工程地质基础河流的地质作用

3.悬移式：粉沙和粒土级的颗粒在水中可长期悬浮 沙波：由于河底的不平和水流的脉动冲刷，使砂粒在床底的堆积 呈波浪状，称沙波。 磨圆度：碎屑颗粒在搬运过程中被磨圆的程度(roundness)。
河流的物理搬运能力和搬运量
河流的机械搬运能力：指流水能搬运的最大碎屑物的能力， 搬运物的总重量(G)与流速（V）的六次方成正比（1∶64），河 流的机械搬运量由河水中的含砂量和河流的输砂量来衡量。
用，称侧蚀作用。
侧蚀作用的结果是使河谷展宽，河床变弯曲。
河曲：由于侧蚀作用使河床产生的连续弯曲；
蛇曲（自由曲流）：极度弯曲的河床；
a-弯曲河道 b-蛇曲 c-牛轭湖
截弯取直和牛轭湖 蛇曲状河流中，由于洪水期水量突然增加，侵蚀能力突然
增强，水流会冲溃曲颈直接流入下一河弯，这种现象叫河流的 截弯取值，被遗弃的弯曲河道称牛轭湖。
(2) 湖水机械沉积物较细，以细砂、粉砂、泥为主； 分选性好，水平层理发育；湖边见波痕。
(3) 潮湿区湖泊，入湖河流多，水势大，碎屑物多， 可在河口形成三角洲，甚至形成湖成三角洲平原。
二、化学沉积作用
1.潮湿气候区 雨量充沛，湖泊多为泄水湖含盐度低。潮湿区陆地化学 风化、生物风化作用强烈，矿物分解彻底，故不仅K、 Na、Ca、Mg等组成的易溶性盐类可呈离子状态搬入湖 中，而且Fe、Mn、Al、Si、P等组成的较难溶的化学物也 能组成为胶体溶液或离子溶液进入湖水中。前者因溶解度 大而继续搬运，后者胶体溶液或离子溶液与湖水相混合， 发生各种化学反应，或由于电解质作用，而使这些物质沉 淀下来，形成湖泊的Fe、Mn、Al矿床，最常见铁矿床， 高岭土矿床。
海洋沉积作用
除海岸附近及表层海水较动荡外，绝大部分海 域中的水体均处于相对静止状态。因此海洋地质作 用是以沉积作用为主。
世界上湖泊最多的国家是北欧的芬兰，共有湖 泊55000多个，占该国面积的12%。
我国是多湖泊国家，有两万多个湖泊，主要分 布在东部平原和青藏高原两大湖区。
湖泊的成因类型
形成湖盆的原因比较多，既可由内因(内动力地 质作用)造成，也可由外动力地质作用形成。
1.构造运动－构造湖：世界上大湖泊的湖盆多 与构造运动有关。
根据堆积与侵蚀之间的关系不同，通常把阶地分为 以下三种类型（见图6-9）。
1）侵蚀阶地。这种阶地的特点是由基岩构成。阶面 是河流侧蚀造成的谷底侵蚀面、阶面上往往没有或 只有很少的残余冲积分布。侵蚀阶地只在山区常见。 它作为厂房地基或者桥梁和水坝的接头是有利的。
2）基座阶地。这种阶地由两部分组成，上部为冲积 物，下部为基岩，即冲积物覆盖在基岩基座上。反 映在形成这种阶地的过程中，河流下蚀已切穿原来 河谷谷底的冲积物进入基岩，并继续下切。基座阶 地在河流中比较常见。
三、生物沉积作用
潮湿区的湖泊中生长有极为丰富的生物。当大 量的低等生物(浮游生物，主要为藻类和菌类)尸体 和湖泥一起堆积于湖底，经过厌氧细菌作用形成腐 泥(胶冻状粘泥)、腐泥掩埋后，经成岩作用形成腐 泥煤、油页岩和石油。
沼泽的概念
陆地表面过分湿润，嗜湿性植物大量生长，并 有有机质大量堆积的地方。
(1)区域性地壳下沉造成的湖盆－太湖等。规模 大，湖中岛屿为地壳沉降前的山峰。
(2)断层作用导致局部地壳陷落－云南滇池。较 深，长条状。
(3)残存洋盆－里海，大陆碰撞；海退后洼地。
2.火山活动－火山口湖： (1)火山口－吉林长白山天池。 (2)熔岩堵塞河谷－五大连池。
3.河成湖 牛轭湖（河流截弯取直）； 三角洲湖（泥沙淤塞）； 河床湖、堰塞湖（支流阻塞） 。
河口区的沉积作用
河口区是河流的主要沉积场所，入海河流的河口区以K 潮汐能影响到的范围为上界，河流作用基本消失的点为下 界。河口区沉积形成的巨大堆积体称为三角洲，若河流携 带到河口区的碎屑量不足河流和海洋（包括潮汐和波浪） 的冲刷转移量，河口区则形成喇叭形的深水港湾，称三角 港。
（4）河流阶地
阶地是河流两岸常见的地貌，是由老的河谷构
4.冰川湖－窜珠湖（刨蚀作用），规模小成线状。
5.人工湖－千岛湖，与人的作用而成。
湖泊的地质作用
湖水主要是沉积作用
一、机械沉积作用
二、化学沉积作用 三、生物沉积作用
一、机械沉积作用
(1) 湖水机械沉积物主要来源于入湖水带来的物质， 其次是湖水波浪冲击湖岸的产物，此外，风、冰川、地 下水也可携带一些泥沙入湖。当湖水从浅水区进入深水 区时，水动力减小，发生沉积，并存在机械沉积分异作 用，即从湖滨到湖心沉积物由粗到细。
含砂量：单位体积河水中的泥砂含量； 输砂量：单位时间通过单位截面的总砂量。 输砂量主要受地形高差、气候（温度、降雨量等）、植被发 育情况以及岩石的抗侵蚀能力（侵蚀作用和风化作用）控制。
（2）河流的化学搬运作用
河流对可溶性物质的搬运方式：1．溶液形式的搬运； 2．胶体形式的搬运：胶体质点是介于粗分散系和溶液之间 的细分散系。
3）堆积阶地。这种阶地壳全由冲积物组成，反映 在形成阶地的过程中，河流下切尚未切穿原来谷底 的冲积物。
根据下切的深度不同，堆积阶地又可分为上迭阶地 和内迭阶地。
3.湖泊和沼泽的地质作用
湖泊是指陆地上比较宽广的积水洼地，它包 括湖盆和湖水两部分。
湖泊遍布世界各地，总面积为270×104km2， 约占陆地面积的1.8%。
弯曲河道河流沉积作用及其冲积物 滨河床浅滩沉积：弯曲河道凸岸河床堆积物所构成的地形。 天然堤：洪水期粗粒沉积物在滨河床浅滩堆积形成的与河床 平行的垄岗状地形。 河漫滩：指洪水期被水淹没，平水期露出水面的河床两侧谷 底平坦部位上的堆积地形。
河漫滩的二元结构：指河漫滩下 部滨河床浅滩粗粒沉积物与上部 洪水期形成的细砂、粉砂和粘土 质沉积物组成的上下特征明显不 同的两套沉积组成的沉积特征。 牛轭湖沉积：牛轭湖中的沉积物 是洪水期河水泛滥带来的粉砂、 粘土等，具簿层水平层理，局部 有泥炭沉积。
（3）河流的沉积作用
（一）沉积作用的原因和主要沉积场所 河流发生机械沉积作用的原因主要有三： 首先是河流入海、入湖，或者支流入干流，运动的
水受相对宁静的水体的阻滞，使河流流速降低； 其次是地面坡降的影响； 第三是环流的作用。
河流的沉积作用
河流的沉积作用以机械沉积作用为主，河流的沉积物称 冲积物： 冲积物的一般特点：
沼泽成因多种多样，较主要的是，地表水体边 缘或附近沼泽化，如海岸、湖岸低洼区，水分充足 ，生长大量嗜湿性植物，逐渐演变为沼泽。
沼泽的形成途径大致有以下几种：
浅水湖泊的沼泽化； 河流泛滥地的沼泽化；
海岸带的沼泽化； 泉水涌出地的沼泽化；
积水地段的沼泽化； 森林和草地的沼泽化。
4.海洋的地质作用
一、海水的剥蚀作用 1. 海水对海岸和海底的破坏作用，称海蚀作用
谷坡
谷底
河床
河漫滩
Ⅰ级阶地
Ⅱ级阶地
河谷结构示意图
河流的类型
❖ 辫状河 ❖ 曲流河 ❖ 网状河
（1）河流的侵蚀作用
流水流动时做功的大小决定于水流的活力，而 活力的大小又决定于流速和流量，可用下式来表示：
从上述公式可以看出：流水的活力与水量m及 流速v的平方成正比。其中流速的影响最大，当流量 或流速降低（或两者同时降低）时，流水的活力变小， 侵蚀作用就变弱，或开始发生沉积。反之，流水活力 变强，侵蚀与搬运作用使会加强。因此流水的侵蚀、 搬运与堆积作用决定于流水活力。
成的，并具有陡坎。由于下切谷底而成的各种类型
阶地，自河漫摊或河床算起，向上依次称为一级阶
地、二级阶地、三级阶地等。从形成时间上看，一
级阶地形成最晚，时代最新，一般保存最好，越老
的阶地越不完整。
阶地主要是由于新构造运动引起河流下蚀作用的 产物。它的形成基本上经历两个阶段：
①在一个相当稳定的大地构造环境下，河流以侧 蚀及堆积作用为主，造成宽广的河床与河漫滩； ②地壳上升，使河流下切，把原有的谷底抬高到 一般洪水位之上，转变为阶地。
。 机械剥蚀作用为主，化学溶蚀作用次要(只存在
于易溶岩石处)。 主要发生在海陆界线附近的狭长地带。海水直
接冲击海岸或携带的砂砾磨蚀海底。
海水的搬运作用
海水的机械搬运和化学搬运同时进行。 海水搬运物质来源：海蚀产物；大陆上河流、 地下水、冰川、风等携带入海的物质；生物遗 体；火山物质。 1.海浪的机械搬运：对沙砾来回搬运，顺岸搬 运，磨圆，分选。 2.潮汐的机械搬运：涨潮时具有大搬运力。 3.浊流的搬运：可将沙砾搬走至深海。
河流的侵蚀作用
河流的侵蚀作用以机械侵蚀作用为主，包括水流的冲蚀 作用和其所携带的碎屑物的磨蚀作用。
按侵蚀作用的方向分为：
下蚀作用：使河谷加深；
侧蚀作用：使河谷拓宽。
下蚀作用强度主要由下以蚀下作因素用决定：流速，组成河床的岩
石性质、流水中的泥沙含量，山区河流以下蚀作用为主，形成 “V”形谷（谷坡高度远大于谷底宽度）。
河流的袭夺：分水岭两侧河流的侵蚀能力不同时，侵蚀能 力强的水系可以把侵蚀能力较弱的水系上游或其支流袭夺过来， 这种现象称为河流的袭夺。
袭夺弯：当河流袭夺现象发生后，被袭夺河的上游或支流 以急转弯的形式流入新的水系，这个急转弯称袭夺弯。
断头河：被袭夺的河流
河水及其携带的碎屑侧物蚀质作对用河床两侧和河谷谷坡的破坏作
河流的地质作用河谷的横断面形态谷底和谷坡谷底高出谷底的两侧斜坡河床谷底中经常有水流动的部分河漫滩谷底中洪水期被淹没枯水期露出水面的部分河床河漫滩级阶地级阶地谷底河谷结构示意图河流的类型辫状河曲流河网状河1河流的侵蚀作用流水流动时做功的大小决定于水流的活力而活力的大小又决定于流速和流量可用下式来表示
河流的地质作用 河流概述
搬流运的方搬式：运作用
物理搬运：与流速、碎屑颗粒的大小、形状、比重等有关；
化学搬运：与区域气候条件、溶解度及其在河水中的存在
状态有关
河流对碎屑颗粒的物理搬运方式
1.滚动式：流水对碎屑物产生推力，并使其沿河道底滚动和 滑动的搬运方式，砾石在流水的推动下沿河底向前移动，当 推动力减小时，粗大砾石的最大扁平面总是向河流上游方向 倾斜，位于主流线附近的砾石，长轴可平行于水流方向。 2.跳跃式：砂粒级碎屑颗粒的常见搬运方式，受紊动涡流和不 同深度水层流速不同产生的上举力影响。
河流：是陆地表面有固定水道的常年流水。 一、河谷和水系 1．河谷：被河水改造和开凿的线状谷地； 2．河谷要素：谷坡：河谷两侧的斜坡； 谷底：谷坡限定的平坦部分； 河床：谷底中常年有水的部分。
河流的地质作用
河谷的横断面形态-谷底和谷坡 谷底 —— 河谷底部较平坦的部分 谷坡 —— 高出谷底的两侧斜坡 河床 —— 谷底中经常有水流动的部分 河漫滩 —— 谷底中洪水期被淹没、枯水期露出水面的部分
向源侵蚀作用：下蚀作用在加深河谷的同时，还有向源头 方向发展的趋势，这种向源头使河流延伸的侵蚀作用，称向源 侵蚀作用
侵蚀基准面：指河流注入水体的水面，一般代表下蚀作用的 极限。入海河流的侵蚀基准面为海平面；支流注入主流时， 主流河面是支流的侵蚀基准面；一些阶梯状的河床，每一个 阶梯平台可以认为是其上游河段的侵蚀基准面。
①分选性和磨圆度一般较好，且搬运距离愈远分选性和磨 圆度愈好。
②冲积物常见有清晰的层理。 搬运距离越长，则沉积物颗粒越细。 冲积扇：河流流出山地或支流注入主流时形成的扇状沉积地 形，称冲积扇。
顺直河道河流沉积作用和河床冲积物 1．浅滩沉积：①以粗粒沉积为主，具一定的磨圆度；② 碎屑长轴垂直流向分布；③只在河床的局部地段堆积，剖面 上多呈透镜体，出现于河床冲积沙层底部。 2．凸岸沉积：沙坝沉积，以粗粒沉积为主。 3．滨河沙坝和心滩沉积：平水期形成滨河沙坝，洪水期 形成心滩。
侧蚀作用导致凹岸侵蚀，凸岸沉积
牛轭湖
（2）河流搬运来源及方式
河流搬运物的来源：
被河流搬运的物质除河流自身侵蚀河床岩石的产物外，还有来 自谷坡上崩落、滑坡、冲刷和洗刷下来的产物。对有些河流来说，冰 雪和风的作用产物为它们的重要物质来源。这些物质大部分是机械碎 屑物，包括各种粒径的砾石、沙和粘上，小部分为溶解于水中的各种 化合物，如Na2CO3、Ca(HCO3)2、NaCl、FeSO4……河流对前一种 物质的搬运叫做物理搬运，河流对后一种物质的搬运叫做化学搬运 （溶运）。
流水活力大小与地形、气候、植被、岩石与构造 等自然因素有关。因为地形坡度、坡长、降雨量多 少、植被覆盖度以及岩石与构造的性质等均影响到 流水的流速与流量，从而影响到流水的活力。
流水的侵蚀是对地面的破坏作用。它与水流的 强度与水流的特征有关，有时成片冲刷，有时使 地面产生侵蚀沟或河流。总的来看，流水的侵蚀 都是使流路变深与变宽。