地貌发育过程ppt
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第二章
地貌发育过程
第一节 地貌形成的营力（P22）：
内力：地壳运动（垂直、水平、褶皱、断裂运动）、 岩浆活动、地震、重力等。内力形成地表高低起伏 （图5），形成构造地貌。 外力：风化作用，流水、风、冰川、波浪等的侵蚀、 搬运、堆积作用。外力对地表削高填低。 人类活动：第三类地貌动力。
岩性因素的影响
深色矿物易吸热，它比浅色矿物易风化，粗粒岩石 比细粒岩石易风化，多矿岩石比单矿岩石易风化；如果 一个地区的地层是由不同岩石组成的，抗风化强的岩石 就会风化较慢，地表相对凸起，而抗风化弱的岩石就会 风化较快，地表相对下凹，这种因岩石抗风化能力差异 造成的地形起伏，称为差别侵蚀地貌。 地质构造对风化的影响主要是通过影响孔隙的多少 来完成的。一般说来，断裂破碎带的裂隙、节理、层理 十分发育，构造破碎，孔隙度大，这十分有利于风化作 用的进行，故在断裂带内风化壳一般较厚，地质构造的 差异也可形成差异侵蚀地貌。
2.
富硅铝阶段特征
氯化物和硫酸盐类已基本淋失，碳酸盐类也大 量迁移，硅酸盐矿物晶体被破坏，硅、铝析出，部 分SiO2在碱性的情况下溶于水形成硅酸真溶液或胶 体，部分随水流失；另一部分硅铝结合形成粘土矿 物（通式：Al2O3.mSiO2.nH2O。 湿润地区表现为高岭石和蒙脱石，干旱地区表现 为伊利石。由此岩石中的硅铝物质相对富集起来。 风化层的SiO2/Al2O3一般在2－4之间。
4. 碳酸盐化：可溶岩石在CO2和H2O的作用下溶解而
被带走。如岩溶地貌。 如：正长石经碳酸化后可形成高岭土： K2O· 2O3· Al 6SiO2+CO2+H2O —→Al2O3· 2SiO2· 2O+K2CO3+4SiO2 2H 再如碳酸岩地区碳酸岩溶蚀并流失后，残留铁质矿 物氧化成红色，可见红色黏土堆积。，
。
2、化学风化
化学风化也叫分解。指岩石和矿物在水、水溶液和空气 中氧、CO2等作用下由于溶解、水化、水解、碳酸化以及氧 化等作用下发生成分和的性质变化
主要方式表现为： 1. 溶解：部分矿物被水溶解后被淋失的过程； 常见的主要造岩矿物的溶解度的大小顺序如下： 食盐>石膏>方解石>橄榄石>辉石>角闪石>滑石>蛇纹 石>绿帘石>正长石>黑云母>白云母>石英。
（一）风化壳发育阶段
1.物理风化为主的阶段：
岩石在暴露之初，主要以机械破碎产生粗粒岩屑 为主，我们称这一时期为物理风化为主阶段。
2. 化学风化为主的阶段（苏.B.B波雷洛夫）
富钙阶段（特征） 富硅铝阶段（特征） 富铁铝阶段（特征）
风化壳具体发育到哪个阶段，经历多少年代还受其 他因素影响，哪些因素呢？
2. 彭克的地貌学理论
地貌是内外力同时相互作用的产物，研究地貌学 就是通过分析地形去了解内外力间的相互关系；地貌 分析的具体方法是研究斜坡形态，即凸型坡、凹型坡 和直线坡；凸型坡表示地壳上升大大于剥蚀作用，凹 型坡表示剥蚀作用大于地壳上升，直线坡表示两者均 等，地壳上升时快时慢，坡面形态变得复杂。
二、 近代地貌学的发展 1.戴维斯1899年提出的“地理循环（The geographical cycle)”学说
（1）地貌的发育主要有三个因素：即构造、时间、和 营力；
（2）地貌循环分为“风蚀循环”、“冰蚀循环”、 “水蚀循环”、及“海蚀循环”； （3）地貌在每一种循环中有若干发育期：幼年期、壮 年期、老年期等，老年期被夷平地形叫准平原（P38)。 戴维斯学说许多观点至今具有重要科学价值，其缺 点是：忽视地貌演化过程中多种要素变化使循环方向 发生变化的复杂性
地形因素对风化的影响
一般来说，在低缓的平原和缓丘地区，地下水位高， 水的流动速度慢，盐类在水溶液中容易饱和，不易淋失， 其化学风化过程较慢。低缓的地形使风化物不易被冲刷 搬运，故风化壳一般较厚。而在高差较大的起伏山丘， 地下水位较低，流动性也较强，岩石中的O2、CO2等参 与风化的物质较多，水溶液不易达到饱和，盐类易于随 水流失，故化学风化较强；但是因为坡度和地形切割较 大，风化形成的残留物质容易被搬运，故风化壳一般较 薄。地面的坡向也是影风化的一个重要地形因素。
物理风化
化学风化 生物风化
1、物理风化
物理风化作用也叫崩解，即岩石因压力、温度 变化、水的冻融和盐类的结晶等原因破碎为碎屑状 态。 主要有以下表现： （1）卸荷剥离：构造上升和地面剥蚀 岩体卸 荷 局部剪应力 破裂作用（图） （2）热力风化：昼夜温差变化 岩石内外胀缩 不均 裂纹 层状剥离 （3）冻融风化：岩石裂隙水结冰 冻胀力 冰劈作用（冰楔作用，书P25图） （4）生物机械破坏作用（书P26）
第三节 地貌发育的基本理论
一、 我国古代地貌学知识积累 （管子—度地）对流水特性进行了精辟描述：“水之性，行 之曲，行之曲，必留退，满则复推前，杜曲则捣毁，… …塞则 移，移则控，控则水妄行，妄行则伤人。 北魏郦道元所著〈水经注〉对长江、黄河等进行了详细描述； 唐代书法家颜正卿（709—784）在〈麻姑山仙坛记〉中提出 “高山犹有螺蚌壳，或以为桑田所变”的见解； 明代徐霞客（1586—1641）的〈徐霞客游记〉对我国西南 karst地貌的类型、分布、成因等进行了十分详尽的描述。 还有北宋的沈括（1032—1096）的〈梦溪笔谈〉对流水作用 的描述， 清朝孙兰（1638—1705）的〈柳庭舆地偶说〉提出的“变盈 流谦”观点。 他们为我国近代地貌学的发展积累了相当丰富的知识。
6.生物化学风化作用：生物新陈代谢吸取养分或
分泌出诸如碳酸、硝酸、各类有机酸之类的化合物， 对岩石进行溶解和腐蚀。
如硫杆菌金属硫化物的氧化和淋滤形成硫酸盐。
影响因素：
矿物化学性质，岩石节理、裂隙发育程度，温度和 湿度等
二、风化壳
地壳表层岩石风化后，残留在原基岩之上的残积 物在地壳表层构成的一层外壳。 特征：一般分布在平坦分水岭和缓坡上，顶部平坦， 底部起伏多变，厚度变化大、产状不规则。 以风化壳为母质，经进一步风化和生物作用而形 成的可生长植物的松散表层叫土壤。
图5 内力作用
卸荷破裂
1.富钙化阶段特征
岩石中的K+、Na+等活性较强阳离子和卤化物、 硫酸盐从矿物中离解、流失。CaCO3、MgCO3等以碳 酸盐为主的碳酸盐和硫酸盐相对富集起来，故称为 富钙阶段。黄土状风化壳。 富钙阶段所形成的主要矿物为方解石、菱铁矿、 赤铁矿等。风化壳的SiO2/Al2O3 >4。
（二）影响风化壳发育的因素：
岩石的风化壳发育受两个方面的因素控制，一 是风化的条件，二是岩石本身的特征。
1.气候因素 ：降水和温度使控制岩石风化条件的 两个主要因素（各气候带的风化特征 ）。 2.地貌因素 ：地形的高低起伏和地面状况（地形 因素的影响）。 3.岩性因素：不同岩石有着不同的矿物组成和岩石 结构，各种不同的矿物和结构对风化作用的反映是 不同的（岩性因素影响）。 4.时间因素。
影响地貌发育的因素（P41）
第二节 风化作用与风化壳 一 风化作用
（一）概念：地壳表层岩石和矿物在太阳辐射、大气、 水及生物作用下，使物理性百度文库和化学性质发生变化， 并形成新物质的过程。
风化作用对地貌发育的影响：为外力作用创造条 件，是地貌发育、发展的先驱。
（二）风化作用的分类。根据作用过程和作 用后物质特点分为：
2.水化：矿物吸收水分成结晶水合物，膨胀致岩石
破坏。 如： (硬石膏）CaSO4+2H2O→ CaSO4 · 2O（石膏） 2H
3. 水解：矿物和水反应后分解
纯水本身虽呈中性，但它离解后可部分形成H+和 OH+离子，从而使水具有酸性反应或碱性反应能力。 当一些强碱弱酸或弱酸强碱形成的盐类矿物溶于水 后，其离子能和水中的H+或OH+离子结合形成新的 矿物。 如： K2O.AI2O3.6SiO2+3H2O( 正长石） → AI2O3.2SIO2.2H2O（高岭石）+4SiO2 +2KOH
各气候带的风化特征
1.极低和高山地带。温度低，冬夏气温较差大，地面处于冬 冻干融状态，冻融风化盛行，化学风化缓慢，故长期处于物 理风化为主的阶段。 2.干旱荒漠地带。日照强，降水稀少，蒸发量大于降水量， 昼夜温差大，盐类易于结晶，故以热力和盐风化为主的物理 风化旺盛，化学风化较弱，盐类不易淋溶，故也长期处于物 理风化为主的阶段。 3.半干旱草原地带。日照强，降水量在250－500mm之间，降 水量小于蒸发量，热力风化较差，氯化物和硫酸盐类矿物大 部分淋失，钙、镁等碳酸盐矿物相对富集，风化作用长期处 于富钙阶段。 4.半湿润温带草原地带。降水量500－700mm，降水量与蒸发 量相近，风化作用长期处于富钙与富硅铝之间。 5.温带湿润地区。降水量750－1000mm，降水量大于蒸发量， 风化作用处于富硅铝阶段。 6.湿热地区。降水大于1000mm，风化作用处于富铁铝阶段。
3.
富铁铝化阶段特征
氯化物、硫酸盐、碳酸盐和硅酸盐类矿物完全 分解、淋失，上衣阶段次生粘土矿物也大量分解， 风化碎屑中形成大量铁、铝和SiO2的粘土矿物，主 要包括水铝石Al2O3.nH2O。SiO2、褐铁矿Fe2O3.nH2O、 赤铁矿Fe3O4等，这些矿物大量残留原地，使岩石风 化物中的铝相对富集起来。 这是南方出现红色风化壳的机理。 富铝阶段的岩石风化一般仅出现在热带、亚热 带地区 ，风化层的SiO2/Al2O3一般在2以下。
5. 氧化：矿物被游离氧和容于水的氧气氧化。
如：黄铁矿经氧化后可形成褐铁矿： 2FeS2 (黄铁矿+7O2+2 H2O→2FeSO4+2H2SO4 12FeSO4+3O2+6H2O→4Fe2（SO4）3+4Fe（OH）3
Fe2 （ SO4 ） 3+6 H2O—→2Fe （ OH ） 3 （ 褐 铁 矿 ） +3H2SO4
地貌发育过程
第一节 地貌形成的营力（P22）：
内力：地壳运动（垂直、水平、褶皱、断裂运动）、 岩浆活动、地震、重力等。内力形成地表高低起伏 （图5），形成构造地貌。 外力：风化作用，流水、风、冰川、波浪等的侵蚀、 搬运、堆积作用。外力对地表削高填低。 人类活动：第三类地貌动力。
岩性因素的影响
深色矿物易吸热，它比浅色矿物易风化，粗粒岩石 比细粒岩石易风化，多矿岩石比单矿岩石易风化；如果 一个地区的地层是由不同岩石组成的，抗风化强的岩石 就会风化较慢，地表相对凸起，而抗风化弱的岩石就会 风化较快，地表相对下凹，这种因岩石抗风化能力差异 造成的地形起伏，称为差别侵蚀地貌。 地质构造对风化的影响主要是通过影响孔隙的多少 来完成的。一般说来，断裂破碎带的裂隙、节理、层理 十分发育，构造破碎，孔隙度大，这十分有利于风化作 用的进行，故在断裂带内风化壳一般较厚，地质构造的 差异也可形成差异侵蚀地貌。
2.
富硅铝阶段特征
氯化物和硫酸盐类已基本淋失，碳酸盐类也大 量迁移，硅酸盐矿物晶体被破坏，硅、铝析出，部 分SiO2在碱性的情况下溶于水形成硅酸真溶液或胶 体，部分随水流失；另一部分硅铝结合形成粘土矿 物（通式：Al2O3.mSiO2.nH2O。 湿润地区表现为高岭石和蒙脱石，干旱地区表现 为伊利石。由此岩石中的硅铝物质相对富集起来。 风化层的SiO2/Al2O3一般在2－4之间。
4. 碳酸盐化：可溶岩石在CO2和H2O的作用下溶解而
被带走。如岩溶地貌。 如：正长石经碳酸化后可形成高岭土： K2O· 2O3· Al 6SiO2+CO2+H2O —→Al2O3· 2SiO2· 2O+K2CO3+4SiO2 2H 再如碳酸岩地区碳酸岩溶蚀并流失后，残留铁质矿 物氧化成红色，可见红色黏土堆积。，
。
2、化学风化
化学风化也叫分解。指岩石和矿物在水、水溶液和空气 中氧、CO2等作用下由于溶解、水化、水解、碳酸化以及氧 化等作用下发生成分和的性质变化
主要方式表现为： 1. 溶解：部分矿物被水溶解后被淋失的过程； 常见的主要造岩矿物的溶解度的大小顺序如下： 食盐>石膏>方解石>橄榄石>辉石>角闪石>滑石>蛇纹 石>绿帘石>正长石>黑云母>白云母>石英。
（一）风化壳发育阶段
1.物理风化为主的阶段：
岩石在暴露之初，主要以机械破碎产生粗粒岩屑 为主，我们称这一时期为物理风化为主阶段。
2. 化学风化为主的阶段（苏.B.B波雷洛夫）
富钙阶段（特征） 富硅铝阶段（特征） 富铁铝阶段（特征）
风化壳具体发育到哪个阶段，经历多少年代还受其 他因素影响，哪些因素呢？
2. 彭克的地貌学理论
地貌是内外力同时相互作用的产物，研究地貌学 就是通过分析地形去了解内外力间的相互关系；地貌 分析的具体方法是研究斜坡形态，即凸型坡、凹型坡 和直线坡；凸型坡表示地壳上升大大于剥蚀作用，凹 型坡表示剥蚀作用大于地壳上升，直线坡表示两者均 等，地壳上升时快时慢，坡面形态变得复杂。
二、 近代地貌学的发展 1.戴维斯1899年提出的“地理循环（The geographical cycle)”学说
（1）地貌的发育主要有三个因素：即构造、时间、和 营力；
（2）地貌循环分为“风蚀循环”、“冰蚀循环”、 “水蚀循环”、及“海蚀循环”； （3）地貌在每一种循环中有若干发育期：幼年期、壮 年期、老年期等，老年期被夷平地形叫准平原（P38)。 戴维斯学说许多观点至今具有重要科学价值，其缺 点是：忽视地貌演化过程中多种要素变化使循环方向 发生变化的复杂性
地形因素对风化的影响
一般来说，在低缓的平原和缓丘地区，地下水位高， 水的流动速度慢，盐类在水溶液中容易饱和，不易淋失， 其化学风化过程较慢。低缓的地形使风化物不易被冲刷 搬运，故风化壳一般较厚。而在高差较大的起伏山丘， 地下水位较低，流动性也较强，岩石中的O2、CO2等参 与风化的物质较多，水溶液不易达到饱和，盐类易于随 水流失，故化学风化较强；但是因为坡度和地形切割较 大，风化形成的残留物质容易被搬运，故风化壳一般较 薄。地面的坡向也是影风化的一个重要地形因素。
物理风化
化学风化 生物风化
1、物理风化
物理风化作用也叫崩解，即岩石因压力、温度 变化、水的冻融和盐类的结晶等原因破碎为碎屑状 态。 主要有以下表现： （1）卸荷剥离：构造上升和地面剥蚀 岩体卸 荷 局部剪应力 破裂作用（图） （2）热力风化：昼夜温差变化 岩石内外胀缩 不均 裂纹 层状剥离 （3）冻融风化：岩石裂隙水结冰 冻胀力 冰劈作用（冰楔作用，书P25图） （4）生物机械破坏作用（书P26）
第三节 地貌发育的基本理论
一、 我国古代地貌学知识积累 （管子—度地）对流水特性进行了精辟描述：“水之性，行 之曲，行之曲，必留退，满则复推前，杜曲则捣毁，… …塞则 移，移则控，控则水妄行，妄行则伤人。 北魏郦道元所著〈水经注〉对长江、黄河等进行了详细描述； 唐代书法家颜正卿（709—784）在〈麻姑山仙坛记〉中提出 “高山犹有螺蚌壳，或以为桑田所变”的见解； 明代徐霞客（1586—1641）的〈徐霞客游记〉对我国西南 karst地貌的类型、分布、成因等进行了十分详尽的描述。 还有北宋的沈括（1032—1096）的〈梦溪笔谈〉对流水作用 的描述， 清朝孙兰（1638—1705）的〈柳庭舆地偶说〉提出的“变盈 流谦”观点。 他们为我国近代地貌学的发展积累了相当丰富的知识。
6.生物化学风化作用：生物新陈代谢吸取养分或
分泌出诸如碳酸、硝酸、各类有机酸之类的化合物， 对岩石进行溶解和腐蚀。
如硫杆菌金属硫化物的氧化和淋滤形成硫酸盐。
影响因素：
矿物化学性质，岩石节理、裂隙发育程度，温度和 湿度等
二、风化壳
地壳表层岩石风化后，残留在原基岩之上的残积 物在地壳表层构成的一层外壳。 特征：一般分布在平坦分水岭和缓坡上，顶部平坦， 底部起伏多变，厚度变化大、产状不规则。 以风化壳为母质，经进一步风化和生物作用而形 成的可生长植物的松散表层叫土壤。
图5 内力作用
卸荷破裂
1.富钙化阶段特征
岩石中的K+、Na+等活性较强阳离子和卤化物、 硫酸盐从矿物中离解、流失。CaCO3、MgCO3等以碳 酸盐为主的碳酸盐和硫酸盐相对富集起来，故称为 富钙阶段。黄土状风化壳。 富钙阶段所形成的主要矿物为方解石、菱铁矿、 赤铁矿等。风化壳的SiO2/Al2O3 >4。
（二）影响风化壳发育的因素：
岩石的风化壳发育受两个方面的因素控制，一 是风化的条件，二是岩石本身的特征。
1.气候因素 ：降水和温度使控制岩石风化条件的 两个主要因素（各气候带的风化特征 ）。 2.地貌因素 ：地形的高低起伏和地面状况（地形 因素的影响）。 3.岩性因素：不同岩石有着不同的矿物组成和岩石 结构，各种不同的矿物和结构对风化作用的反映是 不同的（岩性因素影响）。 4.时间因素。
影响地貌发育的因素（P41）
第二节 风化作用与风化壳 一 风化作用
（一）概念：地壳表层岩石和矿物在太阳辐射、大气、 水及生物作用下，使物理性百度文库和化学性质发生变化， 并形成新物质的过程。
风化作用对地貌发育的影响：为外力作用创造条 件，是地貌发育、发展的先驱。
（二）风化作用的分类。根据作用过程和作 用后物质特点分为：
2.水化：矿物吸收水分成结晶水合物，膨胀致岩石
破坏。 如： (硬石膏）CaSO4+2H2O→ CaSO4 · 2O（石膏） 2H
3. 水解：矿物和水反应后分解
纯水本身虽呈中性，但它离解后可部分形成H+和 OH+离子，从而使水具有酸性反应或碱性反应能力。 当一些强碱弱酸或弱酸强碱形成的盐类矿物溶于水 后，其离子能和水中的H+或OH+离子结合形成新的 矿物。 如： K2O.AI2O3.6SiO2+3H2O( 正长石） → AI2O3.2SIO2.2H2O（高岭石）+4SiO2 +2KOH
各气候带的风化特征
1.极低和高山地带。温度低，冬夏气温较差大，地面处于冬 冻干融状态，冻融风化盛行，化学风化缓慢，故长期处于物 理风化为主的阶段。 2.干旱荒漠地带。日照强，降水稀少，蒸发量大于降水量， 昼夜温差大，盐类易于结晶，故以热力和盐风化为主的物理 风化旺盛，化学风化较弱，盐类不易淋溶，故也长期处于物 理风化为主的阶段。 3.半干旱草原地带。日照强，降水量在250－500mm之间，降 水量小于蒸发量，热力风化较差，氯化物和硫酸盐类矿物大 部分淋失，钙、镁等碳酸盐矿物相对富集，风化作用长期处 于富钙阶段。 4.半湿润温带草原地带。降水量500－700mm，降水量与蒸发 量相近，风化作用长期处于富钙与富硅铝之间。 5.温带湿润地区。降水量750－1000mm，降水量大于蒸发量， 风化作用处于富硅铝阶段。 6.湿热地区。降水大于1000mm，风化作用处于富铁铝阶段。
3.
富铁铝化阶段特征
氯化物、硫酸盐、碳酸盐和硅酸盐类矿物完全 分解、淋失，上衣阶段次生粘土矿物也大量分解， 风化碎屑中形成大量铁、铝和SiO2的粘土矿物，主 要包括水铝石Al2O3.nH2O。SiO2、褐铁矿Fe2O3.nH2O、 赤铁矿Fe3O4等，这些矿物大量残留原地，使岩石风 化物中的铝相对富集起来。 这是南方出现红色风化壳的机理。 富铝阶段的岩石风化一般仅出现在热带、亚热 带地区 ，风化层的SiO2/Al2O3一般在2以下。
5. 氧化：矿物被游离氧和容于水的氧气氧化。
如：黄铁矿经氧化后可形成褐铁矿： 2FeS2 (黄铁矿+7O2+2 H2O→2FeSO4+2H2SO4 12FeSO4+3O2+6H2O→4Fe2（SO4）3+4Fe（OH）3
Fe2 （ SO4 ） 3+6 H2O—→2Fe （ OH ） 3 （ 褐 铁 矿 ） +3H2SO4