普通地质学
第五章 地面 流水 的地质作用
江西应用技术职业学院 谢文伟 谢宇飞 制作
5.1
地
面
流
水
概
述
(
种
类
、
动
能
)
第一节 地面流水的概述
一,地面流水的种类
片流 (坡流、面流) —— 面状无槽 流水
1.暂时 性流水
线状有槽 流水 2.常年 性流水 —— 河流 洪流
二,地面流水的动能
由于重力作用形成
流水的 重力势能,并
不断转化为 动能,
21
2E M V?
5.1
地
面
流
水
概
述
(
地
质
作
用
)
动能的 大小 跟流水的 流量 ( M),流速 ( V)成 正比,流
量流速 越大,流水的动能 越大,对地面的 改造 速度就 越大,
流水的 地质作用 也就 越强 。
三,地面流水的地质作用
现代地貌 (高山
峡谷、广阔平原)主
要是由 流水 地质作用
形成的,地面流水 是
分布最广泛 的地质外
营力,是塑造大地面
貌的 雕塑家 。
地面流水地
质作用分为,侵
蚀作用,搬运作
用,沉积作用
破坏 建造
5.2
暂
时
性
流
水
的
地
质
作
用
(
坡
流
)
第二节 暂时性流水的地质作用
一,片流的地质作用
1.片流的 洗刷 作用
片流 (坡流、面流) —— 在降雨或融雪时,地表水一部
分渗入地下,其余的 沿坡面 向下运动。这种暂时性的无固定
流槽的地面薄层状、网状 细流 称为 片流 。
2.片流的 堆积 作用与 坡积物
片流搬运的物体在 坡麓堆积 下
来,形成 坡积物 。
① 成分 为岩屑、矿屑、沙砾或矿质
黏土,与坡上 基岩 密切相关 。
②碎屑颗粒 大小 混杂,棱角 分明,
分选性 差,层理 不 明显 。
坡积物的 特点,
5.2
暂
时
性
流
水
的
地
质
作
用
(
洪
流
)
二,洪流的地质作用
1.洪流的 冲刷 作用与 冲沟
洪流 —— 坡流 逐渐集中 汇成 几段较大的线状水流,再向
下 汇聚 成快速奔腾的洪流。
洪流猛烈 冲刷 沟底、沟壁的岩石并使其遭受破坏,称为
冲刷作用 。
冲刷作用将坡面凹地冲刷成两壁陡峭的 沟谷 。多次冲刷
两侧形成许多 小冲沟,共同构成了 冲沟系统 。
当冲沟 下切 到 地下水面 时,便形成了 小溪 。
5.2
暂
时
性
流
水
的
地
质
作
用
(
洪
流
)
2.洪流的 堆积 作用与 洪积扇
洪积物的 特点,
① 沟口 附近堆积多,厚度大,颗粒
粗大,越向外 堆积越少越薄,颗粒细
小,具明显的 分带性
③ 堆积的地形是 锥状 时,称为 洪
积锥 (冲击锥),呈 扇形 时称为
洪积扇 。
② 磨圆度 差,分选性 较差,可见
斜 层理和 交错 层理。
5.3
河
流
的
侵
蚀
作
用
(
概
述
)
第三节 河流的侵蚀作用
河流,经常流水或常年
流水的 河谷 。
河谷的 组成要素,
1.谷底 —— 河谷底部平坦的
部分分为 河床, 河漫滩 。
河床 —— 谷底最 低处 经常
有流水的部分。
河漫滩 —— 洪水期 被淹没,
枯水期 出露的谷底部分
2.谷坡 —— 高出谷地两侧的 斜坡
谷缘 —— 谷坡 上部 的转折处。
谷麓 —— 谷坡与谷底 之间 的转
折处。
河流分为,河源、河口、
上游、中游、下游、河系、流
域、分水岭
5.3
河
流
的
侵
蚀
作
用
(
底
蚀
作
用
)
河流的侵蚀作用 —— 河水在河床 流动中 时对 谷地 和 谷坡
的 冲蚀 作用称为 侵蚀作用 。分为 底蚀作用 和 侧蚀作用 。
一、河流的 底蚀 作用和 峡谷
—— 河流在 垂直方向 上对河
底的 冲刷 作用,称为 底蚀作用,
又称为 下蚀作用 。
1,峡谷急流瀑布- 在河流 上游,河
底纵坡降 大,水流速度 快, 底蚀 作用
最为 强烈 。加上岩石性质构造条件的
影响,常形成 峡谷, 急流 和 瀑布 。
5.3
河
流
的
侵
蚀
作
用
(
底
蚀
作
用
)
河流能不能 无止境 的 下蚀 呢?
2,侵蚀基准面 —— 河流下蚀的 极限 。
海平面 是外流水系的共同侵蚀基准面 。
局部 侵蚀基准面
河流注入湖泊的 湖面 高度
支流注入主流的 河面 高度
3,河流的平衡剖面 —— 河流在其 形成的 初期,多急流与
瀑布,河流 纵剖面不平滑 。由于下蚀和溯源侵蚀作用,河床上
的 突起 被 削去, 凹坑 被 填平, 急流 和 瀑布 消失,河流纵剖面逐
渐演变成为 平滑的曲线,称为 平衡剖面 。
水坝的建立,能 破坏 河流在演化中建立起来的 平衡 状态 。
5.3
河
流
的
侵
蚀
作
用
(
底
蚀
作
用
)
4.溯源侵蚀
5.河流袭夺
河流自 形成之后,河谷有 向源头 发展 增长 河谷长度的趋势,
这个过程称为河流的 溯源侵蚀,也称为 向源侵蚀 。
当 两条 河流向 同一分水岭 溯源侵蚀时,有可能发生河流
甲溯源 侵蚀进入 河流乙的河谷内,因甲河床比乙 河床低,于
是河流甲把河流乙的 水夺走,这种现象称 河流的袭夺 。河流
乙叫 断头河,河流甲叫 袭夺河 。
5.3
河
流
的
侵
蚀
作
用
(
侧
蚀
作
用
)
二,河流的侧蚀作用与曲流
—— 河流在 水平方向 冲蚀河岸,使岸坡不断 坍塌后退,
从而 加宽 河谷的作用,称为 侧蚀作用 或 旁蚀作用 。
在侧蚀作用下常形成
曲流 和 牛轭湖 。
1,河谷的扩宽与弯曲
2,河床的摆动与曲流的裁弯取直
侧方侵蚀作用
使 河谷加宽 和
形成 河曲、蛇
曲 的过程
5.4
河
流
的
搬
运
作
用
(
拖
运
、
悬
运
、
溶
运
)
第四节 河流的搬运作用
河流 是陆地上 最主要最强壮 的 搬运工 。其搬运能力的大小 取
决 于 流量 和 流速,搬运的方式有,拖运、悬运 与 溶运 三种。
(一) 拖运 —— 河床中巨大的石块、砾石、砂,随着河水
流动,在河底部的 滑动, 滚动 和 跳跃 的移动。
磨圆作用 —— 河底中被拖运的碎屑,一方面 磨蚀 河床底部
和岸坡,另一方面 互相撞击,使得其 棱角被磨平 的作用过程。
磨圆度越好说明 搬运距离越远 。
(二) 悬运 —— 河流中的 粉沙 和 黏土 由于颗粒的细小 悬浮 在
水流中,随着流水前进。
(三) 溶运 —— 河流中一些溶解于水的 可溶性 岩石和矿物
成分,呈 真溶液 或 胶体溶液 状态被水搬运。
5.5
河
流
的
沉
积
作
用
(
原
因
及
冲
积
物
特
点
)
第五节 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,形成 冲积物 。
二,冲积物及其特点
1.具有良好的 分选性 (粗大的 先
沉积,细小的 后 沉积)
2.具有较好的 磨圆度
3.成层性 较清晰
4.常具有韵律性 二元结构,下部
为 河床沉积 (砾石、砂砾)上部为
河漫滩沉积 (泥质和粉沙)在坡面
上有规律的 交替 出现 。
5.常具有 波痕, 砂丘 和 交错层理
等构造。
一,沉积作用发生的原因
5.5
河
流
的
沉
积
作
用
(
主
要
类
型
)
三,沉积的主要类型
1.心滩 —— 河水
从 窄束段 流入 开阔
段 时,流速 减小,
致使较粗部分在河
底中部淤积,逐渐
形成心滩。
2.边滩 与 河漫滩
① 边滩 —— 是 单向环流 将 凹岸掏蚀 的物质带到 凸岸沉积
形成的小规模沉积体,仅在洪水期被淹没。
② 河漫滩 —— 是 边滩变宽,加高且面积扩大的产物。在
丘陵和平原区,其宽度在 数米 到 数十 公里以上,并普遍发育
有河流冲积物 二元结构 。
在大河的中下游地区,由于 河床 长
期 往复摆动 河漫滩不断发展 扩大 并连在
一起。从而形成 广阔 的 冲积平原,如长
江中下游平原。
5.5
河
流
的
沉
积
作
用
(
影
视
)
影视,地面流水的地质作用
5.5
河
流
的
沉
积
作
用
(
三
角
洲
沉
积
)
3.三角洲 —— 河水
在海、湖口地段受到海
湖水的 阻滞,动能明显
减弱,携带的泥沙沉积
下来形成 河口积淤,其
形状一般是呈向大海
(湖)中伸出的 三角形
平地,故称为 三角洲 。
三角洲沉积 包括,
水下 部分
前积层 —— 碎屑沉积具 斜层理
底积层 —— 细的悬浮物质胶
体物质,具 水平理层
水上 部分,顶积层 —— 碎屑沉积具 斜层理 。
三角洲是重要的 油气田 分布区 。
5.6
河
流
的
去
均
夷
化
作
用
(
深
切
河
曲
)
第六节 河流的去均夷化作用
河流通过 长期的 侵蚀与沉积改变着它的 纵剖面,向 均夷
化 方向发展。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 。这种现象称为 去
均夷化作用 或 河流返老还童 。
① 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。
② 气候变化,由于干燥 转为 潮湿,水流量 增加,河
流 加速 下蚀。
去均夷化作用 形成的原因,
一,深切河曲
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 。
5.6
河
流
的
去
均
夷
化
作
用
(
河
流
阶
地
)
(一) 河流阶地的构成
1.河流阶地 —— 原生河谷的谷底,由
于河流 底蚀 作用重新加强而相对 抬升
到洪水位以上,形成 分布于 河谷两侧、
沿谷坡伸展的 阶梯状地形 。
2.阶地的构成
① 阶地面 —— 微倾斜的 平台面,代表相对 稳定时间 。
② 阶地崖 (阶地斜坡) —— 急倾斜坡,是河流底蚀作用
强烈时期 的产物,其 高度 反映变化的 幅度 。
二,河流阶地
5.6
河
流
的
去
均
夷
化
作
用
(
河
流
阶
地
)
(二) 河流阶地的类型
1.侵蚀阶地 —— 是由 基岩构成,一般阶地面较窄,没
有 或零星有 冲积物,阶地崖较高。(图中 Ⅲ )
一般形成于 构造抬升 的 山区 河谷中 。如长江三峡 4级以
下 阶地均属于此。
2.基座阶地 —— 阶地面上为 冲积物,阶地崖 下部 可见
到 基岩 。 (图中 Ⅱ )
说明河流下蚀的深度 大于 原生沉积物厚度。反映 后期
构造上升较大 的特点。
5.6
河
流
的
去
均
夷
化
作
用
(
河
流
阶
地
)
3.堆积阶地 —— 全部 由冲积物构成,无 基岩出露。 (图中 Ⅰ )
当 多级 堆积阶地存在时,又可分为,
① 内叠 阶地 —— 新 阶地 套在 老 阶地内侧
② 上叠 阶地 —— 新 阶地冲积物 重叠在 老 阶地冲积物上面。
( 三)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 工程建筑设计、施工 提供地质资料。
阶地上的冲积物中常
富集 有 比重大 且 硬度高
的矿物,成为有用砂矿
产。如 金、金刚石 等。
本
章
学
习
要
求
与
习
题
了解 地面流水 的 概念、类型 及流水地质作用的 动
能 基本原理,基本掌握 流水的侵蚀、搬运、沉积作
用 的一般 特征 及 沉积物 的特征;初步掌握 河流阶地
的 形成 原理和 分类 。
学习重点
重点是 河流 的地质作用;
难点是河流 阶地 的形成。
作业及思考题
1.坡积物、洪积物、冲积物 是怎样 形成 的?各有
什么 特征?
2.下蚀 作用,侧蚀 作用产生的 原因?各形成何种
地貌形态?
本章学习要求
3.绘图 表示 河谷 结构要素。
4.绘图 表示河流 阶地 类型。