第八章　流水地貌.ppt

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1、第八章 流水地貌,流水对沿程的物质发生侵蚀、搬运和堆积，形成各种侵蚀地貌和堆积地貌，这种流水作用塑造的各种地貌统称为流水地貌 地表流水的形成：大气降水 截流 填洼 下渗 产流 超渗产流 蓄满产流,第一节 流水作用,一、地面流水的种类,片流（坡流、面流）面状无槽流水,1.暂时性流水,线状有槽流水,2.常年性流水河流,洪流,二、地面流水的动能,由于重力作用形成流水的重力势能，并不断转化为动能：,动能的大小跟流水的流量（M）、流速（V）成正比，流量流速越大，流水的动能越大，对地面的改造速度就越大，流水的地质作用也就越强。,地面流水的地质作用,现代地貌（高山峡谷、广阔平原）主要是由流水地质作用形成的，

2、地面流水是分布最广泛的地质外营力，是塑造大地面貌的雕塑家。,地面流水地质作用分为：侵蚀作用、 搬运作用、 沉积作用,破坏 建造,一 流水的能量和基本流态,基本流态：层流、紊流、涡流 雷诺系数：RpvL/ L为水力半径、 为粘滞系数、p为密度、v为平均流速。 雷诺系数小，表示粘性超过惯性，水流呈现为层流；雷诺数大，则转变为紊流流态。,二 流水的侵蚀作用,流水破坏地表和攫取地表物质的作用，叫流水的侵蚀作用。 起动流速与其粒径的平方根成正比 1 坡面侵蚀 2 沟床侵蚀 1）向下侵蚀（下切侵蚀）：使沟床或河床加深 2）向源侵蚀：又称溯源侵蚀，使沟谷长度增加 3）向旁侵蚀：使河谷展宽,三 流水的搬运作用

3、 包括碎屑物质的推移、跃移、悬移和化学溶解 四 流水的沉积作用,第二节 片流地貌及其堆积物,一、片流的特点及其影响因素 片流：又叫表流，是大气降雨或冰雪融化后，在地面上汇成的沿斜坡表面流动的网状细流。 片流分布广，水层薄，作用时间短。产生片状侵蚀，使斜坡高度均匀降低，表土流失。 侵蚀强度与降雨强度有关，受坡形、坡度、坡长、坡面物质组成和植被覆盖度的影响。,二 片流地貌及其堆积物 1 浅凹地 2 坡积物和坡积地貌 坡积物 坡积裾（坡积裙） 特征：上坡薄， 下坡厚；分选程 度较差；磨圆度 不高；略有与坡 面大致平行的层理。,第三节 沟谷流水地貌及其堆积物,一 沟谷流水作用 （一）沟谷流水的特点 暂

4、时性流水 洪积物 A 流量变化悬殊，暴涨暴落干涸无水 B 流速较大，多湍急 C 含沙量多，颗粒大小混杂，分选与磨圆程度均较差,洪流的地质作用,1.洪流的冲刷作用与冲沟,洪流坡流逐渐集中汇成几段较大的线状水流，再向下汇聚成快速奔腾的洪流。,洪流猛烈冲刷沟底、沟壁的岩石并使其遭受破坏，称为冲刷作用。,冲刷作用将坡面凹地冲刷成两壁陡峭的沟谷。多次冲刷两侧形成许多小冲沟，共同构成了冲沟系统。,当冲沟下切到地下水面时，便形成了小溪。,2.洪流的堆积作用与洪积扇,洪积物的特点：,沟口附近堆积多，厚度大，颗粒粗大，越向外堆积越少越薄，颗粒细小，具明显的分带性,堆积的地形是锥状时，称为洪积锥（冲击锥），呈扇形

5、时称为洪积扇。,磨圆度差，分选性较差，可见斜层理和交错层理。,（二）沟谷的发展 1 细沟 2 切沟 3 冲沟 4 坳沟,1、细沟：宽度0.5m以下,深0.1-0.4m,长数米到数十米 2、切沟：宽度2以下，深有时也可超过2m， 3、冲沟：长度可达数公里或数十公里，深可达数米或数十米，沟头后退， 4、坳沟：沟头后退到受水区的最高点，冲沟就发展成坳沟,二 沟谷流水形成的地貌 （一）集水盆地沟谷主干 （二）扇形地 洪积扇 冲出锥,扇顶相 扇形相 滞水相,三 泥石流及其地貌 种类：粘性泥石流 稀性泥石流 形成条件： 1）物质条件 2）水分条件 3）地形条件,第四节 河流,河流：经常流水或常年流水的河谷

6、。,河谷的组成要素：,1.谷底河谷底部平坦的部分分为河床、河漫滩。 河床谷底最低处经常有流水的部分。 河漫滩洪水期被淹没，枯水期出露的谷底部分,2.谷坡高出谷地两侧的斜坡 谷缘谷坡上部的转折处。 谷麓谷坡与谷底之间的转折处。,河流分为：河源、河口、上游、中游、下游、河系、流域、分水岭,河谷,一、河谷的发育,（一）峡谷 （二）河漫滩河谷 （三）成形河谷,河流的侵蚀作用河水在河床流动中时对谷地和谷坡的冲蚀作用称为侵蚀作用。分为底蚀作用和侧蚀作用。,一、河流的底蚀作用和峡谷,河流在垂直方向上对河底的冲刷作用，称为底蚀作用，又称为下蚀作用。,1、峡谷急流瀑布在河流上游，河底纵坡降大，水流速度快，底蚀作

7、用最为强烈。加上岩石性质构造条件的影响，常形成峡谷，急流和瀑布。,河流能不能无止境的下蚀呢？,2、侵蚀基准面河流下蚀的极限。,海平面是外流水系的共同侵蚀基准面。,局部侵蚀基准面,河流注入湖泊的湖面高度,支流注入主流的河面高度,3、河流的平衡剖面河流在其形成的初期，多急流与瀑布，河流纵剖面不平滑。由于下蚀和溯源侵蚀作用，河床上的突起被削去，凹坑被填平，急流和瀑布消失，河流纵剖面逐渐演变成为平滑的曲线，称为平衡剖面。,水坝的建立，能破坏河流在演化中建立起来的平衡状态。,4.溯源侵蚀,5.河流袭夺,河流自形成之后，河谷有向源头发展增长河谷长度的趋势，这个过程称为河流的溯源侵蚀，也称为向源侵蚀。,当两

8、条河流向同一分水岭溯源侵蚀时，有可能发生河流甲溯源侵蚀进入河流乙的河谷内，因甲河床比乙河床低，于是河流甲把河流乙的水夺走，这种现象称河流的袭夺。河流乙叫断头河，河流甲叫袭夺河。,二、河流的侧蚀作用与曲流,河流在水平方向冲蚀河岸，使岸坡不断坍塌后退，从而加宽河谷的作用，称为侧蚀作用或旁蚀作用。,在侧蚀作用下常形成曲流和牛轭湖。,1、河谷的扩宽与弯曲,2、河床的摆动与曲流的裁弯取直,侧方侵蚀作用使河谷加宽和形成河曲、蛇曲的过程,二 河床地貌,（一）河床纵剖面形态 河床：河谷中平水期被河水占据的部分 河床纵剖面：是指由河源至河口的河床底部最深点的連线。 1 侵蚀基准面：河流下蚀作用的极限面 终极基准

9、面 暂时性侵蚀基准面 河流回春现象 离堆山 2 平衡剖面 河流既不侵蚀，也不堆积，刚好达到平衡时的剖面,（二）河曲的形成 自然界的河道很少是笔直的，弯曲河道在横向上产生环流，整个河水的运动成螺旋形。 凹岸的下降水流冲刷岸脚，使凹岸被掏空崩塌侵蚀带走，凹岸后退，使凹岸更加凹进；凸岸则相反，水流速度小，底流是上升流，从凹岸侵蚀来的泥沙到凸岸下游方向沉降，使凸岸更加凸出。,当河流右弯时，离心力与地转偏向力方向相反，互相抵消一部分，对凹岸的侵蚀力减弱；流水左弯时二力方向一致，对凹岸侵蚀力增强。 凹岸的最大侵蚀点和凸岸的最大堆积点并不在它们的顶部，而是偏于前方，因此弯道的位置不断向下游迁移。,凸岸,凹岸

10、,凸岸,弯曲越发展，流速也下降，河流的旁蚀作用越弱，当洪水来临时，洪水便冲出河槽，裁弯取直。 被遗留下来的弯曲河床与原来河流隔离形成湖泊 称为牛轭湖,（三）河床的沉积 河床相冲积物：水流在河床内的沉积物。 冲积物在纵向上的粒径由粗到细。 河床相冲积物在横向上的变化受环流控制，与流速有关。 心滩 江心洲,（四）河床类型及地貌特征 1 山地河床地貌 比降大，以侵蚀为主，多壶穴、跌水和浅滩。 2 平原河床类型及地貌特征 1）直道河床 主流线位于河床中央，其两侧形成两个对称的横向环流。 2）弯曲河床 曲折系数：河道的 长度与直线距离之比。 1.5顺直河床 1.5弯曲河床,3）汊道河床 江心洲的形成和水

11、流分汊：顺直河道在洪水期形成底流幅合式对称环流，主生两岸侵蚀，河床中央泥沙堆积，形成心滩；或者是洪水期河水由狭窄河道进入宽展河道，流速减低，动能相对减少，形成心滩。另外在主支流汇合处，流速减少，堆积形成心滩。心滩进一步发展成为江心洲。 4）网道河床 指河床中汊道密布而且时分时合，有如网状的河床。,三 河漫滩,河漫滩是指在一般年份河流高水位时，河水泛滥能淹没的河床以外的谷底部分。 （二）河漫滩及其二元结构的形成 垂直方向：下粗（河床相沉积物）上细（河漫滩相沉积物） 水平方向：离河床越近越粗，越远越细,（二）河漫滩地貌 1 自然堤:当洪水泛滥时，河水溢出河床，流速骤减，携带的比较粗大的泥沙在贴近河

12、岸沉积下来，形成沿河两岸分布的滨河床沙堤。 鬃岗地形：在小湾曲河段，随着洪水期与平水期相间，能形成多条大致平行河岸的自然堤，使泛滥平原呈起伏不平的地形。 2 泛滥平地：可见二元结构，有斜层理， 3 湖沼洼地：河漫滩中最低洼的地带，两天然堤之间的低地,（一）河流阶地的构成,1.河流阶地河流下切侵蚀，使原先的河谷底部（河漫滩或河床）超出一般洪水位以上，呈阶梯状分布在河谷谷坡的地形。阶地由阶地面、阶地陡坎、阶地的前缘、后缘组成。阶地按上下层次分级，级数自下而上按顺序确定，愈向高处年代愈老。阶地物质下部为砂砾石，上部为粉砂、粘土，具二元结构。河流阶地是在相对稳定堆积和迅速下切过程中形成的。由于下切侵蚀

13、的条件不同，阶地的成因也不相同。主要成因有：气候的变化，形成气候阶地；构造运动，形成构造阶地；侵蚀基准面的变化；人类活动的影响，如水利工程建设，改变了基准面。,2.阶地的构成,阶地面微倾斜的平台面，代表相对稳定时间。 阶地崖（阶地斜坡）急倾斜坡，是河流底蚀作用强烈时期的产物，其高度反映变化的幅度。,四、河流阶地,（二）河流阶地的类型,1.侵蚀阶地是由基岩构成，一般阶地面较窄，没有或零星有冲积物，阶地崖较高。 一般形成于构造抬升的山区河谷中。如长江三峡4级以下阶地均属于此。,2.基座阶地阶地面上为冲积物，阶地崖下部可见到基岩。 说明河流下蚀的深度大于原生沉积物厚度。反映后期构造上升较大的特点。,

14、3.堆积阶地全部由冲积物构成，无基岩出露。,当多级堆积阶地存在时，又可分为：,内叠阶地新阶地套在老阶地内侧 上叠阶地新阶地冲积物重叠在老阶地冲积物上面。,（三）河流阶地的研究意义,1.有助于研究近代地壳升降运动以及河流地质作用历史。 2.为寻找冲积矿产和地下水提供基础资料。 3.为工程建筑设计、施工提供地质资料。,阶地上的冲积物中常富集有比重大且硬度高的矿物，成为有用砂矿产。如金、金刚石等。 4.埋藏阶地：原有阶地由于各种原因而被新的沉积物所掩埋。,河流的搬运作用,河流是陆地上最主要最强壮的搬运工。其搬运能力的大小取决于流量和流速，搬运的方式有：拖运、悬运与溶运三种。,（一）拖运河床中巨大的石

15、块、砾石、砂，随着河水流动，在河底部的滑动、滚动和跳跃的移动。,磨圆作用河底中被拖运的碎屑，一方面磨蚀河床底部和岸坡，另一方面互相撞击，使得其棱角被磨平的作用过程。,磨圆度越好说明搬运距离越远。,（二）悬运河流中的粉沙和黏土由于颗粒的细小悬浮在水流中，随着流水前进。,（三）溶运河流中一些溶解于水的可溶性岩石和矿物成分，呈真溶液或胶体溶液状态被水搬运。,河流的沉积作用,河流搬运的物质由于流量流速的变小，使流水动能减少，搬运能力降低，造成河流搬运携带的碎屑物质沉积下来，形成冲积物。,二、冲积物及其特点,1.具有良好的分选性（粗大的先沉积，细小的后沉积） 2.具有较好的磨圆度 3.成层性较清晰 4.

16、常具有韵律性二元结构：下部为河床沉积（砾石、砂砾）上部为河漫滩沉积（泥质和粉沙）在坡面上有规律的交替出现。 5.常具有波痕，砂丘和交错层理等构造。,一、沉积作用发生的原因,波痕( Ripple Mark) 波痕是水的波浪流过细沙表面所遣留下来的痕跡，常发育在沙丘、海滩、或河流湖泊的底部。波痕的形状和大小变化很多，一般较重要的有，水流波痕、浪成波痕与风成波痕。 交错层理(Cross-bedding) 交错层理是碎屑沉积物和沉积岩中最常见的层理类型之一，它的特点是岩层的沉积面不和主要沉积面平行，而与之成为一个倾斜角，它的底面可能是平面，也可能是槽状。交错层理造成的力学原理是水平力与重力的合成，所以

17、是倾斜的。这现象是沙粒沿著海边的波浪或沙丘前进，沿沙波的向风坡向上到达波峰后，在较陡而背向风的一侧或下坡方向向下崩落堆积所造成，它的成因目前还研究得不够，同一种形状的交错层理可能有几种成因。交错层理多发生在沙丘的背风侧、波痕的背风移动面、冲积扇和小的三角洲上，也发生在沙滩和沙洲的倾斜面上，也可以由河道的下切和填积所造成。交锗层理是一个可以用来指示地层上下面的重要沉积构造。,中上元古界重要地质现象波痕,三、沉积的主要类型,1.心滩河水从窄束段流入开阔段时，流速减小，致使较粗部分在河底中部淤积，逐渐形成心滩。,2.边滩与河漫滩,边滩是单向环流将凹岸掏蚀的物质带到凸岸沉积形成的小规模沉积体，仅在洪水

18、期被淹没。 河漫滩是边滩变宽，加高且面积扩大的产物。在丘陵和平原区，其宽度在数米到数十公里以上，并普遍发育有河流冲积物二元结构。,在大河的中下游地区，由于河床长期往复摆动河漫滩不断发展扩大并连在一起。从而形成广阔的冲积平原，如长江中下游平原。,第五节 河口地貌,一 河口区的地貌特征 河口：河流注入海洋或湖泊的地方 感潮河段：在河口区，受潮汐影响的河段 潮流界：潮流上溯（倒灌）的最远点 潮区界：潮流影响的最远点 1 近口段 潮区界至潮流界之间的河段。 2 河口段 潮流界和口门之间的河段。 3 口外滨海段 口门至水下三角洲前缘坡折处,二、河口区的水动力特征 双向水流 三、三角洲 （一）三角洲形成的

19、条件 1 沙源 S/W0.24 2 河口沿岸无强大的波浪和海流 3 口外海滨区的原始水下斜坡的坡度大小 （二）三角洲的发育过程 1 水下三角洲阶段 水下浅滩、边滩、河口沙坝 2 沙岛及汊道形成阶段 3 三角洲形成阶段,三角洲河水在海、湖口地段受到海湖水的阻滞，动能明显减弱，携带的泥沙沉积下来形成河口积淤，其形状一般是呈向大海（湖）中伸出的三角形平地，故称为三角洲。,三角洲沉积包括：,水下部分,前积层碎屑沉积具斜层理,底积层细的悬浮物质胶 体物质，具水平理层,水上部分：顶积层碎屑沉积具斜层理。,三角洲是重要的油气田分布区。,（三）三角洲的沉积结构 顶积层 前积层 底积层,（四）三角洲的类型 1

20、扇形三角洲 2 鸟爪形三角洲 3 尖头形三角洲 4 岛屿形三角洲 5 过渡类型三角洲,第六节 流水地貌,一、水系的形式和水系的发展 （一）水系的形式 1 树枝状水系 2 角状水系 3 格子状水系 4 放射状水系 5 环状水系 （二）水系的发展 1 初期阶段,2 中期阶段 3 晚期阶段,二、分水岭的迁移与河流袭夺 （一）分水岭的迁移,（二）河流袭夺 由于分水岭的降低与移动，向源侵蚀能力较强的河流，最后将切穿分水岭而夺取另一条位置较高的河流的上源，扩大其流域面积，这种现象叫河流的袭夺。 被夺河 袭夺河 断头河 不对称河 干谷 风口,分水岭的迁移导致一侧的河流夺取另一侧河流上游段的现象。在诸多河系中

21、，往往有一个主要河系，其侵蚀活跃、下切深，为其支流提供了较低的河流侵蚀基准面。这些支流有较强的侵蚀能力，它们往往切穿分水岭，夺取了分水岭另一侧位置较高的河源段。因分水岭被破坏造成的迁移称主动河流袭夺；由新构造运动等非河流因素引起的称被动河流袭夺。河流袭夺后，被夺河的上游称改向河；被夺河下游被截而无头，称断头河。袭夺的突然拐弯处称袭夺弯，此处流水有明显的落差，称为跌水。被袭夺河原来的谷地形态称风口。风口内可以找到被袭夺前的沉积物，甚至老阶地。断头河亦因断源而有大量堆积沉积物，堵塞水流后形成湖沼。,三、流水作用下区域地貌演化 幼年期 壮年期 老年期,作业： 1、简述下列概念：流水作用、流水地貌、向下侵蚀、向源侵蚀、向旁侵蚀、流水的侵蚀作用、流水的搬运作用、流水的沉积作用。 2、何谓坡积物？它有什么特征？ 3、什么叫洪积物？什么叫洪积扇？洪积扇从扇顶到扇底可分为哪三个岩相带？ 4、名词解释：河谷、河床、河漫滩、侵蚀基准面、河流回春现象、离堆山、牛轭湖、 5、简述河床的形成过程。 6、河流阶地有哪些类型？ 7、简述河口三角洲的发育过程。 8、何谓河流袭夺？河流袭夺是怎样形成的？,