河流地质作用2.ppt

河流孕育了 人类文明 第四章陆地流水的地质作用第一节 暂时性流水的地质作用第二节 河流的地质作用第三节 地下水的地质作用第四节 冰川的地质作用第五章海洋及湖泊的地质作用第六章风的地质作用第七章成岩作用与沉积岩 第二篇地表动力地质作用 二 河流的下蚀作用 河水及其所携带的碎屑物对河床底部产生破坏 使河谷加深 加长的作用称为下蚀作用 尼亚加拉大瀑布的演化 北 河流以自身的动力以及其搬运的泥沙侵蚀河床的两侧或谷坡 使河床横向迁徙或谷坡后退 河谷扩宽 谷坡下部被侵蚀 正在变宽的河漫滩 三 河流的侧蚀作用 侧蚀作用的发育过程 河曲 边滩 点沙坝 形成过程 側蚀作用的结果使河流凸岸沉积 凹岸剥蚀后退 河曲加大 1965年1月的河岸 1966年3月的河岸 三十年河东 三十年河西 牛轭湖及其形成过程 曲流 裁弯取直 被废弃的河曲两口淤塞形成形如牛轭的湖泊 裁弯取直 牛轭湖 牛轭湖及其形成过程 牛轭湖 曲流河和牛轭湖 密西西比河中下游流域地貌 从侧蚀作用看河流形态的演化规律 任一原本平直的河流 在其发育演化过程中 都会因各种原因而趋向于弯曲化地球自转的科里奥利力是使南北向河流产生侧蚀作用的永久驱动力 侧蚀作用产物是不对称的河谷形态弯曲的河道会因为自然的洪水过程或加强的下蚀作用而裁弯取直 河流因此而处于永远的曲 直变化之中 上游 顺直阶梯状河道 V字形河谷 水浅流急 冲蚀与搬运作用强烈 V 型谷 上游河道的形态 V 型谷 中游 曲流河道 不对称V形谷 主流线偏向凹岸 地质作用类型最为丰富 中游的河谷剖面 下游 主流线经常变动的自由河曲 蛇曲 宽度 深度的宽谷 沉积作用强烈 冲积平原 1 下蚀作用减弱 侧蚀作用增强 2 搬运能力减弱 沉积作用增强 3 河谷由 直 到 曲 由窄到宽 由 V 型 U 型 4 沉积物颗粒由大到小 机械搬运的方式 1 推移 水力 床底磨擦 推移质沿床底滚或滑动 2 跃移 上举力 颗粒重力 离开床底跃迁 不对称沙波痕 3 悬移 上举力 颗粒重力 颗粒呈悬浮状态 四 河流的搬运作用 1 推移 水力 床底磨擦 推移质沿床底滚动或滑动 是对粒度较大的砾石等的搬运作用粒度最大 搬运距离短 一般发生在河流上游 推运 推移质 砾石 河流运动方向 河水流向 2 跃移 上举力 颗粒重力 离开床底跃迁 不对称沙波痕 缓坡迎着水流来向 粒度较小 搬运距离较长 多发生在河流的中下游 3 悬移 上举力 颗粒重力 颗粒呈悬浮状态粒度极小 搬运距离最长 多发生在河流的下游 悬移物沉积形成暗色泥质水平层理 粒度 滚动 滑动 溶解物质 粘土和粉砂呈悬浮运动 砂跳跃移动 流向 河床底部岩石 河流的上游三种搬运方式均有 但随着河流向下游发展 悬移搬运逐渐转变为主要搬运方式 冲积物的机械分选与磨圆 分选 从粒度 比重和形态三方面进行 粒度大小 巨砾 砾石 鹅卵石 砂 粉砂 粘土 矿物比重 金 黄铁矿 铬铁矿 石英 搬运物形态 等轴粒状 条状 片状 片状漂浮可长距离搬运 随着河流向下游发展 分选不断进行 最后 将留下粒度小 密度轻 片状的矿物 冲积物的机械分选与磨圆 磨圆 碎屑物的棱角不断被磨圆的过程 随着河流向下游发展 磨圆不断进行 最后 沉积物碎屑磨圆程度越来越高 随着河流的向下游发展 沉积物的分选和磨圆不断进行 且稳定矿物逐渐存留 不稳定矿物被分解淘汰 最后将剩下泥岩或粉砂岩 这两只岩石中的成分主要有两种 第一 石英 化学性质稳定 密度轻 最终近似成球体 第二 白云母 化学性质较稳定 密度轻 片状 有利于长距离悬浮运移 机械分异 五 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 在河流的整个过程均有发生 当河流的沉积作用因水动能的减弱而发生由于冲积物的粒度有大小 比重和形态不一 河流的负载能力也不相同 所以河流在不同河段都可能发生机械沉积作用 因为河水的动能从上游到下游是逐渐减弱的 故这种机械沉积也有着对应的分选性 从上游到下游依次由巨砾直至粉砂 淤泥 一 沉积作用发生的原因 1 河流的不同部位流速发生变化l河道由狭窄突变为开阔的地段l河流弯道的凸岸l支流入主流处 河流入海 入湖处l河流的中下游坡度减小 由于流速明显降低引起沉积 2 河流流量随气候或季节变化 水动能的减弱的原因 二 河漫滩的二元结构及形成过程 砂层 泥层 平水期时 首先在河床底部堆积了粗粒的砂 砾石冲积层 并顺河底地形而向河床中部倾斜 2 边滩Pointbar 点沙坝 凸岸的堆积体 洪水期淹没 由单向环流形成 1 心滩Channelbar开阔处流速变小 产生双向环流 粗碎屑沉积在河流中部 不断淤积 河漫滩的二元结构及形成过程 边滩 心滩 汛期时 洪水漫溢到边滩之上 其携带的细粒度沉积物在边滩之上叠加沉积沉积 形成水平层理河漫滩沉积 3 河漫滩 洪水期在 凸 岸的边滩之上形成 河漫滩的二元结构及形成过程 边滩 河漫滩 剖面 剖面 可形成平原或丘陵地区 河漫滩的二元结构 下部为河床砂砾沉积 上部为河漫滩泥质粉沙质沉积 多个砂岩层和泥岩层相互交替 说明多期的河漫滩在空间上相互叠加 冲积平原 冲积平原 河床连续摆动 洪水越过河谷 形成冲积平原 主要由河流冲积物组成 洪水期淹没 枯水期露出水面 三角洲沉积层理的发育过程 三角洲沉积是河流入海时 因海水顶托 河水搬运能力终止而发育的沉积物 进一步发展则形成三角洲平原 三 河口区的沉积作用 三角洲的形成条件 1 有充足的沉积物来源 2 河口处坡度较小 易于沉积 日本东部不能形成 3 水动力较小 沉积物易于保存 三角洲的形态 1 鸟嘴状 一条河流入海者 如长江 2 鸟足状 若干条河流入海者 如密西西比河 3 扇形 许多条河流入海着 如黄河 六 河流地质作用的一般趋势 河流通过长期的侵蚀与沉积改变着它的纵剖面 向早期的下蚀作用向晚期的侧蚀作用发展 是河流衰老的过程 影响河流下蚀的因素一旦变化 河流获得新的能量 于是下蚀复苏 这种现象有以下两种原因 地壳的升降运动 陆地上升使河床抬高或者海平面下降使侵蚀基准面下降 从而使下蚀作用增强 气候变化 由于干燥转为潮湿 水流量增加 河流加速下蚀 深切河曲 回春河 河流重新下蚀速度适当 原有河弯不受破坏而继承下来 致使河曲深深刻入基岩之中 这种河曲称为深切河曲 地壳快速 持续抬升河流稳定下蚀 长江口 深切河曲 河流阶地 地壳运动与气候影响下的河流侵蚀 沉积产物 分为堆积阶地 阶坡与阶面都是冲积物基座阶地 阶坡是基岩 阶面为冲积物侵蚀阶地 阶坡和阶面都是基岩 河流阶地 阶地形成与河谷横剖面演化 高程 时间 河流阶地 河流阶地 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