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文档简介

中国西北地区自然地理野外实践教学指导书华东师范大学地理系中国西北地区自然地理野外实习指导书华东师范大学地理系前言目录第一章实习区自然地理环境概述第1节黄土高原第2节河西走廊第3节祁连山地第二章实习内容及实习路线(实习点)介绍第1节实习内容第2节实习内容路线一(1999年实行)第3节综合实习路线二(2002年实行)第三章实习内容图解(部分)第1节黄土的形成与演化第2节干旱区绿洲生态环境第3节寒区地貌发育与冰雪资源第四章地貌学野外调查基本方法第1节野外调查工作程序第2节观测路线和观测点的布置第3节野外观测和记录第4节第四纪沉积物野外观测和记录第5节填绘各类图件、照像、素描和采集标本第6节地貌、第四纪地质图编制附表1沉积物野外粒度分级附表2粘性土野外鉴别方法附表3地貌基本形态—成因分类表附表4地貌形态组合分类表(以上目录部分可以设置链接)前言西北地区自然地理野外实习是我系第一届基地班跨区域野外综合实习的首选路线。实习区选择中国三大自然区——青藏高原高寒区、西北干旱区和东部季风区的交汇地带。在这里分布着著名的黄土高原、河西走廊和祁连山地三个既独立又彼此相连的次一级自然地理单元。它们各自被看作三大自然区的缩影。实习区的鲜明特征是地貌在地域分异中的地位十分显著。正是地貌的多样性决定了环境和生物的多样性。因此,在实习路线安排上可将地貌作为主线,同时考察其它自然地理要素的变化。实习落脚点设在甘肃省会城市——兰州。有两方面原因:其一,交通便利,可以兰州为中心拟订野外综合实习(考察)路线;为使实习内容有所侧重,也可分出三条支线:东行考察黄土高原,西行考察河西走廊,南行可考察祁连山地。其二,有西部重点高等学府——兰州大学依托。该校地理系长期以来在地貌、第四纪研究方面积累了丰硕的成果,在国内外占有重要的一席之地。实习前(或实习后)可以安排参观学习。也可以同该校地理学基地班学生联合实习,进行学术交流等。本书分四章。第一章介绍实习区自然地理环境;第二章简单介绍实习路线和实习点内容;第三章则采用图解的方式对部分(特别是综合性强或难以理解)的内容加以进一步说明。可以说,几乎每一张图(表)都能成为一个讨论专题,以拓展学生的思维。由于地貌在西北野外实习中的重要性,第四章专门介绍了地貌学野外调查基本方法。相信,这对于其他自然地理要素的野外调查也有借鉴意义。本书的编写特点是用较少的文字和较多的图件对实习内容进行解释,通过局部某个实习点的观察实现对自然地理宏观规律的把握。同时也希望通过实习,加深对国家重大工程(如西电东送、西气东输、西北防护林、青藏铁路)建设的理解,理论联系实际。编者曾在兰州大学学习和任教长达十八年,也指导野外实习。但真要编写出一本自然地理野外实习指导书时仍感到水平有限,加上时间仓促,书中一定存在不少问题,欢迎批评指正。由于篇幅所限,引用内容没能一一加注,敬请谅解。第一章实习区自然地理环境概述黄土高原、河西走廊及祁连山地构成实习区的三大板块。这里地貌营力组合复杂,地貌形态类型丰富,是一个良好的地貌野外实习区。此外,也将有助于认识我国的三大自然区、地域分异及其人地关系;全球变化及区域响应、东亚季风与中国生存环境;长江水系到黄河水系、外流水系到内流水系;戈壁—沙漠—黄土带;高山—河流—绿洲—沙漠景观;区域环境开发与治理等。涉及的学科有地质地貌、第四纪环境、气象气候、水文水资源、植被土壤、环境灾害、环境考古、区域规划、产业与城市布局等。图1甘肃省政区(左)及实习区地势图(右)第一节黄土高原黄土高原地处我国二级地貌阶梯,被划归我国三大自然区的东部季风区。兰州恰好位于“季风三角”的顶点。以近似南北方向延伸的六盘山、子午岭为界,黄土高原被进一步划分为三个部分:西部、中部、东部。这些中低山山脉既是黄土高原地貌分界,也是自然地理综合区划的界线。实习的具体地点主要集中在黄土高原西部,大地构造上属鄂尔多斯地台、祁连褶皱系和西秦岭褶皱系的交接地带。该区因位于六盘山(陇山)以西,故也被称为陇西黄土高原——与其构造基础陇西构造盆地相对应,又与六盘山(陇山)以东的陇东黄土高原相对称。它在行政区划上相当于甘肃中部地区(也有人称它为陇中黄土高原),包括兰州市、白银市、临夏回族自治州和定西地区。其中定西地区的定西县曾经是全国18个贫困县之一。本区由于河流切割,地形破碎,沟壑纵横,起伏很大,以黄土沟壑和黄土梁峁丘陵为主。一般海拔2000m左右,地表切割深度50-200m,黄河谷地深达300-500m。由于更靠近物源区,黄土堆积厚度大,颗粒也较粗。黄土记录(黄土—古土壤序列)在反映过去全球变化方面具有明显的优势。祁连山东延余脉——兴隆山、马衔山和崛吴山等石质山地呈岛状突起于高原之上,形成特殊的山地垂直气候,使之具有发展用材林的条件。由于马衔山海拔已超过3600m,末次冰期冰缘地貌发育。许多冰缘地貌现象至今仍保留完好,成为野外教学的最好教材。黄河干流横贯本区,形成盆地与峡谷相间排列的一束一放地形。河谷盆地较大者有兰州、靖远等,为农业精华所在地。主要峡谷自上而下有刘家峡、盐锅盐、八盘峡、小峡,大峡、乌金峡、黑山峡等,均为良好的水库坝址。“兰州式”黄河阶地已成为许多地貌学教科书的经典教学内容。通过对黄河阶地的研究,可以探讨黄河的发育历史和青藏高原的阶段性隆升过程。绝大多数城市坐落在黄河及其主要支流的低阶地上,被称为“阶地文明”。黄河乃中华民族的摇篮。黄土地乃农业文明根植的基础。炎帝、黄帝及其子孙们在这块肥沃的土地上生息、繁衍。秦安大地湾一期(仰韶)文化就是新石器文化的一个代表。另一方面,黄土滑坡、水土流失、扬沙—沙尘暴灾害性天气、干旱缺水、暴雨泥石流等也是长期困饶着这片广袤的土地。大力推广种草种树,实行退耕还林和全民重视生态建设意义重大。第二节河西走廊黄土高原西界是乌鞘岭。公路312国道和铁路兰新线都从这里经过。翻过乌鞘岭便进入古今文明的河西走廊。“河西”是指黄河以西,“走廊”因界于祁连山和北山(马鬃山、合黎山、龙首山)之间、地形东西狭长而得名,又名“甘肃走廊”,止于甘、新边界,绵亘千余公里,而宽仅为几到数百公里。实习点主要分布在河西走廊,但为了对干旱区全面了解,实习点必须向北方的沙漠延伸。本区在构造上属祁连山山前坳陷带,地势自东向西、由南而北倾斜。海拔大多在1000-1500m之间(也有不足1000m的盆地)。而北山山地为断续分布的中山,海拔1500~2500m,相对高度为500~1000m,构造上属阿拉善—北山地台边缘的隆起带。走廊平原被断续分布的中山低山分隔为三大内陆水系,石羊河水系、黑河水系和疏勒河水系。与此相对应形成了三个灌溉农业区,即石羊河水系中下游的武威绿洲盆地区,黑河水系中下游的张掖—酒泉绿洲盆地区和疏勒河水系中下游的玉门、安西、敦煌绿洲盆地区。走廊地势平坦、地面平整,机耕条件良好,光热充足,昼夜温差大,丰富的高山冰雪资源和地下水资源为扩大灌溉面积提供了保证,成为甘肃重要的商品粮生产基地。河西走廊还是我国历史上重要的文化走廊——丝绸之路大通道!河西走廊的精华是绿洲。绿洲生态系统得以维持的是水。补给绿洲的水绝大部分来自祁连山冰雪融水。这些冰雪资源的存量又受全球变化影响下的气候因素制约。另一方面,沙漠进退和沙漠化也严重影响绿洲生态系统。此外,随着农业的发展和城市化,水资源短缺问题越来越严重,干旱区河流上下游之间的用水矛盾越来越突出。因此,提倡节约用水,发展科学灌溉技术,调整产业结构等将有利于人地关系的协调发展。第三节祁连山地祁连山地位于河西走廊之南,又名南山,由七条大致平行走向的山脉和谷地共同组成,大雪山(又名野马山)、走廊南山、党河南山和冷龙岭在甘肃省境内,其余在青海省境内。疏勒南山和土尔垠大坂等山脉为两省之间的界山,当金山口以西称阿尔金山。祁连山地势西高东低,大部海拔3,500m。按地形可将祁连山分为东、中、西三段。扁都口以东属东段,海拔一般低于4,000m;扁都口到北大河谷之间为中段,山势较东段高,切割也比较强烈,海拔在4,000-4,500m之间;北大河为中段,山势较东段高,切割也比较强烈,海拔在4,000-4,500m之间;北大河谷以西为西段。中、西段均为本省主要冰川分布区。祁连山是一个复杂的褶皱断块山系,南北两侧以断裂下降,北坡比高2,000m,所以由走廊南望祁连山显得格外巍峨。祁连山是一座宝山,不仅蕴藏有丰富的煤、铁、石油和有色金属等矿产资源,而且分布有多种自然资源。祁连山的冰雪资源长期以来犹如天然的水库,对河西走廊具水力灌溉之利。目前,须加以人工调节,修建水库把融水蓄积起来,以充分合理利用。由于受东来暖湿气流的微弱影响,导致祁连山地的气候东部湿润,西部干旱,所以东部森林恢复良好,为较大林区之一;西部为辽阔的草原和荒漠草原,为发展畜牧业创造了条件。在山间盆地和山麓地带,农业也有一定发展潜力。图2祁连山地区地貌区划图图3祁连山地区1:100万地貌类型图图例从图例设计中可以看出该地区主要地貌类型第二章实习内容及实习路线(实习点)介绍第一节实习内容兰州——●海拔1510m●黄土堆积与黄土地貌,黄土记录及其反映的东亚季风气候和全球变化;●黄河阶地与青藏高原的阶段性隆升;●黄河:外流水系、水文水资源、水土流失、悬河现象、断流现象;●地貌环境与人类活动:峡谷、河谷盆地、阶地、城市建设、生土建筑(窑洞式建筑)、大气逆温层、梯田、小流域治理、滑坡灾害等;乌鞘岭●海拔3035m●黄河(外流水系)与石羊河(内流水系)的分水岭;●季风区与干旱区的分界;●黄土高原与河西走廊的分界;●地貌环境与人类活动:乌鞘岭——古丝绸之路的必经之地,也是陇中通往河西的必经之路;乌鞘岭两侧的古代长城,历史地理和军事地理等;武威——●水——干旱区地理环境的制约因素,科学的灌溉方式、先进的灌溉技术;●民勤东沙窝:腾格里沙漠、流动沙丘、沙漠治理、防护林、沙生植物;●地貌营力系统一:东亚冬季风作用下的戈壁—沙漠—黄土带;●地貌营力系统二:流水影响下的高山—河流—绿洲—湖泊—沙漠带;●地貌环境与人类活动:绿洲生态,冰雪融水补给,水资源过度开发(地下水漏斗)、生态环境的恶化与移民,黑风暴,沙漠公园,沙产业;张掖——●黑河——河西走廊最大的河流,形成河西走廊最大的绿洲——金张掖;●黑河莺落峡:峡谷地貌,河流阶地(共七级)与山地新构造上升;●祁连山山麓的新老洪积扇,流水作用下的坡面发育理论;●黑河支流(支沟)的泥石流及泥球构造;●地貌环境与人类活动:黑河水动力资源与水资源,铁路兰新线与城市布局,甘肃的商品粮基地,高效节水农业示范区,裕固族,黑水国遗址等;酒泉——●文殊山——河西走廊活动构造的代表,逆掩断层、背斜、摩擦镜面等;●祁连山西段地貌、植被的垂直分带及与东段的比较;●祁连山古冰川遗迹:土大坂(海拔3350m●祁连山现代冰川和冰缘(寒区)地貌:“七一”冰川,冰缘现象;●地貌环境与人类活动:敦煌莫高窟、嘉峪关城楼、航天基地,“七一”冰川旅游资源的开发,季风气候与环境灾害,干旱区与石油资源的开发等;祁连山●祁连山一、二、三级夷平面的发育与青藏高原的隆升;●夷平面及走廊平原同一条河流的地貌发育与传统的戴维斯理论;●景阳岭(海拔3800m●全球变化对祁连山冰雪水资源(量)的可能影响;●地貌环境与人类活动:扁都口——湟水谷地通向河西走廊的必经之路,夷平面地貌资源的开发利用,引大入秦工程,产业布局,绿色食品;西宁——●龙羊峡:黄河下切和溯源侵蚀,黄河源,黄河水动力资源的梯级开发;●日月山(海拔m)——黄河水系(湟水)与青海湖水系的分水岭;●青海湖(海拔3218m)——●青海湖的形成演化,自然和人为因素影响下的湖泊水位下降;●地貌环境与人类活动:河湟谷地是青藏高原东北边缘地理环境的精华和未来城市带发展的自然基础,盐湖,矿山城市,青藏公路/铁路/光缆线;第二节综合实习路线一(1999年实行)第一天:兰州→皋兰山→白塔山→西柳沟→虎头崖→大沙沟→兰州①东亚季风(气候)→沙暴尘暴扬沙及浮尘天气→黄土沉积作用→黄土地貌:源、梁、峁、冲沟、切沟、细沟等;②新构造上升→河流下切和溯源侵蚀→黄河阶地、峡谷与宽谷、边滩与心滩、河流沉积物,阶地二元结构等;③黄土—古土壤序列、黄土记录与全球变化、黄土物质的构成;④地貌环境与城市发展(黄河峡谷、河谷盆地、阶地文明、生土建筑、引大入秦工程、大气污染、大气逆温层);⑤半干旱地区的雨养农业、黄土丘陵沟壑区的水土流失与治理、新石器文化、城堡式丹霞地貌、矿山城市等。第二天:兰州→武威乌鞘岭(陇中与河西的分界)、沙漠公园、石洋河流域、腾格里沙漠、沙漠治理的工程措施与生物措施、沙产业;地下水资源的过度开发(民勤);滴灌技术、沙生植物自然保护区。第三天:武威→张掖鹰落峡(黑河出山);洪积扇与泉水出露带(绿洲);黑河水资源;丝路文化/黑水国遗址第四天:张掖→酒泉祁连山“七一”冰川;第四纪早期的玉门砾岩;大型推覆构造及断层泥(文殊山)第五天:酒泉→祁连档西走廊的戈壁;荒漠土/盐碱土/草甸土;祁连山植被与草场资源;裕固族人文景观第六天:祁连→门源祁连山山地地貌与夷平面;河流地貌发育与戴维斯理论(黑河上游)第七天:门源→西宁湟水谷地与西宁盆地;第三系红色建造与丹霞地貌发育;青海湖(形成演化、水位下降)第八天:西宁→夏河龙羊峡水库;达里加山第四纪古冰川遗迹;山地垂直带谱;甘南藏族人文景观第九天:夏河→兰州黄土区大型滑坡——洒勒山滑坡;黑垆土;黄河及其主要支流的形成与演化第三节综合实习路线二(2002年实行)大西北的地理环境复杂多样,地域分异显著,“人地关系”内涵丰富,是地理学野外综合实习的理想地区之一。我系从1999年开始,专门为基地班学生推出了“跨区域野外综合实习”这样一个新举措。目的是为了扩大学生视野、培养学生专业兴趣和为研究生阶段深造打下良好基础。去大西北实习今年已经是第二次了。师生一行35人,从7月12日开始到29日回到上海为止,历时18天。内容以自然地理为主,也涉及人文经济地理、历史地理等。实习主线沿312国道而展开的,穿越了陇西黄土高原、祁连山地、河西走廊和阿拉善高原,行程约4000公里。通过野外实习的圆满完成得益于老师和同学们的密切配合。也得到兰州大学地理系、甘肃省刘家峡水电站、甘肃省武威治沙站、甘肃省黑河莺落峡水文站等单位的热情支持。兰州地质宾馆、兰州大学汽车队等在食宿、交通方面给予了大力支持,在此一并深表谢意。第1天:兰州→会宁→兰州黄土地貌、黄土堆积与东亚季风、半干旱区农业生态建设;第2天:兰州附近丹霞地貌、河流地貌(黄河发育)、城市地貌(峡谷与盆地相间);第3天:兰州→刘家峡小构造、地貌剖面,峡谷地貌及其开发利用;第4天:刘家峡→乌鞘岭→马雅雪山→武威(地域分异)内外流水系、河东与河西、半干旱与干旱区、冰川冰缘地貌;第5天:武威→武威→民勤→雅布赖盐池→张掖风沙地貌、干旱区流域生态系统(以石羊河为例)、干旱区膏岩类沉积第6天:张掖→民乐→祁连山地地貌、古冰川地貌(以祁连山为例)、山地夷平面与戴维斯理论;第7天:祁连→肃南→酒泉→嘉峪关戈壁—沙漠—黄土带,沙漠与绿洲,第8天:嘉峪关→文殊山→嘉峪关构造地貌(逆掩断层)、山麓地貌(冲洪积扇)第9天:嘉峪关→安西→敦煌雅丹地貌、河西走廊及祁连山地小结,城市带建设等第10天:敦煌→鸣沙山→敦煌干旱区自然和人文资源的综合开发与保护、历史地理;第11天:敦煌→张掖青藏高原隆升/东亚季风/人类活动——中国自然环境成因的三要素;第12天:张掖→兰州自然(地带性规律)—人文—历史—民族—宗教,西部总结;第13天:兰州(T118次8:37)→上海(次日12:41到达)第三章主要实习内容图解图4黄土高原西部及其构造基础——陇中构造盆地Fig.5SketchofGMSsatellitecloudpicture(afterLIXIUFANGquotedinLIUetal.1985,p,311).a)CycloneformedonApril17anddustarea;b)FirststageofcycloneocclusionApril18c)SecondstageofcycloneocclusiononApril19;d)DecaystageofcycloneonApril20图6风搬运颗粒的模式这是在中等风暴(ε=104-105cm2.s-1Fig.7Thetransportationprocessofsiltmaterial.图8我国西北地区沙尘暴天气空间分布和区划图(箭头表示沙尘暴天气系统路径;实线范围是强沙尘暴天气多发区;虚线范围是易发区)图9黄土堆积分带示意图图10中国北部地质营力变化示意图图11我国历史时期雨土事件及黄土、黄土状堆积分布图(据张德二,1982年;刘东生等,1985年改绘)1.雨土事件分布点2.黄土分布区图12黄土高原范围及地貌略图1、石质山地2、黄土高原边界3、台塬4、河流及川地图13经过黄土高原的我国三级地貌阶梯纬向地形剖面1、黄土(厚度未按比例尺)2、冲积黄土图14黄土高原区黄土堆积地貌部位(1基岩;2甘肃系;3红粘土;4黄土)图15石质山地-大河河谷地貌示意剖面1.洪积物及透镜体2.风成黄土3.冲积物(上为冲积黄土,下为冲积砾石)图16中国黄土(准确地说是风尘沉积)分布范围图17黄土粉沙物质来源区和堆积区图18黄土堆积极限地貌的形成过程A.原始地形为平坦高地B.原始地形为低缓丘陵图19黄土高原沟谷下切侵蚀与塬梁地面加积过程1.表示地貌过程的先后顺序2.表示加积3.表示侵蚀图20中国黄土物源区(A)、堆积区(B)、季风三角(C)与黄土高原(D)间的相互关系图21中国黄土物源区(A)、堆积区(B)、季风三角区(C)和黄土高原(D)关系图 图22近1.5Ma年以来兰州黄土气候记录及其与深海钻孔记录的对比图23陇西黄土高原新石器文化遗址分布图图24东亚冬季风迁移路径图25影响我国的冬季风迁移路径图26兰州黄河阶地及黄土-古土壤系列前寒武系皋兰群(An∈gl)片岩中新统咸水河组(N1x)红色砂岩白垩系河口群(K1h)砂岩B/M布容/松山界面(0.73Ma)表1兰州地区黄河阶地特征表表2兰州地区黄河下切速度与构造抬升速度图27马衔山及毗邻山地北坡自然垂直带谱(1.常绿阔叶林;2.落叶阔叶林;3.温性针叶林;4.寒温性常绿针叶林;5.亚高山落叶阔叶灌丛;6.亚高山常绿阔叶灌丛;7.高山草甸;8.冰雪稀疏植被;9.温带草原;10.荒漠灌丛)图28达里加山垭口地区古冰川遗迹分布图Fig.29GradualfacieschangesfromalluvialsiltdeposittoglaciofluvialdepositandtotillatLinxia,Alluvialsiltandgravelbeds;2.Eolianloess;3.Moraine/till;4.Triassicmarinesandstone,slateandintercalatedbed;4.Triassicmarinesandstone,slateandintercalatedlimestonebed;5.EarlyPaleozoicquartz-diorite;6.MiddleMesozoicgranite.图30达里加山古冰川遗迹分布图表3滑坡发育的阶段性特征特征蠕动阶段滑动阶段剧滑阶段趋稳阶段1.滑动面(带)由局部的塑性蠕变占逐渐发展成剪切变形带,相当于处在减速蠕变和常速蠕变阶段,剪变带内的抗剪强度由峰值强度逐渐降低剪变带已处于加速蠕变阶段的初期。剪变带加速发展起到形成滑动面。抗剪强度继续降低至残余强度剪应力集中在三维空间的滑动面上剪变带压密固结。抗剪强度逐渐增大2.稳定系数1.20(或更大)→1.10左右1.10左右→1.001.00→0.90(或更小)→1.001.00→1.20(或更大)3.触发因素的作用可有触发因素的作用触发因素起主导作用,甚至有新的触发因素加入触发因素可继续起作用触发因素可继续作用,或当三个基本(内部)条件有缺失时,触发因素的作用才能消失4.滑坡体运动状态可有不明显的局部位移滑速逐渐加大符合运动学规律。一次性或断续性多次完成运动过程。后壁上常有崩塌可有反复,但总体上向稳定方面转化,直至完全稳定5.地表宏观裂缝即使出现横向拉张裂缝也不明显,或委快被自然营力所夷平,由于经历时间很长,在巨型滑坡上,其后界裂缝可因滑坡体的巨大应变积累能力,被拉开数十米,留在人们记忆中已达数十年周界裂缝产生并连通,并可见前缘鼓张裂缝所有种类的裂缝都可出现,但变化很快,甚至丧失,后果和侧界裂缝两边可有高差。中段有更多的拉张裂缝,前段出现放射形裂缝因闭合或被充填而逐渐消失,或因冲刷作用而发展成洼槽冲沟6.宏观地貌形态无明显变化显露出滑坡总体轮廓,在纵向上可见有解体现象经常发生分级、分块、分条等解体现象。可见滑坡洼地、鼓丘、台地、台坎、滑坡舌(趾)等形态可见滑坡湖、滑坡湿地(沼泽)。典型的滑坡地貌形态逐渐消失,甚至只留下其内部的滑积物特征证明了原始地貌开态7.伴生现象地下水运动异常,动物异常,声发射,地物形变,后壁或前缘有小型崩塌火光、尘烟、地声、重力型地震、冲击波(气浪)8.发育历时很长较长或较短较短或很短长或永久性9.备注本阶段的滑坡发育特征几乎全部集中在剪切变形带的逐渐形成过程之中。宏观现象不明显,甚至没有图31黑河水系略图图32民勤绿洲1983-1988年地下水位降落漏斗变幅图图33河西地区降水等值线图表4中国西部与世界地典型干旱区水资源特点对比表项目干旱区域地貌格局水年降水量冰川资地下水源、地表水中国西北温带干旱区高山与盆地相间分布,众多高山的海拔大都超过了当地雪线150毫米以下丰富较丰富一般较丰富北非热带、亚热带干旱区起伏和缓,高原和盆地海拔多为200-500米之间;北部阿特拉斯山海拔小于4200米绝大部分地区不足50毫米无缺乏除尼罗河中、下游和尼日尔河中游外都缺乏澳大利亚热带、亚热带干旱区地形平坦,沙漠广布;西部侵蚀高原海拔多为200-500米,中部堆积平原海拔小于200米;边缘或内部山脉海拔不超过1500米西部高原50-250毫米;中部平原250-500毫米无西部缺乏东部较丰富西部十分缺乏,大多为无流区;东部较丰富美国西部温带干旱区高山与山间盆地相间分布;大盆地海拔小于1500米,科罗拉多高原海拔在2100米;东西边缘山脉海拔多在2000-4500米之间少于300毫米丰富较丰富较丰富美国西南部亚热带干旱区中、低山地和山间谷地相间分布,山地海拔无一超过当地雪线250-500毫米以下无较缺乏较缺乏独联体中亚诸国干旱区山地与山间盆地相间分布,山地海拔大多超过了当地雪线250-500毫米以下丰富较丰富较丰富西南亚热带、亚热带干旱区以高原地形为主,山地海拔不超过当地雪线多在150-250毫米以下无较丰富缺乏图34中国西部山区冰川与雪线高度的分布表5中国西部沙漠地区主要山系现代冰川分布、数量与每年调节水量项目山系雪线高度(米)冰川条数(条)冰川面积(平方公里)冰储量(立方公里)年调节水量(亿立方米)阿尔泰山2,800-3,350416293.2016.491.46天山3,600-4,3008,9089,195.981,010.6730.20祁连山4,400-5,4002,8591,972.5091.4472.00昆仑山4,500-6,0007,77412,482.201,302.0820.25呵喇昆仑山5,000-5,7001,8484,647.17604.99.79帕米尔4,200-5,9002,1122,992.85248.736.77合计/23.91731,583.903,277.90141.07表6青藏高原及其邻区大构造地貌类别类型名称分布地区A驱动板块蚀余地形印度与阿拉伯半岛B前锋推掩山地(前锋山弧)B1仰冲最高山地喜马拉雅山系B2斜冲平行岭谷阿拉干-那加山与苏来曼山C陆块拼合的中央高原C1古仰冲侧掀升山地冈底斯与喀喇昆仑山C2卷入陆块中央高原伊朗、羌塘、郸邦等高原D后位山链与山原D1后位山链土耳其、伊朗、阿富汗北部山链D2后位山原青海与川西北高原E挤入前陆的推掩山地(前陆山地)青藏高原周边、塔里木、准噶尔盆地边缘F陆内压陷盆地塔里木、准噶尔与柴达木盆地G陆间挤托山地天山山系H回升的倾伏古陆盆地H1蚀余高平原阿拉善与鄂尔多斯高原等H2红层切割台地四川盆地H3盖层断褶山地四川盆地(北、东、南)边缘山地I古岩浆弧断褶山地蒙古弧与东西萨彦岭表7青藏高原与东亚大气环流发展阶段地质时代距今年代(Ma)高原形成发展过程平均浩气(m)东亚环流发展阶段第四纪(Q)高原发展期世界屋脊阶段30001000500现代季风环流晚第三纪(N)上新世(N2)2.48成熟高原阶段早第三纪晚期中新世(N1)5.30雏形高原期古季风环流渐新世(E3)23.7青藏地区(非高原时期,或准平原发展时期)始新世晚期()36.6行星风系阶段(无季风阶段)40.0图35马衔山冰川冰缘地貌图图36青海湖及其临近地区地貌略图图37珠穆朗玛峰地区的垂直分带第四章地貌学野外调查基本方法地貌野外调查是对野外各种地貌现象从微观到宏观,又从宏观到微观、由点到面、由表及里、反复认识、综合分析、归纳和对比的研究过程。地貌野外调查是地貌制图的前提基础。只有通过地貌制图才能更好地为生产和科研服务。第一节野外调查工作程序一、准备工作阶段1、收集资料、了解情况要全面地收集和阅读前人的有关本区和邻区的地貌、第四纪地质、区域地质和自然地理的文献、报告、图件等资料。还要收集航空照片和卫星照片,进行解译,并将地质、地貌的内容标绘在地形图上,以便野外详细、准确地填绘各种地貌现象。另外,还重了解本地区的工作和生活条件,在少数民族地区要了解民族风俗和当地的民族政策。2、设计书(或工作计划)编写设计书是根据承担的科研或生产任务,并参照《规范》,结合工作地区的具体情况而制定的。(1)前言任务的目的和要求,工作区的位置和交通,自然地理和地质概况,研究程度等。(2)地貌概况及存在的主要问题。(3)工作方法。采取的工作方法和技术要求。工作量和人员的组织工作布置和时间的安排,所需的装备、器材和经费等。(4)预期成果。二、野外工作阶段1、初步踏勘对全区进行初步踏勘,以便对工作区的地貌,第四纪地质情况和工作条件有所了解,找出完成任务中的关键地段和工作重点;选择典型和重点地区,测绘地貌和第四纪剖面,统一工作方法和规范,修订或编制统一的图例和要求。实地研究和分析前人的研究资料,以及了解自然条件睡交通居住条件等。所以选择几种不同方向、贯穿全区的路线进行踏探。尽可能穿越地貌和第四纪沉积的类型多,出露条件好和有代表性的地区,故经常采取穿越主要河谷,冲沟和横切山地的路线。2、全面调查沿着安排的观测路线,进行详细的调查,在各观测点上全面的进行观测、记录、填绘各种图件、采集各种标本和样品等工作来收集各种实际材料。3、阶段整理、及时发现工作中的问题,并加以改进,当发现材料中有重要缺陷和遗漏,必须及时地去补占观测,整理的内容有:(1)野外记录本的整理:检查、补充、修正和豆包野外记录,并加以分析的归纳。(2)图件的整理:校定原始图件,并将填绘的各种界线和内容,进行清绘和上墨。(3)标本整理:把野外所采集的标本和样品经初步鉴定、分析、整理后,把需要的进行登记和包装,必须送有关单位化验和鉴定的,尽可能及时送出。(4)小结:对当天或前一段野外工作,以及某些专门问题进行小结,重要的全队进行经验交流和讨论,及时发现问题,提出解决问题的办法,明确次日和今后工作任务和方法,及时调整工作计划和要求。三、室内整理阶段1、资料、标本和照片的整理野外所收庥的全部资料,均要进行分类、复核、综合分析和归纳整理。对野外采集各种重要和第四纪地层、岩石、物矿和化石等标本进行清理和鉴定。把室内所做各种样品的试验、鉴定分析和研究的结果与数据进行检查,如野外记录相互核对、验证,看他们之间是否一致、内容是否正确,从而进一步证实或修改某些结论、编制各种试验和鉴定的图表。对野外的照片经冲洗后,选择清晰而有价值的照片进行放大或剪接,并加以简要文字说明,使人一目了然。2、图件的清绘和编制室内整理时,首先要将野外填绘在图上的各种实际材料,与室内对标本和样品鉴定,试验的结果,进行互相对比和核对,增加或修订原有的内容或界线。而后根据生产和实际的需要。简化原来的底图(如地形等高线和地物等)和精简无关紧要的内容,经审查做到内容真实、准确、主题鲜明、重点突出,图面上结构合理,线条色调清晰而柔和。最后上墨,缩绘而成为正式图件。3、编写报告提纲(1)序言:包括工作区的地理位置、行政区划、任务来源、目的要求、范围和面积,工作的组织人员情况,工作期限、工作方法、完成工作量和主要资料和成果等;(2)区域自然地理情况:地势、水系、气候、水文和植被等的主要特征,以及交通、经济情况等;(3)区域地质概况:简述本地区地层发育和分布的特点,然后从老到新扼要描述地层分析、岩性和厚度等变化情况。地质构造的特征等。(4)第四纪地层叙述:按照等四纪的年代顺序从老到新,分别描述沉积物的成因类型、分布、岩性(颜色、成分、结构和构造)厚度,产状和化大6,及其相互间的变化和关系等。(5)地貌类型的叙述:按照地貌地因类型,从大到小(或从高到低)分别叙述其形态、大小和分布的规律,物质组成和结构的特点,形成的时代,发育的过程,影响的因素,相互之间的关系和地貌组合的特征,以及地貌分区等。(6)新构造运动的特征:描述新构造运动的遗迹在地貌和第四纪地层等自然现象中的各种表现,并说明运动的性质、幅度和时代等特征,以及对地貌发育和第四纪沉积的影响等。(7)结束语:在大量实际资料的分析、研究基础上,阐明区域地貌与生产实践的关系,提出结论性的建议意见等。第二节观测路线和观测点布置一、观测路线布置布置观测路线的原则是在最短的路线观测中、收集到最多最全的地貌和第四纪地质材料。用最少的工作量去完成设计(或计划)中所规定的任务,解决与生产实际和理论有关的地貌和第四纪地质问题。因此,布置路线的方向和密度都应在分析研究前人工作的基础上,又进行全区的初步踏勘以后,根据任务的目的和要求,结合从航空照片和卫星照片及地形图中所预测本区地貌和第四纪地质等复杂程度来布置路线。二、观测点选择和位置确定1、观测点的选择沿观测路线选择在具有代表性的地貌和第四纪地质地点,进行详细的观测和描述,是地貌调查的主要环节。这些观测点一般都选择在地貌形态完整或显著变化的地点,第四纪地层露头较好、层次齐全、厚度较大、分布较广、化石较多、结构和构造的形迹都较清楚,以及他们之间接触关系明显,是重要界线的地点。除去专门调查侵蚀地貌和某些特殊目的之外,地貌和第四纪地质都往往在同一地点进行观测。观测点的疏密及其位置、观测记录和详细情况和重点都是根据工作任务的目的和要求。填绘图件的比例尺大小。并结合地貌和第四纪地层复杂的程度等情况而定。既要有一定的点距要求,又要根据野外具体情况而使点距放宽或加密,不能机械地平均分配。2、观测点位置的确定在每一观测点上工作时,首先必须把此点的位置确定在地形图上(简称定点)并用顺序号码注上,它的位置准确与否,直接影响填图的质量,其方法有三种:(1)目测法:是最常用的定点方法。首先把地图的方位对准北方、使地形图上标出的地形、地物与自然界地形、地物的方位和位置完全相似,然后要根据周围较明显的地形、地物标志(如山顶、沟口、河流、道路和房屋等)直接确定观测点的位置,或者用罗盘定方位、参照地形、地物的情况、估计距离和高程来确定位置。(2)交会法:在附近的地形、地物标志不明显时,利用较远的、明显的二个或三个地形、地物标志,测量其与观测点的方位,而后在地形图上以左或图框线为南北子午线,用量角器作已知地形、地物点和观测点的方位线,则在二条或三条连线的交会处就是观测点的位置,其误差一般较大,要用目测法加以校正。(3)仪器法:用经纬仪和平板仪直接测量观测点的位置,这种方法是较准确的。但只有在测绘精度要求较高的专门性图和填大比例尺的图时才采用。第三节野外观测和记录地貌野外观测,重点是通过观测点上工作来完成。野外记录,是最原始的观测到的实际资料,是研究和解决地貌问题的依据。所以记录必须真实,力求全面、详细、整齐和清晰。记录本在左面作剖面和素描图用,右面作文字记录用,它包括记录的日期、天气、路线(从XX到XX)、观测点的顺序号(No.1、No.2……)、位置(位于某明显地物,如村庄、车站和桥等的方向与距离以及它所处的地貌部位,如河岸、冲沟和山顶等)、高程(绝对高度和相对高度)以及两点间所观测到的现象、而后再描述观测点上所见到的具体内容。下面就地貌野外观测和记录的主要内容扼要说明。一、地貌形态量测与描述确定地貌形态的特征要有定性和定量两方面的具体内容即包括形态的量测和形态的描述。由于不同等级的地貌形态特征是不同的。一般首先叙述大的地貌形态特征(如:山地、平原和盆地等)它们往往是多种地貌类型的形态组合,然后再叙述次一级地貌形态特征(如阶地、倒石堆和洪积扇等)最后还要叙述组成地貌各个要素的形态特征(如阶地面、斜坡、陡坎等)。它们都应包括地貌形态的几何轮廓(如扇形、锥形、阶梯、三角形)分布的位置(绝对高度和相对高程)形体或面积的大小(长、宽、高),表面起伏变化(坡形、坡度)割切浓度和密度等,有的数据可根据地形图或航空像片测出和算出。二、地貌物质结构观测与描述地貌的形态特征与它的物质结构关系极为密切,因此,在地表露头较好的地点必须进行地质观测。其重点是描述和量测岩石的名称、性质结构,各种次生和风化的特征;岩层或岩体的产状,与相邻层位的接触关系;各种构造现象等。一般都是从表及里、由上而下逐层记录,尽可能搞清地层的年代、成因、层序和分布的规律。搞清它对地貌的形成和发育的影响。遇到较好的第四纪地层露头,更应该详细地描述和量测,因为它对决定地貌的成因和年龄,都经常起着关键的鉴定作用。三、查明地貌类型之间相互关系必须注意各种地貌现象与其他自然现象之间、各种地貌类型之间、同一类型的各个地貌部分之间,以及地貌的不同要素之间的相互关系和纵横的变化。它对确定地貌的成因、年龄和发育的规律,以及对研究新构造运动的古气候等都有重要意义。例如:河谷阶地的纵横剖面的变化,洪积扇的分布和变形,岩溶的水平溶洞分布和成层性,冰斗与雪线的变化和关系,沙丘的分布和移动,海蚀穴和砂霸的变化分布,与地貌形成时代有关的沉积物特性及所含的古生物化石和孢粉等。四、观测现代地貌作用和过程现代地貌作用也叫物理地质现象。常常对工程的质昨速度产生很大影响,通过对现代地貌作用(如崩塌滑坡、泥石流、塌陷、水土流失、对边岸的冲刷、风沙移动和泥沙的沉积等)的观测和研究,分析地貌的形成与所处的发展阶段和进行的强度,从而预测它对生产的影响并提出防止危害产生的措施。为了掌握现代地貌作用和过程,在典型地区,尽可能建立必要的长期野外观测站,或室内进行模拟实验,观测它们的动力向获得大量数据,总结基本理论,为工程设计提供可靠的依据。五、分析地貌成因分析地貌成因的途径是很多的,例如,地貌形态特征及空间分布规律的分析、地貌的形态与组成它的基岩或松散沉积物的岩性、厚度、结构、构造特征和分布规律的分析、地貌成因类型组合及其相关沉积物特征的分析、地貌的动力过程与自然地理(或古地理环境)的分析,地貌与地质条件,地壳运动和人类经济活动等因素的关系的分析等,都是确定地貌成因的方法。六、分析地貌年龄1.地貌的相对年龄,其方法有以下几种:(1)根据组成正向地貌所含地层相对时代定、如何流阶地或洪积扇等。在一个横断面上有几级河流阶地或洪积扇都是同一河流形成的时,则分布的位置相对愈高,其相对形成的时代就愈老。反之愈新,并根据每一级的最上层河流沉积物的时代,定为河流阶地或洪积扇形成的时代。(2)根据充填在负向地貌的地层相对时代定:如沉降的盆地或谷地等。是根据埋藏在盆地或谷地的基岩面上最老的湖泊或河流等沉积物的地层相对时代、定为该盆地或谷地形的时代。(3)根据相关沉积的相对时代定:由基岩所组成的侵蚀或剥蚀地貌类型。它们的形成时代,往往是追踪其当时侵蚀或剥蚀的岩层所堆积成的地层相对时代来定。发现夷平面(剥夷面),在一个剖面上出现多级时,当然愈高的时代愈老,而具体的相对时代,又常根据附近的盆地或平原中,追踪相关沉积时,主要是通过对各次侵蚀或剥蚀的基岩岩性,与相关的各沉积层中的岩性成分和分布情况,进行综合分析和对比,找出它们之间的侵蚀和堆积的相互关系。(4)根据同时异相的沉积物相对的时代定:在一个地区的同一时期内,常常有不同类似的沉积相(如河流沉积相、湖泊沉积相、三角洲沉积相、海岸带的泻湖沉积相、离岸沙霸和水下沙堤沉积相等)和沉积亚相(如河流沉积相中的河床亚相、河漫滩亚相和牛轭湖亚相等)。若能确定某一沉积相或沉积亚相的时代,就可以推定与它有关同时异相的其他沉积物时代,从而再推定与它们有关的地貌年龄。(5)根据与地貌发育有关的上、下地层时代定(又称年界法);如某夷平面所剥蚀的各个地层中,时代最新的是上白垩统,而覆盖其上的最古老地层时代是始新统,就可以认为这个夷平面形成于白垩纪末到始新世的时代范围之内。2.地貌的绝对年龄主要是通过对有关第四纪地层的室内绝对年龄测定(如放射性碳法,钾一氩法、铀系法和热发光法等),来推定地貌的绝对年龄。在野外,主要是选择好典型剖面,按规格采集有关标本,或遇到好的实验样品(如含碳较高的生物残骸等)要很好地收集。第四节第四纪沉积物野外观测和纪录首先要注意露头中的地层产状是原始的,还是后期经过变动和移动过的。当地层的产状是原始的,而且是水平时,在任何方面上的剖面都可以利用它来观测,若产状是非水平时,在任何方面上的剖面都可以利用它来观测,若产状是非水平时,就要尽可能利用垂直走向的剖面来观测它的厚度和产状,不然就要按倾角的大小进行改正。经过变动(断裂或挠曲等)和移运(滑坡或崩坍等)的地层剖面,就要从不同的方向来观测地层的变化。其次要对剖面中的沉积物、根据不同的物质成分和结构等特点进行分层,从上而下地逐层进行观测和记录,其中主要有下述内容:一、地层厚度测量地形的厚度时,还要说明地层的情况,它是稳定、连续的,或是有变化的、成透镜体状或尖灭的。二、地层产状地层的产状是水平的,还是倾斜的,波状起伏的,挠曲的或是破碎混乱的。还要观测地层与上、下层间的接触关系:整合、不整合或假整合,有清晰的界面、或逐渐过渡,是不明显或是有侵蚀面,是侵蚀、剥蚀形成的,还是构造运动、或火山等原因形成的。三、地层颜色沉积物颜色按成因分为三类:(1)继承色:碎屑沉积物的颜色主继承了其母岩的颜色。(2)原生色:粘土或化学沉积物的颜色是在沉积过程中由原生矿物形成的颜色。(3)次生色:沉积物堆积之后,由于后来的风化作用等使原来岩石的成分发生变化,生成新的次生矿,从而颜色也发生变化。要研究颜色的成因,必须观察颜色在剖面上分布的特点,原生色与继承色的颜色均匀、稳定、分布面积广,并与层理符合;次生颜色不均匀,呈斑点状,在裂缝和空洞处颜色有变化,分布局限,与层理可不致。观测沉积物的颜色,以干燥沉积物的新鲜面原生颜色为准,对于次生颜色和其他情况(如潮湿状态,或在阳光下等)的颜色也要观测和描述,具体描述颜色时常与标准的比色管或比色卡对比。第四纪沉积物常见的颜色有黄、棕、褐、紫、红、灰、黑、白、兰和绿等。假如单一颜色表示主色还不够时,常在前面加上次色和色调的深浅程度来补充,故一般用“深浅程度+次色+主色”的描述方式,如浅黄色、浅灰色、浅灰棕色、深灰兰色、深棕褐色、深黄棕色等,若夹有它色斑点和条带时,也要具体描述,如灰黑色含兰色斑步,深棕色夹杂淡灰色条带等。为避免人为的因素所形成难以统一的局面,现在采用光度计,这是在室内能较清确地(定性及定量)测定颜色的科学方法。四、沉积物结构1.粒度:粒度是指颗粒有直径的大小,它能说明沉积物形成时的搬运方式、动力状况,帮助确定沉积物的成因类型等。从颗粒的大小还能间接地判断沉积物的时代,较老的第四纪粗碎屑物质经风化后一般都会粘质较多。根据粒径的大小,分为砾、粉砂和粘土等。具体划分有十进制、2的几何级数制或其它分类的方法。第四纪沉积物大都是几种不同粒级所组成,根据各种粒级其重要所占的百分比,而给予不同的命名,一般常用的三级命名法:将含量大于或等于50%的粒级为主名,含量在25-50%的粒级称××质,含量在10-25%的粒级称含×的。例如某沉积层中其重量的百分比,分别为砾10%粉砂30%、砂60%时,则叫含砾的粉砂质砂层。若粒级的含量没有大于或等于50%的,而含量25-50%的粒级不止一个,就以它们的粒级进行复合命名,把含量多的放在后面。例如某沉积层含砾5%粗砂7%、中砂30%、细砂40%、粉砂18%时,则叫含粉砂的中一细砂层。若粒级的含量都少于50%,而25-50%的没有工只有一个,则将粒级合并为砾、砂和粉砂三大级,而后按前述的原则命名。在野外往往很难准确地估计各粒级的含量,复合命名时中间不加“一”符号,如细粉砂层(粉砂和细砂)、中细砂层(中砂和细砂、砂砾石层(砂和砾石)等,并不一定后者比前者含量大,只是叫时顺口些。粘性土根据粘粒、粉砂和砂的相对含量可分为:粘土(粘粒含量>95%)、含粉砂粘土(粘粒含量>75%,粉砂含量10-25%)、粉砂质粘土(粘粒含量75-50%、粉砂含量25-50%),含砂粘土(粘粒含量>75%、含砂量10-25%)、砂质粘土(粘粒含量75-50%、含砂量25-50%),在野外常粗略的分为粘土、亚粘土(包括含粉砂粘土和粉砂质粘土)、亚砂土(包括含砂粘土和砂质粘土)三类,对它们的野外鉴别方法见表2。2.滚圆度(磨圆度):测量第四纪沉积物中砂和砾石的滚圆度,是说明沉积物的搬运介质、方式、距离和成因类型的重要依据。因为砂和砾石在搬运它的介质条件稳定时,其滚圆程度与体积、重量、风化程度、搬运的远近及速度成正比,与岩石本身的硬度和理解等成反比。另外,滚圆程度也决定于搬运的介质和方式,如风所搬运的砂粒滚圆度最好,好水底推移和跃移的砂粒滚圆度次之,处于悬伏状态和冰川所搬运的砂粒滚圆度就最差。从岩性来说,石英岩是滚圆难、灰岩、砂岩和负岩就易滚圆。滚圆程度,一般多照A、B巴科夫的等级表进行对比分为五级或三级,对砂和砾石的圆度进行统计,其方法缺点是等级找分较粗糙,而且确定等级时有一定主观性。0级-棱角状:颗粒保持原始的棱角和形态完全保持,只有角和棱边有轻微滚圆,呈棱角状,圆度差。1级-次棱角状:颗粒原始棱角和形态完全保持,只是角和棱边有轻微滚圆,呈棱角状,圆度差。2级-次圆状:颗粒棱角稍为展平,其原始形状尚可辨认,圆度中等。3级-圆状:颗粒棱角均磨圆,只有局部保留原有外形痕迹,圆度好。4级-极圆状:颗粒无棱角,无凹面,常呈椭球形或蛋形,原始形状完全无法辨认,圆度很好。3.形状;砾石的形状是多种多样的,对砾石形状的确定方法,是测量砾石的长轴A、中轴B和短轴C,然后计算砾石的等轴性指数()扁平度指数()和球度()等。一般将砾石的形状分为四大类。球状或等轴状的(即三轴相近或相等)扁球状或扁状的(即二轴相近或相等,另一轴较短)椭球状或柱状(即二轴相近或相等、另一轴较长)和不规则状(即三轴不等就具有其他特殊形状)。砾石的形状一方面与原来岩屑的岩性矿物性质、形状和风化程度等有关。另一方面也是不同的营力在搬运过程中,不断磨损的结果。所以砾石的形状也是说明第四纪沉积物的成果类型的依据之一。如海岸带的砾石形状大都是扁平而椭圆的。上下房平面是对称的。因为它是波浪来回拖过程中磨园的。河流的砾石大多上下不对称性很强。因为它是被水流多次翻转的过程中磨园的。经风沙磨打的砾石。其迎风的一面形成尘的脊和深的沟槽。沟槽面是光滑的。形成了单棱或多棱的风棱石。还石冰川形成的熨斗石等。都应该具体地描述它们的形状。4.表面特征:沉积物的颗粒表面常有许多特征,都是说明成因类型和沉积环境的根据。如擦痕、裂纹、断口、洼坑、麻点、结晶和沙漠漆等。它们形成坑洼、琢磨、溶蚀、腐蚀、平滑、光洁和无光泽毛玻璃式的各种表面颗粒的溶蚀现象。或存在某些次生矿物。如铁质、锰质或钙质等。在室内进行扫描电子显微镜研究石英砂表面的细微细结构等。现在都成为判断颗粒的沉积环境和推断形成过程的重要依据。五、沉积物岩性矿物成分在野外确定沉积物的岩性矿物成分,往往是观测颗粒的新鲜断口的特征、颜色,用刀测其硬度和滴盐酸等方法和确定的。对难以确定的岩性应取样带回,以便进一步鉴定。在描述记录时,要分别按各种粒级统计(估计)同一类岩石矿物的颗粒数占粒级颗粒数量(一般砾石、统计100-300个)的百分数。要注意粒度和岩石物成分的关系。矿物中共生生组合的关系,对一些具有找矿意义的重要和罕见的岩石矿物颗粒的情况,要特别注意。对岩石颗粒风化的程度及颗粒间胶结和充填物的情况都要观测,它们往往都是判断沉积物的来源区,搬运途径和地层对比的重要依据。六、沉积物构造特征观测层状构造时,要注意描述层理成分、类型(是水平层理、斜层理、交错层理、透镜状层理、波状层理或复合层理)、厚度(一般大于50cm为巨厚度,50-10cm为厚层,10-2cm为厚层,2-0.2cm为薄层,小于0.2cm为细微层或称叶片状)、层面的特征(有无波痕、泥碳层、化石层和古土壤层)和结核(结核的成分是铁质、铝质或锰质的)。它的形状、大小和结构情况等。若遇到砾石层时,要注意它们的排列方向。长轴在平面上的分布扁平砾石的倾向和倾角大小,特别在砾石的分布与已知河流的关系不肯定。搬运的营力和途径不十分清楚,或可能是古分岭,河流袭夺的地方。就要在0.5-1m2除了层状构造外,有的将厚度大于2m以上的成份、结构都是均匀一致的沉积层称块状构造,沉积层中含有许多其它成分组成斑点(直径常在1cm以下)状,又称斑点构造。若沉积物有胶结的现象。要研究其胶结程度(是胶结、半胶结或微胶结)和胶结的类型(是钙质、泥质或铁质)等情况。要注意新构造运动在第四纪沉积层的构造现象的反映,和非构造变动(如滑坡、冰犬等)所形成的小型褶皱、断裂现象等)。七、沉积物物理性质观测沉积物的物理性质一般包括:重量、容重、潮湿程度、密实程度、孔隙性、含水性、饱和度、透水性、吸水性、毛细性、软化性和耐冻性等。其力学性质包括压缩性、抗剪强质、抗拉强度、天然坡角(干燥和水下)和内磨擦角等。具体测量的方法可参看工程地质和水文地质教科书和手册。八、沉积物成因类型划分在确定第四纪沉积物的成因类型时,要注意全面综合的研究整个第四纪地质,地貌和古地理环境,要注意第四纪沉积物所物处的地貌部分、研究沉积物的成分、结构、构造、含的生物化石和沉积物的纵横变化以及它们之间的相互关系等。九、第四纪地层划分划分第四纪地层时要根据气候地层法的原则,还必须具体的通过对沉积物中的古生物化石、古人类和考古、沉积物的岩性和岩相、新构造等特征,进行综合分析。根据第四纪地层的特点,在国际上普遍采用四分法:即将新生界第四系分为下更新统(Q1)、中更新统(Q2)、上更新统(Q3)和全新统(Q4),相应的新生代第四纪地质时代划分为早更新世(Q1)、中更新世(Q2)、晚更新世(Q3)和全新世(Q4)。第五节填绘各类图件、照相、素描和采集标本一、填绘各类图件在野外填绘的各类平面和剖面图。其具体内容包括各种地貌和第四纪沉积的类型、岩性、成因和时代等的特征和分界线,以及一些重要的地质和自然地理现象的特点和分布界线,在观测线上遇到这些情况时,特别在一些关键的地方一定要定点控制,把它们的相对位置勾绘在地形图上,并选择观察周围自然现象的有利位置(相对制高点),利用各种直接或间接的标志,尽可能较准确的追索其周围的界线。对解决生产问题或有重要意义的地点。要重点测绘。二、照相和素描自然现象有的很难用文字直接地加以全面说明,而照相和素描则能弥补这个缺陷,每个地学工作者都应重视学习照相和素描。照相的特点是能客观反映自然界的真实情况,照相要取好景物的范围,选好照相的位置及照相机的光圈和拍摄的速度等,做到重点突出、景物清晰,有时还要有意地把人或物当作比例尺,放在景物的不突出位置上照完后要记录胶卷照片的号码。指照内容、景面的方位和地点等。素描的优点是把复杂的自然现象用简单的线条突出地勾绘出主要对象的各种特征。如地貌和第四纪沉积的状态、物质结构、成因和彼此关系等,都能直接而清晰的表现出来。素描图要有图名、位置、方向和大致的比例尺等。三、标本采集在野外必须取一定数量和规格的标本,以便进一步鉴定,试验和研究。但目的性应十分明确,根据任务在具有代表性的地点和面上,进行采集,标本的大小和多少是根据不同用途而有所不同,一般土样标本多为10×10×10立方厘米,岩石标本多为9×6×3或6×4×2立方厘米,化石标本采集时要十分细心,注意层位,做孢粉和绝对年龄测定的标本还要注意清除掺杂和污染成分。尽量避免触动,必要时进行密封,其他还有重砂或松散沉积物等标本都要按规定量进行采集。采集的标本都要进行编录整理,标本号码和观测点号应当一致,按从上而下逐层编写,尽可能用漆写在标本上,同时填写标签,然后将标本和标签一起包装,以便整理和查对。第六节地貌、第四纪地质图编制地貌图的填绘和编制工作,是地貌调查和研究的重要方法。地貌图的本身即是地貌调查和研究的重要成果,也是解决该区生产与地貌有关问题的重要依据。由于第四纪地质与地貌的关系密切,常是不可分割互为因果,所以在填绘和编制地貌图的同时,也必须填绘和编制第四纪地质图,地貌与第四纪地质剖面图等,填绘或编制上述图件都应该标明图名、图例、比例尺、方向或制图的单位与时间。一、地貌图填绘和编制原则完善的地貌图应该反映本区各种地貌类型的形态特征、成因类型、物质结构和组成、形成时代、分布、发生、发展及其相互关系等,只有依据这个总的原则,所填绘和编制出的地貌图,才具有科学的意义和实用价值。虽然,由于任务和目的的不同,成图的比例尺大小、表现的内容、重点和精度等都有差别,都应按前面所讲的原则进行合理的取舍。即同一比例尺的地貌图,都应按同一地貌的分类体系和级别而填绘,不同比例尺的地貌,也是按同一分类的地貌类型体系而填绘的。因为只有这样才能将各地区和各部门所填绘的地貌图统一起来,才能更广泛的互相对比和充分利用,才能不断地进行综合分析和总结。积累资料和经验,推动地貌学的发展,更好地为生产建设服务。地表的形态多种多样,如何按总的原则,制定适合不同比例尺、统一的地貌分类体系和各种等级系统是很重要的,但也是很难解决的问题。因为自然界中,各种地貌类型和地貌组合的形态、规模、成因、结构和物质组成等都不完全相同,但它们之间在发生、发展和分布等方面又存在着密切的联系;小型地貌又往往在大、中型地貌的基础上发展起来的,所以若善于区分和根据不同等级的地貌形态和结构特征,并能从成因和发生的顺序及相互间关系上,找出形成它的主要因素,建立统一的、完整的地貌分类体系和等级是可能的,它是填绘和编制地貌图中十分关键性的问题。二、第四纪地质图填绘和编制原则第四纪地质图在内容上应该反映研究区三个方面的主要内容:①不同时代、成因和岩性的第四纪地层实际分布规律及它们之间的相互关系;②第四纪期间的地质发展历史和新构造运动的特点;③第四纪地质与生产(如工程地质、水文地质、砂矿和水利建设等)有关的实际材料和相互关系等。首先根据调查和研究的任务与要求,决定填绘图件的比例尺大小。遵循野外现场填绘的原则,力求真实、精确地勾画出第四纪地质内容。野外填绘图的比例尺一般要比最后的居果图略大一些,尺可能利用航空照片和卫生照片的信息、解释第四纪地质的各种标志,在现场进行验证,以便更可靠勾划各种第四纪地层的准确界线。填绘第四纪地质图的第四纪地层界线,是根据时代、成因和岩性而详细划分的,由于大部分第四纪地层的原始产状较水平,而且后期变动较少,时代较新的地层覆盖在较老的地层之上,所以在填绘第四纪地质图时,除勾画出表面地层外,对下伏地层也应注意研究,并设法在被切割处标示出来,若出露太窄,可适当扩大表示,但在图上扩大后的宽度不得超过1mm选择第四纪沉积物的成因类型划分的具体标志时,必须考虑区域特征,用综合的观点,根据它们的特质成分、岩性、结构、构造,纵横变化,所含的生物化石及其保存孤程度等,特别是其组成的各种地貌类型的形态,往往是野外填绘各种第四纪沉积物成因类型的分布界线的重要依据。某些厚度不大、零星的近代残积物、坡积物和坡地重力堆积物等,由于填绘他们进地质意义不大,放在填图中可忽略不计,直接填绘其下伏的其它第四纪地层或基岩,当然,取舍时也应考虑到第四纪地层和沉积物成因类型分布的完整性及其它的合理性。在第四纪地质图上野外填绘和各种实际材料和内容,还必须与野外采集的标本、样品和化石等、经过室内实验,分析和鉴定后的成果,进行互相对比、校核、补充和修订。地貌图和第四纪地质图与其他地质图一样,都应该附有两个代表性的剖面。如实测剖面图、示意剖面图和综合剖面图。地貌剖面图要反映当地各种地貌类型的外表形态、内部物质组成、结构、构造、成因、时代和相互之间的接触关系等特征;第四纪地质剖面图要反映当地各种第四纪地层的时代、成因、岩性、产状、构造和相互之间的接触关系等特征,由于在自然界地貌和第四纪地质之间关系密切,实际工作中常在一个剖面图上表示两个方面的内容。第四纪地质图必须要有丰富的图例,其构成一般包括三个方面:第四纪地层的地质时代图例(略)、第四纪沉积物的成因类型图例(略)和第四纪沉积物的岩性图例(略)。附表1沉积物野外粒度分级粒级划分颗粒直径(mm)砾巨砾粗砾中砾细砾>1000100-100100-1010-2砂极粗砂粗砂中砂细砂极细砂2-11-0.50.5-0.250.25-0.10.1-0.05粉砂粗粉砂细粉砂0.05-0.010.01-0.05粘土<0.005附表2粘性土野外鉴别方法鉴别方法粘土亚粘土亚砂土用手捻时感觉湿土捻时粘手,有滑腻感,甚细、均匀,无颗粒感。湿土细捻有少量细颗粒感,稍有滑腻和粘感湿土一捻有颗粒感,无粘带或轻微粘滞感。湿润时用刀切切面非常光滑,无砂粒。切面稍有光滑感,能见砂粒。切面无光滑,比较粗糙砂粒多。湿润搓条情况能搓成小于0.5mm的细土条、变曲不易折断。能搓0.5-2mm的土条,弯曲易断裂。能搓2-3mm的土条,很易断裂。粘着程度湿土极易粘着物体,干后不易剥去,须用水洗。能粘着物体,干后较易剥去。不易粘着物体,干后一碰就掉。干土的性状成硬块、不易击成粉末,能画出细小明亮的条痕。土块用锤击或手按都易碎,能画出粗宽无亮的条痕。土块极易碎,画不出条痕。附表3地貌基本形态—成因分类表1、外力作用形成的侵蚀类型堆积类型坡地重力作用崩塌坡、崩塌悬崖滑坡壁、滑坡裂缝错落崖岩屑堆、倒石堆滑坡体、滑坡洼地、滑坡阶地、滑坡鼓丘、滑坡舌错落体土屑蠕动坡流水作用坡地冲刷坡泥石流沟床、泥石流峡谷沟槽、切沟、冲沟、坳沟、河谷河床、干河床、峡谷、深槽、凸岸、凹岸、跌水、陡崖、离堆山、牛轭湖、废弃河道三角港侵蚀阶地、基座阶地、曲流阶地风口、袭夺湾、断头河、裂点水系(树枝状、格状、平行状、放射状、环状、幅合状、网状)坡积裙泥石流堆积体、土溜体洪积扇(串珠状、垒迭状、不对称垒迭状)浅滩、边滩、心滩、河漫滩、河岸沙堤、江心洲、沙堤、堤间洼地、天然堤三角洲(扇状的、鸟爪状的、鸟嘴状的、岛屿状的)堆积阶地(内迭、上迭、埋藏阶地)冲积平原。洪一冲积平原岩溶作用溶沟、石芽(全裸、半裸、埋藏)石林漏斗(溶蚀、塌陷)、竖井、落水洞溶蚀洼地、溶蚀谷地(坡立谷)干谷、盲谷峰丛、峰林、孤峰溶洞(管道状、水平的、袋状的、长廊状的、地下厅、多层的)、溶孔、地下河石钟乳石笋石柱石幕石灰华地下河或湖的堆积洞穴崩塌、蚀余、生物或文化层的堆积冰川和冰水作用冰斗、刃脊、角峰悬谷、冰溜面冰槽谷、槽谷肩、冰蚀三角面冰蚀盆、羊背石冰下河道冰水湖泊前碛堤(终碛堤)冰碛丘陵(底碛丘陵)鼓丘、冰川渠砾冰水扇、外冲平原、冰水阶地冰砾阜、冰砾阜阶地蛇形丘、锅穴冻融作用冰楔、裂隙热融滑塌热融沉陷漏斗、洼地、盆地高夷平台地坡、劈裂、秃裸台地、冻融台地、台坎冻融夷平面石海、石川、石流扇、石环、石带、多边土冰椎、冰丘冻融岩屑堆(裙、带)冻融泥流坡、泥流舌、泥流阶地土溜堆积坡风沙作用石窝、风蚀垅、槽(雅丹)风蚀残丘、风蚀柱风蚀蘑菇、风蚀城堡风蚀洼地、风蚀沙地、风蚀谷沙坡纹、沙堆(蝌蚪状、盾状)新月形沙丘、抛物线沙丘、横向新月形沙丘链新月形沙垄、纵向沙垄梁窝状沙丘、格状沙丘、蜂窝状沙丘、金字塔状沙丘鱼鳞状沙丘、复合纵向沙垄、穹状沙丘风、流水和重力综合作用劣地、山足面、山前夷平面、山前剥蚀残丘、岛状山干谷、黄山沟黄土塬、黄土梁、黄土峁、黄土丘陵、黄土墹、黄土坪黄土崖、黄土柱、黄土桥、黄土碟、黄土陷空山麓裙沙漠岩漆或结石漠、砾漠、沙漠、泥漠黄土泻溜海、湖和河水综合作用海蚀穴、海蚀崖海蚀穹=海蚀残丘(柱)_、海蚀拱桥海蚀台(海阶地)海蚀水下斜坡、水下岩脊涨落潮流沟道、浪蚀沟河口叉道、冲刷洼坑海积水下斜坡、水下堤坝海积阶地、海滩、海岸堤、海滨平原离岸坝、陆连岛泥滩岸、河口沙嘴、沙壩、心滩、河口沙岛生物作用动物穴珊瑚礁(环礁、堡礁)泥炭沼泽草丘盐沼泽草丛草丘河漫滩草地2、内力作用形成的反映静古态构造背斜山、向斜山塔状构造阶梯、桌状台地、方山单面山、猪背脊断层三角面、断层崖、地垒山穹窿山、结晶岩山地向斜谷、单斜谷、背裂谷断层谷、地堑谷地堑盆地、断陷盆地顺向河、次成河、逆向河反造映活新动构高原、山地、断层崖大陆架、大陆坡、海岭、平顶山、岛弧平原、盆地、地堑断陷谷地海沟、海盆岩浆活动火山口、火山漱熔岩丘、熔岩流、熔岩柱、熔岩台地、溶岩岗、波状或多孔熔岩面火山锥、寄生火山锥、盾状火山、马蹄形火山火山弹、火山碎屑、火山灰泥火山、海底火山3、人为作用形成的人类活动露天采矿扬、矿井口运河、渠道、梯田土坑、石坑、坑道浅井、钻孔路堑土堆、石堆路堤、河堤、拦河壩防波堤、丁壩古代城墙及建筑物废墟居民点(城市、镇村)塔史前遗迹注:①地貌基本形态除依成因标志划分外,仍可依形态量计、物质组成、发育情况(如死的、活的;正在的形成的,衰亡的,残余的等)和年龄等标志划分。②风、流水和重力综合作用即干燥作用。附表4地貌形态组合分类表分类标志地貌形态组合(山地地貌组合)形态形态描述(平面轮廓和表面起伏形态)线(短线、长线)状的平顶状的、穹状的平行状的、雁行状的锯齿状的、盾状的、锥状的网毛状的、树枝状的波状的、土能岗状的平面轮廓形态:格状的、放射状的表面起伏形态:梁峁状的、浑圆梁状的条带状的、长圆状的岛山状的、山岭状的不规则状的峰林状的、石林状的形态量计(比高和破坏形态量计)最高山〉2000(米)高山2000-1000深割切〉1000(米)强烈的〉50%中山1000-5000割切深度:中割切500-1000割切程度:中度的25-50%低山丘陵〈500浅割切〈500微弱的〈20%成因外力作用类型和强度侵蚀—剥蚀的干燥剥蚀的岩溶的强烈的冰

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