第十九章第五节知识资料动力地质（二）

朽木易折，金石可镂。千里之行，始于足下。第页/共页三、流水、海洋、湖泊、风的侵蚀、搬运和沉积作用（一）流水的侵蚀、搬运和沉积作用地表流水可分为暂时性流水和常常性流水（河流）两类。1．暂时性流水的地质作用(1)洗刷作用及坡积层(Qdl)大气降水或冰雪融化后，在倾斜的坡地上，形成面（片）状水流，沿囫囵山坡坡面漫流，把笼罩在坡面上的风化破碎物质冲洗到山坡下部，这个过程称洗刷作用。片流侵蚀及搬运的物质，一部分直接或间接流入江河，一部分在缓坡或坡脚处堆积下来，形成坡积物。它们围绕坡地边缘分布，形似衣裙的花边，故称坡积裙。坡积裙的颗粒分选性及磨圆度差，普通无层理或层理不清晰，组成物质上部多为较粗的岩石碎屑，逼近坡角常为细粒粉质黏土和黏土组成，并夹有大小不等的岩块。坡积物最厚可达几十米。其组成物质结构松散，空隙率高，压缩性大，抗剪强度低，在水中易崩解。当坡积层下伏基岩倾角较陡，坡积物与基岩接触处为黏性土，而又有地下水沿基岩面渗流时，则易发生滑坡。在坡积物上修筑建造物时，应注重地基的不匀称下沉问题，应查明其厚度及物理力学性质，准确评价建造物的稳定问题。【例19-24】坡积物的结构特征具有：A．棱角分明B．磨圆很好C．磨圆普通D．分选较好解坡积物是斜坡坡面流水携带到坡脚形成的沉积物，因为搬运距离近，磨圆度较差，其物质组成棱角显然，分选性较差。答案：A(2)冲刷作用及冲积层(Qpl)地表流水逐渐向低洼沟槽中汇集，水量渐大，携带的泥沙石块也渐多，侵蚀能力加强，使沟槽向更深处下切，同时使沟槽不断变宽，这个过程称为冲刷作用。冲刷作用使地面进一步遭到破坏，形成无数冲沟。扩散暴雨或积雪骤然大量融化，都会在短时光内形成庞大的地表暂时流水，普通称为洪流。洪流流出沟口时，坡度减小，水流散开，动能很快降低，所携带的大量泥沙石块沉积下来，形成洪积层。从外貌看洪积层多呈扇形，称洪积扇。洪积扇多位于沟谷进入山前平原、山间盆地、流入河流处。洪积层常发育在干旱、半干旱地区，并常与坡积层、冲积层交互沉积在一起，形成山麓的坡积一洪积裙和山前洪积一冲积倾斜平原。【例19-25】洪积扇发育的一个须要条件是：A．物理风化为主的山区B．化学风化为主的山区C．常年湿润的山区D．常年少雨的山区解洪积扇位于山前山谷出口处，山谷坡面沟底分布的物理风化产物在强降雨形成的洪流冲出沟口后因水流失去沟壁的约束而散开，坡度和流速骤然减小，搬运物疾驰沉积下来形成的扇状堆积地形，称为洪积扇。因此物理风化的山区是形成洪积赢的一个重要条件。答案：A2．河流的侵蚀、搬运和沉积作用河流的侵蚀作用、搬运作用和沉积作用在整条河流上同时举行，互相影响。在河流的不同段落上，三种作用举行的强度并不相同，常以某一种作用为主。(1)侵蚀作用河流的侵蚀作用包括机械侵蚀和化学溶蚀两种，前者最为普遍，惟独在可溶岩地区，河流溶蚀作用才比较显然。按其方向可分为下蚀和侧蚀，下蚀也称纵向侵蚀，向河源方向侵蚀，向下切割河床，使河谷变窄、变深，破坏河底；侧蚀也称横向侵蚀，向河岸方向侵蚀，使河流变宽、变弯，破坏原有河岸。下蚀和侧蚀是同时举行的，但河流上游以下蚀为主，下游以侧蚀为主。①下蚀作用：河流的下蚀作用是指河水及其所携带的沙砾对河床岩石撞击、磨蚀或溶蚀，致使河床受侵蚀切割而逐渐破坏加深。下蚀的强弱取决于流速、流量的大小，河流含砂量的多少及组成河床的岩石的软硬。流速、流量越大，下蚀作用越强；组成河床的物质越坚硬、裂隙越少，下蚀作用越弱。图19-29河流袭夺现象图下蚀作用在河流的源头表现为河谷不断地向分水岭方向扩展延伸，使河流增长，这种现象称为向源侵蚀。当某一条河流向源侵蚀，切断另一条河流上游，使水汇人时称为河流袭夺现象。如图19-29所示。②侧蚀作用：河流侧蚀是指河水对河岸的冲刷破坏，从而使河床变弯、变宽。河流产生侧蚀的缘故，一是因为原始河床不可能彻低笔直，一处极小的变曲都将使河水主流线（最大流速各点的连线）不再平行河岸，致使变曲程度愈来愈大；二是河流中的各种障碍物，如浅滩，也能使主流线改变方向。这样在河床弯曲范围内形成横向环流。环流的表面水流流向凹岸，使凹岸不断被冲刷掏空、垮落。侵蚀下来的物质又被环流底层的水流带向凸岸或下游，在适当的地方堆积起来。横向环流作用结果使凹岸不断遭遇破坏、后退形成陡岸，而凸岸不断堆积，形成缓坡，结果使河谷越来越宽，越来越弯，形成河曲，这种凹岸侧蚀与凸岸堆积不断地向下游扩展，如图19-30所示，当河曲发展到一定程度，同侧上下游两个相邻弯曲之间的距离越来越小，洪水冲开狭窄地段，河水由新冲开的河道流动，称河流裁弯取直现象。【例19-26】河流下游的地质作用主要表现为：A．下蚀和沉积B．侧蚀和沉积C．溯源侵蚀D．裁弯取直解河流的下游河道坡度较缓，河流携带物质的能力降低，主要表现为侧蚀和沉积作用。答案：B残余的河曲两端逐渐淤塞、断流，脱离河床而形成异常形状的牛轭湖。当湖中水分逐渐蒸发，将发展成为沼泽，遗留的河床称为古河道。(2)搬运作用流水搬运的方式主要为物理搬运和化学搬运两种类型。物理搬运又可分为悬运、跃运和推运三种方式。悬运是较小的颗粒在流水中呈悬浮状态向下游搬运。悬运的物质数量最大，例如黄河每年的悬运量可达6.72亿t。跃运是颗粒在水流冲击作用下，跳跃前进。推运是颗粒在水流冲击作用下，沿河床滚动或滑动。化学搬运的距离最远，水中各种离子和胶体颗粒多被搬运到湖、海中，当条件相宜时，在湖、海中产生沉积。(3)沉积作用和冲积层（Qal）流速降低使河流携带的物质沉积下来称沉积作用，河流的沉积物称冲积层。因为河流在不同的地段流速降低的幅度不同，各处形成的沉积层就具有不同的特点。在山区，河流底坡陡、流速大，沉积作用较弱，河床中冲积层多为巨砾、卵石和粗砂。当河流由山区进入平原时，流速骤然降低，大量物质沉积下来，形成冲积扇。（二）海洋的侵蚀、搬运和沉积作用1．海洋的侵蚀作用+海水侵蚀作用的动力包括三个方面：海水运动、化学作用和生物作用。海水运动起机械剥蚀作用，主要发生在海岸地区。(1)海水运动作用海水运动有四种形式：海浪、潮汐、洋流和浊流。海浪对于滨岸的破坏作用，主要是水体的冲击和利用海水中卷动着的石块、泥沙以撞击、磨蚀等方式举行的。潮流主要作用于外滨带海区。异常是大潮，其影响深度可以超过100m，搅起海底泥沙，甚至引起海水的浑浊。，潮流速度普通约为1m/s，落潮时的底流速度还可超过这个数字。这时在水底的沙面上引起冲刷，常常蚀出许多深浅不同的沟。洋流主要发生在大洋水体表层，向深部流速逐渐降低。它对洋底峡谷或凸起的地方只能举行微弱的冲刷。浊流是一种异常的局部性海水流动，它是一股被沙泥搅和的水团在澄澈的海水中运动。暴风浪、潮流、地震及火山作用等都能引起浊流。目前普遍认为海底峡谷的成因，是浊流冲刷作用的结果。(2)化学作用海水对滨岸的溶蚀作用在碳酸盐岩石地区较为强烈。海浪的压力及生物的综合作用增强了溶蚀能力，结果在滨岸岩石上蚀出许多洞穴。(3)生物作用滨岸地区有许多生物能适应汹涌的波涛而生活，它们是一些钻孔生物，钻进石灰岩及泥质岩石中，对防波堤有很大的破坏力。因为海浪不断地削平这些孔道，生物便极力将它钻得更深，从而加速了滨岸的破坏。2．海水的搬运作用海水对物质的搬运方式可以分为机械搬运及化学搬运（溶运）两种。(1)海浪的搬运作用海浪是海水搬运作用的主要动力。由大陆进入海洋的物质，首先由波浪举行淘洗，使细粒物质处于悬浮状态。随着底流及洋流源源不断地输向浅海或深海，较粗的物质则留在浅水地带，继续往复运动，在运动中互相撞磨而变细，产生新的悬浮物。其中发生了分选作用及磨细作用。(2)潮流的搬运作用潮流动力在开阔的大洋上作用不甚显然，涌潮浪引起的涡动可使大量碎屑处于悬浮状态，退潮时的急流把它们带向海中。(3)洋流的搬运作用洋流对于海洋来说应视为最重要的运动，但在地质意义上，较之波浪、潮流等却处于次要地位。洋流固然具有远程搬运的特点，但是搬运力是十分弱小的，使深海区的沉积速度极为缓慢。(4)浊流的搬运作用浊流具有强大的搬运力，因为动力大、紊流强烈，在其搬运物中包含着砾石及岩块，可使大量沙级碎屑呈悬浮状态，搬运距离上千公里。但它在时光上和空间上都是局部发育的。其搬运量也因时因地而异。3．海水的沉积作用海洋盆地是地壳表面相对最低洼地区，陆地的风化剥蚀产物总的运动趋势是移向海洋。所以沉积作用是海水地质作用的主要方式。(1)沉积物质来源海洋沉积物主要来源于大陆，第二是火山物质、生物和宇宙物质。海岸带沉积物是复杂多样的，包括岩块、砾石、沙、泥质物、珊瑚、生物贝壳碎片等碳酸盐沉积物。其中以碎屑沉积物为主，并常夹杂着动物和植物残骸。在海岸带沉积物中还常见水平层理、斜层理和交错层理。(2)滨岸带的沉积作用滨岸带处于各处强度的波浪作用之中，是水动力最强烈的区域，潮汐作用使它反复吞没或露出海面，岩屑不断地被波浪驱使着滚来滚去。涨潮时带来的泥沙铺盖在大片海滩上，退潮时，残余的海水汇成网状细流冲刷出许多沟道，然后干涸。沉积物中常有浅海生物残壳和陆地生物活动的遗迹。海岸带持久在海水的侵蚀、搬运和沉积作用下，逐渐形成了诸如海蚀崖、海蚀柱、海蚀穴、坡切台、海岸阶地、海滩、沙堤、沙坝、沙咀等多种地貌形态。（三）湖水的地质作用湖水与海水一样，处于不断运动之中。湖水动力也有波浪、潮流、湖流和浊流等机械动力和存在于湖水中的化学动力和生物动力。在机械动力方面，因为湖泊比海洋小得多，水也浅得多，所以湖水动力比海洋小得多。1．机械侵蚀和沉积作用在湖浪冲蚀之下，湖滨上开始浮上湖蚀洞穴、湖蚀凹槽，随着湖浪冲蚀作用的继续，洞穴、凹槽扩大，湖蚀崖浮上并扩大、后退，形成波切台和波筑台。这一过程在大湖滨看得很清晰，如在鄱阳湖滨多处可见。湖浪冲蚀湖滨的产物，以及人湖河流带来的物质，被退流、岸流、湖流、浊流带至湖滨外、湖湾、湖中央等地沉积。可见湖水的各种动力对湖盆的冲蚀作用及产物的搬运作用与海洋中相同，只是规模较小。2．化学沉积作用按气候的干湿，将湖水化学沉积作用分为两种：(1)湿润气候，区湖水化学沉积作用因为湿润气候区雨量充沛，化学和生物化学风化作用强烈，不仅易溶的如K、Na、Ca、Mg等组成的盐类，可呈离子状态被水搬至湖内，就是较难溶的如Fe、Mn、Al、Si、P等组成的盐类也能形成离子或胶体溶液被搬至湖中。前者因为溶解度大，难于在本区的湖中举行沉积而会继续被搬运，以至直达海洋；后者则成为湖水化学沉积的主要物质来源。(2)干旱气候区湖水化学沉积作用干旱气候区的湖水，很少向外流泄，主要消耗在蒸发上，因此，流水和地下水带来的盐分，年复一年地留在湖中，湖水盐度逐渐增强，以致淡水湖逐渐变成咸水湖甚至盐湖。3．湖水生物沉积作用湖水生物沉积作用，主要发生在湿润气候区，湖水中，生长着极为丰盛的生物。当大量低等生物尸体和湖泥一起堆积在湖底时，在缺氧和富含H2S的环境中，有机质经过细菌分解，形成含C(4026～50%)、H2(6%～7%)、02(34%～44%)及NO(<6%)的沥青质，它凝聚在湖泥的细小颗粒间，形成各种不同色彩的胶冻状态的粘泥，称为腐泥。腐泥经干馏后可得到焦炭、煤气和石油以及有机酸和维生素等产物。（四）风的侵蚀、搬运和沉积作用风是大气运动的一种形式。它是因为地表热量分布不均，浮上气压差和空气由高压区向低压区流动而产生的。风力是干旱气候环境（年降雨量250mm以下）的主要地质营力。当风沿松散无植被地面运行时，紊动气流将地面物质吹起，并携带着前进，这种呈面状活动的挟砂气流称风沙流。风沙流中含有各种粒径的砂、粉尘和蔼溶胶，流动的砂是风蚀和风积作用的重要因素，粉砂是形成黄土的主要来源。各种气溶胶对环境产生重要的影响。1．风蚀作用风蚀作用主要靠风压力及挟带的碎屑物沿地表摧毁、磨损地面岩石、松散沉积物等。风蚀作用包括吹蚀和磨蚀两种方式。吹蚀作用（或吹扬）是指风本身在流动时，因为风的迎面冲击力和因素流及滑流产生的上举力，使地面松散碎屑物或基岩风化产物吹起，或剥离原地的作用。吹蚀作用的主要对象是干燥的粉砂级和黏土级碎屑。磨蚀作用是被风吹扬起的碎屑物质，在沿地表运动时，对地面岩石碰撞和磨蚀。实验证实：高速跃移的沙粒可推进大于其直径66倍、分量200倍的沙粒。普通来说，距地面0.5～1.5m高度范围内，（沙暴即发生在此高度内），尤其是10cm高度范围内风吹扬起的沙、砾石数量最多，磨蚀作用最强。风蚀作用使各种不同岩石、泥沙块体发生崩解和破碎，形成各种风蚀地貌，如风棱石、蜂窝石、风石洞、石磨菇、风蚀残丘、风蚀洼地、风蚀谷和风城等。2．风的搬运作用风的搬运作用表现为风沙流。风的搬运方式有悬移、跃移和蠕移三种形式。(1)悬移。为细小的沙粒悬浮于空气中被搬运。悬移的颗粒称为悬移质，其大小普通在0.25mm以下。悬移质可高达几千米。搬运距离可达2000km以上。(2)跃移。即沙粒以跳跃方式被搬运。其搬运高度很小，大多数跃移的沙粒在距地面30cm以下。(3)蠕移。是指沙粒和细砾石沿地面徐徐移动或滚动。1风的搬运强度取决于风速的大小。风速小于4m/s（起沙风速）时，风的搬运力不显著；当风速大于4m/s可搬运0.25mm以下粒径的沙粒；风速小于5m/s时，粉砂可被垂直抬升到三千多米的高空。普通来说，被风吹扬起的沙颗粒大小和风速成正比。随着风速增大，被搬运颗粒的直径也增大。十二级大风(风速大于33.5m/s)时，可搬运庞大的砾石。总的来说，风的搬运力不