河流地質作用教育課件

河流地質作用第四章陸地水的地質作用掌握：河流侵蝕作用、侵蝕基準面的概念；下蝕作用及其形成的地貌和演化趨勢；側蝕作用及其演化趨勢；河流的機械搬運作用；河流發(fā)生沉積作用的原因及沉積物和沉積地形（河漫灘二元結構，三角洲的特征）；巖溶發(fā)育的條件；主要巖溶地形；冰川的刨蝕作用及主要冰蝕地形；冰磧物的特點了解：潛水面的概念；河谷要素；片流和洪流的地質作用；洪積物的特點；地下水的沉積作用和沉積地形；冰川的沉積作用及沉積地形；冰期和間冰期的概念。7/3/20232第二篇陸地水的分類和運動特點陸地水分為：地面流水、地下水和冰川三大類。地面流水是指沿陸地表面流動的液態(tài)水體。常年性流水地面流水片流暫時性流水洪流

7/3/20233第二篇第一節(jié)：地面暫時性流水的地質作用了解：片流的地質作用洪流的地質作用沖溝和洪積扇7/3/20234第二篇英文術語Sheetflow，floodflow，sheetwashProluvialfan，slopewash片流，洪流，片流洗刷作用洪積扇，坡積物7/3/20235第二篇一、片流和洪流的概念地面流水分為常年和暫時性流水。常年性流水具有穩(wěn)定的水源補給和固定的水道。暫時性流水分為片流和洪流。sheetflow是指沿斜坡無固定水道的面狀水流，水層薄，速度慢，網(wǎng)狀分布。floodflow是指沿溝谷流動的水流，由片流匯集到溝谷中形成的，流速快，流量大，有固定水道。7/3/20236第二篇片流、洪流、河流關系圖.片流洪流河流7/3/20237第二篇二、片流的地質作用片流的地質作用：對風化殼表層的面狀機械侵蝕作用sheetwash片流也可沖蝕坡面，形成線狀溝槽。片流可將沖刷、沖蝕產(chǎn)物搬運到坡角沉積形成沉積物，稱作坡積物slopewash。沖刷作用的影響因素：降雨量、降雨強度、坡角、斜坡巖性，植被。

7/3/20238第二篇斜坡上的洗刷作用分帶7/3/20239第二篇洪流：片流匯聚而成。洪流的侵蝕作用：洪流以自身的動力及攜帶的泥沙、石塊對溝谷的沖蝕和磨蝕作用。發(fā)育沖溝，多為“V”字型。洪流的搬運作用：洪流以自身的動力將堆積物及侵蝕產(chǎn)物搬離原地的作用。機械搬運作用為主、沉積物大小混雜，分選差。三、洪流的地質作用7/3/202310第二篇洪積扇proluvialfan：當洪水出溝口后，因地形開闊，水流分散，流速迅速下降，洪流的活力急劇降低，所挾帶的碎屑物迅速堆積下來組成扇狀的沉積地形，稱為洪積扇。其沉積物稱為洪積物proluvium相似的詞eluvium三、洪流的沉積作用7/3/202311第二篇洪積扇7/3/202312第二篇三、洪流的沉積作用洪積物特點：扇頂部位，沉積物厚度大，顆粒粗，通常由礫和沙組成。在扇邊緣處，沉積物厚度小，顆粒細，多由泥、沙組成。分選性較差，具有一定的磨圓度。7/3/202313第二篇洪積物這就是洪積物。7/3/202314第二篇洪積物7/3/202315第二篇第二節(jié)河流的地質作用7/3/202316第二篇第二節(jié)河流的地質作用掌握：河流侵蝕作用、侵蝕基準面的概念；下蝕作用及其演化趨勢；側蝕作用及其演化趨勢；河流的搬運作用；河流發(fā)生沉積作用的原因及沉積物和沉積地形了解河水的運動特點7/3/202317第二篇英文術語Laminarflow,turbulentflow,circularcurrentRivervalley,drainagesystemVerticalerosion,lateralerosionBaseleveloferosion,RivercaptureMeander,cut-off,ox-bowlake,Alluvium,valleyflat,floodplain,delta7/3/202318第二篇（一）、地面流水的活力與負載（二）、地面流水的運動特征（三）、河流的分區(qū)（四）、河谷形態(tài)要素一、河流的一般知識7/3/202319第二篇

河流是在重力作用下，集中于地表凹槽內(nèi)的經(jīng)常性或周期性的天然水道的通稱。河流沿途接納很多支流，形成復雜的干支流網(wǎng)絡系統(tǒng)，這就是水系。多數(shù)河流以海洋為最后歸宿，另一些河流注入內(nèi)陸湖泊或沼澤，或消失于荒漠中，于是分別形成外流河和內(nèi)陸河。1

河流的基本知識7/3/202320第二篇水系與流域分水嶺干流河谷Geode7/3/202321第二篇每一條河流都有它的河源和河口。河源是河流的發(fā)源地，指最初具有地表水流形態(tài)的地方。河源以上可能是冰川、湖泊、沼澤或泉眼。河口是指河流與海洋、湖泊、沼澤或另一條河流的交匯處，經(jīng)常有泥沙堆積，有時分汊現(xiàn)象顯著，在入海、湖處形成三角洲。在河源與河口之間是河流的干流，一般可劃分為上、中、下游三段。各段在水情和河谷地貌上各有特色。

7/3/202322第二篇河流動力系統(tǒng)溝谷－坡地系統(tǒng)三角洲系統(tǒng)河道系統(tǒng)河流動力系統(tǒng)氣候變化構造變動海平面波動水源供給變化上、中、下游河源河口7/3/202323第二篇7/3/202324第二篇

細溝切溝沖溝坳谷

水系格式 樹枝狀 羽毛狀 同心或放射狀

洪積物透鏡體匯集搬運散流溝谷類型7/3/202325第二篇水系格式7/3/202326第二篇水位是指河流中某一絕對基準面或測站基準面上的水面高程，受到氣候變化、海平面升降、人類活動和新構造運動的影響?；鶞拭媸橇克愀叱痰钠瘘c（零點）。絕對基準面是以某一河口的平均海平面為零點的基準面。中國規(guī)定統(tǒng)一采用青島平均海平面為絕對基準面。河流水位及其變化7/3/202327第二篇河流的水位達到某一高度，使沿岸城市、村莊、建筑物、農(nóng)田等受到威脅的水位稱為洪水位。洪水則是指短時間大量降水在河槽內(nèi)形成的特大徑流。河流水位及其變化7/3/202328第二篇根據(jù)一年內(nèi)河流水位和水情的變化，還可以劃分出不同的水情特征期：河流處于高水位時期稱為汛期：河流處于低水位的時期稱為枯水期；河流處于中常水位的時期稱為平水期；河流封凍的時期稱冰凍期。河流水位及其變化7/3/202329第二篇（一）地面流水的活力與負載流水的活力：a=1/2mv2流水的負載：流水所克服的阻力（l）活力與負載間的關系a>l,流水除克服阻力外，還有剩余的動能，流水表現(xiàn)出以侵蝕破壞地表為主；a=l,流水的活力基本全部克服負載，流水表現(xiàn)出以搬運攜帶物為主，侵蝕和沉積作用處于平衡狀態(tài)；a<l，流水的活力小于負載，流水表現(xiàn)出以沉積作用為主

7/3/202330第二篇（二）地面流水運動特點地面流水的運動狀態(tài)：根據(jù)水質點的運動軌跡分為層流、紊流、環(huán)流。層流：當水流平緩、河底無障礙物時，水質點的運動方向與流水一致。紊流：水質點的運動方向任意改變。環(huán)流：水質點繞流水方向作螺旋狀有規(guī)律的運動?？煞譃閱蜗颦h(huán)流和雙向環(huán)流。7/3/202331第二篇層流河水的運動方式

紊流7/3/202332第二篇環(huán)流

主流線頂流底流ADCBBACD7/3/202333第二篇河流橫向環(huán)流示意圖7/3/202334第二篇（三）河流的分區(qū)

上游區(qū)：緊接河源、河谷窄、縱坡降和流速大、水量小、侵蝕強烈、縱斷面呈階梯狀并多急灘瀑布的河段。河谷為“V”字型中游區(qū)：水量逐漸增加，但縱坡降降已經(jīng)緩和，流水下切力減小，河床位置比較穩(wěn)定，侵蝕和堆積作用大致平衡，縱斷面往往呈下凹平滑曲線。以側蝕作用為主。下游區(qū)：河谷寬廣，地形平坦，河道彎曲，河水流速小而流量大，沉積作用顯著，沙灘、沙洲到處可見。以沉積作用為主。河口區(qū)：河流與海洋、湖泊、沼澤或另一條河流的交匯處。7/3/202335第二篇長江上游的虎跳峽

上游：格拉丹東－宜賓7/3/202336第二篇長江中游：

巫峽

中游：宜賓－宜昌7/3/202337第二篇長江下游－武漢7/3/202338第二篇長江口7/3/202339第二篇（四）河谷形態(tài)要素河谷：被河水開鑿和改造的線狀谷地谷坡：河谷兩側的斜坡谷底：由谷坡所限定的平坦部分河床：谷底中常年有水流的地方谷底、谷坡和河床稱為河谷的三要素。7/3/202340第二篇河谷形態(tài)要素圖

河谷谷底河床階地河漫灘谷坡7/3/202341第二篇河流地質作用的分類河流的侵蝕作用：河水及所攜帶的碎屑物在運動過程中對河谷的破壞作用?？煞譃闄C械侵蝕和溶蝕兩大類。機械侵蝕按侵蝕作用的方向又分為下蝕作用和側蝕作用。河流的搬運作用河流的沉積作用7/3/202342第二篇下蝕作用定義：河流以自身的動力及挾帶的泥沙對河床底部產(chǎn)生破壞、使河谷加深、加長的作用。影響因素：縱坡降、水量、含沙量、河床巖性等。形成的地形：①.在上游區(qū)或山區(qū)因下蝕作用河谷多為“V”字型。②.谷底在縱向上呈階梯狀。③瀑布發(fā)育。二、河流的下蝕作用7/3/202343第二篇7/3/202344第二篇NiagaraFalls7/3/202345第二篇尼亞加拉瀑布素描圖7/3/202346第二篇黃河壺口瀑布7/3/202347第二篇黃果樹瀑布7/3/202348第二篇二、河流的下蝕作用3.向源侵蝕:河流下蝕作用使河谷向源頭方向伸長的過程。4.河流襲奪現(xiàn)象：河流向源侵蝕的速度不同，先期到達分水嶺的河流常奪取另一條河流的河水現(xiàn)象。7/3/202349第二篇向源侵蝕與

河流襲奪7/3/202350第二篇侵蝕基準面河流注入的水體水面是河流下蝕作用的極限面，稱為侵蝕基準面。局部侵蝕基準面：7/3/202351第二篇侵蝕基準面與局部侵蝕基準面的關系7/3/202352第二篇河流的平衡剖面河流侵蝕基準面位置穩(wěn)定不變，河流長期下蝕作用，使河床的縱坡降減小，陡坎階梯消失，下蝕作用與沉積作用達到動態(tài)平衡此時的河流縱剖面稱河流的平衡剖面。該剖面為以下凹的平圓滑曲線，上游陡，下游平緩趨向河流的侵蝕基準面。7/3/202353第二篇大壩建造前后河流的剖面變化212211河谷加積7/3/202354第二篇三峽大壩7/3/202355第二篇側蝕作用：河水及其攜帶的碎屑物對河床兩側和河谷谷坡產(chǎn)生的破壞作用

。結果：河床彎曲、谷坡后退、河谷加寬。三、河流的側蝕作用7/3/202356第二篇河流的凸岸和凹岸

7/3/202357第二篇側蝕作用地形及演化趨勢1.側蝕作用使兩岸后退谷底變寬。2.因凹岸后退、凸岸沉積前伸，河流不斷彎曲形成河曲。3.河床兩岸突出地形不斷被削平，河谷越來越寬和平直，而河床越來越彎曲，形成蛇曲。4.洪水期沖垮曲頸會發(fā)生截彎取直。5.截彎取直后廢棄的河道演變?yōu)榕＼椇?/3/202358第二篇側蝕作用的過程及

河曲、蛇曲的形成水流方向7/3/202359第二篇

側蝕作用的發(fā)育過程

主流線頂流底流ADCB7/3/202360第二篇裁彎取直與牛軛湖

7/3/202361第二篇密西西比河中下游流域地貌

7/3/202362第二篇武漢1998年洪水7/3/202363第二篇長江荊江段的蛇曲石首監(jiān)利7/3/202364第二篇牛軛湖7/3/202365第二篇剛剛截彎取直的河曲7/3/202366第二篇牛軛湖7/3/202367第二篇二、河流的搬運作用1、河流搬運作用的三種方式2、河流的搬運力和搬運量3、河流搬運過程中的分選和磨圓4、河流的化學搬運作用7/3/202368第二篇1、機械搬運作用的三種方式推移式、跳躍式、懸移式

推移式：河水對碎屑物產(chǎn)生推力，使其沿河床底部滾動或滑動。躍移式：沙粒在河水的推動力和紊流產(chǎn)生的上舉力的共同作用下，沿河底跳躍向下游遷移。懸移式：顆粒的重力小于水流產(chǎn)生的上舉力，顆粒在水中呈懸浮狀態(tài)搬運。7/3/202369第二篇沖積物的機械分選與磨圓

分選——從粒度，比重和形態(tài)三方面進行：（粒度大?。壕薜[—礫石（鵝卵石）—砂—粉砂—粘土（礦物比重）：金—黃鐵礦—鉻鐵礦—石英—石墨—琥珀（搬運物形態(tài)）：等軸粒狀—條狀—板狀

磨圓（普遍適用）：圓——次圓——次棱——棱角狀7/3/202370第二篇河流機械搬運物的運動方式

與磨圓示意圖推移式跳躍式懸移式橢圓狀棱角狀7/3/202371第二篇2、河流的搬運力和搬運量河流機械搬運的能力：搬運最大碎屑顆粒的能力。與流速，流量有關河流的搬運量：河流搬運的泥沙的多少。除了與搬運力有關，還與地表巖性、片流洪流的發(fā)育程度、碎屑物的供給量有關。7/3/202372第二篇3、河流搬運的分選和磨圓分選：河流流速的變化，造成搬運物按粒徑大小、密度不同彼此分離的現(xiàn)象，稱分選或機械分異作用。磨圓：搬運物在搬運過程中發(fā)生碰撞，棱角狀的顆粒趨于圓化的作用，稱磨圓作用。7/3/202373第二篇4、河流化學搬運作用的特點河水對可溶性物質和膠體物質的搬運稱化學搬運或溶運作用。河水溶運能力主要取決于河水的性質及流經(jīng)地的巖石性質。7/3/202374第二篇沉積作用：被各種介質搬運的物質在介質的動能減小或物理化學條件發(fā)生變化時,在新的環(huán)境中堆積下來的過程。三、河流的沉積作用7/3/202375第二篇1、河流的沉積作用的特點：1.以機械沉積為主,一般不發(fā)生化學沉積。2.機械沉積服從于機械沉積分異規(guī)律:一般情況下,河流的流速從上游到下游呈規(guī)律性遞減,其搬運能力逐漸減弱,因而出現(xiàn)從上游到下游從大顆粒、比重大的顆粒逐漸發(fā)展到小顆粒、輕顆粒依次沉積的規(guī)律。7/3/202376第二篇.2、河流機械沉積分異作用示意圖礫粗沙中沙細沙粉沙琥珀1石墨2石英3磁鐵礦5金18

按大小

按密度7/3/202377第二篇3、河流沉積物特點河流沉積物稱為沖積物（alluvium）:具有一定的分選性和磨圓度,一般上游分選磨圓較差,下游較好；砂礫層多具斜層理,粉砂和泥質多具水平層理。

7/3/202378第二篇順直河流沉積：

a沉積作用及沉積地形：受橫向環(huán)流狀況控制。平水期，表流向中央集中，底流向兩側散射，使侵蝕作用主要發(fā)生于河床中央，在河床兩側發(fā)生堆積，形成濱河沙壩（或淺灘）。洪水期,表流從中央向兩側流動，底流從兩岸向中央?yún)R聚,碎屑物堆積在河床中央,形成心灘。心灘不斷增長,其露出水面時稱為江心洲。

4、河谷中的沉積作用7/3/202379第二篇順直河道平水期

和洪水期的橫向環(huán)流平水期洪水期7/3/202380第二篇順直河道的沉積物特征b沉積物特點：底部一般顆粒較粗，具有一定的分選性，其長軸多呈與河流流向垂直的方向分布，最大扁平面向上游傾斜，呈疊瓦狀排列。上部往往較細，以細砂、粉砂和粘土為主。7/3/202381第二篇

曲流河沉積:a沉積作用過程：彎曲河流中較粗的砂礫在靠凸岸一側的河床中沉積,并隨凸岸的遷移而擴展,稱為邊灘沉積,其高度與平水期水位相當,在洪水期溢出河床的渾濁河水進入河漫灘,沉積較細粒物質,稱為河漫灘沉積。4、河谷區(qū)的沉積作用7/3/202382第二篇沖積物的二元結構b河流沖積物的二元結構:河漫灘的沖積物,下部為邊灘沉積,以砂礫等粗碎屑為主,常具斜層理,上部為河漫灘沉積,以粉砂泥質為主,常具水平層理。7/3/202383第二篇河漫灘的二元結構示意圖7/3/202384第二篇沖積物的二元結構7/3/202385第二篇河床心灘三級一級二級漫灘淺灘（2）大石河中游河谷地貌7/3/202386第二篇（三）、河口區(qū)的沉積作用三角洲：河流入湖或入海處稱河口區(qū)，河水進入靜止的水體，因頂托作用，流速迅速降低，在水流兩側形成側向堤岸，并伸向靜止水體中，河道反復移動形成一扇狀地形，稱三角洲。7/3/202387第二篇三角洲的形成7/3/202388第二篇河口地貌三角灣（三角港）7/3/202389第二篇Gia-mov-154674三角洲7/3/202390第二篇尼羅河三角洲7/3/202391第二篇密西西比三角洲7/3/202392第二篇三角洲沉積物分為：頂積層：分水上與水下兩部分，以網(wǎng)叉狀河流形成的邊灘、漫灘、心灘等沉積。以夾透鏡狀沙體為特征，細、粉沙為主。前積層：三角洲的主體，為水下斜坡堆積，以粉沙為主，不夾透鏡狀沙體，含海洋生物。因孔隙高是良好的儲油層。底積層：為波浪帶入較深海區(qū)的細小近水平的粉沙、粘土質沉積，富含大量有機質。是良好的生油層。因三角洲不斷向海推進，沉積物的粒度由下至上，由細變粗，呈反韻律。7/3/202393第二篇三角洲的結構7/3/202394第二篇黃河三角洲的變化7/3/202395第二篇密西西比河的三角洲平原7/3/202396第二篇沖積物中