第九章-地面流水的地质作用

1、第三篇 外动力地质作用 （第五、九、十、十一、十二、十三、 十四、十五、十六章）,第一节 河流概述 第二节 河流的侵蚀作用 第三节 河流的搬运作用 第四节 河流的沉积作用 第五节 河流发育同地质构造的关系,第九章 河流的地质作用,第一节 河流概述,一 片流、洪流和河流 1、片流 大气降水沿地表自然斜坡均匀流动,无固定流向的地表流水。 片流通过洗刷作用将山坡上细小的、松散的残积物搬运至山坡的凹入部位，形成坡积物；山麓地带的坡积物连成一片称为坡积裙；,第一节 河流概述,一 片流、洪流和河流 2、洪流 沿地表斜坡上的沟槽定向流动的水体。 冲沟（沟槽），指暂时性流水冲刷地表所形成的切割深、规模大的沟谷

2、。 沟谷中的洪水能量大（雨季）携带大量冲刷碎屑在沟口（山脚处）堆积形成洪积扇,冲 沟 与 洪 积 扇,3、河流 河流的形成：大型切割较深的冲沟，当有充足的 补给水源即成为永久性水流，即河流。 河流是指地表上具经常性流水的线形凹地。 河谷是容纳流动河水的长条形洼地。 河流形成过程:片流洪流大河；,V 形 河 谷,二河流的动能： 动能E=（1/2）QV2（Q流量，V流速） 1.影响流速三因素：坡度、河床宽度、河床粗糙度。 2.影响流量三因素：W(Width)、d(depth)、V (Velocity)。,二河流的动能：,3.同一条河流, 上游、下游的动能 比较,上游坡度大，动能大;下游虽水量大,但

3、流速小,动能可能反而小。,第二节 河流的侵蚀作用 Erosion 河流的侵蚀方式有哪些？,侵蚀作用三方式： 冲蚀流水以本身的动能将河床的泥、砂、砾冲走。 磨蚀流水中携带的砂、砾对河床岩石的磨损。同时砂砾本身被磨损。 溶蚀流水溶解的酸、碱、盐，成为溶剂，溶解河床的岩石。,二. 河流侵蚀的方向有哪些？ 侵蚀作用三方向: 下蚀 旁蚀 溯源侵蚀,下蚀作用,河水及其携带的碎屑物冲刷河床底部岩石，使河床降低，加深河谷的作用称为下蚀作用。,河流上游及山区河流，坡度大，流速快，下蚀能力强，常形成“V”形谷。,下蚀作用的极限侵蚀基准面,河流侵蚀基准面：河流下切（下蚀）达一定深度后，接近某一水面时，下蚀作用即停止

4、，这种水平面称为河流侵蚀基准面。例如，河流入海，则海平面为该河流的侵蚀基准面，支流入主河流，则主河面是支流的侵蚀基准面。,河流的纵剖面: 从源头到河口,河流剖面呈线状;其曲线总体下凹,起伏受岩性构造控制。 长江的重庆-武汉-南京-南通段， 武汉以上为侵蚀区,以下为沉积区。,急流 ：河床突然变窄变陡的地方。 瀑布：发生在断崖、悬谷、岩层软硬相间处的急降水 流。瀑布的后退,是由于水位差大、动能大,使下部岩 石掏空,上部岩石崩塌。 实例：纽约州西Niagara瀑布,宽900米,落差48米；它 在3万年中后退了10.4公里,每年0.3米;黄河壶口每年 后退5cm。,旁蚀（侧蚀）: 河流对河床二侧及谷坡

5、的侵蚀， 其结果是使河床和谷底加宽，河道迁移。,河曲：侧蚀作用使河流产生连续的弯曲叫河曲。,河流侧蚀作用结果,河流在平坦宽阔的冲积平原上流动时，侧蚀作用强烈，使弯道自由发展，曲率加大，河床在平原上蜿蜒回环，称为自由河曲。弯曲很多时称为蛇曲。,在自由河曲的发展过程中，上下凹岸间的曲流颈逐渐被河流旁蚀而变窄，曲流颈一旦被洪水冲决，就产生自然的裁弯取直，被裁去的河湾与河流隔绝，形成牛轭湖。,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 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。,从侧蚀作用看河

6、流形态的演化规律,下蚀、侧蚀作用的关系？ 河流在运动过程中通常是下蚀、侧蚀同时进行，仅在 不同河段上表现度不同。 上游：地形起伏大，河床坡度陡，下蚀作用为主。 中、下游：地形相对平缓，侧蚀为主，自由河曲。,3 溯源侵蚀（Up stream erosion）： 朝源头加长的侵蚀。 发生在沟头处：片流在此集中，流量、流速 增加，侵蚀力加强，发生溯源侵蚀。若河口处侵 蚀面下降,也会发生溯源侵蚀。 溯蚀、下蚀总是相伴而生，下蚀必导致溯蚀。 溯源侵蚀使河流变大、变长，并且把许多支 流连成一片。 主流+支流=水系，分布区称流域(如长江流域)。,第三节 河流的搬运作用 一流水质点的两种运动方式1.层流：流体

7、流动时，质点不互相混合，流动的层与层之间不交错。在水浅、流速慢、河床平滑的河段,可成层流。2.紊流：流动层交错，质点互相混合。河流主体表现为紊流运动。,二物质的三种搬运方式 1.拖运(底运): 物质粗大者多在河床底运。当流速变小时很容易发生沉积。 2.悬运:物质较细者,则呈悬浮状态搬运。如粘土。 3.溶运:物质极细者，便呈溶液状态搬运，溶运物主要有Ca、Mg、碳酸盐等。,搬运能力：指河流所能够搬运碎屑的最大粒径。 取决于流速。 上游搬运物质的颗粒较粗，向下游越细。 搬运量：指河流能够搬运碎屑物质的最大量。 决定于流速和流量，更重要的是流量。 通常，中下游的搬运量大于上游。,搬运力搬运量，则河流

8、侵蚀；,上游,搬运力搬运量，则河流沉积。,下游,第四节 河流的沉积作用 由于河流水动力状态的改变（坡度流量、流速的减小等），使河水搬运能力降低，使搬运物质堆积下来的过程叫河流的沉积作用。 河流沉积物称为冲积物,坡积物、洪积物、冲积物三者的区别及特点？,一、冲积物的特征 冲积物主要是机械沉积的碎屑物质。 1分选性好：,同一时期或同一定地点沉积物颗粒的均匀程度。 当河流流速减少时，携带的碎屑物，按半径大小或 颗粒的比重从大到小，从重到轻，先后沉积下来。 因此在一定的地点或某一时期沉积下来的冲积物粒 度较均一，也就具有较好的分选性。,一、冲积物的特征,2 磨圆度好： 河水中碎屑物，在搬运过程中，使颗

9、粒与颗粒之间以及颗粒与河床基岩发生磨擦，使昨梭角磨圆，较好的磨圆度越向河流的下游碎屑物磨圆度越好。,由于水动力方向的经常变化，冲积物在逐层堆 积时会形成河流的交错层理。,一、冲积物的特征,3 层理清晰 流动的水中沉积的沉积物有较明显的交错层理,（一）河道沉积 1心滩 河流开阔处流速变小，水层变薄。较粗碎屑在河底中部淤积，形成小型沉积体雏形心滩过水断面缩小，水流速度增大双向环流心滩。心滩在洪水期淹没、枯水期露出水面。,二.沉积作用形成的地形,（一）河道沉积 2江心洲 心滩进一步扩大为江心洲。江心洲的特点是：洲头侵蚀、洲尾沉积、向下游迁移。一般洪水不会淹没。如移向河边，则和河漫滩会合。,二.沉积作

10、用形成的地形,3边滩:凸岸的堆积体。,3边滩:凸岸的堆积体。,3边滩:凸岸的堆积体。,二河漫滩与冲击平原边滩加宽、加高，面积加大，形成河漫滩。洪水期淹没、枯水期露出水面。 冲积平原：河床连续摆动，河漫滩连片扩大，形成冲积平原；主要由河流冲积物组成。,三角洲沉积: 河口地区的冲击平原 在河口部位，因流速降低，动能减小，形成的大规模沉积体平面上呈三角形。进一步发展则形成三角洲平原。,河口是河流最主要的沉积场所。当河流入湖泊、海洋时受湖水或海水的顶托，流速迅速减小，使河水搬运能力减弱甚至消失，大量机械搬运物质在河口沉积下来。另一方面由于湖水、海水中富含有电解质，当河流中以胶体搬运的溶运物与湖水、海水

11、相混合后，海水中的电解质破坏了胶体的稳定性，致使胶体凝聚，而沉积在河口。 在河流流入湖泊或海洋的地方，河流沉积物常形成锥形的沉积地貌（其外形象三角形）称为三角洲。,为什么长江三角洲和珠江三角洲经济发达?,1、气候：为亚热带季风气候。温度适中，降水丰富。农业经济发达，能够承载的人口数量多，因此，适宜人类的生活。降水丰富使得河流多，水运便利。,2、地理位置：沿海，有港口，海运便利。与外界交流通畅，货物交流频繁。,3、政策：改革开放使得沿海地区最早发展起来，政策的倾斜给予沿海地区发展较大的优惠。,.,第五节 河流发育和地质构造的关系,一 构造运动相对微弱地区，河流发展趋势一般为3个阶段,上游：顺直阶

12、梯状河道，V字形河谷，水浅流急， 冲蚀与搬运作用强烈,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,下游：主流线经常变动的自由河曲(蛇曲)，宽度深度的宽谷，冲积作用强烈(冲积平原),第五节 河流发育和地质构造的关系,河流的纵剖面 是指从源头到河口沿着河流中线所做的一条剖面。 河流形成初期和晚期，纵剖面形态有何差异？,河流发展初期：多急流，瀑布。河流纵剖面不平滑。 河流发展晚期：由于下蚀作用，河床上的突起被削去，凹坑被填平，急流和瀑布消失。下切能力逐渐衰减，河流的纵剖面逐渐演变成一条平滑曲线，成为河流的平衡剖面 使河流达到平衡剖面的作用成为河流的均夷化,两个概念： 均夷化使河流达到平衡剖面的作用成为河流的均夷化。河流削去突起河底、填平凹地，达到平衡的过程。 去均夷化当侵蚀基准面下降,陆地上升时,或气候变暖冰雪融化、海平面上升,流量增加时,平衡被破坏，河流重新下蚀，此过程称之。,二、地壳构造运动尤其是上升运动对河流地质作用有较大的影响，常形成某些特殊的地貌。