6第六章 河流的地质作用

河口沉积作用河
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。
夷平面的形成过程
河流的演化：
牛轭湖
截弯取直
顺直河道
曲流
蛇曲 河道局部取直
侧蚀作用
下 蚀 向源加长 河流的袭夺、断头河、袭夺弯 作 用 向源侵蚀
河谷加深 急流、瀑布
本章重点
1.河谷和河谷要素 2.河流的演化（侧蚀作用、下蚀作 用）； 3.河流的主要沉积地貌： 心滩、沙坝、滨河床浅滩、河漫滩、 天然堤的形成及沉积特点； 4.河流阶地的概念、成因及研究意义。
河流对碎屑颗粒的机械搬运方式
1．推移式(traction)：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 动下总是长轴垂直于水流方向，并沿河底向前移动， 当推动力减小时，以长轴垂直于水流方向停积下来， 且粗大砾石的最大扁平面总是向河流上游方向倾斜， 但位于主流线附近的砾石，长轴可平行于水流方向， 据此可恢复古代河流的流向。 2．跃移式(saltation)：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。
3.水系(drainage system)：由河流和注入它的支 流组成的地面水流网。 分水岭(water divide)：相邻两个水系的分界。 水系分区（据地质作用类型）：支流汇聚 区：以侵蚀作用为主；干流运输区：以搬运 作用为主；散流堆积区：以沉积作用为主。 水系类型：树枝状水系、格子状水系、放 射状水系、平行状水系和羽毛状水系。 河流的水文状况：河流的流量、流速、水 位等的变化，河流的水文状况控制了河流的 侵蚀、搬运、沉积等地质作用。
河流阶地、准平面和夷平面
河流阶地(river terrace)：指分布于河谷谷坡上， 洪水已不能淹没的，顶面较平坦的台阶状地形。
下蚀作用
河流阶地 的成因 侧蚀作用 侵蚀基准面下降 构造运动引起地壳上升 海平面下降
河流阶地的研究意义：有助于了解海平面变化状 况和地壳升降运动幅度。
准平原(peneplane)：指各种外力地 质作用对陆地表面的改造，使原来 高差较大的地形，经填平补齐形成 高差不大的地形，这种近似平原的 地形称准平原。 夷平面：指地表演变达到准平原阶 段后，由于地壳再次抬升（或海平 面下降），形成的在广大区域内， 由海拔大体相近的山顶组成的平缓 的平面。
顺直河道河流沉积作用和河床冲积物
1．浅滩沉积(shoal)特点：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，剖面上多至透镜 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(river island)沉积：平水期 形成滨河沙坝，洪水期形成心滩。
单向横向环流：当水流进入弯曲河段时，河 水在弯道离心力作用下，主流线向凹岸偏离， 表流向凹岸壅水，底流从凹岸流向凸岸，形 成单向横向环流。
涡流(eddy current)：当水流在前进 道路上遇到障碍时，会发生一种 与水流方向垂直的螺旋状水流， 称涡流。
河流概述
河流(river)：是陆地表面有固定水道的常年 流水。 一、河谷和水系 1．河谷(river valley)：被河水改造和开凿的 线状谷地； 2．河谷要素：谷坡(valley wall)：河谷两侧的 斜坡； 谷底(valley bottom)：谷坡限定的平坦部分； 河床（河槽，stream bed）：谷底中常年有水 的部分。
河流的下蚀作用
下 蚀 作 用 的 过 程
深切河谷
黄果树瀑布
维多利 亚瀑布
维多利亚瀑布
尼加拉大瀑布
向源侵蚀作用(retrogressive erosion)：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(base level of erosion)：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、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。
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 (vertical erosion)：使河谷加深；侧蚀 作用(lateral erosion)：使河谷拓宽。
一、下蚀作用
下蚀作用强度主要由以下因素决定： 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）。 裂点(knick point)；瀑布(water fall)；急 流(rapids)。
碎屑颗粒按粒度的机械分异图 示（据普斯托瓦诺夫）
碎屑矿物按比重的机械分异图示 （据普斯托瓦诺夫）
河流的化学搬运作用
河流对可溶性物质的搬运搬运方式：1．真 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真溶液之间的细分 散系。
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(alluvium)： 冲积物的一般特点： 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(stratification)。 各河段的沉积作用及其冲积物特点 冲积扇(alluvial fan)：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。
碎屑颗粒的机械分异
机械分异：指碎屑颗粒按粒径大小、形状、 比重依次沉积的现象。 分选性：指碎屑颗粒机械分异的程度。 流水对碎屑颗粒搬运的远近主要取决于颗 粒的大小、形状、比重以及流速等因素。 按粒径大小沉积的先后顺序：砾石→砂→粉 砂→粘土，按比重沉积的先后顺序：金→黄 铁矿→铬铁矿→石英→石墨→琥珀。
长江的河床纵剖面
河流的袭夺(river capture)：当分水岭两侧 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(elbow of capture)：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(beheaded river)：被袭夺的河流
牛轭湖
下蚀作用与侧蚀作用的关系
时间上河流 发育的早期 以下蚀作用 为主，随着 坡度减小， 逐渐转为以 侧蚀作用为 主。 空间上河流 的上游以下 蚀作用为主， 河流的下游 以侧蚀作用 为主。
河流的搬运作用
河流搬运作用方式
机械搬运：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
沙波(sand wave)：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。 3.悬移式(suspension)：粉沙和粒土 级的颗粒在水中可长期悬浮 磨圆度：碎屑颗粒在搬运过程中被 磨圆的程度(roundness)。
河流的机械搬运能力和搬运量
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)与流速的六次 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。 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腐蚀能力 （侵蚀作用和风化作用）控制。
雅鲁江下游河谷中沉积的心滩素描图 （据李尚宽，1982）
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natural levee)：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(valley flat)：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 堆积地形械 沉积作用。引起 河流机械沉积作 用主要原因是河 水流速的降低， 导致机械动能的 减小，使河流的 搬运能力降低而 发生沉积 。根 据沉积的部位分 为：
山口沉积作用
山口沉积作用
河口沉积作用
山口沉积作用 谷底沉积作用 河口沉积作用
河谷内的沉积位置 （a）河谷的凸岸；（b）窄河段流人宽河段；（c）支流注 入主流
第六章
河流的地质作用
流水运动状态分类 按内部质点的运动轨迹： 层流(laminellar flow)：质点的运动轨迹彼此 平行,并且平行水流方向。 紊流(lurbulent flow)：质点运动轨迹是不规 则状态
环流(circular current)：水质点作螺旋形运动，在过 水横切面上的投影为环状。 横向环流：环流轴线与水流方向一致的环流。 双向横向环境：顺直河道的主流线一般位于河床 中央，平水期水流在河面形成由两岸向中央壅水的表 流，沿床底形成由中央向两侧幅散的底流，形成发育 于主流线两侧的对称双向横向环流，洪水期则相反， 形成反向双向横向环流。
侧蚀作用
河水及其携带的碎屑物质对河床两侧和河谷谷 坡的破坏作用，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(meander)：由于侧蚀作用使河床产生的 连续弯曲； 蛇曲（自由曲流）(free meander)：极度弯曲 的河床；
侧蚀作用
截弯取直(cut-off)和牛轭湖(ox-bow lake) 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。 侧蚀作用导致凹岸侵蚀，凸岸沉积