冲积扇是一种盆地边缘常见的碎屑沉积类型,沉积体形态呈一个顶端指向山口并向平原伸展的锥形。在盆地沉积过程中,断层活动常见,并影响着冲积扇沉积过程与沉积构型。为进一步了解正断层构造对冲积扇沉积过程及其内部构型的控制作用,探讨发育在不同正断层背景下冲积扇沉积特征差异,利用水槽实验对正断层构造控制下的冲积扇沉积过程进行实验模拟。经实验过程观察发现,受正断层影响,冲积扇沉积过程可分为三个阶段。第一阶段:碎屑流经下盘过路后在上盘近断层处快速卸载堆积,粗颗粒在断层面上堆积成一套近三角形的砂砾坝(即分水滩),坝体沿断层面不断攀升,在此过程中,碎屑流经分水滩位置受阻后流速降低,碎屑颗粒在分水滩尖端及分水滩两侧沉积;第二阶段:断层处分水滩沉积厚度与断距大小相当,上盘扇体高度与下盘基准面相近,碎屑流沿上盘发育的大倾角扇面加速向扇缘推进,下盘沉积现象逐渐明显,水道两侧发育纵向沙坝,沙坝表面发育大面积的漫溢和串沟现象,纵向沙坝形态横向展宽;第三阶段:断层位置上、下盘所砂体连贯发育,分水滩消失,冲积扇受断层影响逐渐减小,随碎屑物质不断供给,扇体形态及沉积过程特征逐渐接近一般冲积扇。经冲积扇砂体研究发现,正断层控制下冲积扇具有三种特殊成因单元。(1)分水滩,发育于上盘断层附近,粗颗粒在断层面上快速堆积,并沿断面垂向发育,影响后来碎屑流流向及速度;(2)断面朵体,发育于上盘分水滩两翼,碎屑物质经分水滩位置受阻减速,经分水滩尖端分流后沿断面向扇缘发育,使扇体横向展宽;(3)越滩朵体,分水滩高度接近断距大小后在分水滩尾端大面积发育,主水道经下盘过路后,强水流流经分水滩位置,侵蚀分水滩后越过分水滩向扇缘快速堆积,使扇体纵向发育。断层特征中断距、断坡的差异,主要影响上盘可容空间及上、下盘水动力特征进而影响冲积扇整体沉积过程。断距高度或断坡坡度越大,冲积扇受断层影响越明显,颗粒分异越差。同一般冲积扇相比,正断层控制下冲积扇沉积过程有以下几个特点:(1)具有标志性的“分水滩”成因单元。分水滩的存在使主水道在断层处沿断层面分流明显,水道整体摆动频率小;(2)受上盘高可容空间影响,冲积扇沉积过程以纵向伸展为主,且伸展程度远大于一般冲积扇;(3)粗颗粒在断层附近较为集中,由于扇面倾角较大,碎屑流流速加快,在扇缘处也沉积有较多粗颗粒。(4)实验解剖发现,受控于正断层构造的冲积扇与一般冲积扇的内部构型存在较大差异,纵向上前者依次发育纵向沙坝、分水滩及碎屑流朵体,而后者则整体以碎屑流朵体为主;横向自物源处,前者依次以复合水道主控、分水滩叠复体主控、多期水道叠复体主控,而后者则均以碎屑流朵体主控、复合水道主控为主。