地面流水的地质作用 (1)讲解

地面流水的地质作用

地面流水可分为片流、洪流、河流三种类型。天然降水在地面形成径流时，成为分散细流，称为片流，片流在坡下汇集于沟谷中形成急速流动的水流，称为洪流。片流和洪流都是暂时性流水；沿沟谷流动的经常性流水或常年流水，称为河流。

一、暂时性流水的地质作用

（一）片流的地质作用及坡积物

1.片流的侵蚀作用

片流的侵蚀称作片状侵蚀。片状侵蚀与降雨强度、坡形、坡度、坡向等因素有关。降雨强度大则侵蚀作用加强；凸形坡一般较直形坡、凹形坡易受侵蚀；当坡度由0º增加到40º时，侵蚀强度随着增加；当坡度由40º增加到90º时，侵蚀强度就逐渐减小；迎水坡的侵蚀强度一般较大，背水坡则小。此外坡面组成的物质疏松、植被差，也会使侵蚀加强。

2.片流的堆积作用及坡积物Qdl（1）坡积层可分为山地坡积层和山麓坡积层两个亚组，其厚度变化较大，一般是中下部较厚，向山坡上部逐渐变薄甚至尖灭。（2）由于搬运距离较短，分选程度差，层理不明显，砂砾的磨圆度不高。（3）坡积层多由碎石和粘性土组成，其成分与下伏的基岩无直接联系。山地坡积层一般以粉质粘土夹碎石为主，山麓平原坡积层则以粉质粘土为主，夹少量的碎石。干旱、半干旱地区的山麓平原坡积层，成分以粉土—粉质粘土为主，为次生黄土，常具有黄土的某些特征。（4）坡积层与下伏基岩面是倾斜的，容易沿此面产生滑坡坡积物

（二）洪流的地质作用及洪积物1.洪流的侵蚀作用冲刷作用形成的沟底狭窄、两岸陡峭的沟谷叫冲沟。可在冲沟沟壁上形成支沟。冲沟的形成与降雨强度、地形和岩性有关。一般在大于30º的坡地上多呈平行排列；在小于30º的坡地上，由于冲沟之间相互兼并而呈树枝状排列；在基岩裸露地区，常沿不同的构造线，如断层带、褶皱轴部和裂隙面发育。因此冲沟的延伸方向、排列形式和密度，往往与地质构造和岩性特征密切相关。冲沟冲沟黄土高原2.洪流的堆积作用及洪积物当山洪夹带大量的泥砂石块流出沟口时，搬运能力急剧减小，所携带的石块、砂砾等粗大碎屑先在沟口堆积下来，堆积在沟口外围一带称为洪积物

。Qpl在沟口一带就形成了扇形展布的堆积体，在地貌上称为洪积扇，洪积扇相互连接起来，形成规模更大的洪积裙或洪积平原。洪积裙洪积物是第四纪另一种松散堆积物Qpl，有以下特征：（1）组成物质分选不良，粗细混杂，碎屑物质多带棱角，磨圆度不佳。（2）由于洪流的间歇性，洪积物有不规则的交错层理、透镜体、夹层和尖灭层。（3）山前洪积层由于周期性的干燥作用，常含有可溶性岩类，在土粒间形成软弱结晶联结，但遇水后结晶联结马上破坏。冲沟粗碎屑沉积区（I区），颗粒粒径较大，以漂卵石为主，孔隙大，地下水埋藏深，细碎屑分布区（Ⅲ区），颗粒粒径较细，主要以粉砂和粘性土为主；过渡区（Ⅱ区），由于经常有地下水出露，水文地质条件不良二、河流的地质作用河流是改造地表的主要地质营力之一。由河流作用所形成的谷地称为河谷。河谷的形态要素包括谷坡和谷底两大部分图3-1

河谷的组成

1—河床；

2—河漫滩；

3—谷坡；

4—阶地；

5—平水位；

6—洪水位3.2.1河流的侵蚀作用1、下蚀作用河流的下蚀作用是指河水冲刷河底、加深河床的下切作用。其侵蚀强度决定于河水具有的能量大小和河底的地质条件。

侵蚀基准面、溯源侵蚀、河流袭夺现象黄河支流渭河，原本是黄河干流，因上游被袭夺，水量减少，导致渭河河谷相对黄河河道极其宽大。长江上游金沙江的虎跳峡，江面宽度最窄处仅50m，谷深达3000m；长江三峡，谷深达1500m。滇西北的金沙江河谷，平均每千年下蚀60cm；美国的科罗拉多河谷，平均每千年下蚀40cm。北美尼亚加拉瀑布位于石灰岩与页岩交界处，随着河流下蚀作用的发展，瀑布逐渐后退，每年溯源侵蚀2m左右泾河和渭河是黄河的两条支流，泾河的水很清澈，而渭河的水却很浑浊，后来衍生出了一个成语叫“泾渭分明”，就是说的这个现象分析黄果树瀑布成因黄果树大瀑布位于贵州省安顺市的镇宁布依族苗族自治县境内的白水河上游,瀑布高度为77.8米，其中主瀑高67米；瀑布宽101米，其中主瀑顶宽83.3米。尼亚加拉瀑布尼亚加拉瀑布由3部分组成，从大到小依次为：马蹄型瀑布（加拿大）、美利坚瀑布（美国）、新娘面纱瀑布（美国）2、侧向侵蚀作用河流的侧向侵蚀作用是指河流冲刷两岸，加宽河床的作用。主要发生在河流的中下游地区。侧向侵蚀作用结果是使河谷愈来愈宽，河床愈来愈弯曲，形成河曲。截弯取直现象，被废弃的弯曲河道便形成牛轭湖。重庆至广元直线距离200km，嘉陵江河道延长3倍。横向环流侧蚀作用使河谷不断加宽

图3河曲发展形成牛轭湖

河曲发展

形成牛轭湖牛轭湖荆江段蛇曲在湖北枝城至湖南城陵矶之间的下荆江是典型的婉蜒性河道，全长240公里的堤岸其实只有80公里的直线距离，江水在这里绕了16个大弯，出现了誉满华夏的“九曲回肠”景观，“九曲荆江”也因此而得名长江荆江石首江段从清咸丰十年（公元1860年）至上个世纪20世纪末的140年间，曾发生了街河子、月亮湖、古长堤、大公湖、西湖（今人民大垸农场境内）、碾子湾、中洲子、沙滩子、向家洲等多处裁弯取直事件二、河流的搬运作用河流将其携带的物质向下游方向搬运的过程，称为河流的搬运作用。河水搬运物质能力的大小，主要取决于河水的流量和流速。

1、推运2、悬运3、溶运流水的搬运能力与流速的六次方成正比，即流速增加一倍，搬运力就增加64倍。据估计，地球上每年搬入海洋的泥砂量在200亿吨以上，黄河每年输入渤海的泥砂有18.8亿吨，占世界河流总输砂量的1/11，是世界上含砂量最高的河流。长江2000年输沙量是3.39亿吨,2007年仅为1.38亿吨.总体上看,近年来长江干流输沙量呈递减趋势.黄河济南段黄河银川段三、河流的沉积作用

河流在河床坡降平缓地带及河口附近，河水的流速变缓，水流所搬运的物质在重力作用下，逐渐沉积下来，这种沉积过程称河流的沉积作用。所沉积的物质称冲积物（层）,Qal。

（1）河床冲积物：

在洪水期，大而重的碎屑物质被搬运，在平水期又沉积下来，所以河床沉积作用是动态变化的。上游为卵石、砾石为主，中游为砾砂、粗砂、中砂，下游细砂、粉砂为主

（2）河漫滩冲积物：下层颗粒较粗的河床相冲积物，卵石、砾石上层是较细的由较细的粉砂、粘土、淤泥，这种在垂直剖面上上细下粗的结构，称为河漫滩的二元结构。（3）牛轭湖冲积物在牛轭湖范围内形成的沉积物，主要为静水环境沉积，一般多由富含有机质的淤泥、泥炭组成。天然含水率大，抗剪强度低，为不良地基。（4）三角洲冲积物河口是河流沉积的主要场所。三角洲冲积物面积广，厚度大，能达几百至几千米。如我国的长江、黄河、珠江都形成了广阔的三角洲平原。三角洲冲积物的颗粒较细，以粉砂、淤泥为主，含水量大，有机质含量大，压缩性高，承载力低，作为建筑物地基应进行地基处理。河流冲积物特征1）分选性较好。2）磨圆度较好。3）层理较清晰。（四）河流阶地

河谷两岸由流水作用所形成的狭长而平坦的阶梯平台，称河流阶地。它是河流侵蚀、沉积和地壳升降等作用的共同产物。当地壳处于相对稳定的时期，河流的侧向侵蚀和沉积作用显著，塑造了宽阔的河床和河漫滩。然后地壳上升，河流垂直侵蚀作用加强，使河床下切，将原先的河漫滩抬高，形成阶地。若上述作用反复交替进行，则老的河漫滩位置不断抬高，新的阶地和河漫滩相继形成。多次地壳运动将出现多级阶地。

1、堆积阶地上迭阶地每一次地壳运动规模在逐渐减小，河流下蚀均未到达基岩。内迭阶地每次下蚀深度与前次相同，将后期阶地套置在先成阶地内。