地球科学概论-第十一章-河流及其地质作用

第十一章河流及其地质作用河流与人类社会开展关系极为密切，四大人类文明的开展都是源自各自的“母亲河〞。河流是陆地上最为活泼的地质营力，它改变着地球的外部形态，并将大量风化剥蚀产物带入海洋。第一节河流概述一、片流、洪流与河流1、片流与坡积裙1/3的大气降水落到地面后会沿着自然斜坡均匀流动、形成流速小、水层薄，无固定流向的网状细流，称为片流。片流搬运物质在山麓堆积形成坡积物，坡积物形成一种覆盖斜坡的裙装地形，称为坡积裙。2、洪流与洪积扇片流在沟槽中会聚，水量增大，水层增厚，冲刷力增强，片流随即转化为线状水流，即洪流，洪流常在山区冲刷出显著的冲沟，最后携带大量碎屑物质冲出沟谷后堆积下来形成洪积扇。3、河流切割较深的冲沟，当有充足的补给水源时变称为永久性的水流，称为河流。河流的动能：E＝1/2×QV2Q为流量，V为流速河流名称流域面积（平方公里）多年平均径流量（亿立米）干流总长度（公里）水能蕴藏量（万千瓦）亚马逊河6,150,00069,3006,40027,900尼罗河2,900,0008406,6005,000密西西比河3,220,0005,8006,0204,900长江

1,800,0009,6006,38026,800叶尼塞河2,580,0006,1005,5404,700刚果河3,820,00014,1404,63039,000黑龙江1,850,0003,5504,3503,200勒拿河2,490,0005,3204,4006,000伏尔加河1,360,0002,3903,6901,400恒河980,0003,6802,52715,300第二节河流的侵蚀作用河水在流动过程中对河床的侵蚀、破坏作用称为河流侵蚀作用。一、侵蚀作用方式：冲蚀作用：河水的机械冲击力对于河床的破坏作用。磨蚀作用：河水携带的砾石和砂石对于河床的磨损作用。溶蚀作用：河水将易溶的矿物和岩石溶解，从而对河床产生破坏。二、侵蚀作用的类型：1、下蚀作用〔底蚀〕：流水对河底岩石进行侵蚀，使得河床降低，河谷加深、加长的过程。下蚀原因：流水的垂直分量作用于河床。流水携带的砾石、砂石跳跃、碰撞，对河底产生侵蚀。涡流作用使得砾石像钻头一样作用于河底，钻出的坑称为锅穴。河流下蚀作用在瀑布处最为显著。下蚀作用的结果是引起河流的向源〔溯源〕侵蚀，向源侵蚀使河流由小到大，由短变长，它使得许多相互分割，规模较小的流水互相联系起来，形成一个水系，每个水系都有自己固定的流域，流域之间由分水岭相隔。向源侵蚀使一条河流交切另一条河流，将其上游河水截夺过来，这种现象称为河流袭夺现象。袭夺它河的河流称为袭夺河，被夺水的河流称为被夺河，被夺河下流称为截头河。下蚀作用的极限——侵蚀基准面：当河床趋于接近其注入水面的高度时，河水失去了足够的势能差，这时河流下蚀作用趋向中止，因此，注入水体的外表就是河流的侵蚀基准面。海平面是入海河的侵蚀基准面；而不入海的河流，以其最后注入的平面称为其局部侵蚀基准面。2、侧蚀作用〔旁蚀〕：流水对河床两岸岩石进行侵蚀，使得河谷加宽或使河道左右迁移的过程。侧蚀原因：河流弯道处的离心力产生的单向环流。科里奥利效应的作用：北半球运动水体偏向前进方向右侧，南半球那么相反。侧蚀作用的结果——凹岸侵蚀，凸岸沉积，凹岸越凹，凸岸越凸。凹岸侵蚀，凸岸沉积的另外一个结果使使得河道向下游方向迁移。洪泛平原自由河曲牛轭湖ChannelmovesindirectionofcutbankPointbaradvancesascrossbeddrapes自由河曲与牛扼湖的形成3、下蚀作用与侧蚀作用的关系河流在运动过程中通常是下蚀作用和侧蚀作用同时进行的，只是在不同的河段表现出强度上的差异：河流上游：地形起伏大河床陡峭以下蚀作用为主河流中下游：地形相对平缓以侧蚀作用为主，发育成自由河曲第三节河流的搬运作用河流将其携带物质往下游搬运的过程一、搬运方式：机械搬运化学溶运机械搬运悬运：通常是是粘土和粉砂粒级的颗粒，由于紊流向上分力作用使得其悬浮在水体中随水流动推运：较大的粗碎屑在流水水平推力的作用下以滚动或滑动的方式沿河床搬运。跃运：细砂或小砾石在靠近河底的高度上作跳跃式前进。化学搬运易溶岩石或矿物成分以溶液或胶体的形式溶解在河水中随水搬运。可溶岩类：CaCO3、MgCO3、KCl、NaCl胶体溶液：SiO2，MnO2河流搬运以机械搬运为主：〔机械200亿吨/每年，溶运27亿吨/每年〕搬运能力：河水能够搬运的颗粒的大小，取决于流速。——M＝CV6搬运量：河水中携带碎屑物质的总量，主要取决于流量和流速。第四节河流的沉积作用一、沉积作用发生的原因：1、流速变化：地面坡度影响，当坡度减小，河床平缓时，流速减慢，搬运能力下降，发生沉积；或者当河水注入相对静止的水体时，受到水体的组织，流速下降，发生沉积。2、流量变化：河流流量随季节或气候变化，枯水时期水量减少，搬运能力降低，因此沉积。3、搬运物增加、负荷过重：河流流量随季节或气候变化，枯水时期水量减少，搬运能力降低，因此沉积。一、冲积物的特征：碎屑分选性好：特定条件下沉积下来的沉积物都比较均一。碎屑磨圆度好：经过较长距离的河流搬运之后棱角根本都被磨圆。层理发育：河流沉积作用有规律地变化，因此在同一地点可以观察到有规律的层理。从上游到下游，沉积物粒度从大到小。源头入海口分选变好、磨圆变好、颗粒变细、石英增多主要沉积场所：河床坡度变缓部位河床变宽的部位河床的凸岸河流出口处主要沉积类型：三角洲沉积河流在入海〔湖〕口处形成的△形沉积体。成因：河口处流速骤减，产生沉积；电解质中和，胶体沉淀。特征：以碎屑物为主，具有明显的“三层结构〞。第六节河流的去均夷化作用

河流通过长期的侵蚀与沉积改变着它的纵剖面，向均夷化方向开展，是河流衰老的过程。影响河流下蚀的因素变化，河流获得新的能量，于是下蚀复苏。这种现象称为去均夷化作用。地壳的升降运动：陆地上升使河床抬高或者海平面下降使侵蚀基准面下降，从而使下蚀作用增强。气候变化：由于枯燥转为潮湿，水流量增加，河流加速下蚀。1、去均夷化作用形成的原因：深切河曲

河流重新下蚀速度适当，原有河弯不受破坏而继承下来，致使河曲深深刻入基岩之中，这种河曲称为深切河曲。河流阶地：原生河谷的谷底，由于河流底蚀作用重新加强而相对抬升到洪水位以上，形成分布于河谷两侧、沿谷坡伸展的阶梯状地形。阶地的构成阶地面——微倾斜的平台面，代表相对稳定时间。阶地崖〔阶地斜坡〕——急倾斜坡，是河流底蚀作用强烈时期的产物，其高度反映变化的幅度。河流阶地的类型

1.侵蚀阶地——是由基岩构成，一般阶地面较窄，没有或零星有冲积物，阶地崖较高。一般形成于构造抬升的山区河谷中。如长江三峡4级以下阶地均属于此。

2.基座阶地——阶地面上为冲积物，阶地崖下部可见到基岩。说明河流下蚀的深度大于原生沉积物厚度。反映后期构造上升较大的特点。3.堆积阶地——全部由冲积物构成，无基岩出露。

当多级堆积阶地存在时，又可分为：内叠阶地——新阶地套在老阶地内侧上叠阶地——新阶地冲积物重叠在老阶地冲积物上面。

河流阶地的研究意义1.有助于研究近代地壳升降运动以及河流地质作用历史。2.为寻找冲积矿产和地下水提供根底