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文档简介
绪论
讲义:《地貌与第四纪地质学》张大顺等编参考书:1.《地貌及第四纪地质学》(高等试用教材)武汉地质学院杜恒俭等编2.《地貌学》,严钦尚、曾昭璇等3.《第四纪地质》曹德欣编著4.《第四纪地质学概论》景才瑞等,地质出版社
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jywang@2023/2/31地貌及第四纪地质,王继尧地理学概述自然地理学地貌学
动力地貌学
构造地貌学
气候地貌学
应用地貌学
植物地理学
动物地理学
冰川学冻土学
古地理学
水文地理学
土壤地理学
化学地理学
综合自然地理学人文地理学经济地理学
农业地理学
工业地理学
商业地理学
交通运输地理学旅游地理学
人口地理学人种地理学
聚落地理学
乡村地理学
城市地理学
社会地理学
文化地理学
医学地理学政治地理学
军事地理学
地图学
地名学
理论地理学
历史地理学区域地理学
应用地理学
2023/2/32地貌及第四纪地质,王继尧地质学概述矿物学
成因矿物学
矿床地质学地史学
地层学
层序地层学
地震地层学
生物地层学
事件地层学
古生物学
古生态学
古地理学构造地质学
板块构造学冰川地质学
火山地质学地震地质学
水文地质学
海洋地质学
宇宙地质学
2023/2/33地貌及第四纪地质,王继尧地貌学是介于自然地理学和地质学之间的一门边缘科学。由于地貌学的这一特性,世界上各个国家的地貌学分属于不同的学科。如美国的地貌学是被归入地质学的范畴;而在西欧,地貌学则被视为自然地理学的一个分支。实际上,地质学视地貌为地质作用的历史产物,通过地貌去认识地质,故较突出地貌成因的分析与发育历史的重建;而自然地理学,视地貌为一项自然环境要素,注重人类活动受地貌的影响以及对它的利用与改造,故侧重人地关系的研究。在我国,地貌学在地理学界和地质学界都受到一定的重视,也可以说,我国的地貌学是随着地理科学和地质科学的发展成长起来的2023/2/34地貌及第四纪地质,王继尧地学体系各学科的新发现、新进展和新理论的涌现,特别是海底地形测绘成果、板块学说和外星探测成果给地貌学带来了新思维和新领域。经典性的均变论受到了深刻批判,只保留下方法上的均变假定,代之而行的是新灾变论。大地构造地貌学、洋底地貌学、冰缘地貌学、热带地貌学、干旱区地貌学、岩溶地貌学、应用地貌学、灾害地貌学、工程地貌学、人类地貌学、环境地貌学、理论地貌学、古地貌学、历史地貌学和外星地貌学等一大批新分支学科先后建立。
2023/2/35地貌及第四纪地质,王继尧对地貌学的未来的预测,在知识和技术的发展如此迅速和层出不穷的今天,自然是很不容易。但从地貌学的漫长历史与活跃的现状来看,它与人类社会的发展息息相关,它与其他的地球科学关系十分密切,因此,它将来的发展必定广阔和久远。地貌学与其他学科的交叉会更深入,分支会更多。地貌学采用的现场、定量、连续观测的新技术会更多,应用会更富有成效,理论会更有依据、更加系统和更为合理。2023/2/36地貌及第四纪地质,王继尧一.地貌学及第四纪地质学的研究对象和内容
地貌学与第四纪地质学是两门紧密联系而又不相同的学科。
(一)地貌学的研究对象和内容
地貌学(Geomorphology)
研究对象----地球表面形态(即地貌)
2023/2/37地貌及第四纪地质,王继尧地貌学这个名称,在各种语言中虽有不同的拼写方式,如:geomorphology(英语),géomorphologie(法语),地形学(日语),геоморфология(俄语),Geomorphologie(德语),等。但从构词上可看出,它们大都由三个源自希腊语的词根geo(地球),morphe(外表形状、面貌),Logos(论述)所组成,表明这是一门研究地球表面形状的学科。地球表面(简称“地表”)指的是地壳的外表面,即由岩石或土(松散的岩石)组成的地面。地球表面形状,指的就是地壳表面由岩石构成的起伏形态(如平原、高原、山脉、山峰、丘陵、河谷、盆地、悬崖等),简称为“地形”或“地貌”。因而,地貌学的研究对象是地貌或地形(Landforms),即各种规模的地表起伏的总和。地貌学是研究地表的形态特征、成因、分布及其发育规律的科学。解放前,这门科学在我国被称为“地形学”。1956年后,我国的一些学者倡议,把“地形学”改称为“地貌学”,自此,地貌学这个名称才逐渐得到普遍使用。2023/2/38地貌及第四纪地质,王继尧
a.地表的形态大小不等、千姿百态我国疆域辽阔,地表起伏不平,地貌景观多样、壮观,有:海拔5000米以上的世界屋脊----青藏高原低于海面154米的吐鲁番盆地白雪皑皑的高山冰峰和奇峰林立的桂林山水沙浪滚滚的戈壁沙漠千沟万壑的黄土高原沃野千里的大平原一望无际的大海大洋2023/2/39地貌及第四纪地质,王继尧从整个地球范围来看,其表面形态更是复杂多样。规模大的有大陆、大洋,大陆又可分为山岳、平原、盆地,再小一些的地貌形态有山岭、河谷、冲积扇、河流阶地、以及溶洞等;大洋中有大洋盆地、大洋中脊、海沟。
b.地表形态的成因是复杂的。一些巨型和大型的地貌主要是由地球内力作用造成的。如喜马拉雅山的隆起、中国东部海岸的下沉、岛弧的串珠状排列等等。一些小型地貌则主要由外力地质作用塑造而成。如河流造成的河曲、冲积扇、三角洲、阶地等,岩溶造成的溶洞、漏斗、石林和孤峰等,冰川造成的冰斗、角峰等等。2023/2/310地貌及第四纪地质,王继尧外力作用的方式、条件不同,地貌类型也大不相同。如:在雨量充沛的地方,地表流水作用强盛,坡地上的冲沟、沟谷中的河流、河口的三角洲等地貌发育;在石灰岩分布地区,受地面及地下水的溶蚀可形成喀斯特地貌(桂林山水);在少雨的地方,风的作用占主导地位,形成沙丘、沙漠;而在高寒地区,则以冰川地貌为主。2023/2/311地貌及第四纪地质,王继尧总之,地表各种地貌的形成是由内力和外力作用同时并且长期相互作用的结果。内力地质作用造成地表大型的地貌骨架,或隆起为高山、高原,或下沉成为海洋盆地。外力地质作用主要是将地表夷平,使高地削平,低地填高,于是地表就出现了千姿百态的各种地貌。构成了一幅大地镶嵌图案,它们分别处于不同的发展阶段,按照各自不同的规律发展和演化着。地貌学正是以此为研究对象的。
2023/2/312地貌及第四纪地质,王继尧内力是指地球内部放射能等引起的作用力,包括构造运动、地震、岩浆活动;外力是指地球表面在太阳能和重力驱动下,通过空气、流水和生物等活动所引起的作用力。如流水、风、冰川、海浪等。
2023/2/313地貌及第四纪地质,王继尧2.地貌学研究的内容地貌学(Geomorphology)是研究地球表面的形态特征、成因、发展及其分布规律的科学。研究的目的是利用这些规律来认识和改造自然。
2023/2/314地貌及第四纪地质,王继尧(二)第四纪地质学(QuaternaryGeology)的研究对象和内容第四纪是地球发展的最新(近)阶段。距今约200~300万年左右。它的历史十分短暂,如果将地球形成以来的46亿年比作一天,那么整个第四纪仅占一天中的38~56秒。第四纪地质学是以第四纪期间的各种沉积物为主要研究对象。它是通过对沉积物中各种地质现象的研究,来恢复第四纪地质历史的一门学科。2023/2/315地貌及第四纪地质,王继尧第四纪历史有如下的基本特点:(1)经历时间短暂(2)第四纪古气候变化显著古气候以显著变冷为特征(同时也存在冷暖、干湿的波动),多次出现冰川活动。这也是它与第三纪的主要区别。(3)第四纪生物演化发生了重大变化,出现了人类,所以第四纪又被称为“灵生纪”。(4)第四纪以松散堆积的沉积物为主要特征。由于它形成时间短,绝大多数沉积物尚未完全固结成岩。另外,这些沉积物与现代地形关系十分密切。(5)第四纪地壳的新构造运动活跃。主要表现为火山活动和地震现象的频繁发生。2023/2/316地貌及第四纪地质,王继尧新构造运动是指自新第三纪以来至今发生的地壳运动,由新构造运动所产生的地质构造称为新构造。第四纪地质学的研究内容主要是研究第四纪古气候、生物演化和古人类、地壳的新构造运动以及松散的堆积物等,并恢复它的历史和古地理环境。
2023/2/317地貌及第四纪地质,王继尧二.课程学习的意义
1.找水
大量地下水赋存于第四纪松散堆积物的孔隙或岩溶裂隙、洞穴中,因而第四纪堆积物的成因类型和岩性特征就决定着地下水赋存储量的多少。如:冲积、洪积层中的粗砂砾石常是良好的富水岩层,湖沼相的细粘土、淤泥则是不透水层。我国北方干旱、半干旱地区,有一些大型的洪积扇和冲积扇,常成为大中城市和工矿企业的重要供水水源地。如北京的永定河冲、洪积扇和太行山南麓的洪积扇等。所以进行地下水的普查与勘探都是要对第四纪地质情况和地貌类型进行认真的研究。
2023/2/318地貌及第四纪地质,王继尧2.水动力条件(水治理)一个地区的地貌与第四纪条件,不仅能反映地下水的分布和埋藏条件,而且还会影响地下水的补给、径流、排泄以及水质条件。如洪积扇由扇顶至前缘,潜水埋深、岩石的透水性好坏、水质矿化度等都与地貌及第四纪沉积物的条件有关。在一些岩溶发育的地区,地下暗河、巨大洞穴常蕴藏着极为丰富的地下水资源,成为一些城市的重要供水水源。如济南市的供水主要利用岩溶泉水。另一方面,它们有时也会给矿山开采带来极大的危害。如河南焦作矿区的一些煤矿,都曾发生过奥陶系灰岩的岩溶水突然涌入矿坑,造成淹井事故。焦作矿区为全国闻名的大水矿区,矿区的总涌水量达450~500米3/分左右,全年总排水费用约2000万元,占煤炭成本的21%左右。
2023/2/319地貌及第四纪地质,王继尧太行山东麓九大矿区(开滦、北京、井陉、邢台、邯郸、峰峰、鹤壁、安阳、焦作)共有矿井135对,开拓储量167.6亿吨,年设计产量占全国统配煤矿的1/5,是我国重要的炼焦煤和无烟煤的重要生产基地。但是这些矿区有50亿吨的煤炭储量受水害威胁严重,难以开采。研究矿区的地貌和第四纪地质是弄清地下水补给、径流、排泄的前提条件。另外,我国北方地区一方面处于缺水或严重的状况,另一方面矿井又流失了许多水资源。缺乏合理的规划。2023/2/320地貌及第四纪地质,王继尧3.工程各项基建工程在进行工程的地质勘探时,事先都必须认真地研究地貌和第四纪堆积物与新构造运动对工程建设的影响和危害。如水库的坝址应选择在葫芦形河谷最狭窄的地段,坝址要求岩层坚实稳定,松散堆积物少而薄。因此我国的三门峡、丹江、葛洲坝等大型工程的坝址、库区,事先都认真作过地貌和第四纪地质的调查研究。铁路、公路线长达几百至几千公里,常常要穿越各种自然地质环境,如崩塌、滑坡、山洪、泥石流等,事先也都要作沿线的地貌和第四纪调查,并采取一系列措施。
2023/2/321地貌及第四纪地质,王继尧
通常,工程上地貌问题往往表现为以下两个方面:(1)地貌对工程的影响。要求避开各种不利地貌因素如山崩、地滑、泥石流、沼泽等。(2)工程修建后对地貌可能的改造。如水坝、水库建成后对上、下游河床的演变及对环境的影响等。
2023/2/322地貌及第四纪地质,王继尧4.找矿某些矿床与特定的地貌类型有关:如风化矿床中的镍、铂、铝土矿多产于剥蚀夷平的准平原面上;沉积砂矿如金、铂、钨、锡、金刚石等,常见于古、今河床和滨岸的特定位置。
第四纪地质学的意义2023/2/323地貌及第四纪地质,王继尧
5.其它地貌灾害、环境、植树造林、军事等方面也需要一定的地貌学知识。总之,水文地质和工程地质工作离不开对地貌、第四纪地质条件的研究,反过来,水文和工程地质实践中的各种地貌和第四纪问题的研究又会促进和提高地貌学及第四纪地质学的发展。
2023/2/324地貌及第四纪地质,王继尧地貌学习的意义涉及应用地貌学应用地貌学的研究内容十分广泛,涉及环境研究、资源调查、农业、水土保持、水利、水电、海港和交通建设,以及某些矿产的开采和利用等。这其中最主要的有农业地貌、工程地貌和矿业地貌。农业地貌主要研究适于农垦的地貌类型并进行评价。在水土资源严重不平衡的地方,进行区域调水线路、区域地貌和水系变迁的研究,为水系改造提出经济可行的方案。2023/2/325地貌及第四纪地质,王继尧在农业区的建设和改造中,除上述研究内容外,还要进行微地貌研究,如中国华北平原旱、涝、碱的分布与微地貌就密切相关;在丘陵、山地农业地貌研究中,侧重坡地地貌和水土流失的研究;在以土状堆积物为主的黄土地貌区,要研究切割深度和密度,侵蚀强度分区和分带,为合理安排农业工程措施和农作物提供依据。2023/2/326地貌及第四纪地质,王继尧工程地貌是指为工矿、交通和水利等工程建设而进行的地貌研究。如从沉积物厚度的变化、剥蚀强度的差异、阶地的特征、河谷下切的程度和各种构造地貌形迹等,揭示新构造运动的特点和强度,提出铁路、工厂和水库大坝等大型建设工程最适宜的地点;研究山崩、滑坡和泥石流的分布及其发生规律,预防对交通线、厂矿村寨的严重破坏;通过室内模拟实验,研究河床边界条件和水动力过程,探索河道与岸坡的冲淤规律,为航道及岸坡的治理提供依据和措施;研究海岸带波浪、潮流的冲淤规律,对港口与航运设施,提出设计或整治方案研究沙丘移动规律和沙丘植被的生长条件,控制流沙,保护交通、厂矿和农田、村庄,进而改善环境。2023/2/327地貌及第四纪地质,王继尧矿业地貌主要指为开采砂矿和石油、天然气等所进行的地貌研究。研究流水的运动规律,搬运物的沉积规律和砂矿的沉积条件,有益于寻找砂矿,圈定砂矿的富集地域;研究水系结构、河流纵剖面变化和沉积物的分布规律,研究构造地貌的形态与成因,可为勘探石油和天然气提供依据。
地貌学中的沉积环境和沉积相的研究的迅速发展,就是因为在寻找和开采石油、天然气矿藏工作中得到了应用。2023/2/328地貌及第四纪地质,王继尧我国的地貌研究最早可追溯到西周时期的《诗经·大雅·笃公刘》,把地表形态分为丘陵、平原、湿地;战国时期《尚书》中的《禹贡》篇,把中国划为九州,并分述其山川大势及土壤类型;北魏郦道元的《水经注》记述了黄河、长江及西江等大河及沿岸的地形、气候等特征;北宋沈括的《梦溪笔谈》对流水的侵蚀、搬运和沉积的关系有了清晰的概念。明朝的《徐霞客游记》对西南地区喀斯特的类型、分布、成因及区域特征记载详尽,是描述喀斯特的经典著作;清初孙兰的《柳庭舆地偶说》提出堆积会使地貌由低变高,侵蚀会使高低变平。2023/2/329地貌及第四纪地质,王继尧补充:唐代颜真卿(708—784)在《抚州南城县麻姑仙坛记》中,已有“东海三为桑田”的海水进退的概念。北宋杰出的自然科学家沈括(1032—1096)所著的《梦溪笔谈》对海陆变迁更作了科学的解释。他根据太行山崖间发现的螺蚌壳化石砾石层,认为大陆“此乃昔之海滨,今东距海已近千里,所谓大陆者,皆浊流所湮耳”。指出海变陆是由于河流堆积的结果;同时又指出由于流水侵蚀(称“冲激”)山地(以雁荡山为例)而造成了山峰与深谷
2023/2/330地貌及第四纪地质,王继尧世界地貌学的发展历史分为下列四个时期:(一)孕育时期(18世纪上半叶—19世纪上半叶)(二)创建时期(19世纪下半叶—20世纪初)(三)发展时期(20世纪初—20世纪50年代)
(四)成熟时期(20世纪60年代以来)
2023/2/331地貌及第四纪地质,王继尧四.学习方法:1.注意识别各种地貌形态、分析其成因类型;2.多观察图片、幻灯、录象,增加感性知识;3.在可能的情况下,多进行野外观察、多接触实际;4.多阅读参考书。2023/2/332地貌及第四纪地质,王继尧第一章地貌学的基本问题
可归纳为七个基本问题,现分别作概略介绍
一.地貌形态1.地貌基本要素地貌形态是由地貌基本要素构成的,它们包括:地形面:可能是平面、曲面或波状面,如阶地面、平原面等。地形线:两个地形面相交组成的地形线或一个地带,它们或者是直线、或者是弯曲起伏线。如分水岭、谷底线等。2023/2/333地貌及第四纪地质,王继尧地形点:两条地形线的交点,或孤立的微地形体构成的地形点,如山峰、山坡转折点等,实际上一个点指大小不同的一个区域。上述三种基本要素有时清晰可见,有时模糊难辨。实际应用时有待推广,可作为观察和分析各种地貌基本要素的一个途径。2023/2/334地貌及第四纪地质,王继尧2.地貌基本形态和形态组合地貌基本形态是指地貌形态中较小、较简单的小地貌形态(Ⅴ级地貌),如:冲沟、沙丘、角峰等地貌形态组合是指范围较大、包括若干个地貌基本形态的组合体,它可以是简单的同一年代、同一类型的地貌组合,也可以是复杂的不同年代、不同成因的地貌组合。如岩溶中的孤峰-峰林、峰丛。2023/2/335地貌及第四纪地质,王继尧3.地貌形态特征和形态测量特征(量化特征)这是对地貌形态进行定性和定量描述的方法问题。
a.地貌形态特征的描述(就是对地貌形态的定性描述)对地貌的基本形态可描述其简单的几何形状加以说明(用点、线、面三个要素描述)。但对地貌的形态组合特征,就不能用简单的几何形状来表示,必须考虑这一形态组合的总体起伏特征、地形类别和空间分布形状。2023/2/336地貌及第四纪地质,王继尧例如:山前洪积扇群集所构成的洪积平原,这是一种地貌形态组合,其中一个洪积扇作为基本地貌形态,具有扇形的几何特征,但是这一形态的组合特征则是纵向倾斜、横向和缓起伏、呈条带分布的洪积倾斜平原。又如:岩溶地区的落水洞群集,基本地貌形态呈漏斗状几何特征,但其组合特征则是地面星点状、受构造线、裂隙控制,或顺岩层方向展布,常发展成为线状或带状分布,常形成地下暗河和盲谷等地形。2023/2/337地貌及第四纪地质,王继尧
b.地貌形态的测量特征,是试图对地貌形态进行量化分析,因为仅仅有形态特征,还不能科学地反映地貌形态特点、区别不同的地貌形态,还应充分反映地貌形态的数量特征,即其形态测量特征。主要的形态测量特征有:高度、坡度和地面切割程度等。高度:分绝对高度和相对高度,它们是最主要的形态测量数值。它们往往能提供地貌成因和发展的重要线索,如阶地高出河床水面的高度(相对高度)、溶洞和夷平面的海拔高度(绝对高度)等。例如我们可用三种相对高度的测量方法表示地势起伏:(1)单位面积内的最高点与最低点的高度差;(2)切峰面与切谷面的高度差;(3)相邻的山顶与谷底的高度差。2023/2/338地貌及第四纪地质,王继尧坡度:指地貌形态某一部分地面的倾斜程度。如山坡、阶面等。这是仅次于高度的形态测量数值。坡度对于阐明地形成因、反映流域冲刷强度、山坡稳定性和地貌发展阶段有重要意义。流域地面总的坡度,在一定程度上决定了流域坡面上冲刷作用的强度。例如可用ΔH/L来表达流域平面坡度(其中ΔH为高差,L为干流长度)。地面切割程度:通常用单位面积水文网长度来描述。地面切割程度和地面破坏百分比描述地面切割程度,常用“强烈”、“中等”、和“微弱”三级,使用时应说明所依据的标准。地面形态特征和形态测量特征相结合,可以全面表现一种地貌形态的立体观念。2023/2/339地貌及第四纪地质,王继尧二.地貌相对等级为研究方便起见,通常按地貌规模的大小,并考虑其地质构造基础及地质营力进行分级,称为地貌相对等级。但这不是一个严格的分类方案。通常分成下述等级:星体地貌:把地球作为一个整体来研究。研究其形态、大小、海陆分布等总体特征。Ⅰ巨型地貌:即地球上的大陆和洋盆。是高度上具有显著差别的两类地貌。Ⅱ大型地貌:指陆地上的山岳、平原、大型盆地,洋盆中的海底山脉、洋脊、海底平原等。这一级地貌往往和大地构造单元(陆地)或新构造单元一致,是地壳长期发展的结果。如四川盆地。Ⅲ中型地貌:指大型地貌内的次一级地貌。如山岳地形中的分水岭山地、山间盆地,平原中的分水地区和河谷区。2023/2/340地貌及第四纪地质,王继尧外力在很大程度上塑造了中型地貌特征。Ⅳ-Ⅴ小型地貌:是指中型地貌的各个组成部分,是一些地貌基本形态和较小的地貌形态组合。例如:山脊、谷坡、河谷等。上述各级地貌,以比它高一级的地貌为发展基础,并逐级叠加在一起,构成相互联系的体系。2023/2/341地貌及第四纪地质,王继尧三.地貌的成因地貌的成因研究,主要涉及三个方面的问题:1.地貌形成的地质基础2.地貌形成的动力(内、外力地质作用是基本动力)3.影响地貌形成的因素2023/2/342地貌及第四纪地质,王继尧(一)地貌形成的地质基础一个是岩性,另一个是地质构造。
1.岩性三大类岩石,由于具有不同的颜色、矿物成份和结构构造,因而具有不同的抵抗风化剥蚀的能力。这种能力叫做岩石的抗蚀性。从地貌形成角度来看,岩石的抗蚀能力比岩石的成因更为重要。岩性对河流状况的影响很大,在雨量充沛但地形陡峭的不透水岩石分布区,河流密度约为0.93~1.24公里/公里2;在高度透水的岩石分布区,河流密度几乎等于0。2023/2/343地貌及第四纪地质,王继尧岩性的抗蚀性有相对性,并以气候条件为转移。如石灰岩在湿热气候条件下,易于风化剥蚀,表现为软弱层,如广西;而在干旱气候条件下则表现为硬岩层特征,如华北、山东、山西、河南等地。但是,经受长期风化剥蚀以后,一切岩性的地貌差别都将趋于消失,因此,研究岩性对地貌发育的影响,除考虑气候因素外,还要考虑时间因素。2023/2/344地貌及第四纪地质,王继尧2.地质构造一般来说,地质构造对地貌的形成和发育有重要的影响。最为重要的是地貌对构造的适应性、构造形态在地貌上反映为两种基本形式(顺构造和逆构造地形)。
a.地貌对构造的适应性地貌发育与构造线(褶皱轴、断裂带等)相一致或部分一致,称为地貌适应构造。这是地质构造在剥蚀作用影响下,显示其地貌意义的一种普遍形式。例如大的构造体系控制山脉、水系布局。其次,河谷、岩溶沿背斜轴部、断裂带和软弱岩层发育等。2023/2/345地貌及第四纪地质,王继尧李四光把我国划分为五种主要大地构造体系:①纬向构造体系;②经向构造体系;③走向北东到北北东的华夏构造体系;④走向北西到北北西的西域构造体系;⑤扭动构造体系,包括山字型(如祁、吕山字型、淮阳山字型、广西山字型等)、多字型和歹字型(如青藏滇缅印尼大歹字型)等构造体系。我国山脉的排列和走向,即与这些构造体系密切相关。如纬向构造体系是由走向东西,或近似东西的复式剧烈挤压带、褶皱带和挤压性断层组成,并有扭(剪切)断层与它斜交,张断裂与它直交;天山—阴山—燕山,昆仑山—秦岭—大别山最明显反映了这个构造体系。经向构造体系形成了横贯我国南北的贺兰山—六盘山—横断山等近南北走向的山地;特别是川西、滇北的横断山地,是亚洲宽度最大,构造形迹最明显的经向构造带之一,它由许多条成束的南北向断裂,夹着非常紧密而复杂的褶皱组成,在地貌上表现为一系列平行的高山深谷,地面起伏之急剧甲于全国。我国东部地区的山地,如大兴安岭、长白山、大娄山、武陵山、雪峰山、武夷山、戴云山、莲花山等,基本上按北东或北北东走向排列,主要受华夏构造的控制;西部的山地,如阿尔泰山、北塔山、祁连山等走向为北西向,则受西域构造体系的影响;等等。2023/2/346地貌及第四纪地质,王继尧地貌适应构造的现象,在大、中、小型各级地貌中普遍存在,特别是流水地貌,更易于适应各种构造形态、构造体系和构造软弱带。近来人们发现,在分析构造复杂地区的地貌时,可以发现侵蚀和构造所创造的“原生”地貌不适应的现象。这种例子在数量上并不比“适应”的例子少,构造与侵蚀的相互作用的结果基本上取决于构造运动的速度、侵蚀的强度以及岩石的抗蚀性。造陆运动的强度很少超过每年几厘米,然而以沉积岩为底床的河流几天甚至几小时就可以改变个别段落的河底高程,以致足够超越更长时期构造运动的结果。有人研究认为:全球陆地剥蚀量每千年为400mm,约为同期造山运动的1/8,剥蚀量远远小于造山量,陆地是扩大和升高的。2023/2/347地貌及第四纪地质,王继尧
b.构造在地貌上反映的两种基本形式即:顺构造和逆构造地形正向构造(背斜、穹隆、地垒)与高地(山地、高地)相一致:负向构造(向斜、构造盆地、地堑)与低地(谷地、盆地、湖泊)相一致,此称为顺构造地形若是各种正向构造与低地一致、各种负向构造与高地一致,称为逆构造地形。(例如各种背斜谷、向斜山)顺、逆构造地形是地质构造在地貌上反映的两种基本形式,而其形态规模,从大到小的地质构造在地貌上都有所反映。2023/2/348地貌及第四纪地质,王继尧(二)地貌形成的动力形成地貌的动力主要有两类:内力地质作用和外力地质作用。地貌的形成发展是内、外营力相互作用的结果。1.内力地质作用又称内营力,即地球深部物质运动引起的地壳构造运动和岩浆活动。地壳运动分为垂直运动和水平运动两种基本形式。(1)垂直运动(又称为升降运动)这是一种地壳大面积的缓慢的波状上升和下降,传统上认为对地貌形成有很重要的影响。例如多级河谷阶地、多层溶洞、多层夷平面2023/2/349地貌及第四纪地质,王继尧(2)水平运动地貌学中,传统上很少直接评价水平运动对地貌形成发展的影响。但从板块构造问世以来,这种运动形式越来越受到重视。板块构造理论对海洋、大陆等巨型地貌以及一些大型地貌的解释很令人信服,如海洋的形成。例如板块构造理论的一个成功范例就是青藏高原的形成:由于印度板块向北挤压亚洲板块,使青藏高原和喜马拉雅山隆起。阿拉伯板块向东转动,“撕裂”了地壳,形成了包括死海在内的一系列谷地。2023/2/350地貌及第四纪地质,王继尧传统研究中没重视水平运动的原因之一就是:垂直运动较水平运动易于识别,在地形和沉积物上表现较为明显。研究表明,水平运动的速度一般较垂直运动大,如天山地区,垂直升降的速度为1mm/年,最大达4.5mm/年,而水平运动达10mm/年。但垂直运动较水平运动易于识别,在地形和沉积物上表现明显。总之,地质构造和地貌是地壳构造运动的两个很重要的结果,要解决大、中型地貌的成因问题,必定要涉及构造地质学问题。有一门专门研究地貌形成发展中内营力作用规律的学科称为“构造地貌学”,它把构造地质学的研究与地貌学的研究结合在一起了。2023/2/351地貌及第四纪地质,王继尧1太平洋板块Pacific、2北美洲板块NorthAmerican、3南美洲板块SouthAmerican、4非洲板块African、5南极洲板块Antarctica、6印度--澳洲板块Indian/Australian
7欧亚板块Eurasian
2023/2/352地貌及第四纪地质,王继尧(3)岩浆活动地球上岩浆活动有一定的区域性,它对地貌形成和发展有不可忽视的影响。上升的岩浆形成各种火山地形。如溢出的熔岩填平地形,形成熔岩高原或平原等。2023/2/353地貌及第四纪地质,王继尧2.外力地质作用即外营力,由各种地质营力----冰川、水流、海浪、风等引起的剥蚀作用,搬运作用和堆积作用等,其地貌意义则是塑造剥蚀地形和堆积地形。外营力在地貌形成发展中,主要塑造各种较小的地貌形态。但这绝不意味外营力的强度不大,外营力的强度总和几乎可以和内营力处于相等的位置。例如强烈上升的喜马拉雅山脉,在比邻的恒河平原,堆积了厚达5000~6000米的陆相碎屑沉积,其总体相当于上升山脉的被剥蚀部分。2023/2/354地貌及第四纪地质,王继尧3.内外营力相互作用在地貌形成发展中的意义地貌的形成和发展是内外营力在一定地质地理条件下相互作用的结果。一般来说,内营力主要形成地表基本起伏(巨型、大型地貌),向着增加地势的趋向发展,外营力趋向于削平地表基本起伏,向着减弱的趋向发展。这种内外营力的相互作用贯穿在从地球形成以来的一切地貌过程中。(内力-增加地势;外力-削平地势)可以用如下的模式来说明内外营力相互作用在地貌形成发展中的最一般形式:当山地处于从弱到强的上升阶段,虽然伴以从弱到强的外力风化剥蚀,但外力作用不足以抵消内营力所造成的上升,此时山地高度增大,岩石被剥露,发育各种构造地貌。如我国西部山区的秦岭、祁连山等地。2023/2/355地貌及第四纪地质,王继尧当山地上升减弱或趋于稳定,外营力转为占相对优势,山地被剥蚀降低,发育各种外营力地貌。当然,由于地质地理条件的多样性和内外营力相互作用的复杂性,问题要比一般的形式复杂得多。2023/2/356地貌及第四纪地质,王继尧(三)影响地貌形成发展的因素这些因素主要有:气候、新构造运动、植被、土壤和人工活动等。1.气候:气候是塑造地貌的强大工具,它们往往在地貌上造成特别显著、深刻的痕迹。同一外营力在不同的气候带,其地貌发育有一定的差异。如岩溶地貌在我国南方和北方明显不同。另外,在一定的气候带内以一定的外营力组合为特征。例如:温湿气候带流水作用主导了地貌形成过程。冰雪气候带内冰川作用、融冻作用占优势,因而各气候带具有不同的地貌组合。2023/2/357地貌及第四纪地质,王继尧2.新构造运动:地球上的地形格局,虽然大体从中生代以来奠定基础,但从第三纪以来的构造运动(新构造运动)大大加强了地形的发展。也就是说,大多数地貌是新第三纪以来特别是第四纪发展起来的。因此,研究地貌,特别是较大的地貌,要充分、慎重地估计新构造运动的影响。3.植被和土壤:植被和土壤也是不同气候带的产物。它们对地面起固结作用(举例:黄河治理中,上游大面积绿化,以防水土流失)。植被和土壤的发展意味着地貌作用的减弱或停止;而土壤的破坏则会加速地貌作用(如侵蚀作用)的发展。2023/2/358地貌及第四纪地质,王继尧4.人工活动:人工活动可以促进地貌作用的发展,也可抑制这一过程。在对地貌施加任何人工影响之前,应当全面衡量自然环境、生态、和经济的利弊。长江三峡工程经过了几十年的论证才实施,足以说明其影响力之巨大。随着科技的发展,人类改造自然(其中包括对环境的改造和破坏)的能力不断提高,对地貌的影响力也越来越大。2023/2/359地貌及第四纪地质,王继尧四.地貌分类包括两种分类,即地貌基本形态分类和地貌形态组合分类。
(一)地貌基本形态(成因)分类参考教材369页分类表。先分出两类:剥蚀和堆积,再按形态计量、物质组成、发育情况和年龄标志细分)2023/2/360地貌及第四纪地质,王继尧(二)地貌形态组合分类即地貌类型划分,是一种多因素的分类。分类的关键在于找出形态组合形成的主要原因。这是比较困难的一种分类方法,目前尚无统一的地貌形态组合分类方案。但分类时通常要考虑下列因素:
a.地貌组合的形态特征
b.地质构造基础(指岩性和地质构造对地形的影响)
c.内营力(包括新和老的构造运动)和外营力
d.现代地貌作用的强度(此强度是以单位面积内某一种营力作用所形成的地貌形态的数量或单位时间内某一形态发展的速度作为指标的)教材372页附“地貌形态组合分类表”2023/2/361地貌及第四纪地质,王继尧五.地貌分带性由于形成地貌的外营力受气候控制,而地球上气候呈现分带性,所以地貌的空间分布也具有分带性。气候→外营力→地貌的空间分布决定气候的主要因素是温度和降水量。温度从赤道向两极降低,也随着绝对高度而递减。前者叫做气候的纬度(水平)分带,后者叫做气候的高度分带(垂直分带)。降水量以降水量的大小和降水的方式(固态或液态的)对地貌的影响最大。2023/2/362地貌及第四纪地质,王继尧(一)地貌的纬度分带性1.冰雪气候带地貌主要分布在极地和高纬度地区。
a.降雪大于消融,
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