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文档简介

项目五地貌和第四纪地质任务二常见地貌形态【本节重点】

认识几种常见的地貌形态【本节难点】每种地貌形态的理解,对大量地貌学名词进行理解和记忆。【学习目标】通过学习,了解常见的地貌形态,熟知每种地貌形态形成原因和分类;对大量地貌学名词进行理解和记忆。

雨水、冰雪融化水汇成的线状细流,沿地表面流动,叫做表流,或称面流。表流发生的基本条件是雨水或冰雪融化水和一个坡度较小的斜坡。在平缓的斜坡上,表流在重力的作用下,缓慢地流动。表流常发生在丘陵和高地或山麓缓坡地带。组成这种平缓斜坡的岩石,常常是较松软的基岩(粘土岩、泥灰岩等),以及第四纪松散堆积物。表流也受气候带的影响。一、表流地貌及其坡积物1、表流及其发生的基本条件流水地质作用及其沉积物

表流在其发生和发展过程中,对构成斜坡表面的基岩和松散堆积物进行侵蚀(片蚀作用)、搬运和沉积(坡积作用)。片蚀作用和坡积作用形成片蚀地形和坡积地形以及坡积物。下图为坡积裙和坡积物的结构。2、表流的地质作用及其产生的坡积物坡积裙及坡积物的结构1—基岩;2—河流冲积物;3—坡积物及坡积裙一、表流地貌及其坡积物

(1)坡积物的成分随斜坡上部的基岩和松散堆积物的类型而不同。由于坡积过程也是一个风化过程,所以,在坡积物中,既有基岩风化(次生)矿物,也有风化残留矿物。(2)坡积物的颜色随斜坡上部的基岩和松散堆积物的类型、气候环境、形成历史而不同。(3)坡积物主要由细粒物质(粘土、粉砂、砂等)构成。但粒度也与斜坡上部的岩石及松散堆积物的类型、风化程度、坡积过程等有联系。如斜坡上部为黄土、泥灰岩等,则在斜坡的下部可形成坡积黄土和粘土层。

一、表流地貌及其坡积物3、坡积物的特点(4)坡积物具有不明晰的层理和分选。坡积物的层理基本上与斜坡的坡度是平行的,坡积物的分选表现为:由斜坡向下去陆续变细;向远离山坡方向去,分选程度和层理都变得清晰。

(5)坡积物的厚度变化很大,薄仅有数厘米,厚可达数十米乃至数百米。由坡积裙的上部向下去,厚度增大;在坡麓处厚度最大;由坡麓远离山坡,厚度变小,以至尖灭。(6)在坡积裙的上部,坡积物常与残积物共生;在下部常与洪积物、冲积物共生。一、表流地貌及其坡积物3、坡积物的特点

(1)下卧基岩表面的坡度及其形态

坡积土体底部倾斜度取决于下伏基岩的倾斜度,而表面的倾斜度则与其生成时间有关,时间越长,搬运、沉积在坡脚的坡积土就越厚,表面倾斜度就越小。下卧基岩表面形态对坡积土的稳定性也有影响,如果基岩的表面凹凸不平或呈阶梯状,则对坡积土的稳定有利。4、在坡积土上进行工程建设时,应注意以下几个问题:一、表流地貌及其坡积物

(2)坡积土本身的性质如坡积土含较多的粘土颗粒,雨季时它的含水量将大大增加.这不仅使坡积土的重量增大,而且还会变得稀湿,因而其稳定性就大大降低。

(3)下卧基岩的性质如坡积土下的基岩是不透水或弱透水的岩石时,渗入土中的水就会在坡积土中聚集成地下水并沿基岩坡面向下运动,这对坡积土的稳定性是不利的。如果下卧基岩又是遇水容易软化的岩石(泥岩、页岩等),将更容易引起坡积土的滑动。4、在坡积土上进行工程建设时,应注意以下几个问题:一、表流地貌及其坡积物

(4)坡积土的破坏情况如果坡积土的坡脚受水冲刷或遭不合理的开挖(如挖坡脚、挖方路基等)以及在堆积土上不合理堆载等,都可使坡积土滑动。

(5)不均匀沉降问题:坡积土组成物质粗细混杂,土质不均匀,尤其是新近堆积的坡积土,土质疏松,压缩性较高,且坡积土的厚度多是不均匀的,因此在这种坡积土上修建建筑物时应注意不均匀沉降的问题。4、在坡积土上进行工程建设时,应注意以下几个问题:一、表流地貌及其坡积物洪流是指山区几乎全年干枯无水的沟谷,在暴雨或大量冰雪迅速融化后形成的暂时性急流。洪流的形成需要一定的条件,主要包括:(1)水源条件,洪流是由暴雨或大量冰雪融化水引起;(2)地形条件,陡峭的斜坡地形是形成洪流基本条件。尤其是由松散堆积物和较松软的基岩构成的陡坡,更有利于洪流的产生。在这种斜坡上,流水很容易切蚀形成沟谷。二、洪流地貌及其洪积物1、洪流的形成条件(1)冲沟冲沟是一种基本的洪流侵蚀地貌。根据其发展过程可分细沟、冲沟和坳沟。细沟是雨后生成于斜坡上的不稳定的冲蚀地形,可以发展为冲沟;坳沟则是冲沟的衰老阶段。在暴雨不断冲刷的影响下,斜坡上的细沟和冲沟常常密集分布,造成沟间地成为狭窄的刃状形态,称为劣地,劣地主要分布在干旱和半干旱区,是经受强烈冲刷的标志。2、洪流侵蚀地貌二、洪流地貌及其洪积物

(1)冲沟冲沟的生成与降雨性质,地形和岩性有关。冲沟侵蚀能力的大小不仅和降雨量和融雪量有关,也与集水面积的大小及集水区的形状有关。冲沟的形成和发展,使地形遭受强烈的分割,蚕食耕地,破坏道路,对居民点和工程建设都有严重影响。同时,它还将大量泥砂带入河流,增大河流含砂量,成为下游河流和水库淤积的主要来源。2、洪流侵蚀地貌二、洪流地貌及其洪积物冲沟(2)洪积地貌及洪积物

较陡峭坡地上的洪流,水势常较迅猛,流态极不稳定,是一种暴发性的线状流或网状流。当其流入山前或山间平原时,因失去地形约束,表现为没有固定的流线,而成为漫溢的面状径流。洪流在陡坡上形成侵蚀沟;在斜坡下部和坡前平原内,由于流速降低,所携带泥沙堆积下来。洪流的堆积物称为洪积物。洪积物主要分布在山口和沟口,在洪流流经的沟谷内也有分布。洪积物形成扇状的堆积地形,称为洪积扇,有时,邻近的洪积扇可以彼此相连。组成复合洪积扇或倾斜的山前洪积平原。在汇入山前河谷的支沟沟口,也常常生成洪积扇(下图)。洪积扇和洪积平原都可以由于冲沟下切而形成洪积阶地。2、洪流侵蚀地貌二、洪流地貌及其洪积物洪积扇及洪积物结构图1一粗粒碎屑沉积物;2-砂及粉砂;3-粘土,4-基岩2、洪流侵蚀地貌二、洪流地貌及其洪积物(2)洪积地貌及洪积物

洪积扇的潜水往往在粗、细相接触的扇顶锥边缘出露,成为弧状成串排列的泉或池沼,常是山麓地区主要的潜水溢出带。

从工程观点评价洪积物,可把洪积扇区分为3个工程地质带。洪积扇剖面图2、洪流侵蚀地貌二、洪流地貌及其洪积物(2)洪积地貌及洪积物

洪积扇分带:

a.靠近山区地带(Ⅰ带)。土层为较粗的碎屑土,地势高,地下水位低,地基承载力较高,土质较均匀,故是良好的天然地基。

b.中间过渡地带(Ⅱ带)。由于受前沿地带细颗粒土(其渗透性极小)的影响,在此地带常有地下水溢出,有时还形成沼泽地带,故土质稀软,承载力较低,对工程建设不利。

c.远离山区(前沿)地带(Ⅲ带)。土层虽为粉土、粘土颗粒组成,但由于形成过程中受到周期性干燥,土粒被析出的可溶性盐类所胶结而较坚硬,承载力较高,也是较好的天然地基。2、洪流侵蚀地貌二、洪流地貌及其洪积物(2)洪积地貌及洪积物

河流地貌是指河流作用于地球表面,经侵蚀、搬运和堆积过程所形成的各种侵蚀、堆积地貌的总称。

河流作用是地球表面最经常、最活跃的地貌作用,它贯穿于河流地貌的全过程。无论是何种类型的河流,均有侵蚀、搬运和堆积作用过程,从而形成形态各异的地貌类型。依据河流作用,可以划分为河流侵蚀地貌与河流堆积地貌两类。河流侵蚀地貌主要包括河床侵蚀地貌、侵蚀阶地、谷坡等,河流堆积地貌主要包括河床堆积地貌、河漫滩、堆积阶地、冲积平原、三角洲,以及众多河口地貌。三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌

(1)河流阶地

河流阶地是河流地貌中重要的地貌类型,可分为侵蚀阶地、堆积阶地(分上叠与内叠阶地)、基座阶地和埋藏阶地。

三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌(1)河流阶地三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌

①山区河流

山区河流为分布于地势高峻、地形复杂的山地和高原上的河流。山区河流以侵蚀下切作用为主,堆积作用极为微弱,其地貌形态主要是水流侵蚀与河谷岩石相互作用的结果。

(2)河流分布地区分类三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌按河流分布地区可以把河流分为山区(包括高原)河流和平原河流两类,其河流地质作用有着明显不同。

山区河流地貌三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌①山区河流

山区河流地貌的主要形态特征是:①河谷断面形态常发育为“V”型或不完整的“U”型,两岸谷坡陡峻,坡面呈直线形或曲线形;河谷内会出现一级或多级河流阶地,一般较为狭窄,级数较少;②谷底与谷坡之间常常无明显的界限,不同水位条件下的河床之间也常常无明显的分界线;③两岸和河心常有坚石突出,河岸线极不规则,并常有深切河曲发育;④河流纵剖面较陡峻,形式很不规则,急滩深槽上下交错,常呈阶梯状曲线,在落差集中处往往形成陡坡跌水或瀑布。山区河流一般不利于航行,但有丰富的水力资源。三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌①山区河流

高原河流地貌的形态特征与山区河流的稍有不同:①河床切割不深;②谷底保留原始地面的宽谷形态,有明显的河谷底部,宽谷两侧谷坡坡度较缓,谷底宽度可达数千米或者更宽;③现代河床宽达数百米,流径散乱,改道频繁;④河型以自由弯曲与分汊河型为主。三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌②高原河流

平原河流是分布于地势平坦地区的河流。平原本身就是由水流挟带来的大量物质堆积而成,其后由于气候变化、构造上升运动影响,河流微微切入原来的堆积层,形成开阔的河谷,在谷坡上常留下堆积阶地的痕迹。河流的堆积作用在河口段形成三角洲,三角洲不断延伸扩大,形成广阔的冲积平原。三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌③平原河流

平原河流地貌的形态特征包括:①河谷中具有较厚的冲积层,可达数米或数百米;②河谷中多发育有完好的河漫滩。谷坡较平缓(除局部狭窄河谷外),谷底与谷坡间一般没有明显分界,但不同水位条件下的河床之间仍有明显分界;③河床断面多为“U”或宽“W”型,较为宽浅;④河岸形态比较规则,但易变化;⑤河流纵剖面较平缓,常为光滑的曲线,比降较小;⑥河型依所处的自然条件发展成为顺直、弯曲、分汊、游荡等河型,它们之间可因条件变化而发生转化,这在山区河流是少见的;⑦河床中形成许多微地貌形态,如沙波等。③平原河流三、河流地貌及其冲积物平原河流地貌三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌③平原河流

河流冲积物(沉积物)是河流在河床中或溢出的堆积物。冲积物来自上游集水区、河底及河岸基岩、谷坡上的重力堆积物、坡积物、老冲积物和冰碛物等。

(1)河流冲积物的类型

河流冲积物在地表分布很广,可分为平原河谷冲积物、山区河谷冲积物、山前平原冲积物、三角洲及溺谷沉积物等类型。2、河流冲积物(沉积物)三、河流地貌及其冲积物1)平原河谷冲积物

平原河谷的上游仍呈“V”型,不能形成固定的冲积层。所沉积的砂砾物质,在洪水期被流水带到中、下游。在河谷下游出现河曲,形成“凹岸处侵蚀,凸岸处沉积砂、砾、卵石层”的现象。

平原河谷冲积物主要有河床冲积物、河漫滩冲积物、牛轭湖沉积物等。河床冲积物有卵石、砾、砂、粘土、淤泥等。河漫滩冲积物是洪水期河水溢出河床两侧而形成的泛滥沉积物,主要是沉积一些较细的物质,如细砂、粘土。其主要特征是上部的细砂和粘性土与下部的河床沉积的粗粒土组成的“二元结构”,具斜层理与交错层理。牛轭湖沉积物主要是有机沉积物,如淤泥、泥炭等。2、河流冲积物(沉积物)(1)河流冲积物的类型三、河流地貌及其冲积物

2)山区河谷冲积物

山区河谷冲积物大多由含纯砂的卵石、砾石等组成。分选性较平原河谷冲积物差,大小不同的砾石互相交织,成为水平排列的透镜体或不规则的袋状。由于山区河流流速大而河床的深度不大,故冲积物的厚度也不大(多不足10~15m)。一段山区河谷谷地常常是由单一的河床砾石组成,不像平原河谷冲积物那样复杂。山区冲积物透水性很好,抗剪强度高,实际上是不可压缩的,是建筑物的良好地基。当山区河谷宽阔时,也会有河漫滩洪积物出现,主要为含泥的砾石,并具有交错层理。此外,山区河谷中还可能有泥石流堆积物。2、河流冲积物(沉积物)(1)河流冲积物的类型三、河流地貌及其冲积物

3)山前平原冲、洪积物

常沿山麓分布,厚度有时可能达数百米。这种沉积物常具分带性,近山处为冲积和部分洪积成因的粗碎屑物质组成,向平原低地逐渐变为砾砂、砂以至粘土。因此,山前平原的工程地质条件也随分带岩土特性的不同而变化。愈往平原低处,工程地质条件愈差。4)三角洲及溺谷沉积物

三角洲沉积物(下图)是河流所搬运的大量物质在河口(河流入海或湖处)沉积而成。通常,三角洲沉积物的厚度很大,可达数百米或数千米,面积也很大。三角洲沉积物可分为水上部分及水下部分。水上部分主要是河床及河漫滩冲积物——砂、粘土及淤泥,产状多为层状或透镜体状。水下部分则由河流冲积物和海或湖的堆积物混合组成,呈倾斜沉积层。2、河流冲积物(沉积物)(1)河流冲积物的类型三、河流地貌及其冲积物三角洲沉积层(据孔思丽,2005)a—顶积层;b—前积层;c—底积层2、河流冲积物(沉积物)(1)河流冲积物的类型三、河流地貌及其冲积物4)三角洲及溺谷沉积物

一般地,三角洲沉积物的颗粒较细,含水量大,呈饱和状态,承载力较低。有的还有淤泥分布。在三角洲沉积物最上层,由于经过长期的干燥和压实形成所谓的“硬壳”,承载力比下面的高,在工程建设中应该很好地利用这一层,另外,在三角洲上建筑时还应查明暗浜或暗沟的分布情况。

溺谷是被海水淹没的河谷。溺谷沉积物中大多含有机混合物的淤泥质物质,具有较高的孔隙比、压缩性,抗剪强度低,接近流动状态,不宜作为重型建筑物的地基。4)三角洲及溺谷沉积物2、河流冲积物(沉积物)(1)河流冲积物的类型三、河流地貌及其冲积物

冲积物均是在流动的水体中以机械方式沉积的碎屑物,具有如下基本特征:

1)分选性较好。由于流水搬运能力的变化比较有规律,在一定强度的水动力条件下,只能有一定大小的碎屑物质沉积下来。近河床主流线的沉积物粗,远离主流线沉积物细。然而,在一定速度条件下的沉积物,它们的重量或粒度是较均匀或一致的。(2)河流冲积物的基本特征2、河流冲积物(沉积物)三、河流地貌及其冲积物2)磨圆度较好。较粗的碎屑物质在搬运过程中相互之间以及碎屑物与河底之间不断摩擦,使较尖的棱角变成圆滑的轮廓,如河床中的卵石,常常是相当圆滑的。粗大的砾石,其最大扁平面以10°~30°的角度倾向上游。

3)成层性较好。由于河流的沉积作用具有规律性变化。同一沉积地点在河床中的位置可以发生变化,接受沉积物的特征也就不一样。就同一地点而言,夏季沉积物颜色较淡,冬季沉积物颜色较深,洪水期沉积物粗而且数量多,枯水期沉积物细而且数量少,不同时期沉积物的成分也会有差别等。(2)河流冲积物的基本特征2、河流冲积物(沉积物)

4)韵律性较好。特征类似的两种或者两种以上的沉积物在剖面上有规律的交替重复出现,称为韵律性或者旋回性,每一次重复就形成一个韵律。

5)具有流水成因的沉积构造。河流沉积物中常见有特征性的波痕、砂丘以及交错层理等原生构造。

6)含有冲积砂矿。冲积物中常含有用砂矿,如铂、金、金刚石、独居石和黑钨矿等。它们的化学性质稳定、硬度大而保存下来。它们比重大,常与比重小而粒径大的矿物同时形成,并在一定的位置富集成冲积砂矿。(2)河流冲积物的基本特征2、河流冲积物(沉积物)

由于地表热量分布不均,因此,出现气压差和空气由高压区向低压区的流动,进而产生了风。风将地面砂粒吹起,随气流运动而形成风砂流。这种风对地表物质所产生的侵蚀、搬运和堆积作用,称为风的地质作用。风的地质作用及其沉积物一、风的地质作用

研究表明,当风速达到使砂粒脱离地表进入气流中移动的临界速度(即起砂风速)时,就能形成风砂流。起砂风速大小与砂粒粒径、地表干湿等自然条件有关。根据观测,在以0.1-0.25mm为主的干燥裸露砂地表,起砂风速一般为4-5m/s(离地面2m高处)不同粒径砂粒的起砂风速见下表。风的侵蚀作用包括吹蚀作用和磨蚀作用两种。不同粒径砂粒的起动风速值(离地面2m)砂粒粒径(mm)0.10-0.250.25-0.50.5-1.0>1.0起动风速(m/s)4.05.66.77.1一、风的地质作用1、风的侵蚀作用

(1)吹蚀作用:

风经过地表时,产生紊流,把岩石表面风化所产生的细小尘土、砂粒等物质吹走,使新鲜岩石暴露继续接受风化侵蚀的破坏作用,称为吹蚀作用。吹蚀作用是风砂流中气流对地表物质产生的侵蚀。风速愈大,吹蚀能力愈强;组成地表的颗粒愈细、愈松散、干燥,受到的吹蚀作用愈强。

(2)磨蚀作用:

风砂流中的砂粒,在移动途中对地表物质产生的撞击、摩擦作用,称为磨蚀作用。磨蚀作用主要产生小型侵蚀地貌,如风蚀穴等。有时,磨蚀作用能力很强,如,荒漠区的电线杆也可能因磨蚀而折断。一、风的地质作用1、风的侵蚀作用

风把地表物质从一处转移到另一处的过程,即为风的搬运作用。风所搬运的物质主要是细砂和粉砂,其搬运的方式有悬移、跃移和蠕移三种。

一、风的地质作用2、风的搬运作用风的搬运作用的三种方式

(1)悬移:

细小的砂粒,受气流紊动上升分速度的作用而悬浮于空中的搬运过程,称为悬移。

(2)跃移:

当风速超过起砂风速时,有一部分颗粒从地面跃起到一定高度,在风的推动下加速,并在空中掠过一条很短的弹道轨迹。由于砂粒密度比空气大,在自重作用下而下沉,当砂粒与地面碰撞时,又会反跳起来。反跳起的沙粒在风的作用下又被加速,下落时再次与地面碰撞而跳起。这样使砂粒不断跳跃前进,称为跃移。一、风的地质作用2、风的搬运作用

(3)蠕移:

地表砂粒和细砾,当受到跃移砂粒的冲击时,获得能量,并沿地面徐徐向前移动或滚动。砂粒和细砾的这种运动称作蠕移。在低风速时,蠕移速度只有几mm/s,但在风速加大时,滚动速度也可加大。在高风速时,整个地表可有一层砂粒缓慢向前移动。

一、风的地质作用2、风的搬运作用

在风力搬运的物质中,以跃移质为主,一般占70-80%;蠕移质次之,一般在20%左右;悬移质最少,一般占10%以下。因此,风的搬运物的绝大部分位于地表30cm的高度内,其中又特别集中在距地面l0cm以下的气流中。不同高度气流层内搬运的砂量(%)(2m高处风速为8.7m/s)高度(cm)0—1010—2020—3030—4040—5050—6060—70砂量(%)76.78.14.93.52.72.31.82、风的搬运作用一、风的地质作用

风所搬运的物质会因风力减弱或途中遇阻而沉积下来,这就是风的堆积作用。风的堆积包括沉降堆积和遇阻堆积两种类型。沉降堆枳是当风速减弱或停息时发生的,是依照搬运物质颗粒大小顺序沉积下来的。在同一地点沉积的物质,颗粒大小很接近,如果沉降堆积分布面积较广,则沿着风的前进方向会出现颗粒由粗变细的规律(分选特征)。风砂流遇山脉、森林等障碍物时发生的沉积,称为遇阻堆积。一、风的地质作用3、风的堆积作用

风砂地貌包括风砂侵蚀地貌和堆积地貌。

(1)风蚀地貌

风蚀地貌主要见于风蚀区。由于风砂流中绝大多数砂粒所处高度在1m以下,所以,风使地貌在接近地面处最明显。二、风成地貌1、风砂地貌

风成地貌是由于风的侵蚀或堆积作用而形成的地貌,它包括风砂地貌和黄土地貌。风堆积物是由风力搬运、堆积形成的沉积物,它包括砂、粉砂和黄土。

1)风蚀壁龛(石窝):陡峭岩壁表面经风沙吹蚀、磨蚀后,形成大小不同、形状各异的凹坑,称为风蚀壁龛。风蚀壁龛长约20cm,深约10-15ccm有的分散,有的群集。

2)风蚀蘑菇和风蚀柱:

孤立突起的岩石或水平节理发

育的岩石,当下部岩石比上部

软弱时,经长期风蚀,易形成

顶部大、基部小的蘑菇状地形。垂直节理发育的岩石,经风蚀后可形成风蚀柱。风蚀蘑菇1、风砂地貌二、风成地貌(1)风蚀地貌3)风蚀垄槽:沙漠区湖泊干涸后,湖积粘土因干缩形成裂隙,风沿裂隙吹蚀,形成沟槽与垄岗相间的破碎地面,称风蚀垄槽。这种地形以新疆罗布泊附近的雅丹地区最为典型,故又称雅丹地貌。沟槽深可达l0m以上,长可达数十米至数百米。

4)风蚀洼地:松散物质组成的地面,经风蚀后,形成椭圆形洼地。它沿主风向伸长,背风坡较陡,常达30°以上。风蚀洼地a—素描图b—剖面图1、风砂地貌二、风成地貌(1)风蚀地貌

5)风蚀谷:干旱区的沟谷,经吹蚀后形成风蚀谷。风蚀谷有的呈狭长的壕沟,也有的呈宽广谷地,谷底不平,蜿蜒曲折,长达数十公里。谷壁上常分布着大小不同的石窝。

6)风蚀城:较软弱的水平岩层,由于垂直节理发育不均,在长期强劲风的吹蚀作用下,被分割成许多残留的平顶山丘,远看宛如颓毁的城堡坐落在平地上,称风蚀城。1、风砂地貌二、风成地貌(1)风蚀地貌风蚀谷风蚀城

(2)风积地貌

风积地貌包括风砂堆积地貌和黄土堆积形成的地貌。这里主要讨论风砂堆积地貌。

1)沙丘:

沙丘是具一定形态的砂质堆积地形,按形态可分六种类型,①新月形沙丘;②抛物线形沙丘;③金字塔形沙丘;④梁窝状沙丘;⑤格状沙丘;⑥蜂窝状沙丘。前三种沙丘,形态简单,由单一丘状正地形组成,可称为简单沙丘。后三种沙丘是许多沙梁或沙埂和它们之间的洼地组合而成的,其形态较复杂,可称为复杂沙丘。复杂沙丘是多风向作用下形成的,单风向作用下形成的沙丘都较简单。1、风砂地貌二、风成地貌

2)新月形沙链:在沙源供应丰富的条件下,新月形沙丘相互连接成链形,其延伸方向与风向垂直,故也称横向新月形沙丘链。其高度一般为10-30m,长达数百米至数千米。

3)沙垄:沿一个方向延伸的砂质高地,称为沙垄。有横向沙垄和纵向沙垄之分。风砂向前运动时,遇山体阻碍,搬运力降低,在山前一定距离内发生堆积,形成与主风向垂直的横向沙垄。顺风向延伸的沙垄,称纵向沙垄。它呈波状起伏,常呈多条平行排布。高度一般10-30m,有时也可达100-200m,长多为数百米至数千米。1、风砂地貌(2)风积地貌二、风成地貌黄土地貌包括黄土堆积地貌和侵蚀地貌,按其所分布的位置,又可分为沟谷地貌和沟间地貌。

(1)黄土沟谷地貌

①冲沟:是黄土高原上分布很普遍的一种地貌,它们大都是晚更新世黄土堆积后侵蚀发展起来的。冲沟形态虽很复杂,但它们的共同特点是具有狭窄的V形横断面,沟缘明显,纵剖面倾斜陡急。黄土冲沟发育过程与在其它松散沉积物上发育的冲沟类似,也可分为细沟、浅沟、切沟和冲沟四个阶段。2、黄土地貌二、风成地貌黄土地貌

②干沟:是发育在早、中更新世黄土中的侵蚀沟谷,以后经晚更新世黄土堆积成洼地,近代流水切割洼地,形成千沟。少数干沟沟底已切人基岩。干沟平时没有水流,仅在雨后有短觏流水出现。干沟比冲沟长而宽,纵剖面相对平缓。③河沟:河沟是黄土堆积前早己存在的沟谷,黄土堆积复盖谷地成洼地,以后经流水切割,形成河沟。它一般是黄土区现代河流的第一级支沟。河沟沟底发育在基岩上,谷底宽浅,呈屉形,纵剖面平缓。河沟在一年中有较长时期的水流,旱季可能干涸。

冲沟、干沟与河沟的关系是支沟和主沟的关系,冲沟是干沟的支沟,干沟是河沟的支沟。(1)黄土沟谷地貌2、黄土地貌二、风成地貌

(2)黄土沟间地貌

我国黄土高原沟谷之间的地貌主要是塬、梁和峁。另外,还有墹和坪。这些地貌主要是黄土堆积形成的。由于黄土堆积过程中承袭了下伏各种古地貌的形态,所以,沟间地貌基本反映了下伏埋藏古地貌的特点。

①黄土塬:黄土塬是黄土高原或黄土平原被沟谷切割后存留下来的高原面或平原面(图8—16)。塬面平坦、塬坡较陡,周边为沟谷环绕。塬面积较大,一般在100km2以上。侵蚀后呈指状的塬,称为破碎塬。螈是黄土堆积在平坦开阔古地面上形成的。2、黄土地貌二、风成地貌

②黄土梁:梁是沟谷之间的长条形高地。长度大小不等,最长达几十公里,宽几十米到几百米。具平坦顶面的粱,称为平顶粱;具明显倾斜表面的梁,称为倾斜梁;呈波状起伏的梁,称为起伏粱。黄土梁大多是黄土复盖在梁状古地形上形成的,也有少部分梁是黄土塬侵蚀后形成的。

③黄土峁:峁是圆形、近圆形的黄土丘。峁坡呈凸形坡,坡度20°左右。两个峁之间为下凹的鞍部,称为塌,若干个连接在一起的峁,称为梁峁。梁和峁大片分布的她区,称为黄土丘陵。④黄土墹:黄土掩埋古河谷而成的长条形凹地,称为墹,黄土墹的横剖面宽浅、平坦宽可达数百米到数千米,长可达数十千米。

(2)黄土沟间地貌2、黄土地貌二、风成地貌(3)黄土潜蚀地貌

地表水沿黄土中的裂隙和孔隙下渗,带走土粒,形成洞穴,并引起洞穴上部和侧方土体塌落,形成黄土特有的潜蚀地貌。黄土潜蚀地貌有以下几种。

①黄土碟:是一种圆形或椭圆形近似碟状的浅凹地,深数十米,直径十余米。它是地表流水下渗浸湿黄土,溶解了黄土中部分可溶性物质,同时在重力作用下,使黄土逐渐压密,地面发生沉陷形成的。它多出现在平缓的地面上。②黄土陷穴:是指地表水汇集在黄土裂隙中进行潜蚀而形成的洞穴。陷穴可分为竖井状、漏斗状和串珠状陷穴三种。竖井状陷穴呈井状,口径小而深度大,常深达20m以上,主要分布于塬边地带。串珠状陷穴是由几个陷穴串珠状连续分布组成,各陷穴间常有孔道相通。串珠状陷穴常分布在地面坡度大,坡面长的梁峁斜坡上,它为沟谷的进一步发育创造了有利条件。2、黄土地貌二、风成地貌(3)黄土潜蚀地貌③黄土桥:两个陷穴间的通道不断扩大,在陷穴间残留的土体就形成黄土桥。④黄土柱:地表流水沿黄土垂直节理进行冲刷和潜蚀,使其不断扩大而引起黄土局部崩塌,残留的土体形成黄土柱。黄土柱高度一般为几米到几十米。2、黄土地貌二、风成地貌

风积物主要包括风成砂和风成黄土两个大类。在个别强风区,也可有少量砾石沉积。

(1)风成砂

风成砂是指在外力作用下形成的松散堆积物,经过风蚀作用的改造、搬运,最终堆积下来的砂体。3、风积物二、风成地貌

风成砂的主要特征:

1)风成砂的层理:

①水平层理(包括倾角小于10º的一些微斜层理)大面积分布于较平坦的砂地中,沙丘的迎风坡、沙丘脊顶、沙丘两翼和沙丘间地也有分布。水平层理是由沙层的粒度粗细变化显示出来的。当风速较大时,地表细粒砂被吹走,留下较粗的砂粒,形成较粗粒的砂层。若继之而来的是弱风,则以沉积为主,在较粗粒层上,沉积了较细的砂粒,如此反复交替,就形成了许多极薄的微层。微层厚度一般为几毫米,少数厚几厘米。

②斜层理和交错层理。斜层理是在沙丘移动过程中,在落砂坡上形成的重力堆积产主的。斜层理的倾斜方向指示风的前进方向。在两个相反风向的作用下,形成向两个方向倾斜的交错层理。3、风积物二、风成地貌

2)砂粒的磨圆度较好。即使是粒径为0.10~0.15mm的砂粒也可以磨得很圆。但颗粒表面常因撞击而成许多凹坑或麻点,呈毛玻璃状,无光泽。

3)矿物成分稳定。大多数砂粒是由最稳定和最坚硬的矿物

颗粒,如石英等,一般不存在云母。风成砂层的交错层理3、风积物风成砂的主要特征:二、风成地貌4)分选性极好。90%左右为粒径0.25~0.5mm的砂粒,超过0.5mm的数量很少。

5)易氧化。较粗的砂粒表面上常因受强烈的氧化致使氧化锰和铁析出,并附于地表或颗粒表面上形成鲜艳色彩(橙黄色或者红色)具有油脂光泽的被膜,俗称“沙漠漆”。6)一般不含有生物遗体和遗迹。

鉴于上述风成砂的特征,作为建筑物地基时应事先进行处理。3、风积物

(1)风成砂二、风成地貌

(2)风成黄土

风成黄土是指随风力带来,从高空中降下并沉积下来的黄色粉砂和粘土,简称黄土。除风力作用以外而形成的黄土称为次生黄土或黄土状土。黄土在中国分布较广,达64×104km3,几乎遍及西北、华北各区。

黄土的一般特征:1)颜色为黄灰色,棕黄色,质地较均一;2)疏松多孔,垂直裂隙发育;3)无层理,分选良好,大部分粒径为0.5-0.05mm;4)矿物成分以石英和长石为主;5)磨圆差,一般呈次棱角状—棱角状。3、风积物二、风成地貌项目五地貌和第四纪地质任务二地貌单元的分类【本节重点】

地貌单元的分类【本节难点】对地貌单元的理解和记忆。【学习目标】通过学习,了解基本的地貌学知识,地貌相对等级的划分,地貌形态特征等,对地貌单元的分类进行全面的学习,熟知每种分类包含的内容。

岩石因风化而产生的碎屑物质,一部分被风和大气降水带走,一部分残留在原地,这种残留在原地的风化物称为残积物。

残积物一般具有以下特点:

残积物及其工程地质特征

残积物的岩性由原岩岩屑、残积矿物及地表新生矿物组成。

(1)原岩岩屑:主要包括岩块、角砾到粉砂级颗粒。风化越深,细粒越多,颗粒在宏观和微观上都呈棱角状。1、残积物的岩性

(2)风化残积矿物:

矿物按成分的抗风化能力,一般是氧化物>硅酸盐>碳酸盐和硫酸盐>卤化物,矿物的生成环境与地表环境的差异越大,其抗风化能力越低。从矿物看,常见造岩矿物的溶解度从大→小的顺序是:食盐、石膏、方解石、橄榄石、辉石、角闪石、滑石、蛇纹石、绿帘石、正长石、黑云母、白云母及石英。

残积物及其工程地质特征1、残积物的岩性

(3)地表新生矿物:包括原生矿物、风化过程的中间产物和最终产物,一般为在地表稳定或较稳定的次生含水氧化物,主要是粘土矿物和胶体矿物。残积物及其工程地质特征1、残积物的岩性

残积物分布在坡度较为平缓的地形上。大部分残积物分布在平原、高原和平坦分水岭的顶部,以及平缓的丘陵斜坡上。在这些地方,剥蚀作用微弱,经风化作用在原地形成的机械崩解产物,和化学及生物化学分解产物,能够被较长时期地保留下来,风化作用能够较为充分地进行。在陡峭的斜坡上,岩石破碎物很快被剥蚀搬运,没有沉积物或者,只有很少的残积物。残积物及其工程地质特征2、残积物的分布

残积物与其下伏岩石(母岩)之间没有明显的界限而呈逐渐过渡的关系。在残积物层内特别在层的下部,保留着经受风化作用残留下来的岩石构造。在残积层的上部,风化矿物多,风化残留下来的岩石构造不明晰,或从根本上失去了原来的岩石构造;向下部,风化矿物逐渐减少,岩石碎屑逐渐增多,风化残留的岩石构造逐渐明晰,最后,过渡为未经风化的基岩和其它类型的松散堆积物。残积物及其工程地质特征3、残积物与下伏岩石的关系

残积物的产状较复杂,有似层状、透镜状、鸡窝状、柱状、漏斗状等等。残积物的产状与原始地形的形态关系密切。通常,残积层的顶部较平坦,底部常常凹凸不平。4、残积物的产状残积物及其工程地质特征

残积物的厚度受到地形及原岩岩性的控制,变化很大。一般地形越平坦(如平原地形)残积物的厚度越稳定;山区凹凸不平的地形表面,残积物的变化大。通常,在山坡顶部较薄,低洼处较厚。5、残积物的厚度

尽管残积物不具层理,但根据残积物从地表向深部的颜色和颗粒粒径、次生矿物成分等的变化,由地表向深部可以划分成为几个带。例如,在花岗岩的残积物剖面中,上部可形成高岭土、石英带;中间过渡带为水云母带(此带常含高岭土和长石);下部为碎屑带,主要是长石、石英碎屑和水云母;深部为未风化带即原岩花岗岩带。5、残积物的厚度残积物及其工程地质特征残积物及其工程地质特征6、残积物的分带

尽管残积物不具层理,但根据残积物从地表向深部的颜色和颗粒粒径、次生矿物成分等的变化,由地表向深部可以划分成为几个带。例如,在花岗岩的残积物剖面中,上部可形成高岭土、石英带;中间过渡带为水云母带(此带常含高岭土和长石);下部为碎屑带,主要是长石、石英碎屑和水云母;深部为未风化带即原岩花岗岩带。

雨水、冰雪融化水汇成的线状细流,沿地表面流动,叫做表流,或称面流。表流发生的基本条件是雨水或冰雪融化水和一个坡度较小的斜坡。在平缓的斜坡上,表流在重力的作用下,缓慢地流动。表流常发生在丘陵和高地或山麓缓坡地带。组成这种平缓斜坡的岩石,常常是较松软的基岩(粘土岩、泥灰岩等),以及第四纪松散堆积物。表流也受气候带的影响。一、表流地貌及其坡积物1、表流及其发生的基本条件流水地质作用及其沉积物

表流在其发生和发展过程中,对构成斜坡表面的基岩和松散堆积物进行侵蚀(片蚀作用)、搬运和沉积(坡积作用)。片蚀作用和坡积作用形成片蚀地形和坡积地形以及坡积物。下图为坡积裙和坡积物的结构。2、表流的地质作用及其产生的坡积物坡积裙及坡积物的结构1—基岩;2—河流冲积物;3—坡积物及坡积裙一、表流地貌及其坡积物

(1)坡积物的成分随斜坡上部的基岩和松散堆积物的类型而不同。由于坡积过程也是一个风化过程,所以,在坡积物中,既有基岩风化(次生)矿物,也有风化残留矿物。(2)坡积物的颜色随斜坡上部的基岩和松散堆积物的类型、气候环境、形成历史而不同。(3)坡积物主要由细粒物质(粘土、粉砂、砂等)构成。但粒度也与斜坡上部的岩石及松散堆积物的类型、风化程度、坡积过程等有联系。如斜坡上部为黄土、泥灰岩等,则在斜坡的下部可形成坡积黄土和粘土层。

一、表流地貌及其坡积物3、坡积物的特点(4)坡积物具有不明晰的层理和分选。坡积物的层理基本上与斜坡的坡度是平行的,坡积物的分选表现为:由斜坡向下去陆续变细;向远离山坡方向去,分选程度和层理都变得清晰。

(5)坡积物的厚度变化很大,薄仅有数厘米,厚可达数十米乃至数百米。由坡积裙的上部向下去,厚度增大;在坡麓处厚度最大;由坡麓远离山坡,厚度变小,以至尖灭。(6)在坡积裙的上部,坡积物常与残积物共生;在下部常与洪积物、冲积物共生。一、表流地貌及其坡积物3、坡积物的特点

(1)下卧基岩表面的坡度及其形态

坡积土体底部倾斜度取决于下伏基岩的倾斜度,而表面的倾斜度则与其生成时间有关,时间越长,搬运、沉积在坡脚的坡积土就越厚,表面倾斜度就越小。下卧基岩表面形态对坡积土的稳定性也有影响,如果基岩的表面凹凸不平或呈阶梯状,则对坡积土的稳定有利。4、在坡积土上进行工程建设时,应注意以下几个问题:一、表流地貌及其坡积物

(2)坡积土本身的性质如坡积土含较多的粘土颗粒,雨季时它的含水量将大大增加.这不仅使坡积土的重量增大,而且还会变得稀湿,因而其稳定性就大大降低。

(3)下卧基岩的性质如坡积土下的基岩是不透水或弱透水的岩石时,渗入土中的水就会在坡积土中聚集成地下水并沿基岩坡面向下运动,这对坡积土的稳定性是不利的。如果下卧基岩又是遇水容易软化的岩石(泥岩、页岩等),将更容易引起坡积土的滑动。4、在坡积土上进行工程建设时,应注意以下几个问题:一、表流地貌及其坡积物

(4)坡积土的破坏情况如果坡积土的坡脚受水冲刷或遭不合理的开挖(如挖坡脚、挖方路基等)以及在堆积土上不合理堆载等,都可使坡积土滑动。

(5)不均匀沉降问题:坡积土组成物质粗细混杂,土质不均匀,尤其是新近堆积的坡积土,土质疏松,压缩性较高,且坡积土的厚度多是不均匀的,因此在这种坡积土上修建建筑物时应注意不均匀沉降的问题。4、在坡积土上进行工程建设时,应注意以下几个问题:一、表流地貌及其坡积物洪流是指山区几乎全年干枯无水的沟谷,在暴雨或大量冰雪迅速融化后形成的暂时性急流。洪流的形成需要一定的条件,主要包括:(1)水源条件,洪流是由暴雨或大量冰雪融化水引起;(2)地形条件,陡峭的斜坡地形是形成洪流基本条件。尤其是由松散堆积物和较松软的基岩构成的陡坡,更有利于洪流的产生。在这种斜坡上,流水很容易切蚀形成沟谷。二、洪流地貌及其洪积物1、洪流的形成条件(1)冲沟冲沟是一种基本的洪流侵蚀地貌。根据其发展过程可分细沟、冲沟和坳沟。细沟是雨后生成于斜坡上的不稳定的冲蚀地形,可以发展为冲沟;坳沟则是冲沟的衰老阶段。在暴雨不断冲刷的影响下,斜坡上的细沟和冲沟常常密集分布,造成沟间地成为狭窄的刃状形态,称为劣地,劣地主要分布在干旱和半干旱区,是经受强烈冲刷的标志。2、洪流侵蚀地貌二、洪流地貌及其洪积物

(1)冲沟冲沟的生成与降雨性质,地形和岩性有关。冲沟侵蚀能力的大小不仅和降雨量和融雪量有关,也与集水面积的大小及集水区的形状有关。冲沟的形成和发展,使地形遭受强烈的分割,蚕食耕地,破坏道路,对居民点和工程建设都有严重影响。同时,它还将大量泥砂带入河流,增大河流含砂量,成为下游河流和水库淤积的主要来源。2、洪流侵蚀地貌二、洪流地貌及其洪积物冲沟(2)洪积地貌及洪积物

较陡峭坡地上的洪流,水势常较迅猛,流态极不稳定,是一种暴发性的线状流或网状流。当其流入山前或山间平原时,因失去地形约束,表现为没有固定的流线,而成为漫溢的面状径流。洪流在陡坡上形成侵蚀沟;在斜坡下部和坡前平原内,由于流速降低,所携带泥沙堆积下来。洪流的堆积物称为洪积物。洪积物主要分布在山口和沟口,在洪流流经的沟谷内也有分布。洪积物形成扇状的堆积地形,称为洪积扇,有时,邻近的洪积扇可以彼此相连。组成复合洪积扇或倾斜的山前洪积平原。在汇入山前河谷的支沟沟口,也常常生成洪积扇(下图)。洪积扇和洪积平原都可以由于冲沟下切而形成洪积阶地。2、洪流侵蚀地貌二、洪流地貌及其洪积物洪积扇及洪积物结构图1一粗粒碎屑沉积物;2-砂及粉砂;3-粘土,4-基岩2、洪流侵蚀地貌二、洪流地貌及其洪积物(2)洪积地貌及洪积物

洪积扇的潜水往往在粗、细相接触的扇顶锥边缘出露,成为弧状成串排列的泉或池沼,常是山麓地区主要的潜水溢出带。

从工程观点评价洪积物,可把洪积扇区分为3个工程地质带。洪积扇剖面图2、洪流侵蚀地貌二、洪流地貌及其洪积物(2)洪积地貌及洪积物

洪积扇分带:

a.靠近山区地带(Ⅰ带)。土层为较粗的碎屑土,地势高,地下水位低,地基承载力较高,土质较均匀,故是良好的天然地基。

b.中间过渡地带(Ⅱ带)。由于受前沿地带细颗粒土(其渗透性极小)的影响,在此地带常有地下水溢出,有时还形成沼泽地带,故土质稀软,承载力较低,对工程建设不利。

c.远离山区(前沿)地带(Ⅲ带)。土层虽为粉土、粘土颗粒组成,但由于形成过程中受到周期性干燥,土粒被析出的可溶性盐类所胶结而较坚硬,承载力较高,也是较好的天然地基。2、洪流侵蚀地貌二、洪流地貌及其洪积物(2)洪积地貌及洪积物

河流地貌是指河流作用于地球表面,经侵蚀、搬运和堆积过程所形成的各种侵蚀、堆积地貌的总称。

河流作用是地球表面最经常、最活跃的地貌作用,它贯穿于河流地貌的全过程。无论是何种类型的河流,均有侵蚀、搬运和堆积作用过程,从而形成形态各异的地貌类型。依据河流作用,可以划分为河流侵蚀地貌与河流堆积地貌两类。河流侵蚀地貌主要包括河床侵蚀地貌、侵蚀阶地、谷坡等,河流堆积地貌主要包括河床堆积地貌、河漫滩、堆积阶地、冲积平原、三角洲,以及众多河口地貌。三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌

(1)河流阶地

河流阶地是河流地貌中重要的地貌类型,可分为侵蚀阶地、堆积阶地(分上叠与内叠阶地)、基座阶地和埋藏阶地。

三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌(1)河流阶地三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌

①山区河流

山区河流为分布于地势高峻、地形复杂的山地和高原上的河流。山区河流以侵蚀下切作用为主,堆积作用极为微弱,其地貌形态主要是水流侵蚀与河谷岩石相互作用的结果。

(2)河流分布地区分类三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌按河流分布地区可以把河流分为山区(包括高原)河流和平原河流两类,其河流地质作用有着明显不同。

山区河流地貌三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌①山区河流

山区河流地貌的主要形态特征是:①河谷断面形态常发育为“V”型或不完整的“U”型,两岸谷坡陡峻,坡面呈直线形或曲线形;河谷内会出现一级或多级河流阶地,一般较为狭窄,级数较少;②谷底与谷坡之间常常无明显的界限,不同水位条件下的河床之间也常常无明显的分界线;③两岸和河心常有坚石突出,河岸线极不规则,并常有深切河曲发育;④河流纵剖面较陡峻,形式很不规则,急滩深槽上下交错,常呈阶梯状曲线,在落差集中处往往形成陡坡跌水或瀑布。山区河流一般不利于航行,但有丰富的水力资源。三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌①山区河流

高原河流地貌的形态特征与山区河流的稍有不同:①河床切割不深;②谷底保留原始地面的宽谷形态,有明显的河谷底部,宽谷两侧谷坡坡度较缓,谷底宽度可达数千米或者更宽;③现代河床宽达数百米,流径散乱,改道频繁;④河型以自由弯曲与分汊河型为主。三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌②高原河流

平原河流是分布于地势平坦地区的河流。平原本身就是由水流挟带来的大量物质堆积而成,其后由于气候变化、构造上升运动影响,河流微微切入原来的堆积层,形成开阔的河谷,在谷坡上常留下堆积阶地的痕迹。河流的堆积作用在河口段形成三角洲,三角洲不断延伸扩大,形成广阔的冲积平原。三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌③平原河流

平原河流地貌的形态特征包括:①河谷中具有较厚的冲积层,可达数米或数百米;②河谷中多发育有完好的河漫滩。谷坡较平缓(除局部狭窄河谷外),谷底与谷坡间一般没有明显分界,但不同水位条件下的河床之间仍有明显分界;③河床断面多为“U”或宽“W”型,较为宽浅;④河岸形态比较规则,但易变化;⑤河流纵剖面较平缓,常为光滑的曲线,比降较小;⑥河型依所处的自然条件发展成为顺直、弯曲、分汊、游荡等河型,它们之间可因条件变化而发生转化,这在山区河流是少见的;⑦河床中形成许多微地貌形态,如沙波等。③平原河流三、河流地貌及其冲积物平原河流地貌三、河流地貌及其冲积物1、河流地貌③平原河流

河流冲积物(沉积物)是河流在河床中或溢出的堆积物。冲积物来自上游集水区、河底及河岸基岩、谷坡上的重力堆积物、坡积物、老冲积物和冰碛物等。

(1)河流冲积物的类型

河流冲积物在地表分布很广,可分为平原河谷冲积物、山区河谷冲积物、山前平原冲积物、三角洲及溺谷沉积物等类型。2、河流冲积物(沉积物)三、河流地貌及其冲积物1)平原河谷冲积物

平原河谷的上游仍呈“V”型,不能形成固定的冲积层。所沉积的砂砾物质,在洪水期被流水带到中、下游。在河谷下游出现河曲,形成“凹岸处侵蚀,凸岸处沉积砂、砾、卵石层”的现象。

平原河谷冲积物主要有河床冲积物、河漫滩冲积物、牛轭湖沉积物等。河床冲积物有卵石、砾、砂、粘土、淤泥等。河漫滩冲积物是洪水期河水溢出河床两侧而形成的泛滥沉积物,主要是沉积一些较细的物质,如细砂、粘土。其主要特征是上部的细砂和粘性土与下部的河床沉积的粗粒土组成的“二元结构”,具斜层理与交错层理。牛轭湖沉积物主要是有机沉积物,如淤泥、泥炭等。2、河流冲积物(沉积物)(1)河流冲积物的类型三、河流地貌及其冲积物

2)山区河谷冲积物

山区河谷冲积物大多由含纯砂的卵石、砾石等组成。分选性较平原河谷冲积物差,大小不同的砾石互相交织,成为水平排列的透镜体或不规则的袋状。由于山区河流流速大而河床的深度不大,故冲积物的厚度也不大(多不足10~15m)。一段山区河谷谷地常常是由单一的河床砾石组成,不像平原河谷冲积物那样复杂。山区冲积物透水性很好,抗剪强度高,实际上是不可压缩的,是建筑物的良好地基。当山区河谷宽阔时,也会有河漫滩洪积物出现,主要为含泥的砾石,并具有交错层理。此外,山区河谷中还可能有泥石流堆积物。2、河流冲积物(沉积物)(1)河流冲积物的类型三、河流地貌及其冲积物

3)山前平原冲、洪积物

常沿山麓分布,厚度有时可能达数百米。这种沉积物常具分带性,近山处为冲积和部分洪积成因的粗碎屑物质组成,向平原低地逐渐变为砾砂、砂以至粘土。因此,山前平原的工程地质条件也随分带岩土特性的不同而变化。愈往平原低处,工程地质条件愈差。4)三角洲及溺谷沉积物

三角洲沉积物(下图)是河流所搬运的大量物质在河口(河流入海或湖处)沉积而成。通常,三角洲沉积物的厚度很大,可达数百米或数千米,面积也很大。三角洲沉积物可分为水上部分及水下部分。水上部分主要是河床及河漫滩冲积物——砂、粘土及淤泥,产状多为层状或透镜体状。水下部分则由河流冲积物和海或湖的堆积物混合组成,呈倾斜沉积层。2、河流冲积物(沉积物)(1)河流冲积物的类型三、河流地貌及其冲积物三角洲沉积层(据孔思丽,2005)a—顶积层;b—前积层;c—底积层2、河流冲积物(沉积物)(1)河流冲积物的类型三、河流地貌及其冲积物4)三角洲及溺谷沉积物

一般地,三角洲沉积物的颗粒较细,含水量大,呈饱和状态,承载力较低。有的还有淤泥分布。在三角洲沉积物最上层,由于经过长期的干燥和压实形成所谓的“硬壳”,承载力比下面的高,在工程建设中应该很好地利用这一层,另外,在三角洲上建筑时还应查明暗浜或暗沟的分布情况。

溺谷是被海水淹没的河谷。溺谷沉积物中大多含有机混合物的淤泥质物质,具有较高的孔隙比、压缩性,抗剪强度低,接近流动状态,不宜作为重型建筑物的地基。4)三角洲及溺谷沉积物2、河流冲积物(沉积物)(1)河流冲积物的类型三、河流地貌及其冲积物

冲积物均是在流动的水体中以机械方式沉积的碎屑物,具有如下基本特征:

1)分选性较好。由于流水搬运能力的变化比较有规律,在一定强度的水动力条件下,只能有一定大小的碎屑物质沉积下来。近河床主流线的沉积物粗,远离主流线沉积物细。然而,在一定速度条件下的沉积物,它们的重量或粒度是较均匀或一致的。(2)河流冲积物的基本特征2、河流冲积物(沉积物)三、河流地貌及其冲积物2)磨圆度较好。较粗的碎屑物质在搬运过程中相互之间以及碎屑物与河底之间不断摩擦,使较尖的棱角变成圆滑的轮廓,如河床中的卵石,常常是相当圆滑的。粗大的砾石,其最大扁平面以10°~30°的角度倾向上游。

3)成层性较好。由于河流的沉积作用具有规律性变化。同一沉积地点在河床中的位置可以发生变化,接受沉积物的特征也就不一样。就同一地点而言,夏季沉积物颜色较淡,冬季沉积物颜色较深,洪水期沉积物粗而且数量多,枯水期沉积物细而且数量少,不同时期沉积物的成分也会有差别等。(2)河流冲积物的基本特征2、河流冲积物(沉积物)

4)韵律性较好。特征类似的两种或者两种以上的沉积物在剖面上有规律的交替重复出现,称为韵律性或者旋回性,每一次重复就形成一个韵律。

5)具有流水成因的沉积构造。河流沉积物中常见有特征性的波痕、砂丘以及交错层理等原生构造。

6)含有冲积砂矿。冲积物中常含有用砂矿,如铂、金、金刚石、独居石和黑钨矿等。它们的化学性质稳定、硬度大而保存下来。它们比重大,常与比重小而粒径大的矿物同时形成,并在一定的位置富集成冲积砂矿。(2)河流冲积物的基本特征2、河流冲积物(沉积物)

由于地表热量分布不均,因此,出现气压差和空气由高压区向低压区的流动,进而产生了风。风将地面砂粒吹起,随气流运动而形成风砂流。这种风对地表物质所产生的侵蚀、搬运和堆积作用,称为风的地质作用。风的地质作用及其沉积物一、风的地质作用

研究表明,当风速达到使砂粒脱离地表进入气流中移动的临界速度(即起砂风速)时,就能形成风砂流。起砂风速大小与砂粒粒径、地表干湿等自然条件有关。根据观测,在以0.1-0.25mm为主的干燥裸露砂地表,起砂风速一般为4-5m/s(离地面2m高处)不同粒径砂粒的起砂风速见下表。风的侵蚀作用包括吹蚀作用和磨蚀作用两种。不同粒径砂粒的起动风速值(离地面2m)砂粒粒径(mm)0.10-0.250.25-0.50.5-1.0>1.0起动风速(m/s)4.05.66.77.1一、风的地质作用1、风的侵蚀作用

(1)吹蚀作用:

风经过地表时,产生紊流,把岩石表面风化所产生的细小尘土、砂粒等物质吹走,使新鲜岩石暴露继续接受风化侵蚀的破坏作用,称为吹蚀作用。吹蚀作用是风砂流中气流对地表物质产生的侵蚀。风速愈大,吹蚀能力愈强;组成地表的颗粒愈细、愈松散、干燥,受到的吹蚀作用愈强。

(2)磨蚀作用:

风砂流中的砂粒,在移动途中对地表物质产生的撞击、摩擦作用,称为磨蚀作用。磨蚀作用主要产生小型侵蚀地貌,如风蚀穴等。有时,磨蚀作用能力很强,如,荒漠区的电线杆也可能因磨蚀而折断。一、风的地质作用1、风的侵蚀作用

风把地表物质从一处转移到另一处的过程,即为风的搬运作用。风所搬运的物质主要是细砂和粉砂,其搬运的方式有悬移、跃移和蠕移三种。

一、风的地质作用2、风的搬运作用风的搬运作用的三种方式

(1)悬移:

细小的砂粒,受气流紊动上升分速度的作用而悬浮于空中的搬运过程,称为悬移。

(2)跃移:

当风速超过起砂风速时,有一部分颗粒从地面跃起到一定高度,在风的推动下加速,并在空中掠过一条很短的弹道轨迹。由于砂粒密度比空气大,在自重作用下而下沉,当砂粒与地面碰撞时,又会反跳起来。反跳起的沙粒在风的作用下又被加速,下落时再次与地面碰撞而跳起。这样使砂粒不断跳跃前进,称为跃移。一、风的地质作用2、风的搬运作用

(3)蠕移:

地表砂粒和细砾,当受到跃移砂粒的冲击时,获得能量,并沿地面徐徐向前移动或滚动。砂粒和细砾的这种运动称作蠕移。在低风速时,蠕移速度只有几mm/s,但在风速加大时,滚动速度也可加大。在高风速时,整个地表可有一层砂粒缓慢向前移动。

一、风的地质作用2、风的搬运作用

在风力搬运的物质中,以跃移质为主,一般占70-80%;蠕移质次之,一般在20%左右;悬移质最少,一般占10%以下。因此,风的搬运物的绝大部分位于地表30cm的高度内,其中又特别集中在距地面l0cm以下的气流中。不同高度气流层内搬运的砂量(%)(2m高处风速为8.7m/s)高度(cm)0—1010—2020—3030—4040—5050—6060—70砂量(%)76.78.14.93.52.72.31.82、风的搬运作用一、风的地质作用

风所搬运的物质会因风力减弱或途中遇阻而沉积下来,这就是风的堆积作用。风的堆积包括沉降堆积和遇阻堆积两种类型。沉降堆枳是当风速减弱或停息时发生的,是依照搬运物质颗粒大小顺序沉积下来的。在同一地点沉积的物质,颗粒大小很接近,如果沉降堆积分布面积较广,则沿着风的前进方向会出现颗粒由粗变细的规律(分选特征)。风砂流遇山脉、森林等障碍物时发生的沉积,称为遇阻堆积。一、风的地质作用3、风的堆积作用

风砂地貌包括风砂侵蚀地貌和堆积地貌。

(1)风蚀地貌

风蚀地貌主要见于风蚀区。由于风砂流中绝大多数砂粒所处高度在1m以下,所以,风使地貌在接近地面处最明显。二、风成地貌1、风砂地貌

风成地貌是由于风的侵蚀或堆积作用而形成的地貌,它包括风砂地貌和黄土地貌。风堆积物是由风力搬运、堆积形成的沉积物,它包括砂、粉砂和黄土。

1)风蚀壁龛(石窝):陡峭岩壁表面经风沙吹蚀、磨蚀后,形成大小不同、形状各异的凹坑,称为风蚀壁龛。风蚀壁龛长约20cm,深约10-15ccm有的分散,有的群集。

2)风蚀蘑菇和风蚀柱:

孤立突起的岩石或水平节理发

育的岩石,当下部岩石比上部

软弱时,经长期风蚀,易形成

顶部大、基部小的蘑菇状地形。垂直节理发育的岩石,经风蚀后可形成风蚀柱。风蚀蘑菇1、风砂地貌二、风成地貌(1)风蚀地貌3)风蚀垄槽:沙漠区湖泊干涸后,湖积粘土因干缩形成裂隙,风沿裂隙吹蚀,形成沟槽与垄岗相间的破碎地面,称风蚀垄槽。这种地形以新疆罗布泊附近的雅丹地区最为典型,故又称雅丹地貌。沟槽深可达l0m以上,长可达数十米至数百米。

4)风蚀洼地:松散物质组成的地面,经风蚀后,形成椭圆形洼地。它沿主风向伸长,背风坡较陡,常达30°以上。风蚀洼地a—素描图b—剖面图1、风砂地貌二、风成地貌(1)风蚀地貌

5)风蚀谷:干旱区的沟谷,经吹蚀后形成风蚀谷。风蚀谷有的呈狭长的壕沟,也有的呈宽广谷地,谷底不平,蜿蜒曲折,长达数十公里。谷壁上常分布着大小不同的石窝。

6)风蚀城:较软弱的水平岩层,由于垂直节理发育不均,在长期强劲风的吹蚀作用下,被分割成许多残留的平顶山丘,远看宛如颓毁的城堡坐落在平地上,称风蚀城。1、风砂地貌二、风成地貌(1)风蚀地貌风蚀谷风蚀城

(2)风积地貌

风积地貌包括风砂堆积地貌和黄土堆积形成的地貌。这里主要讨论风砂堆积地貌。

1)沙丘:

沙丘是具一定形态的砂质堆积地形,按形态可分六种类型,①新月形沙丘;②抛物线形沙丘;③金字塔形沙丘;④梁窝状沙丘;⑤格状沙丘;⑥蜂窝状沙丘。前三种沙丘,形态简单,由单一丘状正地形组成,可称为简单沙丘。后三种沙丘是许多沙梁或沙埂和它们之间的洼地组合而成的,其形态较复杂,可称为复杂沙丘。复杂沙丘是多风向作用下形成的,单风向作用下形成的沙丘都较简单。1、风砂地貌二、风成地貌

2)新月形沙链:在沙源供应丰富的条件下,新月形沙丘相互连接成链形,其延伸方向与风向垂直,故也称横向新月形沙丘链。其高度一般为10-30m,长达数百米至数千米。

3)沙垄:沿一个方向延伸的砂质高地,称为沙垄。有横向沙垄和纵向沙垄之分。风砂向前运动时,遇山体阻碍,搬运力降低,在山前一定距离内发生堆积,形成与主风向垂直的横向沙垄。顺风向延伸的沙垄,称纵向沙垄。它呈波状起伏,常呈多条平行排布。高度一般10-30m,有时也可达100-200m,长多为数百米至数千米。1、风砂地貌(2)风积地貌二、风成地貌黄土地貌包括黄土堆积地貌和侵蚀地貌,按其所分布的位置,又可分为沟谷地貌和沟间地貌。

(1)黄土沟谷地貌

①冲沟:

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