地球科學(xué)概論-第十一章-河流及其地質(zhì)作用

第十一章河流及其地質(zhì)作用河流與人類社會開展關(guān)系極為密切，四大人類文明的開展都是源自各自的“母親河〞。河流是陸地上最為活潑的地質(zhì)營力，它改變著地球的外部形態(tài)，并將大量風(fēng)化剝蝕產(chǎn)物帶入海洋。第一節(jié)河流概述一、片流、洪流與河流1、片流與坡積裙1/3的大氣降水落到地面后會沿著自然斜坡均勻流動、形成流速小、水層薄，無固定流向的網(wǎng)狀細(xì)流，稱為片流。片流搬運物質(zhì)在山麓堆積形成坡積物，坡積物形成一種覆蓋斜坡的裙裝地形，稱為坡積裙。2、洪流與洪積扇片流在溝槽中會聚，水量增大，水層增厚，沖刷力增強，片流隨即轉(zhuǎn)化為線狀水流，即洪流，洪流常在山區(qū)沖刷出顯著的沖溝，最后攜帶大量碎屑物質(zhì)沖出溝谷后堆積下來形成洪積扇。3、河流切割較深的沖溝，當(dāng)有充足的補給水源時變稱為永久性的水流，稱為河流。河流的動能：E＝1/2×QV2Q為流量，V為流速河流名稱流域面積（平方公里）多年平均徑流量（億立米）干流總長度（公里）水能蘊藏量（萬千瓦）亞馬遜河6,150,00069,3006,40027,900尼羅河2,900,0008406,6005,000密西西比河3,220,0005,8006,0204,900長江

1,800,0009,6006,38026,800葉尼塞河2,580,0006,1005,5404,700剛果河3,820,00014,1404,63039,000黑龍江1,850,0003,5504,3503,200勒拿河2,490,0005,3204,4006,000伏爾加河1,360,0002,3903,6901,400恒河980,0003,6802,52715,300第二節(jié)河流的侵蝕作用河水在流動過程中對河床的侵蝕、破壞作用稱為河流侵蝕作用。一、侵蝕作用方式：沖蝕作用：河水的機械沖擊力對于河床的破壞作用。磨蝕作用：河水?dāng)y帶的礫石和砂石對于河床的磨損作用。溶蝕作用：河水將易溶的礦物和巖石溶解，從而對河床產(chǎn)生破壞。二、侵蝕作用的類型：1、下蝕作用〔底蝕〕：流水對河底巖石進(jìn)行侵蝕，使得河床降低，河谷加深、加長的過程。下蝕原因：流水的垂直分量作用于河床。流水?dāng)y帶的礫石、砂石跳躍、碰撞，對河底產(chǎn)生侵蝕。渦流作用使得礫石像鉆頭一樣作用于河底，鉆出的坑稱為鍋穴。河流下蝕作用在瀑布處最為顯著。下蝕作用的結(jié)果是引起河流的向源〔溯源〕侵蝕，向源侵蝕使河流由小到大，由短變長，它使得許多相互分割，規(guī)模較小的流水互相聯(lián)系起來，形成一個水系，每個水系都有自己固定的流域，流域之間由分水嶺相隔。向源侵蝕使一條河流交切另一條河流，將其上游河水截奪過來，這種現(xiàn)象稱為河流襲奪現(xiàn)象。襲奪它河的河流稱為襲奪河，被奪水的河流稱為被奪河，被奪河下流稱為截頭河。下蝕作用的極限——侵蝕基準(zhǔn)面：當(dāng)河床趨于接近其注入水面的高度時，河水失去了足夠的勢能差，這時河流下蝕作用趨向中止，因此，注入水體的外表就是河流的侵蝕基準(zhǔn)面。海平面是入海河的侵蝕基準(zhǔn)面；而不入海的河流，以其最后注入的平面稱為其局部侵蝕基準(zhǔn)面。2、側(cè)蝕作用〔旁蝕〕：流水對河床兩岸巖石進(jìn)行侵蝕，使得河谷加寬或使河道左右遷移的過程。側(cè)蝕原因：河流彎道處的離心力產(chǎn)生的單向環(huán)流。科里奧利效應(yīng)的作用：北半球運動水體偏向前進(jìn)方向右側(cè)，南半球那么相反。側(cè)蝕作用的結(jié)果——凹岸侵蝕，凸岸沉積，凹岸越凹，凸岸越凸。凹岸侵蝕，凸岸沉積的另外一個結(jié)果使使得河道向下游方向遷移。洪泛平原自由河曲牛軛湖ChannelmovesindirectionofcutbankPointbaradvancesascrossbeddrapes自由河曲與牛扼湖的形成3、下蝕作用與側(cè)蝕作用的關(guān)系河流在運動過程中通常是下蝕作用和側(cè)蝕作用同時進(jìn)行的，只是在不同的河段表現(xiàn)出強度上的差異：河流上游：地形起伏大河床陡峭以下蝕作用為主河流中下游：地形相對平緩以側(cè)蝕作用為主，發(fā)育成自由河曲第三節(jié)河流的搬運作用河流將其攜帶物質(zhì)往下游搬運的過程一、搬運方式：機械搬運化學(xué)溶運機械搬運懸運：通常是是粘土和粉砂粒級的顆粒，由于紊流向上分力作用使得其懸浮在水體中隨水流動推運：較大的粗碎屑在流水水平推力的作用下以滾動或滑動的方式沿河床搬運。躍運：細(xì)砂或小礫石在靠近河底的高度上作跳躍式前進(jìn)?；瘜W(xué)搬運易溶巖石或礦物成分以溶液或膠體的形式溶解在河水中隨水搬運?？扇軒r類：CaCO3、MgCO3、KCl、NaCl膠體溶液：SiO2，MnO2河流搬運以機械搬運為主：〔機械200億噸/每年，溶運27億噸/每年〕搬運能力：河水能夠搬運的顆粒的大小，取決于流速?！狹＝CV6搬運量：河水中攜帶碎屑物質(zhì)的總量，主要取決于流量和流速。第四節(jié)河流的沉積作用一、沉積作用發(fā)生的原因：1、流速變化：地面坡度影響，當(dāng)坡度減小，河床平緩時，流速減慢，搬運能力下降，發(fā)生沉積；或者當(dāng)河水注入相對靜止的水體時，受到水體的組織，流速下降，發(fā)生沉積。2、流量變化：河流流量隨季節(jié)或氣候變化，枯水時期水量減少，搬運能力降低，因此沉積。3、搬運物增加、負(fù)荷過重：河流流量隨季節(jié)或氣候變化，枯水時期水量減少，搬運能力降低，因此沉積。一、沖積物的特征：碎屑分選性好：特定條件下沉積下來的沉積物都比較均一。碎屑磨圓度好：經(jīng)過較長距離的河流搬運之后棱角根本都被磨圓。層理發(fā)育：河流沉積作用有規(guī)律地變化，因此在同一地點可以觀察到有規(guī)律的層理。從上游到下游，沉積物粒度從大到小。源頭入?？诜诌x變好、磨圓變好、顆粒變細(xì)、石英增多主要沉積場所：河床坡度變緩部位河床變寬的部位河床的凸岸河流出口處主要沉積類型：三角洲沉積河流在入?！埠晨谔幮纬傻摹餍纬练e體。成因：河口處流速驟減，產(chǎn)生沉積；電解質(zhì)中和，膠體沉淀。特征：以碎屑物為主，具有明顯的“三層結(jié)構(gòu)〞。第六節(jié)河流的去均夷化作用

河流通過長期的侵蝕與沉積改變著它的縱剖面，向均夷化方向開展，是河流衰老的過程。影響河流下蝕的因素變化，河流獲得新的能量，于是下蝕復(fù)蘇。這種現(xiàn)象稱為去均夷化作用。地殼的升降運動：陸地上升使河床抬高或者海平面下降使侵蝕基準(zhǔn)面下降，從而使下蝕作用增強。氣候變化：由于枯燥轉(zhuǎn)為潮濕，水流量增加，河流加速下蝕。1、去均夷化作用形成的原因：深切河曲

河流重新下蝕速度適當(dāng)，原有河彎不受破壞而繼承下來，致使河曲深深刻入基巖之中，這種河曲稱為深切河曲。河流階地：原生河谷的谷底，由于河流底蝕作用重新加強而相對抬升到洪水位以上，形成分布于河谷兩側(cè)、沿谷坡伸展的階梯狀地形。階地的構(gòu)成階地面——微傾斜的平臺面，代表相對穩(wěn)定時間。階地崖〔階地斜坡〕——急傾斜坡，是河流底蝕作用強烈時期的產(chǎn)物，其高度反映變化的幅度。河流階地的類型

1.侵蝕階地——是由基巖構(gòu)成，一般階地面較窄，沒有或零星有沖積物，階地崖較高。一般形成于構(gòu)造抬升的山區(qū)河谷中。如長江三峽4級以下階地均屬于此。

2.基座階地——階地面上為沖積物，階地崖下部可見到基巖。說明河流下蝕的深度大于原生沉積物厚度。反映后期構(gòu)造上升較大的特點。3.堆積階地——全部由沖積物構(gòu)成，無基巖出露。

當(dāng)多級堆積階地存在時，又可分為：內(nèi)疊階地——新階地套在老階地內(nèi)側(cè)上疊階地——新階地沖積物重疊在老階地沖積物上面。

河流階地的研究意義1.有助于研究近代地殼升降運動以及河流地質(zhì)作用歷史。2.為尋找沖積礦產(chǎn)和地下水提供根底