地质学基础地质作用二课件.ppt

1,第三节陆地流水的基本概念,一、陆地流水的分类：陆地流水分为地面流水、地下水两种基本类型。其中地面流水作为陆地最重要的地质营力按其特性可分为暂时性地面流水（片流、洪流）与常年性地面流水（河流）两种基本类型。二、地面流水的水动力状态1.地面流水的动能：地面流水总是将自身的势能转变为动能（E），流水的动能则受流量（M）和流速（V）的影响，关系式为：E=1/2MV2。从上式可以看出，流速的微小变化，对其动能的影响十分大。2.地面流水的负载：地面流水在流动过程中所消耗的全部能量称为流水的负载。动能与负载有下列关系：1）动能负载,流水以侵蚀为主（上游区）2）动能=负载,流水以搬运为主（中游区）3）动能负载,流水以沉积为主（下游区）,第七章,地质作用,2,第三节陆地流水的基本概念,三、片流、洪流的地质作用片流与洪流因无稳定的水源补给，而成为暂时性地面流水。片流：沿斜坡无固定水道的面状流水，水层薄、流速慢、网状分布。洪流：由片流汇聚而成，沿河谷流动，流速快、流量大、有固定水道。1.片流、洪流地质作用的基本特点：1）片流的洗刷作用：片流主要由大-暴雨形成，片流洗刷地表松散物质，并将其搬运到坡角的过程称其为洗刷作用。片流不仅将岩石表面的松散物冲离原地，而且也可将地表坡面切割成不规则的浅槽，有利于风化作用的进一步进行。2）洪流的地质作用：片流在低洼出汇聚成洪流，洪流以其自身的动力或裹挟的沙石对沟谷的破坏，以及将碎屑物搬运到低处沉积的过程称之为洪流的地质作用。,第七章,地质作用,片流、洪流、河流,浅槽,3,第三节陆地流水的基本概念,洪流多发育于山区，纵坡降比较大，因此下蚀作用十分强烈，常将地表切割成较深的线状沟谷冲沟。我国黄土高原地区因其冲沟十分发育，形成了独特的地貌。,第七章,地质作用,冲沟、黄土高原地貌,4,第四节河流的地质作用,河流为常年性地面流水，其流水的来源主要为冰、雪溶水和泉水。当洪流下切至地下含水层造成常年性水源补给时，洪流则变成为河流。河流是塑造大陆地表形态最主要的因素，因此河流的地质作用是外动力地质作用章节的重点内容。一、河流水质点的运动特点按水质点运动的轨迹与总体运动方向的关系可分为以下几种类型：1.层流：水质点的运动轨迹与总体运动方向平行，通常发育于流速缓慢、河床平坦的区域。2.紊流：水质点的运动方向与运动速度随时改变的水流。紊流是河水水质点的主要运动形式。随着流速的增大，层流将转变为紊流，另外河床底的障碍物也可产生紊流（旋涡）等。3.环流：水质点的运动轨迹绕总体运动方向轴线作环状运动。分为：,第七章,地质作用,5,第四节河流的地质作用,单向环流与双向环流。二、河流的侵蚀作用一）基本概念河流的侵蚀作用是指河流通过物理（机械）和化学方式对河床及两侧岩石的破坏作用。河流的侵蚀作用以机械侵蚀作用为主，化学溶蚀较弱（仅在可溶性岩石分布区明显），故河流的侵蚀作用仅介绍机械侵蚀作用。二）河流的机械侵蚀作用河流的侵蚀作用是指河流通过自身的动力及裹挟的沙石对河床底部及河岸两侧岩石的机械冲蚀与磨蚀的作用。根据河流侵蚀作用的方向，又可分为下蚀作用与侧蚀作用两种基本类型。1.下蚀作用：河流对河床底部岩石的侵蚀，使河床降低，河谷加深的作用。,第七章,地质作用,环流,6,第四节河流的地质作用,河谷：河流流经的槽状谷地。影响河流下蚀作用的因素较多，主要有河水的流速、含沙量以及组成河床的岩石性质等。通常河流的上游区或山区河流，纵坡降比较大，流速快，下蚀作用强烈，河谷常呈“V字型”。如因组成河床的岩石性质不同，软弱岩层下蚀程度较大，坚硬岩层下蚀程度较小，从而形成跌水。河谷、瀑布具有向上游迁移，并逐渐消失的规律，称为河流的。同一分水岭两侧的河流，因向源侵蚀延长以至相遇，下蚀作用强的将下蚀作用弱的河流河水夺走，这种现象称之为河流的的。下蚀基准面的概念：河流入湖或海时，相对静止的湖水或海水对河水的顶托作用，使河流的下蚀作用停止，此时的湖水或,第七章,地质作用,河谷组成要素,金沙江虎跳峡,瀑布,向源侵蚀作用,袭夺现象,7,第四节河流的地质作用,海水的水面是河流下蚀作用的极限面，称为侵蚀基准面。侵蚀基准面分为两种类型：暂时性侵蚀基准面（湖水面等）和最终侵蚀基准面（海水面）。2.河流的侧蚀作用1）定义：河流通过自身的动力及裹挟的沙石对河床两岸或谷坡的破坏作用。2）产生原因：侧蚀作用主要由于弯曲的河道处形成的单向环流不断对凹岸侵蚀，使其后退。同时将侵蚀下来的碎屑物质搬运至凸岸堆积，使凸岸不断延伸。随着河流的侧蚀作用的不断进行，河床越来越弯曲，形成连续弯曲的河床，此时称之为河曲。河曲进一步发展成为极度弯曲的河床称为蛇曲。河床在河谷中来回迁移，使谷底宽而平坦成为箱状称“箱”形谷。蛇曲相邻的两凹岸不断靠近，最终贯通，这种现象称之为,第七章,地质作用,侧蚀作用,河曲、蛇曲,8,第四节河流的地质作用,“截弯曲直现象”，而废弃的河道因形似牛轭，故称其为。三、河流的搬运作用一）基本概念河流将其侵蚀产物从一地搬运到另一地的过程，称为河流的搬运作用。由于河流中的搬运物分为碎屑物与溶解物，因此河流的搬运方式可分为机械搬运和化学溶运两种基本类型。因河流的搬运物绝大多数为碎屑物质，因而河流的搬运作用仅介绍机械搬运作用，化学搬运作用请同学们自学。二）河流机械搬运物的运动方式与影响因素1.运动方式根据机械搬运物在河水中的运动状态，可分为三种方式：推移、跃移和悬移。,第七章,地质作用,牛轭湖,9,第四节河流的地质作用,1）推移：较大颗粒搬运物（砾石、粗沙等）在河床底部以滚动或滑动的运动方式称为推移。2）跃移：较小颗粒搬运物（中-细沙等）在河床底部以跳跃方式运动称为跃移。3）悬运：细小颗粒搬运物（粉沙泥质等）在河水中以悬浮方式运动称为悬运。搬运物中，较大的颗粒常相互发生碰撞，而使棱角状颗粒趋于圆化的现象，称为磨圆作用。2.影响因素搬运物的运动方式主要受到流速、搬运物颗粒的大小、密度、形状等因素的影响。因不同流域的流速不同，因而同一运动方式的颗粒粒度也不同。在同一流域，由于流速的变化，同一粒度的颗粒其运动方式也将发生相应的改变。三）河流搬运物的物质来源与特点,第七章,地质作用,碎屑的运动方式与磨圆,10,第四节河流的地质作用,同一条河流不同的流域因地形、风化作用类型与产物等的不同，造成河流搬运物的形状、大小以及物质组成的不同。1.上流（高山区）；2.中流区（丘陵区）；3.下流区（平原区）。假设上流高山区一块岩石滚落到湍急的河流中，并最终被搬运至海。该岩石在整个搬运过程中将发生什么变化呢？思考题1.简述黄土高原地貌的形成与哪些因素有关？2.河流水质点的运动特点与影响因素有哪些？3.作图简要说明瀑布的形成过程与发展规律。4.在河流两侧进行建筑施工时，应考虑哪些因素？,第七章,地质作用,见插图17,11,第四节河流的地质作用,四、河流的沉积作用一）基本概念1.定义：因河流流速降低，造成搬运物发生沉积的过程称为河流的沉积作用。因河流中的化学溶解物很难达到饱和，故河流的沉积作用仍以机械沉积为主（重点介绍）。2.河流的机械沉积分异作用：随着流速的逐渐降低，搬运物按大小、比重等依次沉积的作用称为河流的机械沉积分异作用。二）河流的主要沉积场所1.山口沉积：山口区是指山区河流进入平原或丘陵区的出,第七章,地质作用,12,第四节河流的地质作用,口地带。山区河流因纵坡降较大，流速快可搬运较大的砾石。河流一旦出山口，进入相对平坦地区，河床变宽，河水不受限制形成漫流，流速迅速降低，造成搬运物快速堆积，形成的沉积物称为冲积物。由间息性洪水形成的沉积物称为洪积物。山口区冲洪积物具有以下特点：1）平面上呈扇状，剖面上呈楔状，相邻山口沉积物彼此重叠则成为裙状。因此故将山口区的沉积物统称为冲洪积扇。2）扇端沉积物粗大以大小不等的砾石岩块为主扇根则以沙泥沉积为主。由下至上，粒度由大变小，,第七章,地质作用,冲洪积扇,13,第四节河流的地质作用,呈正韵律。粗大砾石之间被泥沙充填，分选、磨圆较差等。2.河谷中的沉积1）河床滞留沉积：河床底部推移物因流速的降低而发生的沉积。沉积物主要以砾石、粗沙为主，磨圆好，分选中等。2）边滩沉积（滨河床浅滩）：发生在凸岸或主干河与支流交汇处的回流区的沉积。沉积物为单向环流上升时速度减缓以及主干河对支流的顶托造成的沉积。沉积物为粗、中粒沙，分选、磨圆较好，呈正韵律等。,第七章,地质作用,14,第四节河流的地质作用,3）河漫滩沉积：河漫滩是指河床两侧的低洼地带。洪水期，河水漫过河床，进入两侧的低洼地带，因地形开阔流速相对减小，从而造成细粒物质的沉积称为河漫滩沉积。沉积物主要为粉沙、泥质等。由于河流沉积物下部为粗粒的滞留、边滩沉积，上部为细粒的漫滩沉积，形成了明显的。4）河心滩沉积：因河床变宽或河床中障碍物的影响，产生双向环流，而发生在河床中的沉积称为河心滩沉积。随着沉积作用的加强，河心滩会露出水面则称为河心洲。沉积物主要为沙粒，分选、磨圆均好。,第七章,地质作用,双元结构,心滩沉积,15,第四节河流的地质作用,3.河口区的沉积河流入湖或入海的地区称为河口区。河流入湖或入海时，因湖水或海水的顶托作用，河流流速迅速降低，造成搬运物大量沉积，因平面上呈三角形，故称其为。1）三角洲的结构根据沉积物特点与成因，三角洲由顶积层、前积层和底积层三部分组成。（1）顶积层三角洲的水上部分，由分流河道沉积、河漫滩沉积等构成。沉积物以沙为主，河漫滩可形成沼泽，造成泥炭沼泽沉积。（2）前积层三角洲的水下部分，是三角洲前缘斜坡的堆积物，沉积物以细沙粉沙质粘土为主，发育大型斜,第七章,地质作用,三角洲,16,第四节河流的地质作用,层理。（3）底积层远离河口的水底平坦部位的沉积物，由河水带来的悬浮物沉积而成，以粘土为主，水平层理发育，并含大量海洋生物为其特征。五、河流地质作用的基本特点河流总是将高处的风化与侵蚀产物通过搬运作用沉积到地形较低处，即削高填低作用。同一条河流不同的流域，因地形等的差异造成河流地质作用的不同。河流的上流区以强烈的下蚀作用为主，中游区以侧蚀作用和搬运作用为主，而下游区则以沉积作用为主等。,第七章,地质作用,17,第四节河流的地质作用,思考题1.简述河流沉积作用的基本特点与影响因素。2.简述河流边滩沉积的原因与基本特点。3.试分析河流上游区的河流地质作用特点。,第七章,地质作用,18,插图1片流、洪流、河流关系图,片流,洪流,河流,19,插图2片流浅槽,20,插图3冲沟,摄于陕西横山县,21,插图4黄土高原地貌,摄于陕西米脂,2019/12/15,22,可编辑,23,插图5单向、双向环流,24,插图6河谷形态示意图,河床,河漫滩,河谷,阶地,谷坡,25,插图7北戴河大石河河谷形态,26,插图8,金沙江虎跳峡,可罗拉多大峡谷,27,插图9伊瓜苏瀑布,28,插图10瀑布向源侵蚀现象,29,插图11河流的袭夺,30,插图12单向环流,31,插图13蛇曲形成过程,32,插图14长江上游河曲（航照）,长江荆江段河曲（卫照）,33,插图15牛轭湖,34,河流机械搬运物的运动方式与磨圆示意图,悬移式,跳跃式,