第二章+地貌学基本概念

复习资料：地质年代确定的基本原理
• 生物层序律
复习资料：地质年代确定的基本原理
• 接触和穿插关系
– 这一原理主要用于岩浆岩 – 一种岩浆岩穿插、贯入另一种岩浆岩，则显然
被穿插的岩石形成较早 – 类似的，这一原则也可应用于一般的地质界面，
如根据断裂面的穿插切割关系判断其形成顺序
复习资料：地质年代确定的基本原理
复习资料：地质年代确定的基本原理
• 地层层序律
复习资料：地质年代确定的基本原理
• 生物层序律
– 岩石中的生物遗体或遗迹称为化石，它是在岩 层中保留下来的古生物记录。由于生物进化总 是由低级向高级发展，这种演化规律是不可逆 的。因此，可利用一些演化 较快、存在时间短、 分布较广、特征明显的生物化石和生物化石的 组合，作为划分相对地质年代的依据。每一个 地质时代都有其特征的标准化石或化石组合。 下图为 根据化石确定不同地区地层是否为同一 时代的地层的示意图。
冰川气候地貌区
温湿气候地貌带
干旱气候地貌带
3. 地貌的成因
• 内外地质营力在地貌上的表现
– 地壳的连续上升
• 作用强度越来越大，造成大峡谷，稳定期短
– 地壳间歇性上升
• 分水岭与河谷高度不变，形成多级阶地或夷 平面
– 长期稳定
• 随时间延伸，分水岭降低，河谷降低，分水 岭接近河谷，宽河谷，低小丘陵
切割深度 + 切割程度 = 起伏度
1. 地貌形态
• 3. 地貌的形态类型
– 与周围地貌的关系
– 正形态：高出周围地貌
• 阶地、垅、丘
– 负形态：比周围地貌低
• 谷地、洼地、坑、穴
– 描述 + 照相 + 素描
正地形：第四纪火山地貌景观
正 地 形
负 地 形
火山湖又称火口湖，指火山在喷发后，火山口积水而形成的湖泊
.
.
张 掖
山 地
黑 河
2
迭台
瓦地 状
洪3 积
扇沙
编丘
稿
图4
.
.
（平 1原
/
.
一5
百 万 ）
洪 积 扇
河谷
由河床，河漫滩，谷坡及阶地四个地貌基本形态有规律的排列 在河流两侧构成。这四个地貌基本形态在成因上相互联系。
1. 地貌形态
• 2. 地貌形态测量指标
– ① 高度 – 绝对高度(即海拔高度)，从图上读取 – 相对高度(2种地貌的比高)
3. 地貌的成因
• 影响地貌形成发展的因素
– 气候
• 同一岩性在不同气候条件下形成地貌的时间、尺度不同； • 同一地质作用在不同气候条件下作用程度不同； • 不同气候带内有不同地貌组合。
– 植被
• 植被发育减弱地貌的形成；否则加速地貌的形成。
– 人工活动：加速地貌的形成。 – 地质构造
• 顺构造地貌：背斜或地垒形成正地貌 • 逆构造地貌：背斜成负地貌，向斜成正地形
– 洋盆：由单一的硅镁层的大洋壳组成，其上覆盖松 散沉积物。地貌因受水体保护，形态原始。洋底平 均深度-3794m
– 大陆边缘：是陆壳的延伸部分，具有与大陆相似的 结构，包括大陆架、大陆坡
大陆漂移 海底扩张
Ⅱ. 大型地貌
• 在巨型地貌基础上进行划分。大陆又可分 为山地、平原、盆地。是地貌学的主要研 究对象
– 山地：由山岭和山谷组成。山地高度分类见表。 成因上可以分为构造山地、剥蚀山地
– 丘陵：海小于500m的高地与洼地相间排列的地 貌组合。成因上与山地有密切联系
– 平原：地势平坦、高差小，或略有起伏的大面 积地貌组合。高度分类见表。成因分类包括构 造平原、剥蚀平原、堆积平原
2. 地貌的相对等级
3. 地貌的成因
• 外营力作用有2个过程
– 削高—— 产生剥蚀地貌 – 补低—— 造成堆积地貌
– 外营力主要来自太阳能、风能、流水、风化、 冰川等能量
3. 地貌的成因
• 不同等级的地貌内外力相互关系
从图上可以看出，两头的作用力比较单纯，仅 一种营力，复杂的是中小型地貌，既有外力作 用，也有内力作用
• Ⅲ.中型地貌：山地又可进一步划分为河谷、 分水岭
• Ⅳ.小型地貌：河谷分为谷坡（包括阶地）、 谷底
• Ⅴ.微型地貌：在小型地貌基础上进一步划 分。为在小型地貌中更低一级的地形起伏
2. 地貌的相对等级
• 例如
– 大陆→山地→河谷→阶地→前缘 Ⅰ－－Ⅱ－－Ⅲ－－Ⅳ－－Ⅴ
– 地形的等级与成因是有一定联系的。所以，地 形等级的划分，是地形成因分析的前奏和基础
4. 地貌的成因分类
• 基本成因分类（单因素分类）按形成地貌 的地质作用分类
– 外力地貌
• 每种地质作用形成两种地貌，侵蚀地貌、堆积地貌
– 内力地貌
• 构造运动所造成的地貌
– 人工地貌
• 古运河、修大寨田、围海造田、红旗渠
4. 地貌的成因分类
• 基本成因分类（单因素分类）按形成地貌 的地质作用分类
1
2
3
谷中谷——指在地貌发展中，老的谷地被切割形成更小的、新的谷地
地貌年代的确定方法
• b.过渡关系 同一时期、不同地点形成不同的地貌或沉 积物
1 1
2
2
1
1
地貌年代的确定方法
• c. 掩埋关系 地貌发展中，新的地貌或沉积物掩埋老的 地貌或沉积物
2. 地貌的相对等级
• 地貌等级的研究
– 宏观观察和制图：
• 巨、大型－Ⅰ、Ⅱ级，利用卫星、遥感的手段
– 微观研究和制图：
• 在野外，从小型地貌入手，然后扩展大中型地貌
3. 地貌的成因
• 地貌是内外地质营力相互作用的结果
– 原因——内外地质营力 – 基础——岩石和地质构造 – 过程——地貌形成发展会经历一定的时间过程
地貌学及第四纪地质学
马维峰
第二章 地貌学基本概念
概述
• 内容
– 地貌形态/地貌的相对等级 – 地貌成因/成因分类 – 地貌年代确定方法 – 地貌发展理论 – 中国及全球地貌特征
• 重点
– 地貌形态，地貌成因，地貌演化 – 地貌的形成发展与演化
1. 地貌形态
• 地貌就是地表（地球表面）形态（landforms） • 风景是地貌发展的晚期结果
4. 地貌的成因分类
• 形态组合分类（多因素分类）
– 复杂，是一种多成因分类，关键是要找出形态 组合形成的主要原因，要考虑：
• 形态特征 • 动力因素 • 地质构造基础 • 地貌发展史
– 目前这仍然是一难题，尚无统一的地貌形态组 合分类方案
顺构造地貌
一般来讲时代较新的褶皱，往往形成顺构造 地貌，即地貌形态与岩石的构造形态是一致 的，如 背斜成山，向斜成谷。 时代较老的褶皱，往往形成逆构造地貌，即 地貌形态与岩石的构造形态 是相反的，如向 斜成山，背斜成谷。
1. 地貌形态
• 1．地貌形态：指地面上具有一定几何形态 的高低起伏
这些地貌特征，如何描述？
1. 地貌形态
• 地貌的基本要素
– 地形面—— 地表面具不同坡度的面
• 古地形面——地质历史时期存在的、直观上看不出 来的地形面，只有通过研究才能确定
– 地形线—— 指两种地形面相交而成的线 – 地形点—— 2条以上地形线相交的点
位素的矿物的形成年龄，其相当于包含该矿物并和该 矿物一起形成的岩石的绝对年龄。
– 可以用来进行放射性同位素测年的同位素应具备具有 较长的半衰期；在岩石中有足够的含量；易于保存等 条件。
地貌年代的确定方法
• ① 地貌年代相对顺序的确定
– 主要依据各个地貌单元之间的相互关系 – a. 切割关系
地貌发展中，新地貌切割老地貌
逆构造地貌
地貌晚期，形成逆构造地貌——背斜成 谷，向斜成山
灰岩
砂岩
页岩
地质构造是地貌形态的骨架，在 地质构造影响下，出现各类构造 地貌，如褶皱山、断块山等
5. 地貌的年代及发展
• 概念
– 地貌的年代主要指地貌的主要特征形成以后的 年代。
– 只有等基本要素固定下来以后方能算年代 – 任何地貌，随着时间的推移，总是有一个发生、
发展和消亡的过程
5. 地貌的年代及发展
• 例如：坳谷发展的阶段性
– 切沟 – 冲沟 – 坳谷
5. 地貌的年代及发展
• 现代地貌与古地貌
– 现代地貌—— 指全新世(≤1万年)的地貌，和当 地的气候一致。
– 古地貌—— 指地质历史上形成的地貌，参与现 代地形，和当时的古气候一致。
• 如江汉平原的丘陵之上，多堆积风化红土，为炎热 气候条件下形成(N2)，现在的气候为温暖较湿
– 注意：千万不能把组成地貌的岩层时代作为地 貌的年代，尤其是侵蚀地貌
复习资料：地质年代确定的基本原理
• 地层层序律
– 沉积岩和喷出岩等成层产出的岩石，其原始产 状是水平或接近水平的
– 沉积物层层叠置，较老的岩层在下面，较新的 岩层在上面。只要岩层没有发生倒转，上面岩 层的形成时代一定比下面的岩层新。这称为地 层层序律。
• 接触和穿插关系
数字1、2、3表示其形成顺序
复习资料：地质年代确定的基本原理
• 放射性同位素年龄
– 放射性同位素测年的原理是基于放射性元素都具有固 定的衰变常数（λ），且矿物中放射性同位素蜕变后剩 下的母体同位素含量（N ）与蜕变而成的子体同位素 含量（D）可以测出，这样，根据公式：
t =1/λ* Ln( 1 + D/N ) – 就可计算出该放射性同位素的年龄（t）。即包含该同
3. 地貌的成因
• 内营力 －－ 发生于地壳内部、深部，即内部 的物质运动
– 水平运动
• 本世纪板块运动学说，喜山板块由于南美板块的推进， 始新世以来，0.33～0.27cm/y，造成喜山的上升
– 地壳升降
• 主要是新构造运动对塑造现代地貌起了主导作用，地壳 升降主要形成中小型地貌
– 岩浆活动
• 岩浆上升形成火山地形，溢出的熔岩填平地形，形成熔 岩高原或平原
– 内力地貌：构造运动所造成的地貌
• 新构造运动直接造成地貌
– N2以来，青藏高原隆起，三峡地形
• 剥蚀构造地貌 在山区和丘陵地区多。指已经形成的地质构造，经 过外力风化剥蚀后，把其构造揭露出来 特点：必定有一大部分地质构造(折皱、断层、地层 面)反应在地形面 上，构成地面的一部分
• 火山地貌：由于火山地质作用形成的地貌
1. 地貌形态
• 地貌的形态分为基本形态和形态组合 – 基本形态—— 指那些成因单纯、体积小、单
个分布的地貌形态
• 如阶地、冲积扇等
– 形态组合—— 在空间分布上有一定的规律、
在成因上有联系、在形态上无联系的地貌组合 在一起
• 如河谷、洪积扇群等ຫໍສະໝຸດ Baidu
扇顶 扇面 扇缘
洪积扇群
张掖黑河迭瓦状洪积扇
1
灰岩
砂岩
页岩
1. 地貌形态
• 高度 + 坡度 能反映地貌形态
– 高度大、坡度大－－－地形陡峻 – 高度小、坡度小－－－地形平缓 – 高度大、坡度小 —— ？ – 高度小、坡度大？
1. 地貌形态
• ③地面破坏程度
– 割切深度：指一种地貌的最高点和最低点之间 的距离
– 地面切割程度：地面破坏面积的%。水域面积/ 总面积
Elv: 900
Elv: 1100
1. 地貌形态
• ② 坡度：坡度主要反映在地形面上
– 一般的划分等级为： 陡坡：坡角＞50° 中等坡：坡角25～50° 缓坡：坡角＜25°
– 在堆积地貌上，不同的坡度可反映不同的成因类型。
• 例如：崩塌堆积物、坡积物、冲积物形成的堆积地貌坡 度依次递减。
– 在基岩组成的斜坡上，地貌的坡度反映了不同岩石 的抗风化能力的强弱
雅鲁藏布江大峡谷
雅鲁藏布江大峡谷
雅鲁藏布大峡谷形成的直接原因与该地区地壳3百 万年来的快速抬升及深部地质作用有关。15万年 以来，大峡谷地区的抬升速度达到30毫米／年， 是世界抬升最 快的地区之一。 最新地质考察获得的证据表明，大峡谷形成的根 本原出是该地区存在着软流圈地幔上涌体。 雅鲁 藏布大峡谷形成的地质特征和美国科罗拉多大峡 谷基本相似。
2. 地貌的相对等级
• 相对等级：可分为5级
– Ⅰ.巨型地貌 – Ⅱ.大型地貌 – Ⅲ.中型地貌 – Ⅳ.小型地貌 – Ⅴ.微型地貌
Ⅰ. 巨型地貌
• 地球表面可以分为两大地貌单元：大陆、洋盆
– 形成发展始于中生代：T之前为一超级大陆（泛大 陆）由于板块运动而裂解形成现代大陆和大洋
– 大陆：由硅铝层和硅镁层的大陆壳组成，平均海拔 875m。遭后期破坏严重。目前地貌学的主要研究 对象
构造抬升加快剥蚀速率
剥蚀速率增加导致地形高度降低，并 加快沉积速率 地形的高程 = 构造抬升和剥蚀的平衡
3. 地貌的成因
• 小结
– 内营力：造成地形的高低起伏 – 外营力：产生削高补低
岩性不同、地质构造不同、作用营力不同、经受作用 的时间长度或发育所处的阶段不同，都会导致地貌形 态不同
反过来说，地貌形态的差别，可从岩性、构造、营力、 历史或阶段等方面得到解释，地貌形成的内因是岩石 与构造，外因是外营力，其形成过程需要一定的时间 和阶段