第二章 地貌发育

1、地貌发育是固体地球表面复杂多样、高低起伏的地貌及其组成物质，在内动力、外动力作用及两者共同作用下发生风化、剥蚀位移、运动，以地貌形体本身发生种种变化的总称。地貌发育的本质是固体地球表面的物质移动。内动力作用内动力作用泛指地球内部的热能、化学能、重力能、地球旋转能所产生的对固体地球表面物质有直接影响的构造运动，及其产生的构造形迹、构造类型、构造地质体。 规模：隆起、凹陷、褶皱、断层、节理 速度： 慢速；快速 方向：上升；下降；平移；旋钮 持续时间：长；短受构造运动或地质构造控制的构造地貌（形体）实际上可分为：活动构造地貌（原生构造地貌）：由直接构造运动所决定。断层崖被动构造地貌（后生构造地貌、次

2、生构造地貌）：受构造类型、构造性质、构造形迹，或特定岩类岩性、岩层产状的深刻影响。断层线崖外动力作用外动力作用概指太阳辐射、重力能、日月引力能等通通过大气、水、生物过大气、水、生物与固体表面发生作用，使得地貌形体组成物质发生位移运动。1 风化作用风化作用风化风化是指十分接近地表的或直接暴露于地面的岩石，处于新的地球表层岩石圈与大气圈、水圈、生物圈发生物质与能量交换的环境中所发生的种种物理变化和化学变化。物理风化物理风化（机械风化）包括岩石与矿物体积的增大、机（机械风化）包括岩石与矿物体积的增大、机械破裂与酥松崩解；械破裂与酥松崩解；化学风化化学风化包括一系列化学反应，某些物质成分的丢失与包括一

3、系列化学反应，某些物质成分的丢失与新物质成分的产生；新物质成分的产生；生物风化生物风化包括生物物理风化与生物化学风化。包括生物物理风化与生物化学风化。物理风化 荷裂：重力减荷 越近地表，减荷破裂越密集 胀裂：温差变化冰楔作用 胀裂：吸水与结晶胀裂 钠蒙脱石的充分吸水膨胀体积可达1400-1600%，钙蒙脱石为45-145%，伊利石为5-120%，高岭石为5-60%，水结冰体积增大约9% 化学风化 溶解作用 某些矿物或其某些成分溶解于水，或者很快溶解、或者缓慢溶解，最终使岩石矿物失去已溶解于水的化学成分并留下孔隙，不易溶解的矿物岩屑则存留原地成为残积物质（层）。 水化作用 一些原本不含水的矿物同

4、水分子结合，生产新的含水矿物，如硬石膏经水化作用形成石膏。 水解作用 一些矿物的成分与水离解成的H+和OH-结合形成新的矿物。 碳酸化作用 主要发生于可溶的石灰岩地区，溶于水的CO2使水具有溶解CaCO3的能力 HCO3 + CaCO3 Ca2 2(HCO3) Ca(HCO3)2 氧化作用 可使矿物岩石中低价元素转为高价元素、低价化合物转变为高价化合物。如黄铁矿（FeS2）经氧化成为褐铁矿（Fe2O3）。生物风化 生物风化是指由生物的生长和分解产物对岩石矿物所起的物理的和化学的破坏作用。生物的物理风化最显著的表现如植物根系生长把矿隙、岩缝撑裂，动物的挖掘和穿凿使岩体破碎等；生物的化学风化主要是

5、生物新陈代谢分泌出多种具化学腐蚀能力的物质，使岩石矿物遭受腐蚀，或者成为溶剂而溶解某些矿物并对该岩体起破坏作用。风化速度 在自然状况下，裸露岩石的物理、化学、生物风化几乎是同时进行的。物理风化增强化学风化（P27）。 影响：水-热环境条件；岩石本身的成分和结构构造特点 风化壳 近地面基岩（或堆积物）经受风化残存于原地的产物称残积物，又称风化壳。 风化壳与下伏新鲜基岩之间的接触关系，可分为4种类型，即过度、突变、规则与不规则。过度关系通常与化学风化有关，风化-未风化基岩在破裂程度方面分不开；突变关系为上、下之间有清晰分界；规则关系指基岩的风化破碎的程度向下减弱而向上增强；不规则关系指上述三种接触

6、不规则的交互。风化壳的厚度取决于均衡风化剖面深度与剥离限定程度之间的平衡量，其中均衡风化剖面深度取决于岩石抗蚀强度、节理发育程度、渗透率以及气候条件等；剥离限定程度取决于坡度角大小、地貌径流强度、蠕动速度、滑坡速度、干湿交替频率和冻胀作用等。一般，只有在地形起伏和缓或坡斜较缓、植被覆盖良好、地表径流作用较弱、地下水埋藏较深，而水、气往下层渗透以及地表基岩有较容易风化的地段，发育较厚或很厚的风化壳。风化深度与基岩的不均匀构造破裂以及地面的地貌发育等因素有关 。 2. 剥蚀作用剥蚀或剥蚀作用泛指地表岩石矿物物质受外动力作用移离原地。风蚀、侵蚀、浪蚀、冰蚀 控制地表物质的可动性，影响剥蚀作用多是地表

7、岩石风化的产物，地表岩石风化产物被剥离之后原来处下层的岩石又遭风化，风化-剥蚀-风化的过程概称风化剥蚀。剥蚀模数（侵蚀模数、侵蚀率、侵蚀厚度）：单位面积和单位时间内被剥蚀并发生位移的土壤侵蚀量。t/（km2年）3.搬运作用（运移）是指地表和近地表的岩屑和溶解质等风化物被外营力搬往他处的过程，是自然界塑造地球表面的重要作用之一。外营力包括水流、波浪、潮汐流和海流、冰川、地下水、风和生物作用等。物理（悬 滚 跃 滑）化学4 .沉积作用（堆积）剥蚀物质在各种动力输移介质（如水、重力、风力、动物）中发生位移，当输移动力受到各种因素的影响减弱时，输移物质与输移介质分离发生重聚集而停在底质上，建造出新的地

8、貌形体或改变原地貌形体。据沉积地区：海洋（滨海、浅海、深海）沉积陆地（山麓、盆地、谷地、湖泊）沉积据沉积方式物理（分选性：粗大先沉，细小后沉，冰川堆积物除外）化学 （CaCO3 )沉积，指介质搬运的可溶物质和胶体物质在低洼的水盆地中浓度达到过饱和状态时就析出。生物（海洋，湖泊）沉积，指海洋尤其是浅海和陆地上生物大量死亡后，他们的骨骼及贝壳、枝杆直接堆积下来，形成沉积物。1. 1. 特征 人工地貌动力加速地增加，增加的指数与人类人口的增长指数基本一致。 人类活动与地貌关系法则：全球性的、区域性的自然地貌制约人类活动，人类活动改变或者影响局地性的、微域性的地貌演化。在诸如矿山、城市、水工设施等小局

9、域范围内，人类活动可以使地表侵蚀增大2000倍以上。 人工地貌营力时空分布不均，时间上集中分布于现代。与古代相比，可以说现代人工地貌营力是强大而无限的 空间分布不连续：呈星点状、条带状、面片状分布。 2. 人工地貌营力类型，分为6种：（1）清除森林（2）草场过度放牧（3）农业耕作、灌溉（4）采矿，包括露天矿、沉积金矿和废物挖捞、地下开采等。采矿常产生地面沉陷、废物堆积体及人工坑穴，例如湖北省大冶市自公元221年三国东吴时期开始采掘铁矿至今，形成一个深达408米，直径1000余米的我国乃至世界罕见的椭圆形天坑。（5）修筑公路和铁路。常引起水土流失、“跌水效应”、块体运动等。（6）城市建设。城市是

10、人类活动最频繁、最强烈的地区，旧城再改造，新区在开发，空间在拓展 还有拦河筑坝、修建水库、围湖垦殖、填海造陆等等。人工地貌营力对自然环境的干预，概括为4个方面：（1）人类对重力的逆向干预能将巨量土体、沙粒、岩石从一处运移到另一处，能使水往高处流，这是自然过程不能胜任的；（2）延缓或者加速自然地貌作用过程人类的坡改梯、沿等高线耕犁可以减少侵蚀，不合理的开垦又可能导致水土流失；（3）小区域人类活动完全改变局部地貌形体例如，公路、水坝、矿厂等在小范围内进行，单位面积强度高于自然地貌过程许多倍；（4）破坏地貌动态平衡系统陡坡开垦，加剧水土流失，引起土层变薄，肥力降低，又造成淤积库塘、抬高河床，加剧洪水

11、、滑坡、泥石流灾害等等。 （1）内动力作用与外动力作用只有作用方式与作用强度的差别，在作用对象与作用时间方面两者是不可分离的。 （2）内动力作用的总趋势是加大地表起伏形成地球表面基本起伏形态、地貌分布和组合的基本格局。外动力则同时对地表形态进行剥蚀塑造，削高填低力图减小地表的起伏。（3）地壳上升，引起外力剥蚀作用加强，剥蚀速度加快，地球内动力作用下微弱上升的地区。 地貌形态并非瞬间形成，也不可能立刻消失，在内动力或外动力作用发生变化后，原来地貌形态会保留相当长的时间，后来的动力作用形成的新地貌形成“叠加”在旧的地貌形态之上，在一个地貌体上，共存不同动力时期形成的地貌形态遗迹，这就是地貌的多代性

12、。W.M.台维斯（Williamu Morrisu Davis，1850-1934年）和W.彭克(Waltyeru Pencd，1888-1923年) 美国学者W.M.台维斯在对美国大部分地区做过考察之后，应用“解释性的地貌描述法”，于1899年提出了地貌发育的“地理循环”（或称“侵蚀循环”）理论可变因素：构造 动力 时间侵蚀循环 （地理循环）： 幼年 期 青年期 中年期 老年期 风蚀循环 水蚀循环（物理，化学） 海蚀循环 冰蚀循环 Penk（德国） 坡面发育 不是趋于坡度变小地变平缓，而以保持平行后退过程为主。有学者认为彭克地貌发育的理论主要适用于气候干旱地区。 其他学者 地貌系由内动力和外动力相互作用而形成的概念是现代地貌演化的基本原理。 2.6.1 气候与地貌发育 在寒冷气候区，冰川作用占主导地位，其次是冻融风化 在温湿气候地区以流水作用为主导，化学风化作用、块体运动也较普遍 在湿热气候区，以流水作用为主导外动力 在干旱气候区，以风和间歇性洪流作用为主要外动力 气候地貌的垂直地带性和气候的垂直带性基本一致 2.6.2 构造运动和地质构造与地貌发育 全球性 大陆与海洋：形状 面积 分布 陆块性 山地与平原 山地与高原 山地与盆地 丘陵与平原 局部性 山岭与谷地 山岭与洼地2.6.3 地表组成物质与地貌发育岩石的抗蚀性 坚硬岩石 软弱岩石1.矿