专题一 河流及其地质作用
河流及地质
河流及地质
一河流及其地质作用
河流与人类社会的发展关系极为密切。
有河流的形成冲积平原,正是人类文明的发源地,河流还是最适合活跃的地质外营力,河流的地质作用所造地形太,改变着地球的外貌,并将大量的风华剥啄产物输入海洋,河流沉积物是陆地上的重要组成部分,常常含有中药的生产资源。
二河流的形成过程
河流是有片流、供流逐渐发展而成的。
片流从大气降落的雨水中一部分通过蒸发回到大气,一部分渗透到地下成为地下水,其余约三分之一水体形成地表水流。
起初,降水向下沿自然斜坡均匀流动,气流速度小,水层薄,水流方向受地面起伏影响大,无固定刘翔,成为网状细流,称为片流。
其流速小。
三洪流
随着片流的进一步发展,山坡上沿最大的坡度可以出现一些沟糟的诌邢,水流时断时续,这是洪流与河流的根本区别。
地球科学概论---第十一章_河流及其地质作用
第四节 河流的沉积作用
一、沉积作用发生的原因:
1、流速变化:地面坡度影响,当坡度减小,河床平缓时,流速减慢,搬 运能力下降,发生沉积;或者当河水注入相对静止的水体时,受到水体的 组织,流速下降,发生沉积。
2、流量变化:河流流量随季节 或气候变化,枯水时期水量减少, 搬运能力降低,因此沉积。
3、搬运物增加、负荷过重:河 流流量随季节或气候变化,枯水 时期水量减少,搬运能力降低, 因此沉积。
27,900 5,000 4,900 26,800 4,700 39,000 3,200 6,000 1,400 15,300
第二节 河流的侵蚀作用
河水在流动过程中对河床的侵蚀、破坏作用称为河 流侵蚀作用。 一、侵蚀作用方式:
冲蚀作用:河水的机械冲击力对于河床的破 坏作用。
磨蚀作用:河水携带的砾石和砂石对于河床 的磨损作用。
学 在河水中随水搬运。
搬 运
可溶岩类:CaCO3、 MgCO3 、 KCl、NaCl
胶体溶液:SiO2,MnO2
河流搬运以机械搬运为主: (机械200亿吨/每年,溶运27亿吨/每年)
搬运能力:河水能够搬运的颗粒的大小,取 决于流速。——M=CV6
搬运量:河水中携带碎屑物质的总量,主要 取决于流量和流速。
下蚀作用的极限——侵蚀基准面:
当河床趋于接近其注入水面的高度时,河水失去了足 够的势能差,这时河流下蚀作用趋向中止,因此,注 入水体的表面就是河流的侵蚀基准面。海平面是入海 河的侵蚀基准面;而不入海的河流,以其最后注入的 平面称为其局部侵蚀基准面。
2、侧蚀作用(旁蚀):流水对河床两岸岩石进行侵 蚀,使得河谷加宽或使河道左右迁移的过程。 侧蚀原因: 河流弯道处的离心力产生的单向环流。
河流的地质作用
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟河流的地质作用河流是陆地表面河谷内具有固定水道的常年性流水。
河流的地质作用包括侵蚀、搬运和沉积作用。
(一)河流的侵蚀作用河流的侵蚀作用以机械侵蚀作用为主,它包括水流的冲蚀作用及其携带的碎屑物的磨蚀作用。
化学溶蚀作用占次要的地位。
按照侵蚀作用的方向,河流侵蚀作用分为底蚀作用和侧蚀作用。
河水及其携带的碎屑物对河床底部产生破坏,从而使河床降低.河谷加深的作用称为底蚀作用。
河流的底蚀作用的强弱是由多种因素决定的。
其中最主要的因素是流速,组成河床的岩石性质及流水中的含沙量也有影响。
在各种因素大致相同的情况下,流速愈大,流水的冲蚀与磨蚀能力愈强。
侧蚀作用是指河水及其携带的碎屑物对河床两侧或河谷谷坡的破坏作用。
侧蚀作用的结果是使河谷展宽,使河床弯曲。
在河流的任一河段其下蚀作用和侧蚀作用都是同时进行的。
但在河流纵比降较小的弯道河段中,侧蚀作用占主要地位。
这是由于弯道河段流水的惯性离心力,使主流线偏移并发生单向横向环流的结果。
在河流纵比降较大的直道河段中,底蚀作用占主要地位。
河水进入弯道河段后,水流受惯性离心力的影响,其主流线逐渐向凹岸偏移,至河弯顶部,主流线已紧靠凹岸,使弯顶的凹岸受流水的强烈冲蚀。
经过反复冲蚀,使凹岸壁底部被淘空并发生崩岸而不断后退,而凸岸由于不断沉积而前伸,其结果是河曲也不断加大。
同时,随着河曲的弯曲度加大,相邻河弯也愈加靠近,使两个河弯的陆地形成曲颈状,在洪水期,由于水量突然加大,侵蚀能力也突然增强,水流会冲溃曲颈直接流入下一河弯,这一现象称为河流的截弯取直,被遗弃的弯曲河段演变为牛轭湖。
(二)河流的搬运作用河流在其自身流动过程中,将地面流水及其他地质营力破坏所产生的大量碎屑物质和化学溶解物质不停地输送到洼地. 湖泊和海洋的作用称为河流的搬运作用。
河流的搬运作用按其搬运方式可分为。
河流及其地质作用_普通地质学解析
相对于湖泊(地方性)侵蚀基 准面调整的河流剖面
湖泊等是局部侵蚀基准面
湖泊 海洋
地方性侵 蚀基准面
在湖泊干涸、整条河流相对于最 终侵蚀基准面调整后的河流剖面
1、流速:取决于
(1)河床坡度 (2)河床横剖面形状和大小 (3)负荷类型 负荷:河流所携带的固体物质。负荷类型不同将 影响河床的粗糙程度,从而影响流速。
2、流量:单位时间内通过一定过水面积的水量。
取决于流域面积和降水量。
本章内容
第一节 河流及其地质作用概述 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 构造运动对河流地质作用的影响 第六节 河流的去均夷化作用 第七节 准平原的概念
3、河流概述
——水源来自地下水、冰雪融水、湖水等。
(1)河谷组成要素
1.河床——经常有流水的部分。
2.谷底——河谷底部平缓的部分。
3.谷坡——高出谷底两侧的斜坡
4.谷缘——谷坡上部的转折处。
5.坡麓——谷坡与谷底之间的转折处。
谷缘
河床
谷坡 谷底 坡麓
3、河流概述 ——水源来自地下水、冰雪融水、湖水等。
第一节 河流概述
一、河流的形成过程-由片流、洪流逐渐发展而来 1、片流的地质作用
片流(坡流、面流):暂时性的无固定流槽的、 沿坡面向下运动的、地面呈薄层网状的细流称为片流
(1)片流的洗刷作用
洗刷作用:片流沿整个斜坡把细小的松散颗粒冲 洗至斜坡下部的过程。
洗刷作用的强度取决于:
❖ 降雨的强度及持续时间 ❖ 坡面物质的性质 ❖ 坡度 (~40o最强) ❖ 植被状况
床加深加宽。
二、河流的侵蚀作用过程及结果
一)河流的下(底)蚀作用
地质学原理—河流概述和地质作用
河口三角洲相冲积物 河口三角洲相冲积发展示意图
河口三角洲相冲积物
六千年以来MISSIPPI三角洲形成示意图
河流相冲积物总特征 以机械碎屑物为主。 砾石磨圆好。 常见层理和层面构造。 冲积物分选性好。 自上游至下游,冲积物逐渐变细。
上游
下游
河谷地貌
地貌 由于内动力地质作用和外动力地质作用的长期作用,
洪水期,河水漫 过河床,淹没河 漫滩。
洪水过后,形成 天河漫滩沉积。
阶地类型 侵蚀阶地-主要由河流侵蚀作用形成,多数由基岩
组成,因而又称为基岩阶地。 堆积阶地-由河流冲积作用形成,全部由冲积物组
成,因而又称为冲积阶地或沉积阶地。
侵蚀阶地
侵蚀-堆积阶地-由河流侵蚀、冲积联合作用形成, 下部为基岩、上部为冲积层,但是整个阶地主要由 下部基岩组成、上部冲积层厚度很薄,因而又称为 基座阶地。
河谷地貌 在流域地层组成与结构、地质构造、地形地貌基础
上,经过河流长期侵蚀、搬运、冲积等作用,逐步 形成与发展起来的一种线性沟谷地貌。 由于路线沿河谷布设于阶地上具有展线舒顺、纵坡 平缓、施工简便且工程量小等优点,因而河谷通常 是山区公路、铁路争取利用的一种良好地貌类型。
河漫滩形成过程
平水期,河水位 于河床内。
冲积物
侵蚀-堆积阶地
河谷地貌类型
未成形河谷-也称V字形河谷,山区河
谷发育初期,以垂直下切作用为主,特
点是谷坡陡峻甚至壁立、基岩裸露、下 切很深、谷底较窄、无冲积物、常为河
按 照
水充满。
河
河漫滩河谷-也称U字形河谷,河谷发
谷
育中晚期或丘陵-平原区河谷,侧蚀- 冲积作用较强烈,特点是谷坡较缓、谷 底较宽、河漫滩发育、河床仅占谷底最
普通地质学第11章 河流及其地质作用
第十一章 河流及其地质作用
第十一章 河流及其地质作用
提纲
• 河流概述 • 河流的侵蚀作用 • 河流的搬运作用 • 河流的沉积作用 • 河流的去均夷化作用 • 河流发育与地质构造的关系
普通 地质学
一 河流概述
第十一章 河流及其地质作用 一 河流概述
1 河流的形成过程——由片流、洪流逐渐发展而来
•片流:由无数股暂时性、也无固定流路的细小水流顺斜坡成片状流动 •洪流:片流遇到凹凸不平的地面时,集中到低洼的沟中流动,为暂时性水流
洪流的产物:洪积物、冲积扇/洪积锥、冲沟
洪流剥蚀作用形成的系列冲沟
普通 地质学
一 河流概述
第十一章 河流及其地质作用 一 河流概述
1 河流的形成过程——由片流、洪流逐渐发展而来
四 河流的沉积作用
第十一章 河流及其地质作用 四 河流的沉积作用
漫滩 心滩 边滩
普通 地质学
四 河流的沉积作用
第十一章 河流及其地质作用 四 河流的沉积作用
普通 地质学
四 河流的沉积作用
第十一章 河流及其地质作用 四 河流的沉积作用
普通 地质学
四 河流的沉积作用
3 河流沉积主要类型
•片流:由无数股暂时性、也无固定流路的细小水流顺斜坡成片状流动 •洪流:片流遇到凹凸不平的地面时,集中到低洼的沟中流动,为暂时性水流
洪流的产物:洪积物、冲积扇/洪积锥、冲沟
洪流剥蚀作用形成的系列冲沟
普通 地质学
一 河流概述
第十一章 河流及其地质作用 一 河流概述
1 河流的形成过程——由片流、洪流逐渐发展而来
第十一章 河流及其地质作用 一 河流概述
普通 地质学
二 河流的侵蚀作用
普通地质学-第11章 河流及其地质作用
第11章河流及其地质作用一、名词解释地表径流片流(坡流)洪流河流水系流域分水岭层流紊流单向环流洗刷作用坡积物冲刷作用冲沟歹地洪积物洪积扇河谷下蚀作用(垂直侵蚀作用)旁蚀作用(侧方侵蚀作用)溯源侵蚀(向源侵蚀)侵蚀基准面河流的平衡剖面河流袭夺瀑布河曲边滩蛇曲冲积物冲击扇心滩河漫滩三角洲三角港准平原夷平面深切河曲河城阶地二、是非题1.在各种改造与雕塑陆地地貌的外营力当中,流水是其中最重要的一种营力。
()2.一条河流从支流到干流、从上游到下游的河谷坡度逐渐减小,河流的长度和宽度逐渐加大。
()3.只有进入河谷中的水体,才产生流水的地质作用。
()4.河床底部的砾石,只能间歇性地向下游方向运动。
()5.因干旱地区雨量稀少,故可以不考虑地面流水对地表形态的改造作用。
6. 如果一条河谷两侧有四级阶地存在时,则最先形成的阶地称为一级阶地,最后形成的阶地称为四级阶地。
()7.只要河流存在,它的溯源侵蚀作用与下蚀作用就永无止境。
()8.河流所搬运的物质,都是其本身侵蚀作用形成的物质。
()9.河水中所搬运的物质,大部分是机械碎屑物。
()10.河流的上游地段,只有下蚀作用;中、下游地区,只有侧蚀作用。
()11.呈单向环流运动的水流,是使河谷凹岸不断地向旁侧和下游方向推移的唯一原因。
()12.河流的侧蚀作用,可使河谷的横剖面逐渐发展成“U”形谷。
()13.河谷横剖面的拓宽是由旁蚀作用所形成的。
()14.河流的搬运力是指河流能搬运各种物质多少的能力。
()15.河流的下游比中、上游河段的水量大,其所能搬运的碎屑颗粒直径也比中、上游河段大。
()16.粘土和粉砂颗粒细小,在搬运过程中所需要的起动速度也很小。
()17.在河流搬运的碎屑物中,以悬浮状态的泥砂数量为最多。
()18.对于推运质的砾石来说,当其停止滚动或滑动时,砾石的最大扁平面多倾向上游。
()19.河流不仅有机械碎屑沉积,同时也有丰富的化学沉积。
()20.在河流的上、中、下游各个河段内,均可以形成心滩。
河流的地质作用有哪些
河流的地质作⽤有哪些
主要有侵蚀作⽤、搬运作⽤和沉积作⽤。
河流沉积作⽤主要发⽣在河流⼊海、⼊湖和⽀流⼊⼲流处,或在河流的中下游,以及河曲的凸岸。
但⼤部分都沉积在海洋和湖泊⾥。
①侵蚀作⽤:河流的侵蚀作⽤包括机械侵蚀和化学侵蚀两种。
河流侵蚀⼀⽅⾯向下冲刷切割河床,称为下蚀作⽤。
另⼀⽅⾯,河⽔以⾃⾝动⼒以及挟带的砂⽯对河床两侧的⾕坡进⾏破坏的作⽤称为侧向侵蚀,⽽河流化学侵蚀只是在可溶岩地区⽐较明显,没有机械侵蚀那么普遍。
②搬运作⽤:河⽔在流动过程中,搬运着河流⾃⾝侵蚀的和⾕坡上崩塌、冲刷下来的物质。
其中,⼤部分是机械碎屑物,少部分为溶解于⽔中的各种化合物。
前者称为机械搬运,后者称为化学搬运。
河流机械搬运量与河流的流量、流速有关,还与流域内⾃然地理——地质条件有关。
③沉积作⽤:当河床的坡度减⼩,或搬运物质增加,⽽引起流速变慢时,则使河流的搬运能⼒降低,河⽔挟带的碎屑物便逐渐沉积下来,形成层状的冲积物,称为沉积作⽤。
河流及其地质作用
河流及其地质作用
河流即河谷中的长流水,河谷又有v型谷和u型谷及碟型谷,河谷的不同状态由于河流的侵蚀作用程度大小决定,河流上游一般呈v型,中游呈u型。
河流的地质作用主要有侵蚀,搬运,及沉积作用。
河流的侵蚀作用
河流的侵蚀作用即削高补低。
流水不断冲击河床,河水中沙砾磨蚀河床破坏土地结构,容易导致河床土体,岩石破碎,减少土地面积。
侵蚀的方式有溶蚀作用,水力作用,磨蚀作用。
其方向有下蚀,旁蚀和溯源侵蚀三种趋向。
河水垂直向下侵蚀可以加深河谷,河水冲刷河道两侧及坡谷,使河床左右迁徙,谷坡后退,河床及谷底加宽的作用称为旁蚀。
溯源侵蚀是指河流方向向其源头方向侵蚀而加长的作用。
河流的搬运作用
河流的搬运物质的方式有底运,悬运和溶运三种方式。
底运又称牵引搬运是指河床中沙砾等物质沿河床底部的搬运。
悬运即粘土,粉砂等细小颗粒物质由于流水的紊流作用而呈悬浮状态进行搬运。
溶运即易溶岩石和矿物溶解于河水中,以离子状态进行搬运。
河流的沉积作用
河流的沉积原因有四种:(1)流速降低(2)流量减少(3)河流超负(4)河流底部平坦。
沉积物具有以下特性:由碎屑组成,分选型较好,磨圆度较好,分层性明显,韵律性清楚,具有波痕,交错层等原始沉积构造。
冲积物的地貌类型有心滩,边滩与河漫滩,三角洲。
当大量泥沙沉在水低,会影响航运,当大沙土沉积到一处,形成堆积物,又可以形成新的土地,要么人们说河流是土壤的形成因素。
第十章:河流及其地质作用
凹岸凸岸的判断:发生堆积的岸为凸岸
积凸 岸 沉
蚀凹 岸 侵
凹岸 凸岸
凸岸 凹岸
侧蚀的结果:河床弯道处曲率增大
§2.河流的侵蚀作用 侵蚀基准面——河流下蚀作用的极限面。
河流的最终侵蚀基准面——海平面 沿河流纵剖面可分出多个区域侵蚀基准面
Base level
总基准面 地方基准面?
河流基准面的意义: 控制河流发育 基准面上升,水流的挟沙能力降低, 发生淤积; 基准面下降,水流侵蚀作用加强, 由下游开始向上游发生溯源侵蚀。
§2.河流的侵蚀作用 下蚀结果
溯源侵蚀
涡流作用形成的凹坑 侵蚀基准面下移
下蚀作用结果
溯源侵蚀---由于下蚀作用使河流向源头方
向伸长(加长)
我国黄河壶口瀑布5cm/年(退)北美尼亚加 拉瀑布0.3m/年
瀑布后退----溯源侵蚀的一种形式
下蚀最强烈的是瀑布地区
美国和加拿大边界的瀑布群中的黄果树瀑布
为最大一级落差58M,宽约20M.
黄 河 壶
口
涡流作用形 成的凹坑
涡流作用形成的凹坑
涡流作用形成 的凹坑
涡流作用形成凹坑
§2.河流的侵蚀作用 侵蚀基准面——河流下蚀作用的极限面。
当河流下蚀到其补给水体水面时,下蚀作 用停止,则补给河流的水体的水面就是河 流的侵蚀基准面。
河流平衡剖面与侵蚀基准面
§2.河流的侵蚀作用
侧蚀
侧蚀作用产生原因:
水流惯性力
流水冲击力 离心力
河流及其地质作用
V
河流下切
冲沟系
二、河流的动能
河流具有动能,河流的作用取决于河流的动 能。而河流的动能大小与流量及流速有关。其 表达式为: E=1/2QV2(Q为流量;V为流速)
1、流速(flow velocity)-取决于三方面的因素:
(1)河床的坡度;
(2)河床的横剖面形状和大小;
(3)负荷的类型。河流所携带的固体物质 称为河流负荷。
三、冲积砂矿
冲积物中有用矿物含量达到具有开采价值。 金沙江、黑龙江的沙金矿,广西沙锡矿、金、 金刚石、锆石、独居石。
第五节 构造运动对河流地质作用的影响
一、构造运动微弱地区 河流发展分三个阶段:
1 、初期阶段 ( 相当于上游段 ) :以下蚀作用为主,
地表起伏增大,河床坡度较大。纵剖面呈阶梯状,河
一、河流的形成过程
二、河流的动能
一、河流的形成过程
河流是由片流和洪流逐渐发育而成的。 1、片流(sheet flow):大气降水向下沿自然斜 坡均匀流动,其流速小,水层薄,水流方向受 地面起伏影响,无固定流向,成网状细流称为 片流。 片流对山坡松散层产生的破坏作用称为片流 的剥蚀作用。片流是一种在斜坡上的面状流水 ,流速慢,水层薄,它的剥蚀作用弱且具有面 状发展的特点,故又称洗刷作用。 现今许多地区出现的大量水土流失与片流的 剥蚀作用有关。
曲流河
河流蛇曲
河流的截弯取直:蛇曲河床相邻两个河湾
的距离不断靠近,当在洪水期,由于水量猛增,
冲击力加大,河水冲溃两河湾之间的河岸,河
水从上一个河湾直接流入相邻的下一个河湾,
这种现象称为河流的截弯取直。
牛轭湖:被遗弃的弯曲河道的两个河口,
由于河水受阻发生沉积作用,称为牛轭湖。
11河流及其地质作用
滚动
滑动
砂跳跃移动
河床底部岩石
悬运——悬移质(粘土、粉砂)
跃运——跃移质(砂)
推运——推移质(砾石)
第五节 河流的沉积作用
一、沉积作用发生的原因 二、沉积物特点
1.冲积扇; 2.心滩; 3.边滩; 4.河漫滩; 5.三角洲.
心滩
第六节 河流的去均夷化作用
去均夷化作用形成的原因:
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.基座阶地——阶地面上为冲积物,阶地崖下厚度。反映后期构造上
升较大的特点。
3.堆积阶地 ——全部由冲积物构成,
无基岩出露(图中Ⅰ)。
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
(三)河流阶地的研究意义 1.有助于研究近代地壳升降运动
长江口 湖泊三角洲
冲积砂矿的开采
长江口
湖泊三角洲
河
流
演
化
阶
段
及
其
对
地
形
的
影
响
本章学习要求及习题
本章学习要求
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。
二、地面流水的动能 E 1 MV 2 三、地面流水的地质作用 2
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
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
片流沿整个斜坡把细小的松散颗粒冲洗至斜坡下部的过程。
普通地质学—河流及其地质作用
第十一章河流及其地质作用第一节河流概述一、地表水流地面流水包括片流、洪流与河流,就是塑造陆地地貌形态得最重要得地质营力。
片流与洪流统称为暂时性流水。
而河流则就是常年性得线状流水。
河流就是由片流、洪流逐渐发展而成得。
1、片流(坡面流水)片流:下雨后沿斜坡流动得暂时性面状流水。
特征:降水向下沿自然斜坡流动,其流速小、水层薄,水流方向受地面起伏影响大,无固定流向,形成网状细流。
片流比较均匀地洗刷山坡上得松散物质,并在山坡得凹入部位或山麓堆积起来,形成坡积物。
坡积物在山麓地带常联结成一种覆盖斜坡得裙状地形,称为坡积裙。
2、洪流(沟谷流水):下雨后沿沟谷及河道流动得暂时性线状流水。
特征:具有固定流向。
山坡上最大坡度沟槽沟谷冲沟河谷洪积物冲积扇(洪积锥)冲沟:切割较深规模较大得沟谷。
分沟头、沟口。
洪积物:大量碎屑物质搬运到山前或山坡得低平地带,迅速堆积。
冲积扇(洪积锥):洪积物往往呈扇状分布,扇顶在沟口,扇形向山前低平地带展开。
洪积物特征:分选性、磨圆度均较差,从水平分布瞧,扇顶部分沉积物质比较粗,向着扇体边缘逐渐变细,及至扇底前缘可出现黏土。
冲积扇得厚度,由扇顶向扇体边缘逐渐变薄。
洪积平原:一系列冲积扇相互联结。
冲沟得发展有两种趋势:一就是向下冲刷停止,标志着冲沟得衰老;另一种就是流水深切沟底达地下水面,得到地下水源补充,暂时性得冲沟流水便转变成具有经常流水得河流,冲沟发展成为河谷。
3、河流:在固定河道中流动得常年性线状流水称为河流。
二、河谷得横剖面1、河谷形态河谷:就是河流挟带着砂砾在地表侵蚀塑造得线型洼地,就是一种形态组合。
河谷横剖面形态:河床:经常有流水得部分。
谷底:河床两旁得平缓部分。
谷坡:谷底以上得斜坡。
坡麓:谷坡与谷底得交接处。
谷缘:谷坡上部得转折处。
河谷得发展过程:在横剖面上经历了V型谷、U型谷与碟形谷阶段;每个阶段纵剖面也相应变化。
①V形谷(峡谷):谷坡很陡,谷底狭窄,甚至无平坦得谷底,河床直接嵌在谷坡之间。
6.3 河流的地质作用
6.3河流的地质作用侵蚀作用向源侵蚀(溯源侵蚀)下切侵蚀(磨蚀、冲蚀、溶蚀)侧方侵蚀(横向环流,地球偏转力)搬运作用悬移跃移推移(滚动或滑动)沉积作用河流作用一、河流的侵蚀作用1. 侵蚀作用的方式◆冲蚀:河水对河床岩石的直接撞击冲刷;◆磨蚀:河水以挟带的岩石碎屑对河床岩石的撞击和摩擦;◆溶蚀:河水对可溶性岩石(如石灰岩、白云岩)进行溶解。
2. 侵蚀作用的类型(1)底蚀(下蚀)河流侵蚀河床底部岩石,使河床降低的作用。
◆顺坡而下的流水具有垂直向下的运动分量,坡度越陡,下蚀能力越强。
◆在河底滚动和跳跃的砾、砂、不断撞击河底,尤其是山区河流因巨砾不断撞击,河底加深很快,在洪水期尤其明显。
◆锅穴作用是由流水中急速旋转的涡流所引起的,它促使砾石像钻具一样作用于河底,河底上被钻出的坑,称为锅穴。
(2)侧蚀作用河水侵蚀河床两壁或谷坡,使河床左右迁徒,河谷加宽的作用。
侧蚀原因:弯道离心力和地转偏向力侧蚀发育地段:河流中下游(3)溯源侵蚀河谷向源头发展,增长河谷长度的趋势,称为溯源侵蚀(向源侵蚀)。
二、河流的搬运作用搬运能力:河流能够搬运的碎屑颗粒大小。
粒径大小与水流流速的平方成正比;搬运颗粒质量与水流流速的6次方成正比。
搬运量:河流能够搬运碎屑颗粒的最大量,取决于流量和流速。
长江搬运:粘土、粉砂和砂,但数量巨大;而快速流动的山间河流,可携带巨砾,但搬运量很小。
三、河流的沉积作用1. 沉积原因河流携带的物质由于流量流速减小,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。
2. 沉积类型(1)河床沉积分选性:碎屑颗粒大小的均匀程度,分为分选好、中等和差三级。
磨圆度:碎屑颗粒的棱角被磨蚀圆化的程度,分为棱角状、次棱角状、次圆状及圆状四级。
(2)心滩、边滩、河漫滩沉积心滩:河流由窄到宽处,流速减小,致使较粗部分在河底中部淤积,逐渐形成椭圆形或梭形,长轴平行于流向的心滩。
河漫滩: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。
地球科学概论第十章 河流及其地质作用
第十章河流及其地质作用河流与自然循环河流是地球表面最活跃的地质营力,将大量水体及风化作用产物从陆地输入湖泊和海洋,是自然界水循环、碳循环和岩石循环中重要的环节和外部动力。
1、河流概述大气降水向下沿自然斜坡均匀流动,流速小、水层薄,水流受地面起伏影响大,无固定流向的网状细流-片流。
片流的搬运物质在山坡的低洼部位和山麓堆积,形成坡积物。
坡积物在山麓地带连成覆盖斜坡的裙状地形,称坡积裙。
洪流片流水层向沟槽集中,水层增厚,流水量增加,片流转变为线状洪流。
有固定流向,水流时断时续。
切割较深的沟谷称冲沟,将大量碎屑物质搬运到山坡低平地带堆积,形成洪积物。
扇状分布者称洪积扇。
许多平行发育的冲沟在山前低平地带堆积,洪积扇扩大相互联结成洪积平原。
河流冲沟有充足的补给水源时,形成具有永久性水流的河流-河谷中的经常性水流。
河谷中常有流水的部分称为河床;河床中间的平缓部分称为谷底;谷底以上的斜坡部分为谷坡。
河谷的横剖面形态有三类:V形谷、U形谷和碟形谷。
河流的动能河流的水体处于运动状态,具有动能:E = 1/2 ×QV2Q:流量;V:流速河流动能大小的决定因素包括流速和流量;河流的动能是地质作用-侵蚀、搬运和沉积的能量来源。
河流的流速河流的流速取决于河床的坡度-坡度陡则流速快。
河床横剖面形状:半圆形河床中流水与河床之间的摩擦阻力最小,宽而浅(碟形)的河床中流水的摩擦阻力最大;搬运的碎屑物类型:山区河流主要为砾石和粗砂,平原河流为砂、粉砂和泥。
河流的流量流量:单位时间内通过一定过水面积的水量,大小取决于流域面积和降水量。
河流的流量随季节变化。
洪水期,河流流量通过支流水体补给急剧增加,枯水期,流量明显减少。
同一河流的流量向下游方向逐渐增加。
2、河流的侵蚀作用河流以自身的动能并以搬运的碎屑物质破坏河床,作用方式有:水力作用-河流机械冲击力侵蚀河床。
磨蚀作用-流水以其携带的泥砂和砾石为工具,磨蚀河床。
溶蚀作用-流水溶解部分矿物和岩石,侵蚀河床。
第11章 河流及其地质作用
科氏效应:地球上物体运动因受到地球自转影响而发生偏转。 (2)科里奥利力(地球旋转力):北半球,科氏力作用于河流
在河流弯道,离心力和科 氏力同时作用: 河流右弯处,离心力和科 氏力方向相反,互相抵消一部 分,故对凹岸侵蚀力减弱; 河流左弯处,二力方向一 致,对凹岸侵蚀力增强。
2. 河床的变化
由于河水惯性离心力作用造成凹岸侵蚀,泥沙在凸岸沉积, 河曲曲度变大,形成蛇曲河。 蛇曲河最后会裁弯取直。废弃河曲内的水体不再流动,转变 为湖泊,外形如牛轭,称为牛轭湖(oxbow lake)。
(三)溯源侵蚀 (headward erosion)
定义:使河流向源头方向加长的侵蚀作用。
溯源侵蚀作用实际上是下蚀作用的必然结果。瀑 布的后退就是一种局部性的溯源侵蚀作用。
河流袭夺(river capture)
一条河流向上坡加长交 切另一条河流,将后者上 游的河水截夺过来,这种 现象称为河流袭夺。 袭夺它河的河流称为袭
河流形成初期,河流纵剖面不平滑,多发育急流与瀑布。
随着下蚀作用的进行,河床凸起被削去,凹坑被填平,
急流和瀑布消失,河流逐渐演变成为平滑的曲线,称为平 衡剖面。 达到这种状态的河流称为均夷河流,这是河流发展的总 趋向。
(二)河流的侧蚀作用(lateral erosion)
河水侵蚀河床的两侧,使
河床加宽的过程,称为河流的
二、物质搬运的方式
流水搬运物质的方式有拖运、悬运和溶运三种:
拖运(traction transportation):砂、砾石等粗碎屑以滚动、滑动、跳跃 沿河床搬运。 悬运(suspension transportation):粘土、粉砂细小颗粒呈悬浮状态搬运; 溶运(solution transportation):易溶岩石及矿物组份以离子态搬运。
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沿坡面向下运动的、地面呈薄层网状的细流称为片流
(1)片流的洗刷作用
洗刷作用:片流沿整个斜坡把细小的松散颗粒冲 洗至斜坡下部的过程。 洗刷作用的强度取决于:
降雨的强度及持续时间 坡面物质的性质 坡度 (~40o最强) 植被状况
强烈洗刷作用
严重水土流失(如黄土高原)
一、沉积作用发生的原因
一条河流中动能降低发生沉积的地方有: 1)河床内: 河床底部--滞留沉积; 河流转弯处的凸岸--边滩、河漫滩; 窄河段进入宽河段处的河床中间--心滩; 支流流入主流处。 2)山口处:冲积扇 3)河口处:三角洲
2、季节、气候变化引起流量减低引起 沉积。
3、负荷过重,能量不足引起沉积
产生的离心力。
流向
沉积
底层水
表层水
侵蚀
码头应修建在河流的凹岸?凸岸?
选择建筑大码头的 地点的时候,总是选择 水愈深的地方愈好,以 便将来可以停靠大轮船, 所以大码头总是建筑在 河流的凹岸,因为那里 水比较深。如我国长江 上的重庆和武汉等码头, 英国伦敦泰晤士河上码 头,都是建筑在河流凹 岸的。
格林尼治码头
2、侧蚀作用过程与结果 河谷的变化:河流弯道向下游迁移,变长、变宽、变弯,
成为曲流河和蛇曲(自由河曲)。
河谷形态的改变:
早期——横剖面“V”形; 后期——河谷横剖面变成“U”形,最终成为蝶形,这时谷 底会慢慢发展为冲积平原,即河谷变宽
蛇曲、河漫滩
蛇曲、牛轭湖、河漫滩
自由河流:河流演化到冲积平原阶段时,其上 的河流弯道可以自由发展演化,这种河流弯道 称自由河曲,也叫蛇曲。
洪水期间,河流截弯取 直,废弃的原河道被堵塞成
湖称牛轭湖。
牛轭湖
牛轭湖
本章内容
第一节 河流及其地质作用概述
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
第三节 河流的搬运作用
一、流水质点的运动方式
1、层流:质点呈平行层状,不互相混合,流动的层 与层之间界线不交错;
2、紊流:质点以复杂的流线型式交错,质点互相 混合。 ——河水的基本流动形式。
0.005 %
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0.001 %
复习
二、 水圈中水的循环
Hydrologic Cycle
复习
三、水圈水对岩石圈表层的改造(地质作用)
复习
三、水圈水对岩石圈表层的改造
改造过程:
剥蚀------ 搬运 ------沉积 改造结果:
改变地表的形态
使地表物质发生循环,形成沉积岩和沉积矿产 改造方式
保护植被、植树造林
保持水土的办法:中断片流
(2)片流的堆积作用与坡积物
片流搬运的物质在山坡 凹处或坡麓堆积下来,形成 坡积物。坡积物可以堆积成 坡积裙。
洗刷作用
2、洪流的地质作用
片流逐渐集中汇成较大的线状水流,即成洪流。
洪流与河流的异同: 1、都具有固定的流向;
与河流的 根本区别
2、洪流是暂时性水流,河流是永久性水流。
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复习
一、水圈的构成——地球上水的分布
海 洋 水 陆 河 流 水
0.0001 %
地
表
面
水 地 土 壤
下 浅 层 地 下 水
0.3 %
水 生 层 地 下 水
0.03 %
淡水 咸水 冰 湖 湖 川
生 物 水
大 气 水
97.27 %
0.009 %
0.0075 2.10 % %
2、河流下蚀作用过程及结果
瀑布后退与向源侵蚀
瀑布后退与向源侵蚀
河流自形成之后,河谷有向源头发展增长河谷的趋势, 这个过程称为河流的溯源侵蚀,也称为向源侵蚀。 侵蚀岭(流域与流域之间的高地) 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。
科里奥利力与弯道 离心力的关系
2、侧蚀作用过程与结果 河谷发生变化(变长、变宽、变弯;谷底变成“U”形,谷底会
慢慢发展为冲积平原),形成曲流、蛇曲,产生裁弯取直形
成牛轭湖。
2、侧蚀作用过程与结果
离心力与科里奥利力共同作 用下产生单向环流的作用使 凹岸侵蚀后退、凸岸沉积, 而形成曲流、蛇曲、牛轭湖、 河漫滩
(1)洪流的冲刷作用与堆积作用
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-冲沟 冲沟溯源侵蚀发育成冲沟系统。
冲刷作用与冲沟
(1)洪流的冲刷作用与堆积作用
洪积扇
洪流携带的碎屑 物质在山前或山坡低 平处迅速堆积,形成 洪积物,洪积物在山
前常呈扇状分布,称
地 面 流 水
洪流:低洼的沟谷中呈线状流动的暂时性地面流水
长期性流水
河流:具有一定河道的长期性地面流水
线状 有槽 流水
本章内容
第一节 河流及其地质作用概述 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
第一节 河流概述
一、河流的形成过程-由片流、洪流逐渐发展而来
1、片流的地质作用
1、下蚀的原因
1)顺坡而下的流水具有 向下的运动分量产生的冲击力; 2)磨蚀作用; 3)锅穴作用:流水中急速旋转的涡流 所引起,促使砾石象钻具一样作用于河 底。河底上被钻出的坑称为锅穴。 河流发育的幼年期(相当于一条河流的上游) 的侵蚀作用。
2、河流下蚀作用过程及结果
形成“v”形峡谷、瀑布、急流、溯源侵蚀、河 流袭夺现象.
2、河流下蚀作用过程及结果
上游(山区)的河谷剖面- “V”型谷
河流能不能无止境的下蚀呢? 3、侵蚀基准面——河流下蚀的极限。 海平面是入海水系的共同最终侵蚀基准面
相对于湖泊(地方性)侵蚀基 准面调整的河流剖面
湖泊等是局部侵蚀基准面
湖泊
海洋
地方性侵 蚀基准面 在湖泊干涸、整条河流相对于最 终侵蚀基准面调整后的河流剖面
2、流量:单位时间内通过一定过水面积的水量。
取决于流域面积和降水量。
本章内容
第一节 河流及其地质作用概述
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
第二节 河流的侵蚀作用
河流的侵蚀作用——河水在流动中对河床的破 坏作用称为侵蚀作用。按作用的方向分为下蚀作用、 溯源侵蚀作用、侧蚀作用。
河流的机械搬运
流向
粘土和粉砂呈悬浮运动 溶解物质
滚动 滑动 砂跳跃移 动
河床底部岩石
三、河流机械搬运过程中碎屑颗粒的变化
随搬运距离的增加,被搬运颗粒粒度变细,磨 园度增加,分选性变好,由粒状变为柱状、片状。
图6-3 碎屑物质按粒度的机械沉积分异作用图解
但自然界影响分异的因素很多,如流速变化、 支流汇入、地形起伏以及风化速度变化等,因而常 常造成分异过程错综复杂的现象。
二、冲积物及其特点
河流沉积的物质称冲积物。其 特点有:
1.沉积物主要为泥、沙、砾; 2.从上游到下游沉积物的粒度和比重等 依次减小;砾石呈叠瓦状排列; 3.分选性好(长时间稳定的河流水动力, 使各种粒级的物质充分分开) 磨圆度好 (长时间搬运,使岩块变圆滑) 4.成层性好(两个周期变化因素:洪水期,粗而多,枯水期, 细而少) 5.常具有韵律性二元结构:下部为砾石、砂沉积(河床沉 积),上部为泥质和粉砂沉积(河漫滩、牛轭湖沉积),有 规律的交替出现。 6.常具有波痕,砂丘和交错层理等构造。
专题一 河流的地质作用
一、水圈的构成——地球上水的分布
海 洋 水 陆 河 流 水
0.0001 %
地
表
面
水 地 土 壤
下 浅 层 地 下 水
0.3 %
水 生 层 地 下 水
0.03 %
淡水 咸水 冰 湖 湖 川
生 物 水
大 气 水
97.27 %
0.009 %
0.0075 2.10 % %
0.005 %
按介质类型分为:地面流水地质作用、湖泊地质作 用、地下水地质作用、海洋地质作用、冰川地质作用、 沼泽地质作用
四、地面流水的类型
地面流水是指陆地表面流动着的液态水。
它们在重力作用下,沿地表从高处向低处流动。
地面流水主要来自大气降水,其次来自冰雪融水 和地下水 。
暂时性流水
片流(面流):顺斜坡无固定流道的、 -面状无槽流水 面状流动的细小流水
曲流河
凸岸沉积
凹岸侵蚀
1、侧蚀的原因(弯道离心力和科氏力)
2)科里奥利力:受地球
自转的影响,地球上一切物 体的运动都将受到影响而发 生偏转,其偏转方向在北半 球向右,南半球向左,这种 作用称为科里奥利效应。这 种力称为科里奥利力(科氏 力)。 北半球,科氏力偏向于水 流向右侧;南半球,科氏力 偏向于流向的左侧。
最终侵蚀 基准面
2、河流下蚀作用过程及结果
急流、瀑布-在河流上游,河底纵坡降大,水流 速度快,下蚀作用最为强烈。加上岩石性质构造条件 的影响,常形成急流和瀑布。
美加边界Niagara大瀑布
钙华-贵州北盘江瀑布
2、河流下蚀作用过程及结果
急流
急流、瀑布-在河流上游,河底纵坡降大,水流速 度快,下蚀作用最为强烈。加上岩石性质构造条件的 影响,常形成急流和瀑布。
层流与紊流的流动特点
二、河流机械搬运的方式
(一)拖运
——河床中巨大的石块、砾 石、砂,随着河水流动,在河底
流动方向
部的滑动、滚动和跳跃的移动。
(二)悬运
——河流中的粉砂和粘土由 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。