尼日尔三角洲是世界上最大的退积三角洲之一(Doust and Omatsola, 1989), 东为喀麦隆火山岩地区, 西为达荷美盆地, 其内部构造受到沿洋壳的Charcot断裂带等断裂系统控制。尼日尔三角洲盆地为典型的被动大陆边缘盆地, 其演化经历了早白垩世— 晚白垩世裂谷期和古新世以来的漂移期2个阶段, 早始新世以来, 长期海退形成了现今的尼日尔三角洲(张兴, 2000; 邓荣敬等, 2008; 吕明等, 2008)。三角洲前积推进过程中, 受大陆边缘重力作用的影响(Cohen and McClay, 1996), 自北向南依次形成了拉张构造区、底辟构造区和推覆构造区(Damuth, 1994; Morley and Guerin, 1996; Zhang et al., 2016)(图1-B)。

研究区位于尼日尔三角洲区域构造转换带上, 即底辟构造区, 其北侧为拉张构造区, 受铲状断层和滚动背斜影响; 南侧为推覆构造区, 主要受控于叠瓦状逆冲断层(Morley and Guerin, 1996)(图1-B)。而该构造转换带位于陆坡和深海平原地区, 受阿格巴达组逆冲断层错断和阿卡塔组拆离面影响, 欠压实陆坡泥岩缺乏侧向支撑而形成该构造转换带。中新世重力滑动作用开始后, 大量的断层相关褶皱后翼形成背驮式微盆地。重力滑动作用使得该构造带具有复杂的构造样式, 包括断层转折褶皱、逆冲叠瓦系列褶皱等。

尼日尔三角洲盆地发育白垩系到全新世海相碎屑岩地层, 这些地层覆盖在陆壳的海相碎屑岩之上。始新世以来, 沉积物逐渐受到波浪作用的控制, 碎屑沉积物开始在尼日尔三角洲盆地沉积。尼日尔三角洲盆地古新世至现代的地层从下到上分别为阿卡塔组(Akata)、阿格巴达组(Agbada)和贝宁组(Benin)(Short and Stä uble, 1967)(图1-B)。

基底的阿卡塔组是海相地层, 贯穿整个盆地, 岩性主要为灰黑色页岩, 局部含浊流或大陆斜坡深谷沉积, 为尼日尔三角洲盆地最主要的生油层, 厚度为2000~7000 m(Doust and Omatsola, 1989)。

上覆的阿格巴达组是尼日尔三角洲中主要的油气储集单元, 开始沉积于始新世并一直沉积至今, 发育三角洲前缘、三角洲顶积层和河成三角洲沉积。岩性上表现为砂岩与泥岩、海相页岩的互层, 该层总厚度超过3500 m(Doust and Omatsola, 1989; Corredor et al., 2005)。

在海滩和沿岸地区, 贝宁组覆盖在阿格巴达组之上, 贝宁组由始新世到全新世的陆相沉积物组成, 岩性为砂岩夹薄层泥岩(或页岩), 其砂层可能为砂坝、河道和天然堤沉积, 为晚始新世到全新世陆上和浅海地区的沉积物, 厚度达2000 m(邓荣敬等, 2008)。

本次研究采用近海底高频三维地震信息作为原型, 其具有时代较新、沉积遭受后期构造破坏小的特点, 能够真实反映水道原始形态及其充填过程, 利于正确地揭示水道构型发育的控制因素及其作用机理。地震数据处理面元为12.5 m× 12.5 m, 记录长度7.5 s, 采样间隔3 ms。频谱分析表明, 原型模型所在层段优势频宽5~90 Hz, 主频近70 Hz, 分辨率较高, 地层速度若按1900 m/s计算, 可分辨厚度为6 m左右, 这足以满足单一水道层次地貌的定量构型分析。

由于小级别的构型单元分布受控于大级别构型单元, 因此, 层次划分是进行海底水道沉积构型研究的前提。针对深水体系, 不同学者提出了不同的构型界别(界面)划分方案。Mutti和Normark(1987)将现代浊积体系和古代浊积体系进行了比较, 首次建立了划分深水沉积界面的5级系统; Lamb等(2003)将加利福尼亚San Joaquin盆地Stevens地层富砂型深水沉积体系划分为6个构型级别; 赵晓明等(2010)针对西非尼日尔三角洲盆地陆坡区阿格巴达组深水沉积的特点, 建立了该区深水海底扇的6级划分方案。但无论是哪种划分方案, 海底水道沉积均可由小往大归结为单一水道、复合水道和水道体系3个层次。

文中研究对象为水道体系及其内部的复合水道层次。研究过程中, 首先提取近海底浅层高频地震数据中, 能反映浅层地貌特征的地震属性(包括均方根振幅和相干属性等), 然后利用定量地震地貌学和沉积构型分析相结合的方法, 通过井震标定, 明确水道体系的外部形态样式和内部结构样式, 并测量水道体系及其内部保存完整的复合水道的几何形态定量控制参数, 如水道体系和复合水道的宽度、深度和曲率等, 进而结合地貌形态和深泓线坡度, 研究深海水道体系沉积构型发育的关键控制因素及其作用机理。

在地震属性地层切片的约束下, 精细解释垂直物源方向的地震剖面, 并在剖面上确定复合水道的顶面位置和侧向边界, 进而通过测量两者左右交点之间的距离来确定水道体系及其内部复合水道的宽度。在地震剖面测量宽度的同时, 同步测量水道时间深度, 即水道下切最深谷底处与水道顶之间的垂直时间距离, 进而利用目的层1900 m/s的地层速度, 获取水道深度。

依据水道体系在浅层高频地震剖面上的几何外形和内部反射特征, 可将其分为限制性、半限制性和非限制性3大类。

3.1.1 限制性水道体系

限制性水道体系以发育大型下切谷为典型特征, 下切谷两侧不发育或发育不明显天然堤。限制性水道体系边界处地震同相轴明显错断, 推断为大型下切谷界面, 整体呈U型或V型; 水道体系内部以杂乱状或叠瓦状地震反射结构为主, 振幅中— 强, 见弱振幅充填, 同相轴连续性差— 中等(图2), 推断体系内部发育多期砂质和(或)泥质复合水道。

图2

Fig.2

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	图2 尼日尔三角洲盆地陆坡区限制性下切式(A)和包络式(B)水道体系典型地震响应特征及发育模式Fig.2 Seismic responses and development pattern of the confined aggradational channel complex (A)and laterally-migrated channel complex(B) in the Niger Delta Basin slope

根据大型下切谷(峡谷)内部复合水道的发育样式, 该类沉积体可进一步细分为限制性下切式水道体系(图2-A)和限制性包络式水道体系(图2-B)。前者下切谷内部存在大量块状搬运物、滑塌物和过路沉积, 局部发育下切式复合水道; 后者下切谷内部以发育包络式复合水道为主, 局部发育滑塌物、过路及披覆沉积。

3.1.2 半限制性水道体系

半限制性水道体系也发育下切谷, 与限制性水道体系不同的是, 其下切谷两侧发育大型天然堤。半限制性水道体系边界处地震同相轴明显错断, 为大型下切谷界面, 整体呈U型或V型(图3); 水道体系两侧发育楔状体, 弱振幅弱连续反射, 为大型天然堤沉积, 规模约占整个水道体系的 2/3; 大型下切谷和天然堤组合在一起, 使得该类水道体系几何形状呈“ 海鸥型” ; 水道体系内部以杂乱状和叠瓦状地震反射结构为主, 振幅中— 强, 见弱振幅充填, 同相轴连续性差— 中等, 推断体系内部发育多期砂质和(或)泥质复合水道。

图3

Fig.3

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	图3 尼日尔三角洲盆地陆坡区半限制性下切式(A)和包络式(B)水道体系典型地震响应特征及发育样式Fig.3 Seismic response and development patterns of the semi-confined the aggradational channel complex (A) and laterally-migrated channel complex (B) in the Niger Delta Basin slope

同样, 根据大型下切谷(峡谷)内部复合水道的发育样式, 该类沉积体可细分为半限制性下切式水道体系(图3-A)和半限制性包络式水道体系(图3-B)。前者在地震剖面上不仅存在大型下切谷, 而且内部有多期小型下切谷, 表明发育下切式复合水道, 同时可见杂乱反射, 推断为滑塌物沉积; 后者复合水道类型主要为包络式, 剖面上见典型的叠瓦状地震响应特征, 其间为弱— 强振幅连续地震反射结构, 推断为披覆、过路等细粒沉积。

3.1.3 非限制性水道体系

非限制性水道体系最大特点在于侵蚀作用比较弱而垂向加积作用比较强, 导致天然堤发育, 使得该类水道体系在地震剖面上往往呈“ 丘型” (图4); 丘状体的两翼主要为弱振幅弱连续地震反射, 局部夹有短波状强振幅反射, 说明水道沉积体两侧天然堤发育, 并见决口扇沉积; 丘状体的中部发育U型或V型水道, 它们之间存在侧向及垂向迁移, 其内部为弱、强振幅充填, 推断为砂质和泥质充填水道并存。

图4

Fig.4

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	图4 尼日尔三角洲盆地陆坡区非限制性下切式(A)和包络式(B)水道体系典型地震响应特征及发育样式Fig.4 Seismic responses and development patterns of the unconfined channel the aggradational channel complex (A) and laterally-migrated channel complex(B) in the Niger Delta Basin slope

按照复合水道的发育类型, 同样非限制性复合水道细可分为下切式(图4-A)和包络式(图4-B)两种。前者主要由下切式复合水道侧向及垂向迁移形成, 后者主要由单一水道侧向及垂向迁移形成。复合水道两侧发育小型天然堤(水道天然堤), 依据距离水道的远近可将其分为近岸水道天然堤和远岸水道天然堤2种。

由外部形态样式研究可知, 水道体系内部存在多期复合水道, 它们在空间上存在着多种叠置样式(内部结构样式), 这可概括为垂向叠置和侧向叠置2种样式。

3.2.1 垂向叠置样式

垂向叠置样式是指不同期的复合水道在纵向上的接触方式, 反映的是层间砂体的接触关系。复合水道垂向叠置样式可细分为孤立式、叠加式和切叠式3种类型(图5)。

图5

Fig.5

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	图5 尼日尔三角洲盆地陆坡区复合水道垂向叠置模式的3种类型(据赵晓明等, 2012a) A— 孤立式; B— 叠加式; C— 切叠式Fig.5 Three types of vertical aggradation of channel complexes in the Niger Delta Basin slope (Zhao et al., 2012a)

孤立式叠置的2期复合水道在垂向尚未接触, 其间为细粒沉积, 地震剖面上表现为弱振幅充填, 测井曲线存在明显回返, 表现为高伽马、低电阻特征, 可作为流体纵向流动的遮挡层(图5-A)。

叠加式叠置的2期复合水道在垂向上已接触, 但无明显下切, 地震剖面上复合水道间可见连续稳定同相轴反射, 测井曲线上有回返, 为早期复合水道顶部细粒沉积或末期水道底部滞留沉积, 属于储集层物性差的夹层(图5-B)。

切叠式的2期复合水道在垂向上存在明显下切, 地震剖面上复合水道间纵向上呈明显的叠瓦状结构, 表明先期复合水道的上部被后期水道严重下切侵蚀, 仅仅保留了下部的不完整旋回, 测井曲线上有轻微回返, 为后期复合水道的底部滞留沉积, 该样式叠置关系可形成厚层复合砂体(图5-C)。

3.2.2 侧向叠置样式

侧向叠置样式表现为同层不同位复合水道在横向上的接触方式, 反映的是层内砂体侧向接触关系。复合水道存在叠合式和分离式2种侧向叠置样式(图6)。

图6

Fig.6

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	图6 尼日尔三角洲坡区复合水道侧向叠置样式的2种类型 A— 复合水道平面分布特征; B— 叠合式侧向叠置样式; C— 分离式侧向叠置样式Fig.6 Two types of lateral accretion of channel complexes in the Niger Delta Basin slope

叠合式复合水道平面上呈叠合状(图6-B), 同层不同位的2条复合水道剖面上呈侧向切叠关系, 即: 早期水道复合体(Ⅰ )的一侧大部分被后期复合水道(Ⅱ )强烈下切侵蚀, 其顶面可存在一定的高程差异, 但相差不大; 受重力作用和重力流动力学机理的影响, 水道内壁可能存在储集层质量差或非渗透性的滞留沉积和滑塌物, 这会减弱流体在不同复合水道间的侧向流动能力, 造成井间可能表现为弱或中等程度连通。

分离式的2条复合水道剖面上则呈互不接触(完全分离)关系(图6-C), 其间见弱— 中振幅反射, 为水道体系内部的溢岸天然堤、深海披覆泥等细粒沉积物, 造成两复合水道砂体间的互不连通。

文中优选的水道体系是一条自北向南流动的浊积体系(图7), 其平面上形态复杂多变; 相干体属性地层切片(图7-A)表明, 水道体系有的部位呈顺直状, 有的则为蛇曲状, 个别地段出现截弯取直现象。

图7

Fig.7

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	图7 尼日尔三角洲盆地陆坡区样本水道的相干属性和均方根属性图以及相关地震剖面Fig.7 Variance and RMS amplitude extractions and corresponding seismic sections of the target channel system in the Niger Delta Basin slope

水道体系内部包含3期相互切叠的复合水道。如图7-B所示的均方根振幅属性地层切片, 水道体系为中等、强振幅充填, 中等振幅呈条带状分布, 而强振幅呈梭状断续分布, 显然呈现出早期砂质复合水道被后期砂泥混杂质复合水道侵蚀切割的地震响应特征。水道体系两侧弱振幅充填, 推断为天然堤、披覆等泥质细粒沉积, 水道中部弯曲段见扇形中— 强振幅沉积体, 推断为决口扇(图7-B)。

从剖面叠置样式分析, 研究样本发育限制性和半限制性2种水道体系类型。如图7-C所示, 水道体系自北往南均发育明显大型下切谷, 只是顺物源方向不同位置处, 有的水道段下切谷两侧发育楔状体(图7-C, 剖面a-a'和c-c'), 有的下切谷两侧则为弱— 强振幅连续反射(推断为深海披覆细粒沉积)(图7-C, 剖面b-b'和d-d'), 前者为半限制性水道体系, 而后者为限制性水道体系。

利用地震属性平面和剖面互动的方法, 以约600 m的间距(图8-A), 测量了样本水道体系及其内部复合水道Ⅲ 的宽度、深度等数据(图8-B), 共获取了2组共130个数据点。结果表明, 样本水道体系的宽度为428.6~1968.0 m, 深度为80.9~152.0 m, 宽深比为3.96~18.15; 样本水道体系内部的复合水道Ⅲ 宽度为260~1000 m, 深度为50~142 m, 宽深比为3.18~9.31。

图8

Fig.8

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	图8 尼日尔三角洲盆地陆坡区样本水道体系及其内部水道复合体测量示意图Fig.8 Target channel system and its corresponding measuring methods of internal channel complexes in the Niger Delta Basin slope

4.2.1 水道体系样本的分段

水道体系地形坡度的测量分析结果表明, 如图9所示顺物源方向, 水道体系样本可划分为A、B、C和D共4个坡度段(测量单元), 其坡度值分别为0.89° 、1.12° 、0.63° 和1.65° 。相比较复合水道坡度测量结果(对应段坡度分别为0.72° 、1.05° 、0.54° 和1.31° ), 尽管两者在测量单元分界点的平面位置相近, 但同一测量单元水道体系的地形坡度明显大于复合水道。其根本原因在于, 水道体系样本形成于早期的峡谷发育阶段, 受泥岩底辟、伴生断层等构造作用的影响, 会形成大小不一、高低起伏的小型隆起和凹陷, 这便使得古地形变化大; 到了水道体系样本发育的中后期, 由于受前期复合水道的填平补齐作用, 古地形的高低起伏程度大大减弱, 从而造成同一测量单元样本复合水道Ⅲ 的坡度相对较小。

图9

Fig.9

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	图9 尼日尔三角洲盆地陆坡区样本水道体系顺物源方向地形坡度Fig.9 Diagram showing variation of the slope gradient of target channel system along source direction in the Niger Delta Basin slope

4.2.2 宽度与深度的关系

为论证样本水道体系宽度和深度规模的内在关联, 按以上4个坡度段对宽度、深度参数进行了统计, 如图10-A蓝圈中所示, 在坡度相对缓的A段和C段, 研究样本的宽度和深度呈正相关关系; 而在坡度陡的B段和D段, 如图10-A红圈中所示, 两者呈现出负相关关系。这意味着在缓坡区水道体系的宽度越大, 相应位置的下切深度也会增大, 而当地形坡度足够大时, 这一规律会发生逆转, 即: 宽度越大, 水道体系的下切能力越弱, 形成的深度越小。

图10

Fig.10

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	图10 尼日尔三角洲盆地陆坡区样本水道体系宽度与深度关系统计图Fig.10 Statistical graph of the target channel system in the Niger Delta Basin slope showing the mathematical relations of widths and heights

4.2.3 宽度与宽深比的关系

同理, 文中也统计了样本水道体系宽度和宽深比的关系, 结果表明, 两者呈明显正相关性。如图10-B所示, 4个坡度段的宽度与宽深比均呈良好的正相关性, 且在相同宽度条件下, 坡度较陡的B段和D段宽深比相对较小, 主要分布在4~9之间, 有一半左右取样点宽深比小于6, 而坡度较缓的A段和C段宽深比相对较高, 一般都大于6。这说明同一水道体系在不同地形条件下, 陡坡区往往发育“ 窄深型” 水道, 而缓坡区易发育“ 宽浅型” 水道。

4.2.4 深度与宽深比的关系

受地形坡度变化的影响, 水道体系深度与宽深比关系较为复杂, 陡坡区深度与宽度呈负相关趋势, 而缓坡区两者呈正相关趋势。如图10-C红圈中所示, 对于坡度较陡的B段和D段, 深度增加, 宽深比有减小的趋势, 这说明陡坡区水道体系深度越大, 宽深比越小, 越呈“ 窄深型” 水道; 而在坡度较缓的A段和C段, 如图10-C蓝圈中所示, 呈现出与陡坡区相反的趋势, 即: 随着深度的增加, 宽深比有增加之势, 水道越往“ 宽浅型” 形态发展, 这一规律与下切式复合水道相似。

5.1.1 坡度对宽度、深度的影响

利用前文测量的水道体系宽度、深度数据, 分不同坡度段, 统计了研究样本宽度和深度的平均值和最大值。前者代表了同一坡度条件下水道体系宽度和深度的平均大小, 后者代表了同一坡度条件下水道体系发育的最大延伸宽度和下切深度。如图11-A所示, 水道体系的坡度与宽度呈明显负相关性, 无论是水道体系的平均宽度还是最大宽度, 均随着地形坡度的增加而减小, 这说明同一水道体系局部范围内, 陡坡区的宽度往往小于缓坡区。造成这一现象的原因与复合水道类似, 即: 在缓坡区, 沉积地貌往往呈高低起伏特征, 这容易造成重力流沉积物在流动过程中产生离心力, 从而加大了其侧向迁移能力, 形成宽度较大河型; 而在陡坡区, 尽管也可能存在高低起伏地貌, 但由于地形坡度的增加, 此时重力作用一般远大于离心力作用的影响, 从而使得沉积物局部较强的垂向下切能力, 形成深度大、宽度小的水道体系。

图11

Fig.11

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	图11 尼日尔三角洲盆地陆坡区样本水道体系宽度、深度、宽深比与坡度拟合图Fig.11 Statistical graph of the target channel system in the Niger Delta Basin slope showing the mathematical relations of slope gradients and widths, heights and ratios of the width to height of the target channel complex

水道体系的坡度与深度呈一定的正相关性。如图11-B所示, 尽管相关性不是很高, 但4个坡度段的深度随着地形坡度的增加呈现出变大的趋势, 这在坡度与平均深度的关系上更为明显。值得注意的是, 研究样本存在异常点, 即: 坡度最大的D段, 其水道体系的最大深度明显小于坡度小的A段和B段, 究其原因在于流动距离对重力流沉积物下切能力的影响; 水道体系样本纵贯研究区南北, 蜿蜒流动距离达40 km有余, 重力流沉积物在流动过程中侵蚀能量不断损失, 当其消耗能量大于由地形坡度增加而补充的能量时, 就会发生水道体系在陡坡区的下切深度小于相邻缓坡区的现象。

5.1.2 坡度对宽深比的影响

同样, 基于不同坡度段的采样点数据, 提取了水道体系宽深比的平均值和最大值, 并分析了坡度对它们的控制作用。结果表明, 随着地形坡度的增加, 水道体系不同段的宽深比平均值和最大值均相应减小(图11-C)。这意味着坡度对水道体系剖面形态具有良好的控制作用, 即: 同一水道体系局部范围内, 陡坡区易形成“ 窄深型” 水道, 而缓坡区则易形成“ 宽浅型” 水道。

5.1.3 坡度对水道体系类型的影响

坡度影响了水道体系的外部形态样式, 研究认为陡坡区容易发育限制性水道体系, 缓坡区易发育半限制性水道体系, 而在平坦区则主要发育非限制性水道体系。如图7-C所示, 水道体系样本在顺物源方向上, 外部形态样式不断发生变化; 在近物源端的A段(坡度0.89° ), 大型下切谷两侧发育天然堤, 为半限制性水道体系; 到了B段(1.12° ), 楔状天然堤消失, 水道体系类型转变为限制性; 再到C段(0.63° ), 水道体系又开始发育天然堤, 类型转化为半限制性; 而在远物源端的D段(1.65° ), 天然堤又消失, 形成限制性水道体系。这说明受地形坡度变化的影响, 水道体系类型会交替变化。

进一步分析认为, 水道体系之所以在缓坡区和陡坡区的外部形态样式存在差异, 与重力流沉积物的流动机理有关。当重力流沿着缓坡流动时, 沉积物在离心力作用下会产生单向流, 此时若能量足够大, 重力流便会在剥离作用下分离出一部分沉积物, 形成天然堤和溢岸沉积(Piper and Normark, 1983); 而当沉积物重力流进入坡度较陡的段时, 在重力作用下, 沉积物的流速不断增加, 侵蚀能力逐渐增强, 水道以下切侵蚀为主, 沉积物易发生过路现象, 不利于天然堤和溢岸沉积的发育(Kneller, 2003), 造成陡坡段多发育限制性水道体系。

本次研究通过对处于同一位置处的水道体系与复合水道Ⅲ 的宽度、深度和宽深比取样数据进行拟合(图12), 发现水道体系与复合水道的宽度、深度以及宽深比各自表现为明显的正相关性, 即随着水道体系宽度、深度和宽深比的增大, 复合水道的宽度、深度和宽深比也相应增大。

图12

Fig.12

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	图12 尼日尔三角洲盆地陆坡区样本水道体系与复合水道Ⅲ 宽度、深度和宽深比拟合图Fig.12 Statistical graph showing the mathematical relations of widths, heights and ratios of the width to height of the target channel system and channel complex Ⅲ in the Niger Delta Basin slope

深入分析认为, 首先, 这与水道体系和复合水道的坡度变化特征类似有关, 相似的坡度对水道体系和复合水道各形态学参数的控制, 使得二者的形态特征具有一定的相似性; 另外, 从深水水道体系的形成过程方面来说, 水道体系对复合水道的各参数也有一定控制作用。限制性和半限制性水道体系以发育大型下切谷为特征, 在水道体系形成早期, 较强的重力流作用侵蚀海底形成大型下切谷, 该下切谷的形成限制了复合水道横向的宽度发展和纵向的深度加大。因此, 下切谷较宽、较深的地方, 复合水道宽度、深度也相对较大; 相对的, 在下切谷较窄、较浅的地方, 复合水道宽度、深度受到限制, 也表现为窄和浅; 当然, 这也保证了水道体系和内部复合水道的宽深比具有一定的正相关性, 但是可能由于早期水道体系峡谷边界的侧向限制作用相对更为强烈, 所以导致复合水道的宽深比大多小于水道体系的宽深比。

沉积物供应、区域盆地构造和相对海平面变化被认为是影响深水沉积体系的重要控制因素(Stow, 1981; Kolla, 2007)。当沉积物到达陆架边缘或超过陆架边缘时, 沉积物输送体系和汇聚盆地结构就成为控制深水沉积体系形态和分布的主要因素(Piper and Normark, 1983; 刘峰等, 2015; Gong et al., 2016a, 2016b; 陈志鹏等, 2017)。地形坡度是水道体系构型样式演化的关键, 它控制了水道体系在局部范围内的类型及样式的差异, 其成因可为泥岩底劈构造, 也可为逆冲断裂构造或者沉积侵蚀地貌。

基于定量地震地貌学研究成果, 建立了研究区坡度控制下的水道体系形态及其构型样式的演化模式(图13), 它也包含了水道体系形态学特征参数之间的关系, 具体内涵体现在以下几方面:

图13

Fig.13

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	图13 坡度和曲率控制下水道体系沉积构型样式的演变模式Fig.13 Evolutionary model of channel system architecture under the control of sinuositie and slope gradient

1)坡度控制了水道体系的外部形态样式, 陡坡段(坡度大于1° )主要发育限制性水道体系, 缓坡段(坡度0.5° ~1° )主要发育半限制性水道体系, 平坦段(坡度小于0.5° )主要发育非限制性水道体系。

2)坡度控制了水道体系的宽度和深度, 随着地形坡度的增大, 水道体系的宽度呈减小趋势, 而深度则呈增加趋势。

3)坡度控制了水道体系宽深比, 随着地形坡度的增大, 水道体系的宽深比减小, 意味着水道向“ 窄深型” 形态发展。

4)同一坡度条件下, 水道体系的宽度与深度呈正比, 即: 宽度越大, 深度越大。

5)同一坡度条件下, 水道体系的宽度与宽深比呈明显正相关性。

6)同一坡度条件下, 水道体系的深度和宽深比呈2种截然不同的关系:在相对缓坡区, 两者呈正相关趋势, 而相对陡坡区两者呈负相关关系。