第5章 风化作用与剥蚀作用

美国死亡谷国家公园
会移动的石头
磨蚀作用 风以挟带的沙石对地面岩石的破坏作用称磨蚀作用。
风蚀作用-风蚀城
图5－15 干旱区风的地质作用形成的地形
1－风蚀湖；2－风蚀蘑菇石；3－风包城；4－风蚀柱；5－蜂窝石 6－新月形沙丘；7－塔状沙丘；8－沙垄；9－风成大型交错层
三、海洋（及湖泊）的剥蚀作用 海洋的剥蚀作用是指由海水的 机械动能、溶解作用和海洋生物 活动等因素引起海岸及海底物质 的破坏作用，简称海蚀作用。因 海岸地区水浅，受波浪和潮汐作 用影响大，因而该区域是海蚀作 用最强烈的地带。
剥蚀作用 指各种运动的介质在其运动 过程中，使地表岩石产生破坏并 将其产物剥离原地的作用。
它是陆地上一种常见的、重要的地质作用，塑 造了地表千姿百态的地貌形态，同时又是地表物质 迁移的重要动力。
剥蚀作用方式：
机械剥蚀、化学剥蚀和生物剥蚀
剥蚀作用按营力特点分类： 地面流水的剥蚀作用 地下水的剥蚀作用 海洋的剥蚀作用 湖泊的剥蚀作用 冰川的剥蚀作用 风的剥蚀作用。
河流的侵蚀作用方式： 机械侵蚀作用（水力、磨蚀） 化学侵蚀作用（溶蚀）
河流的机械侵蚀作用是通过其动能或挟带的沙石对河床 的机械破坏过程；而化学侵蚀作用是通过河水对河床岩石的 溶解和反应完成的，尤在可溶性岩石地区比较明显。这两种 方式通常共同破坏河床，难以区分开来。总的说来，机械的 侵蚀作用更为主要。
图 5 － 8 河 流 下 蚀 作 用 形 成 形 谷
V不同河Βιβλιοθήκη 岩性差异，其抵抗剥蚀的能力也不同。坚硬 岩石组成的河床抗剥蚀能力强，下蚀作用速度较慢， 河床相对凸起；而较软岩石组成的河床抗剥蚀能力弱， 下蚀作用速度较快，河床相对下凹。
Figure 14.20
在河床的纵剖面上形成缓、陡坡交替出现的阶梯，较陡 的河床处流水急，出现水花，形成急流。在长期下蚀作 用下，急流陡坡下部软的岩石不断被较快剥蚀，从而可 出现直立陡坡，河水从陡坎处直泻而下形成瀑布。
基岩海岩：由坚硬岩石组成的海岩
在基岩海岸的海水面附近，由于海水拍 岸浪的机械冲击和海水所携带沙石的磨蚀作 用以及化学的溶蚀作用，该部位的岩石不断 遭受破碎，被掏空，形成向陆地方向楔入的 凹槽，称为海蚀凹槽，有时也可形成海蚀穴 （洞）。海蚀凹槽不断扩大，其上的岩石因 支撑力减小而不稳定发生重力崩塌，形成陡 峭的崖壁，称海蚀崖。海蚀崖不断向陆地方 向后退，在海岸带形成一个向上微凸并向海 洋方向微倾斜的平台，称波切台。而被破坏 下来的碎屑物质搬运至水面以下沉积下来形 成波筑台。此外还可形成海蚀穹、海蚀柱、 海蚀桥等地形。
喀斯特地貌
石芽
石林 峰林
它位于天门山山体的中上部，海拔1300米， 门高131.5米，宽57米，深60米，是世界上最高海拔的天然穿山溶洞
翼装飞人Jeb
“鸟人”穿越天门洞 观众直呼“太刺激”
冰川的剥蚀作用——刨蚀作用 冰川在流动过程中，以自身的动力 及挟带的沙石对冰床岩石的破坏作用称 为冰川的刨蚀作用。其方式有挖掘作用 和磨蚀作用两种，无论哪种方式，都是 一种机械破坏过程。 挖掘作用又称拔蚀作用，是指冰川 在运动过程中，将冰床基岩破碎并拔起 带走的作用。 磨蚀作用又称锉蚀作用，是指冰川 以冻结在其中的岩石碎屑为工具进行刮 削、磨蚀冰床的过程。
长江、黄河的分水岭？
河流的下蚀作用不断使河谷加深，但并 不是无止境的。河流下切到一定深度，当河 水面与河流注入水体（如海、湖等）的水面 高度一致时，河水不再具有势能，活力趋于 零，下蚀作用停止。因此，注入水体的水面 就是控制河流下蚀作用的极限面，常称为河 流的侵蚀基准面，可分为最终侵蚀基准面和 局部侵蚀基准面。陆地上大多数河流最终都 注入海洋，所以海平面应是河流的最终侵蚀 基准面。
活力的大小决定了地面流水剥蚀作用的 强弱。
影响流速的因素：
河床坡度 河床横剖面 流量
影响流量的因素：
流量：在单位时间内通过一定过水面积的水量。
Q（流量）=W（宽度）×d（平均深度）×V（流速）
河谷三要素
河流在地面上沿着狭长的谷地 流动，这个谷地称河谷。
河谷在平面上呈线状分布，在横剖 面上一般近“V”字形，主要由谷坡 、谷底、河床组成，这三者常称为 河谷要素。
一、地面流水的剥蚀作用
地面流水包括： 片流、洪流和河流
是塑造陆地地貌形态的最重要的地质营力。
一、地面流水的剥蚀作用
地面流水在重力作用下，沿斜坡或沟谷 由高处往低处流动，将势能转变为动能，这 种动能常称为水的活力。
a=1/2(mv2)
（a表示活力，m为水的流量，v为流速）
流水的活力与流量和流速的平方成正比。
Itkillik River, Alaska
Figure 14.15
Floodplain Features
Figure 14.23
主流线： 河流演化： 平直河谷→弯曲河谷→河曲（河床可 到达谷坡） → 蛇曲或自由河曲（达不到谷坡 ） →冲积平原→截湾取直＋牛轭湖
“V”谷→“U” →碟形谷
由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，所以它 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。
Figure 14.20
瀑布直泻而下，侵蚀基部岩石，使陡坎下部岩石被淘空 形成壁龛。壁龛不断扩大，壁龛上部岩石由于失去支撑力 而崩塌形成新的陡坎，于是瀑布不断向上游移动 。
Figure 14.20
下蚀作用在加深河谷的同时，由于瀑布和急流向上游后 退，还使河流向源头发展，加长河谷。河流向源头发展 的侵蚀作用称为向源侵蚀作用。
河流侵蚀作用按侵蚀的方向分类： 下蚀作用 侧蚀作用
下蚀的原因： 1、流水的垂向运动分量作用； 2、流水带动的砂、石对河床的撞击、磨蚀；
河流的下蚀作用 指河水及挟带的碎屑物质对河 床底部产生破坏，使河谷加深、加 长的过程。 在河流上游及山区河流，由于河 床的纵比降和流水速度大，因此活 力在垂直方向上的分量也大，就能 产生较强的下蚀能力，这样使河谷 的加深速度快于拓宽速度，从而形 成在横断面上呈“V”字形的河谷， 也称“V” 形谷。
河谷两侧斜坡称谷坡， 谷坡所限定较平坦的下部称谷底， 河床是指常年被水占据的水槽
谷坡
谷底
河 床
河谷三要素
河谷横剖面形态：
（1）峡谷\“V”——山区、上游 （2）“U”型谷——山区、中游 （3）碟型谷——平原、下游
河流的侵蚀作用
河流在流动过程中以其自身的动力（活力） 及所挟带的泥沙对河床的破坏，使其加深、加宽 和加长的过程。
产生岩溶作用的必要（基本）条件：
岩石的可溶性是发生岩溶 作用的必要条件。岩石的可溶性主要取决于岩石的化 学成分，岩溶作用主要发生在灰岩、白云岩发育的地 区。 （2）岩石的透水性与流动性 透水性强的岩 石利于岩溶作用的进行。在这些岩石中的地下水运动 速度相对较快，新鲜的地下水不断补充，使它处于不 饱和状态，具较大溶蚀能力。 （3）地下水的溶蚀能力 地下水的溶蚀能力 取决CO2的含量和适宜的气候条件。
表层地质作用方式序列／过程
（每种营力）
风化作用 搬运作用
剥蚀作用 沉积作用
成岩作用
第五章
风化作用与剥蚀作用
第一节 第二节 风化作用 剥蚀作用
第一节
风化作用
一、风化作用的类型 二、风化作用的产物
三、影响风化作用的因素
第二节
剥蚀作用
一、地面流水的剥蚀作用
二、地下水、冰川和风的剥蚀作用
三、海洋（及湖泊）的剥蚀作用
海蚀地貌：海蚀凹槽、海蚀崖、海 蚀穴、波切台、海蚀柱
作用的结果：在波浪的作用下，海 岸线不断向陆地方向后退。海岸线变得 平直，海湾和海岬消失。
由松散的沉积物砂和砾组成的海岩称为沙质海岸
青海湖
湖泊特征与海洋相似，只是规模较小
洪流以其自身的动力和挟带的沙石对 沿途沟壁和沟底的破坏作用称为洪流的剥 蚀作用。由于洪流的流量较大，流速快， 挟带沙石较多，机械的冲击很强，所以常 具较强的剥蚀能力，而且以机械的方式作 用为主，故又称冲蚀作用。
二、地下水、冰川和风 的剥蚀作用
地下水在运动过程中对周围岩石的破 坏作用称为地下水的潜蚀作用。
图5－11 河流弯道的单向环流
河流的侧蚀作用：河水对河床岩石破坏， 河道变弯曲,使河谷拓宽的过程。 动力：河水的横向环流，砂石的磨蚀。
侧蚀作用使河谷加宽和形成河曲、蛇曲的过程
牛轭湖
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。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。
Figure 14.20
锅穴 (pothole)
回旋的流水夹带砂石的磨蚀
冰川剥蚀 (冰臼) 地面流水剥蚀 风沙的磨蚀
锅穴 (pothole)
水系：主流+支流，分布区称流域。
分水岭：流域与流域之间的高地。 河流袭夺：由于溯源侵蚀，一条河流将另一条河 流上游的水截夺过来。在二条流向垂直的河流之 间最易发生。
（1）可溶性岩石
地下水的垂直运动与岩溶地形： 在包气带，地下水主要作垂直运动，因 而岩溶地形也沿垂直方向发育，主为有溶沟 、石芽、落水洞、溶斗等。 地下水的水平运动与岩溶地形 在潜 水面附近，地下水作近于水平方向运动，因 而溶蚀作用沿水平方向发展。岩石经溶蚀后 形成水平方向延伸的溶洞。
岩溶( Karst)地貌示意图
河流下蚀作用的发展趋势—河床均夷化作用
河流下蚀作用的结果：
（1）使河流加深 （2）使河流加长 （3）河流的袭夺 “ ” （4）形成 V 形谷
河流的侧蚀作用（旁蚀作用）：
河水以自身的动力及挟带的砂石对河 床两侧或谷坡进行破坏的作用。其结果使 河床弯曲、谷坡后退、河谷加宽。