平顶山学院自然地理学课件05地貌-5黄土地貌

《自然地理学》第五章地貌第五节黄土地貌主讲教师：王磊平顶山学院环境与地理科学系回顾与思考：第五节黄土地貌(LoessLandforms)

平顶山学院环境与地理科学系王磊学习指导：黄土的概念与特性黄土的概念黄土的特性黄土的分布与成因黄土的空间分布黄土的成因黄土高原的形成黄土地貌沟谷地貌沟间地地貌潜蚀地貌黄土高原流水切割黄土高原水土流失的治理一、黄土的概念与特性

（一）黄土（loess)的概念黄土是一种灰黄色、均质的、疏松多孔的、富含碳酸钙的粉沙质沉积物，是具有特殊的理化性质的第四纪土状堆积物，（二）黄土的特性

质地均一，以粉沙（0.05～0.005毫米）为主，其含量可达60％以上；大于0.1毫米的细沙极少，小于0.005毫米的粘粒含量，一般在10％～25％之间。2.成分复杂，富含碳酸钙

矿物成分：包括碎屑矿物（石英、长石为主，还有钙结核、角闪石、云母）和粘土矿物（主要是伊利石、蒙脱石、高岭石、褐铁矿等）。化学成分：富含CaCO3，还有SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O等。3.结构疏松，颗粒间孔隙较多（孔隙度一般在40～55%间），多孔性是黄土区别于别的土状堆积物的主要特征之一。

结构疏松，易遭受雨水侵蚀4.无沉积层理，但是垂直节理发育5.易湿陷，遇水侵湿后会发生可溶性盐类（主要是CaCO3）的溶解和部分粘土及其他细颗粒物质的流失，这种作用也称黄土的潜蚀作用。与黄土相关的一些概念：1.黄土状土：在自然界中的一种和黄土性质相近的黄色的粉土状堆积物，称为黄土状土或黄土状岩。黄土状土的特征：a.具有层理；b.含有砾石等；c.无明显的碳酸盐富集。2.古土壤的概念：地质时期和历史时期形成的土壤称古土壤。古土壤的特征：颜色较暗、呈棕、棕红、褐或黑色；具有显著的土壤发生层；粘土含量高；有明显的盐类淋溶与淀积。古土壤的意义：土壤是生物气候化学作用的结果。一般是在较好植被覆盖下形成，不同的植被气候条件形成不同的土壤。根据土壤的类型可恢复其形成时期的气候。二、黄土的分布与成因：从全球看，黄土主要分布于中国、中亚、欧洲中部、北美中部及南美的阿根廷。（一）黄土的空间分布我国黄土的分布我国北方是世界上黄土最发育的地区，面积有63.1万平方公里，占全国面积6.6％。其中，黄河中下游的陕西北部、甘肃中部和东部、宁夏南部以及山西西部，是我国黄土分布最集中的地区。分布面积广、厚度大、地势较高，形成著名的黄土高原，黄土高原的黄土实际覆盖面积近40万平方公里；黄土堆积的主要环境条件：紧邻荒漠、弋壁；来自荒漠的稳定风；地形为山间盆地或山麓，地势低平；半干旱、草原或森林草原植被。思考与分析：非洲北部与澳大利亚，虽然有面积广大的荒漠，粉尘物质丰富，为什么黄土只有零星分布？原因是缺乏黄土集中堆积和堆积后长期保存的地形、气候秘植被环境，所以黄土分布较零星、厚度不大。（三）黄土的成因

黄土的成因主要有风成说、水成说和风化残积说三种观点；其中风成说历史长、影响大、拥护者多。1.风成说内容

认为亚洲中部（包括中国北部）地区的黄土，是由内陆干旱荒燥、半荒燥区强大的反气旋风从中部吹向外围，把大量黄土物质吹送到生长草本灌木的草原地带，逐渐堆积形成的。分布在中纬度干旱或半干旱的大陆性气候地区的黄土，即现代的温带森林草原、草原及部分半荒漠地区。这类黄土的物源来自于温带沙漠、弋壁称为暧黄土。中欧和北美的一些地区也有黄土分布，这是在冰期时大陆冰川区的干冷反气旋，将冰碛和冰水堆积物中的一些细粒物质吹到冰川外缘地区沉积而成。这类黄土的物源来自于冰缘、寒漠区称为冷黄土。暧黄土与冷黄土2.黄土高原的形成请同学们分析我国黄土高原形成的环境条件？黄土高原形成的条件：新构造运动使我国三大地貌阶梯形成，黄土高原位于第二阶梯，期间高原外缘的太行山、秦岭以更快的速度上升，它们与青藏高原一道将黄土高原围成一个硕大的簸箕形盆地，利于粉尘集中沉降；本区紧邻荒漠区，粉尘供应充足；青藏高原的存在使本区盛行西北气流，粉尘传输的动力条件稳定；本区远离海洋，夏季风带来的降水偏少，植被以草本为主，有利于粉尘的捕获和保存。3.风成说依据

黄土分布在沙漠的边缘（如中国北部、中亚的黄土）和古大陆冰盖外围（欧洲，北美）;黄土矿物成分有高度一致性，但与所在区域下伏基岩没有多大联系；距沙漠越远，粒度成分有逐渐变细的趋势；黄土覆盖在起伏的古地面上，有随下伏地形起伏而变化的多层埋藏古土壤层；黄土中含陆生草原动、植物化石；黄土披盖在不同成因，形态起伏显著的古地貌上并保持相近似的厚度。黄土中粗粉砂含量由西北向东南递减，粘土的含量却从西北向东南递增，这种自西北向东南的有规律的排列呈叠瓦阶梯状的分布过渡，而不是平面模糊过渡。这种叠瓦阶梯状的分布过渡更像是洪水的杰作等等。黄土风成学说无法解释黄土的水成说认为，在一定的地质、地理环境下，黄土物质为各种形式的流水作用所搬运堆积（也括坡积、洪积、冲积等），形成各种水成黄土。黄土的残积说认为黄土是在干燥气候条件下，通过风化和成土作用过程使当地的多种岩石改造成黄土，而不是从外地搬运来的。（四）黄土的研究意义1.黄土作为一个地质全，可供人类生息繁衍、生产、生活，为了很好地利用这类土地资源，我们应该对它进行研究；2.黄在堆积过程中包含了当时的环境信息，记录了第四纪期间的环境变化情况，应用地貌学和第四纪地质学手段，可以解译黄土所记录的环境信息，使人类更好发了解我们的地球环境，并预测未来。古环境信息提取与测年的技术方法：方法环境指标粒度分析粒度粗细反映水、热和风力条件孢粉、化石孢粉与动物化石反映气候与植被环境磁化率磁化率的高低反映干冷与湿热变化化学成分稳定与不稳定、易溶与不易溶元素的含量反映干冷与湿热黄土古环境信息提取的一些技术方法沉积物测年的技术方法碳14测年法：碳14是天然形成的碳同位素中唯一有放射性的，碳14有规律地通过衰变而减少，据此可以判断物品的年龄。不过碳14测年法不能倒推得很远，在黄土研究中仅能用于不超过3、4万年的地层。

“热释光”和“光释光”技术：矿物埋在地下，受到周围环境中的少量放射性物质释放出的α、β、γ等射线轰击，积累辐射能，在受热或被光照时通过发光的形式释放出来。如果能知道这种辐射能积累的速度，测量矿物释放出的总能量，就能知道它产生的年代。

古地磁测年法：地质学家已经通过火山岩的研究，对地磁倒转的历史有很好的了解，建立了一个标准地磁年表，测量黄土层中古代矿物的剩余磁性，与标准地磁年表对比，也可以知道土层的年龄。古地磁测年法非常有用，可以分析有几千万年历史的东西。

三、黄土地貌的类型

（一）黄土沟谷地貌

黄土沟谷发育的阶段（a）纹沟；（b）细沟；（c）切沟；（d）冲沟1.坡面地形线；2.沟底地形线黄土区千沟万壑，地面被切割得支离破碎。根据黄土沟谷形成的部位、沟谷的发育阶段和形态特征，可将黄土沟谷分为以下几种。

（1）纹沟(rills)在黄土的坡面上，降雨时形成很薄的片状水流。由于原始坡面上的微小起伏和石块、植物根系或草丛的阻碍，水流可能发生分异，聚成许多条细小的股流，侵蚀土层，即形成细小的纹沟。这些细小的纹沟彼此穿插，相互交织在一起。纹沟的重要标志是没有沟缘线，沟底纵剖面与斜坡面纵剖面一致，经耕犁可立即消失。

（2）细沟(shallowgullies)坡面水流增大时，片流就逐渐汇集成股流，侵蚀成大致平行的细沟。细沟的宽度一般不超过0.5m，深度约0.1～0.4m，长数米到数十米。细沟的谷底纵剖面呈上凸形，下游开始出现跌水，横剖面呈宽浅的“V”字形，沟坡有明显的转折。细沟(shallowgullies)（3）切沟(gullies)细沟进一步发展，下切加深，切过耕作土层，形成切沟。切沟的宽度和深度均可达1～2m，长度可超过几十米。切沟的纵剖面坡度与斜坡坡面坡度不一致，沟床多陡坎。横剖面有明显的谷缘（4）冲沟(valley)切沟进一步下切侵蚀，形成冲沟。冲沟的规模较大，长度可达数公里或数十公里，深度达数十米至百米，常下切到早、中更新世黄土层或上新世红土层。冲沟纵剖面呈一下凹的曲线，与斜坡凸形纵剖面完全不同。黄土高原上的细沟、切沟、冲沟

（二）黄土沟间地地貌

黄土沟间地貌泛指介于沟谷之间的一种正地形。随着沟谷的发育，沟壁的后退，沟间地被蚕蚀得越来越小。根据沟间地形态差异可分黄土塬、黄土梁、黄土峁。1、黄土塬

黄土塬是黄土堆积的高原面，四周为沟谷的沟头向源侵蚀，从平面上看，黄土塬常呈花瓣状。塬的顶面部分地势极平坦，坡度不到1°，塬的边缘地带的坡度可增至5°。黄土塬如受沟谷长期切割，面积逐渐缩小，这时就可能有两条冲沟的沟头向中心伸展而很接近，沟头之间剩下一条极窄的长脊，称为“崾崄”。我国黄土高原有许多规模较大的黄土塬，如陇中盆地的白草塬，陇东盆地的董志塬，陕北盆地的洛川塬和晋西的吉县塬等。甘肃董志塬2、黄土梁

黄土墚是长条形的黄土高地。根据黄土墚的形态可分为平顶墚和斜墚两种。黄土平顶墚的顶部较平坦，宽度不一，多数为400～500m，长可达数公里。平顶墚的横剖面略呈穹形，坡度达1°～5°，沿分水线的纵向坡度只1°～3°。墚顶向下有明显的坡折，转而为坡长较短、坡度较大（一般在10°以上）的墚坡。黄土斜墚的墚顶宽度不大，横剖面呈明显的穹形，沿分水线有较大的起伏。墚顶横向与纵向的斜度，一般是3°～5°，有的增大到8°～10°，墚坡较长，坡度由15°～35°不等。黄土斜墚3、黄土峁

黄土峁是一种孤立的黄土丘，平面呈椭圆形或圆形，峁顶地形呈圆穹形。峁与峁之间为地势稍凹下的宽浅分水鞍部。若干峁连接起来形成和缓起伏的墚峁，统称为黄土丘陵。（三）黄土潜蚀地貌

地表水沿黄土中的裂隙或孔隙下渗，对黄土进行溶蚀和侵蚀，称为潜蚀。潜蚀后，黄土中形成大的孔隙和空洞，引起黄土的陷落而形成的各种地貌，称黄土潜蚀地貌。黄土潜蚀地貌有黄土碟、黄土陷穴（黄土溶斗）、黄土桥、黄土柱等。

1．黄土碟

在平缓的黄土地面上，有一种碟形凹地，深数米，直径10～20m，称为黄土碟。它是由于地表水下渗浸湿黄土后，在重力作用下黄土发生压缩或沉陷使地面陷落而成的。

2．陷穴（黄土溶斗）

黄土陷穴是黄土区地表的穴状洼地，它向下延伸可达10-20m，常发育在地表水容易汇集的沟间地或谷坡上部和墚峁的边缘地带，由于地表水下渗进行潜蚀作用使黄土陷落而成。陷穴按形态可分为竖井状陷穴和漏斗状陷穴。有些陷穴成串珠状分布，下部有通道相连，它们多分布在坡面长或坡度大的墚峁斜坡上。串珠状陷穴的穴间孔道经长期潜蚀和崩塌可不断扩大，陷穴遭到破坏，使沟床加深并伸长。按形态分漏斗状陷穴，竖井状陷穴和串珠状陷穴。竖井状陷穴漏斗状陷穴

两个或几个陷穴不断扩大，下部由地下水流串通不断扩大其间孔道，则在陷穴之间未崩塌的残留土体就形成黄土桥

。3、黄土桥

黄土柱是分布在沟边的柱状黄土体，它是由流水沿黄土垂直节理潜蚀和崩塌共同作用下形成的，是黄土陡坡经崩塌残留的黄土部分。黄土柱可高达数米。4．黄土柱

（四）黄土谷坡地貌

黄土垂直节理发育，由于质地松散，且覆盖在其它岩层上，黄土谷坡的物质在重力作用和流水作用下，发生移动，谷坡变缓，形成各种黄土谷坡地貌。黄土谷坡地貌主要有：黄土滑坡、崩塌

1、黄土崩塌(landfall)

在黄土的谷坡上，由于雨水或径流沿黄土的垂直节理下渗，水流在地下进行溶蚀作用，并把一些不溶的细小颗粒带走，使节理不断扩大，谷坡土体失去稳定而发生崩塌。2.滑坡(landslides)

由于黄土的质地均一，土层很厚，遇水后湿陷，尤其是裂隙很发育，地下水沿不同年代的黄土接触面或