馮天舒

(西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川成都610500)

基于Google Earth的現(xiàn)代黃河三角洲平原水道分流樣式研究

馮天舒

(西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川成都610500)

河控三角洲儲(chǔ)層構(gòu)型主要對(duì)微相類型、分布規(guī)律和砂體形態(tài)進(jìn)行了系統(tǒng)研究,分流河道在三角洲平原上的分流樣式是河道砂體預(yù)測(cè)的重要依據(jù)。以黃河三角洲為例,利用Google Earth軟件能夠直觀反映水道的分叉、交插和匯聚的特點(diǎn)歸納樣式類型,總結(jié)水道展布規(guī)律。研究表明,三角洲平原水道分流樣式主要包括分叉型、匯聚型和獨(dú)立型。不同類型的分流樣式具有不同的形成條件,主要與地貌和主河道水動(dòng)力有關(guān)。

Google Earth;黃河三角洲;三角洲平原;水道分流樣式

河控三角洲的儲(chǔ)層構(gòu)型研究已十分深入,而前人很少討論水道的延伸趨勢(shì)和相互關(guān)系。近年來(lái), Google Earth等地球衛(wèi)星影像軟件提供的影像解析度高、圖片完整、更新快,使用方便,簡(jiǎn)單免費(fèi),推出之后很快受到地質(zhì)學(xué)家的青睞[1]。本文以現(xiàn)代黃河三角洲為例,通過(guò)衛(wèi)星圖像觀察三角洲平原水道分流樣式類型[2],對(duì)其進(jìn)行分類,討論不同類型形成的條件,建立水道延展趨勢(shì)規(guī)律的模式認(rèn)知。

1 現(xiàn)代黃河三角洲宏觀河道分布

黃河三角洲是典型的現(xiàn)代河控三角洲[3],其三角洲平原極為發(fā)育,主要由陸上主河道、主河道支流和分流水道組成;三角洲前緣延伸范圍小,但包絡(luò)著三角洲平原。分流水道主要指發(fā)育自主河道或支流,漫流遠(yuǎn)、寬度小且數(shù)量多,貫穿三角洲平原和前緣的水道。與扇三角洲和辮狀河三角洲辮狀水道相比,河控三角洲分流水道分布稀疏,數(shù)量少,水道間較為發(fā)育。

現(xiàn)今的黃河三角洲平原上,黃河仍具有較強(qiáng)的水動(dòng)力和物源供給,三角洲繼續(xù)向前推進(jìn),其外平原缺乏植被和沼澤,水系較內(nèi)平原發(fā)育。無(wú)論是黃河和其支流,都廣泛發(fā)育著向兩側(cè)漫溢的分流水道,其平均寬度在30～50 m,穿越泛濫平原,連接著主河道和三角洲前緣河口壩。另外,分流水道和主水道的夾角一般為85°～90°,而水道與水道間則呈銳角相交,通常夾角為30°～40°。

2 河控三角洲平原水道分流樣式和形成條件

通過(guò)定量化[4]觀察現(xiàn)代黃河三角洲的衛(wèi)星圖像,其三角洲平原分流樣式主要分為分叉型、匯聚型和獨(dú)立型(圖1)。

2.1 分叉型

分叉型水道是指主水道支流或分流水道在漫流過(guò)程中再次分流,形成正樹(shù)枝狀水系。這種水系雖然規(guī)模小,能量弱,水道寬度為30～40 m。但進(jìn)入前緣斜坡的水道數(shù)量多,與三角洲前緣接觸面積大,更好地疏通平原與前緣砂體。分叉型水道的成因與主河道支流相似,都是由于洪水期水動(dòng)力條件強(qiáng),外加地勢(shì)向兩側(cè)降低,水流溢出河道形成的,所以這類水道一般發(fā)育于河岸水勢(shì)較強(qiáng)的一側(cè)。值得一提的是,不是所有的分叉型水道都能進(jìn)入三角洲前緣,有一部分終止于陸上(圖1a)。

2.2 獨(dú)立型

獨(dú)立型水道一般具有平行排列,向前緣交匯的特征,是主水道漫流的產(chǎn)物,水道寬度為20～40 m。相鄰的獨(dú)立型水道具有相同的水動(dòng)力條件和水道規(guī)模,進(jìn)入前緣的水道較多,且接觸面積大。剛漫流出主河道時(shí)地勢(shì)均勻降低,水道保持平直;一旦接近前緣斜坡水道便發(fā)生扭曲涌入前緣。這類水道一般形成于低—中等能量河岸一側(cè),輸砂能力和連通能力較強(qiáng)(圖1b)。

2.3 匯聚型

匯聚型水道是指主水道形成的若干條細(xì)漫流在流動(dòng)過(guò)程中逐漸匯聚而成的大型水道,呈現(xiàn)反樹(shù)枝狀。匯聚前水道寬度為10～20 m,匯聚后寬度可達(dá)50～70 m,而且由于匯聚后水動(dòng)力明顯增強(qiáng),水道的匯聚點(diǎn)受地勢(shì)向中心變化最快的方向控制。雖然由于匯聚,進(jìn)入前緣的水道數(shù)量減少,但水道很寬,輸砂能力強(qiáng),且?guī)缀跛械乃雷罱K都能進(jìn)入前緣,接觸面積大,連通能力強(qiáng)。這類水道一般形成于低能量河岸一側(cè)(圖1c)。

圖1 河控三角洲平原水道分布樣式和衛(wèi)星圖像

根據(jù)衛(wèi)星圖像和樣式分類,總結(jié)出河控三角洲平原水道分流規(guī)律和模式(圖2)。但是黃河三角洲只是所有河控三角洲中最典型的一個(gè),雖然具有代表性,但該模式是否具有普遍性仍需要進(jìn)一步研究。另外,模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)水道分流的模擬也是研究水道在特定情況下的分流樣式的有效方法[5]。

圖2 河控三角洲平原水道分流規(guī)律

3 結(jié) 論

(1)河控三角洲平原發(fā)育的分流水道橫跨泛濫平原,溝通著主水道和前緣河口壩,可能成為油氣運(yùn)移和注水開(kāi)發(fā)的良好通道。但是每一種分流樣式的水道連通能力不同,以匯聚型最好,獨(dú)立型次之,分叉型最差。

(2)河控三角洲平原水道分流樣式主要分為分叉型、匯聚型和獨(dú)立型。不同的樣式均具備特定的地貌條件和沉積背景。通過(guò)地震資料恢復(fù)的古地貌可以為地質(zhì)工作者提供水道分流樣式的信息,從而結(jié)合密井網(wǎng)進(jìn)一步預(yù)測(cè)古水系的展布。

[1] 帥菲,肖根如,揭志強(qiáng).GoogleEarth在地學(xué)研究中的應(yīng)用[J].華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011(1):89-93.

[2] 董宇,路秀琴.分流水道類型特征及意義[J].沉積學(xué)報(bào),1996 (3):164-170.

[3] 林承焰,姜在興,董春梅,等.黃河三角洲沉積環(huán)境和沉積模式[J].石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1993(3):5-11.

[4] 段冬平,侯加根,劉鈺銘,等.河控三角洲前緣沉積體系定量研究——以鄱陽(yáng)湖三角洲為例[J].沉積學(xué)報(bào),2014(2): 270-277.

[5] 王楊君,尹太舉,鄧智浩,等.水動(dòng)力數(shù)值模擬的河控三角洲分支河道演化研究[J].地質(zhì)科技情報(bào),2016(1):44-52.

[責(zé)任編輯]董大偉

P572.31

A

1673-5935(2016)04-0014-02

10.3969/j.issn.1673-5935.2016.04.004

2016-10-20

馮天舒(1995—),男,山東臨沂人,西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)生,主要從事地質(zhì)學(xué)研究。