第九章 地面流水的地质作用

第三篇 外动力地质作用 （第五、九、十、十一、十二、十三、 十四、十五、十六章）
第九章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
河流的地质作用
河流概述 河流的侵蚀作用 河流的搬运作用 河流的沉积作用 河流发育同地质构造的关系
第一节
河流概述
一 片流、洪流和河流 1、片流 大气降水沿地表自然斜坡均匀流动,无固定 流向的地表流水。
2.影响流量三因素：W(Width)、d(depth)、V (Velocity)。
二．河流的动能： 3.同一条河流, 上游、下游的动能 比较 上游坡度大，动能大;下游虽水量大,但流速小, 动能可能反而小。
第二节 河流的侵蚀作用 Erosion 河流的侵蚀方式有哪些？ 侵蚀作用三方式： 冲蚀——流水以本身的动能将河床的泥、砂、 砾冲走。 磨蚀——流水中携带的砂、砾对河床岩石的磨 损。同时砂砾本身被磨损。 溶蚀——流水溶解的酸、碱、盐，成为溶剂， 溶解河床的岩石。
河流沉积物称为冲积物
坡积物、洪积物、冲积物三者的区别及特点？
一、冲积物的特征 冲积物主要是机械沉积的碎屑物质。 1．分选性好：
同一时期或同一定地点沉积物颗粒的均匀程度。 当河流流速减少时，携带的碎屑物，按半径大小或 颗粒的比重从大到小，从重到轻，先后沉积下来。 因此在一定的地点或某一时期沉积下来的冲积物粒 度较均一，也就具有较好的分选性。
河流因此而处于永远的曲－直变化之中。
下蚀、侧蚀作用的关系？ 河流在运动过程中通常是下蚀、侧蚀同时进行，仅在 不同河段上表现度不同。 上游：地形起伏大，河床坡度陡，下蚀作用为主。 中、下游：地形相对平缓，侧蚀为主，自由河曲。
3 溯源侵蚀（Up stream erosion）： 朝源头加长的侵蚀。 发生在沟头处：片流在此集中，流量、流速 增加，侵蚀力加强，发生溯源侵蚀。若河口处侵 蚀面下降,也会发生溯源侵蚀。 溯蚀、下蚀总是相伴而生，下蚀必导致溯蚀。 溯源侵蚀使河流变大、变长，并且把许多支 流连成一片。 主流+支流=水系，分布区称流域(如长江流域)。
第三节 河流的搬运作用
一．流水质点的两种运动方式 1.层流：流体流动时，质点不互相混合，流动 的层与层之间不交错。在水浅、流速慢、河床 平滑的河段,可成层流。 2.紊流：流动层交错，质点互相混合。河流主 体表现为紊流运动。
二．物质的三种搬运方式 1.拖运(底运): 物质粗大者多在河床底运。当流 速变小时很容易发生沉积。 2.悬运:物质较细者,则呈悬浮状态搬运。如粘土。 3.溶运:物质极细者，便呈溶液状态搬运，溶运 物主要有Ca、Mg、碳酸盐等。
冲 沟 与 洪 积 扇
3、河流
河流的形成：大型切割较深的冲沟，当有充足的 补给水源即成为永久性水流，即河流。 河流是指地表上具经常性流水的线形凹地。
河谷是容纳流动河水的长条形洼地。 河流形成过程:片流→洪流→大河；
V 形 河 谷
二．河流的动能： 动能E=（1/2）QV2（Q流量，V流速） 1.影响流速三因素：坡度、河床宽度、河床粗糙 度。
实例：纽约州西Niagara瀑布,宽900米,落差48米；它 在3旁蚀（侧蚀）: 河流对河床二侧及谷坡的侵蚀， 其结果是使河床和谷底加宽，河道迁移。
河曲：侧蚀作用使河流产生连续的弯曲叫河曲。
河流侧蚀作用结果
• 河流在平坦宽阔的冲积平原上流动时，侧蚀作用强烈，使弯 道自由发展，曲率加大，河床在平原上蜿蜒回环，称为自由 河曲。弯曲很多时称为蛇曲。
为什么长江三角洲和珠江三角洲经济发达?
1、气候：为亚热带季风气候。温度适中，降水丰富。农业经济发达， 能够承载的人口数量多，因此，适宜人类的生活。降水丰富使得 河流多，水运便利。 2、地理位臵：沿海，有港口，海运便利。与外界交流通畅，货物交 流频繁。
3、政策：改革开放使得沿海地区最早发展起来，政策的倾斜给予沿 海地区发展较大的优惠。 ………………….
二. 河流侵蚀的方向有哪些？ 侵蚀作用三方向: 下蚀 旁蚀 溯源侵蚀
下蚀作用
河水及其携带的碎屑物冲刷河床底部岩石，使 河床降低，加深河谷的作用称为下蚀作用。 河流上游及山区河流，坡度大，流速快，下蚀 能力强，常形成“V”形谷。
下蚀作用的极限——侵蚀基准面
河流侵蚀基准面：河流下切（下蚀）达一定深度后，接近某 一水面时，下蚀作用即停止，这种水平面称为河流侵蚀基准 面。例如，河流入海，则海平面为该河流的侵蚀基准面，支 流入主河流，则主河面是支流的侵蚀基准面。
第五节
河流发育和地质构造的关系
一 构造运动相对微弱地区，河流发展趋势一般 为3个阶段
上游：顺直阶梯状河道，V字形河谷，水浅流急， 冲蚀与搬运作用强烈
中游：曲流河道，不对称V形谷，主流线偏向凹岸， 地质作用类型最为丰富
下游：主流线经常变动的自由河曲 ( 蛇曲 ) ，宽度 > 深度的宽谷， 冲积作用强烈(冲积平原)
一、冲积物的特征
2． 磨圆度好： 河水中碎屑物，在搬运过程中，使颗粒与 颗粒之间以及颗粒与河床基岩发生磨擦，使昨 梭角磨圆，较好的磨圆度越向河流的下游碎屑 物磨圆度越好。
一、冲积物的特征 3． 层理清晰 流动的水中沉积的沉积物有较明显的交错层理 由于水动力方向的经常变化，冲积物在逐层堆 积时会形成河流的交错层理。
第五节
河流发育和地质构造的关系
河流的纵剖面 是指从源头到河口沿着河流中线所做的一条剖面。 河流形成初期和晚期，纵剖面形态有何差异？ 河流发展初期：多急流，瀑布。河流纵剖面不平滑。 河流发展晚期：由于下蚀作用，河床上的突起被削去， 凹坑被填平，急流和瀑布消失。下切能力逐渐衰减，河流 的纵剖面逐渐演变成一条平滑曲线，成为河流的平衡剖面 使河流达到平衡剖面的作用成为河流的均夷化
在自由河曲的发展过程中，上下凹岸间的 曲流颈逐渐被河流旁蚀而变窄，曲流颈一旦被 洪水冲决，就产生自然的裁弯取直，被裁去的 河湾与河流隔绝，形成牛轭湖。
从侧蚀作用看河流形态的演化规律
任一原本平直的河流，在其发育演化过
程中，都会因各种原因而趋向于弯曲化
侧蚀作用产物是不对称的河谷形态 弯曲的河道会因为自然的洪水过程或加 强的下蚀作用而裁弯取直。
片流通过洗刷作用将山坡上细小的、松散的 残积物搬运至山坡的凹入部位，形成坡积物；山 麓地带的坡积物连成一片称为坡积裙；
第一节
一 片流、洪流和河流 2、洪流
河流概述
沿地表斜坡上的沟槽定向流动的水体。 冲沟（沟槽），指暂时性流水冲刷地表所形 成的切割深、规模大的沟谷。
沟谷中的洪水能量大（雨季）携带大量冲刷 碎屑在沟口（山脚处）堆积形成洪积扇
两个概念： 均夷化——使河流达到平衡剖面的作用成为河流的均夷化。 河流削去突起河底、填平凹地，达到平衡的过程。 去均夷化——当侵蚀基准面下降,陆地上升时,或气候变 暖冰雪融化、海平面上升,流量增加时,平衡被破坏，河 流重新下蚀，此过程称之。
二、地壳构造运动尤其是上升运动对河流地质作 用有较大的影响，常形成某些特殊的地貌。
3．边滩:凸岸的堆积体。
3．边滩:凸岸的堆积体。
3．边滩:凸岸的堆积体。
二．河漫滩与冲击平原 边滩加宽、加高，面积加大，形成河漫滩。洪水期淹没、 枯水期露出水面。 冲积平原：河床连续摆动，河漫滩连片扩大，形成冲积 平原；主要由河流冲积物组成。
三角洲沉积: 河口地区的冲击平原 在河口部位，因流速降低，动能减小，形成的大规模沉 积体平面上呈三角形。进一步发展则形成三角洲平原。
去均夷化可形成的地貌类型： (1)深切河曲 (2)河流阶地
深切河曲 原来的河曲由于地壳上升，河流切入基岩，而变 为深切河曲。
河流阶地： 位于河谷谷坡上不被水淹没的台阶状地形。 形成原因：地壳上升、河床下切、原来的河床抬高，不被水 淹没。 地壳多次间歇上升可形成多级阶地。
总结： 河流的形成演变一方面受流水自身的运动规律控制， 另一方面受地质构造控制，两者又相互影响，导致河流 的面貌复杂多样。
二.沉积作用形成的地形
（一）河道沉积 1．心滩 河流开阔处流速变小，水层变薄。较粗碎屑在 河底中部淤积，形成小型沉积体→雏形心滩→过水断面 缩小，水流速度增大→双向环流→心滩。心滩在洪水期 淹没、枯水期露出水面。
二.沉积作用形成的地形
（一）河道沉积 2．江心洲 心滩进一步扩大为江心洲。 江心洲的特点是：洲头侵蚀、洲尾沉积、向下游迁移。 一般洪水不会淹没。如移向河边，则和河漫滩会合。
河流的纵剖面: 从源头到河口,河流剖面呈线状;其曲线总体下 凹,起伏受岩性构造控制。
长江的重庆-武汉-南京-南通段，
武汉以上为侵蚀区,以下为沉积区。
急流 ：河床突然变窄变陡的地方。 瀑布：发生在断崖、悬谷、岩层软硬相间处的急降水 流。瀑布的后退,是由于水位差大、动能大,使下部岩 石掏空,上部岩石崩塌。
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。
搬运能力：指河流所能够搬运碎屑的最大粒径。 取决于流速。
上游搬运物质的颗粒较粗，向下游越细。
搬运量：指河流能够搬运碎屑物质的最大量。 决定于流速和流量，更重要的是流量。
通常，中下游的搬运量大于上游。
上游 下游
搬运力>搬运量，则河流侵蚀；
搬运力<搬运量，则河流沉积。
第四节 河流的沉积作用
由于河流水动力状态的改变（坡度流量、流 速的减小等），使河水搬运能力降低，使搬运物 质堆积下来的过程叫河流的沉积作用。