层序上为向上变细但分带不明显的正旋回沉积。泛滥平原沉积层序则是简单地厚层状细粒沉积物，多夹有泥炭层。