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文档简介
地貌及第四纪地质学
第一章绪论
一、第四纪地质学及地貌学的由来
1.第四纪地质学(QuaternaryGeology)
定义:研究第四纪时期发生在地球表层的各种地质事件及其动力机制的一门
学科。
第四纪特点:
(1)人类出现(2)大规模的冰川作用(3)活跃的地壳运动
2.地貌学(Geomorphology)
地貌学:研究地球表面各种形态及其发生、发展和分布规律的科学。
二、第四纪地质学及地貌学的研究内容
第四纪地质研究内容:地层、古气候、生物、海平面变化、新构造运动等。
(1)认识第四纪沉积物的形成,第四纪地层的划分和对比,拟定第四纪地
质年代表。
(2)研究第四纪环境,包括地壳运动的特征、气候的演化及生物界的发展
历史,并由此产生一系列分支学科:新构造运动学、古冰川学、第四纪古地理学、
古人类学等。
地貌学的研究内容:
地球表面各种形态特征、塑造地表形态的动力、地貌发育演化规律以及地貌
的内部结构及地貌的空间分布规律,并根据地貌发育演化的规律来利用改造自
然。
三、地貌学及第四纪地质学的研究意义
第四纪距今只2-3Ma,地球上发生了一系列重要事件:人类出现与发展、冰
期出现、全球气候的冷暖交替、频繁强烈的地壳运动、海平面大幅度的升降等等。
上述变化直接或间接影响人类发展与演化,因此第四纪与人类的关系最为密切。
第四纪地质学19世纪从地质学中分离出来,逐渐成为一门独立的学科。
四、第四纪地质学与地貌学之间的关系
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fill-2第四纪地质学与地貌学的关系
地貌学与第四纪地质学的联系:
1、地貌学与第四纪地质学均属于地球科学。
它们阐述地球最近代的历史。地貌学的研究在很大程度上是研究剥蚀与堆积
的关系,而目前地表形态大都形成于第四纪,第四纪地层正是近期地貌演变的天
然记录,因此,地貌学与第四纪地质学有着不可分割的联系。在地表形态形成
过程的同时,也就形成了第四纪沉积物的形成过程。
2、地貌学与第四纪地质学不仅研究的时空范围一致、研究对象和内容类同,
而且研究方法亦有许多相似的地方。
区域调查、沉积物岩性、岩相分析、动力分析、地球物理方法、同位素测年、
遥感遥测等新技术等,都是两者共同的研究方法。
3、在理论和生产实践上它们也有紧密联系。
地貌工作者必需具有较充实的第四纪地质理论基础,才有可能对地貌发展的
趋向进行预测性的研究.研究第四纪地层时又往往借助于地貌学的方法。相辅相
成,互相促进,成为兄弟学科。
第二章第四纪地质学与地貌学的基本问题
一、第四纪地质学的基本问题
1、确定第四纪下限的依据:冰川活动、气候变冷、动物化石(主要是哺乳
动物化石,因为无脊椎动物在第四纪演化的阶段性不明显)、人类出现和人类文
化(这个时代与目前比较通用的第四纪下限年代相当)、沉积-构造事迹(黄土堆
积是在东亚季风的冬季风加强的结果,三趾马红土是在夏季风的条件下形成的)
等。
2、第四纪下限的方案:(1)1.8〜1.9MaB.P.,1948年-2008年沿用,此划分
是依据意大利地中海沿岸的卡拉布里层底部出现北方喜冷软体动物冰岛北极蛤
和喜冷有孔虫波罗的透明虫为标志。(2)2.5〜2.6MaB.P.这个分类方案目前采纳
的人数较多,此划分是依据①全球发生了大幅度的降温②北极冰盖发生了明显的
扩张③北大西洋沉积物中的冰筏屑数量明显增多④欧亚地区植被发生明显变化,
涌现大量的针叶树和草本植被预示气候的恶化⑤在哺乳动物群方面,真马、真象、
真牛出现⑥在非洲出现石器⑦青藏高原隆升加速,黄土堆积开始。
3、冰期是第四纪期间一次气候寒冷的时期,全球性降温,冰川扩大。冰期
的主要特征表现:冰川扩展(高纬向低纬、高山向低海拔)、生物迁移(高纬向
低纬、高山向低海拔,包括动物和植物)、全球降温(中纬地区最明显)、降雨的
变化(中、高纬度地区减少)、气候带的迁移(纬度和高度上的)、海平面下降(最
后两次下降最大)、冰阶与间冰阶的的旋回(冰期中次一级的冷暖波动)。间冰期
是第四纪相对温暖湿润的时期。
4、冰期与间冰期、干旱期与湿润期、雨期和间雨期的对比
气候期冰川作用区中、低纬度地区N15°~N30°中国
冷期冰期干旱期雨期寒冷、干旱(冬季)
暖期间冰期温润期间雨期温暖、温润(夏季)
5、第四纪沉积物的成因标志研究:(沉积学、地貌、环境)
A、沉积学标志:
a.砾石的成因标志:砾性(岩性单一/复杂;近源/远源);砾径(a、b、c
轴);砾态(圆度、球度、扁平度、表面特征);砾石表面特征(擦痕、擦口、压
痕、撞痕、砸痕);风化程度(全/半/未)。
b.砂和粘土的成因标志:成因分析(在一定程度上可以反映形成时的地
质营力特征);粒度分析(最常用的方法之一)(直方图的形态与粒级组距大小以
及粒级边界选取有很大的关系,粒级的中值必须与边界选择一致,否则无可比
性);沉积构造(主要形成于流动的地质营力环境)地质营力与层理类型的关系。
B、地貌标志:直接地貌标志(堆积地貌,地貌成因与沉积物成因相同。如
倒
石锥、坡积裙、洪积扇、阶地分别指示了它们的堆积物形成于重力、片流、
洪流、河流作用);间接地貌标志(成因复杂)。
C、环境标志:物理(指示沉积物形成时的气温、降水、外营力类型、
动力强度等物理标志)(如红色-气候炎热、黄色-较干冷的气候、风成沙-干旱环
境、砖红壤-炎热湿润、粗碎屑沉积物-较强的动力条件、细碎屑沉积-较弱动力等
等);化学(如CaC03的含量变化可以指示水体的咸淡、气候的干冷;夹杂石膏
层显示水体显著变化;Fe2O3含量高指示温暖湿润);生物(如海相沉积相化石
只能形成于海相环境、淡水无脊椎动物化石只能是陆相成绩环境、云杉和冷杉等
植物化石显示气候寒冷)
二、地貌学的基本问题(地貌形态、成因、年代确定、演化理论)
A、地貌形态:
1、地貌形态要素:地形面(构成地貌的表面)、地形线(两个地形面相交的
线)、地形点(两条或是两条以上的地形线相交的点)。
2、地貌形态分类:
(1)地貌组合关系分类:单个、组合;(2)地貌相对关系分类:正形
态、负形态;
(3)地貌规模的分类:星体、巨型、大型、中型、小型。
3、地貌形态测量:坡度(陡坡>50°,中等坡25°〜50°,缓坡<25°)、
高度(相对、海拔)、地面的切割程度(单位面积内水系长度或沟谷面积所占的
百分比,其切割程度是水土流失和土地利用评价的重要指标之一)。
B、地貌成因:
1、地貌形成的物质基础:(1)岩石:成分、结构构造、节理(2)地质构造:
地层产状、断裂、褶皱。
2、地貌形成的动力因素:(1)内动力:构造运动、火山作用(2)外动力:
地面流水、地下水、冰川、湖泊、海洋、风等。
3、地貌成因分类:内动力地貌、外动力地貌、人工地貌。
三、地貌年代的确定
1、地貌年代:地貌形成的时间,一个完整的地貌形成后距今的年代。
2、地貌年代的确定:
(1)年代相对顺序的确定:切割关系(被切割的年代早)、掩埋关系(被
覆盖的年代早)、过渡关系(同时)。
(2)地貌地质年代的确定:放射性同位素测年、物理学方法(古地磁、热
释光、
光释光、电子自旋共振等)、古生物学和考古学、年间法。
四、地貌演化理论
1、侵蚀旋回:戴维斯提出,地貌的发展具有阶段性和旋回性,从地貌的产
生到
发展再到消亡是一个逐渐发展的过程,但在不同的发展阶段,地貌的特征不
同,这就是地貌发展的阶段性。当地貌动力发生改变时,地貌的发展可以重复前
一个轮回,即地貌的旋回性。河流地貌的发展阶段可以分为三个阶段:幼年期-
壮年期-老年期……P38
2、斜坡发展:
(1)平行下降说
(2)平行后退说
3、地文期:指以侵蚀和堆积为主的相互交替阶段。
第三章风化壳、斜坡重力地貌及其堆积物
一、风化作用与风化壳
1、风化的概念:出露或接近地表的矿物和岩石,在大气、温度、水和生物
的作用下,发生崩解和破碎,变为松散的碎屑物,这种在原地发生的物理(破坏)
和化学变化(分解)称为风化作用(weathering)(.
2、风化作用的类型及残积物
物理风化指由气温、大气、水等因素引起的矿物、岩石在原地发生机械崩解
的过程,故又称机械风化。
在岩石裂隙和孔隙中的水冷却结冰时,体积增大9%,这时对围岩的压
力可达6000千克每平方厘米,如此冻融反复进行,对岩石产生巨大的破坏力,并
使其崩解、破碎,这种作用又称冻融风化作用。
物理风化显著地区:干旱气候区、寒冷气候区、气温剧烈变化区
物理风化方式:温差风化、冰劈作用、盐类结晶、潮解作用
化学风化指矿物、岩石表面在原地经过水、氧、二氧化碳、有机酸等作用下
产生溶解、结晶、水化、水解,碳酸化和氧化等一系列复杂的化学变化的过程。
生物风化指生物在其生长和分解过程中,使岩石矿物受到物理和化学作用。
生物的物理风化作用包括植物根系发育(树根发育可对围岩产生10-15
千克每平方厘米的作用力),动物如蚯蚓、田鼠和蚂蚁等挖掘洞穴,使岩石矿物
遭受机械破坏。
残积物:风化作用使地表或近地表岩石破碎并形成覆盖在基岩面上的一
层松散堆积物
矿物、岩石碎屑:由物理风化作用形成的残积物
粘土物质:由化学风化作用形成的残积物
土壤:生物风化作用形成的残积物,富含有机质
三种风化作用在自然界往往不是单独进行的,而是同时交替进行。至于一个
地区、一个时期以哪种作用为主,则取决于具体的气候条件,如高山高纬地区以
物理风化为主,湿热地区以化学风化为主,如果该地区植物繁密,则生物风化作
用亦占重要地位。
3、影响风化作用的因素
(1)气候因素
气候对风化的影响主要通过气温和降水量来实现。气温的高低对矿物
的溶解度、水溶液的浓度和化学反应速度等有很大影响。
降雨量的多寡除影响地面冲刷外,对化学风化和生物风化起重要作用,
因此不同气候带的风化作用有明显差异。
(2)地形因素
坡度、高度和切割程度的不同,使风化的深度、厚度和强度有所差别。缓坡
上的风化强度和深度比陡坡强。不同坡向和不同高度通过温度、水湿条件差异,
间接地影响风化。地形切割程度不同,不仅使地表和地下水的循环条件不一样,
而且造成小气候差异,对化学和物理风化的进行有显著的影响。
(3)地质因素
岩石的矿物成分、结构、构造都直接影响风化作用。岩石的抗风化能力取决
于组成岩石的旷物成分,而各种矿物对化学风化的抵抗能力,即它们的相对稳定
性差别很大。
岩石的矿物结构也影响风化作用:
由粗粒结构矿物组成的岩石比细粒的容易风化。
粒度差异大的比等粒矿物组成的岩石容易风化。
致密等粒矿物组成的岩石,如花岗岩和玄武岩具有三组相互直交的原生节
理,易形成球状风化及层层剥离现象。
风化壳
⑴风化带:地壳最上部发生风化作用的地带。风化带的深度由于风化
作用的因素、方式和强度的不同而不同,从地表向地下依次出现全风化带、强风
化带和弱风化带。
⑵残积物(e1uvium)
风化作用使地球表面和接近地表的岩石圈遭受物理破坏和化学分解,有
的仅在结构上发生变化,有的成分亦发生变化,并在原地生成松散的堆积物,称
残积物,其岩性与原来基岩相似,但又不完全相同
残积物的特征
①、岩石成分、矿物成分、化学成分和下伏基岩有密切的联系;
②、是基岩风化破碎后留在原地的风化物质,未经搬运磨圆,未经分选,不
具层理;
③、残积物经长期风化,所形成粘土矿物,常粘附在石英砂的表面;
④、残积物的结构等特征向下伏基岩逐渐过渡;
⑤、由上而下风化程度逐渐减弱,颗粒由细变粗。
(3)风化壳(weatheringcrust)
由残积物所组成的覆盖于地壳表面的整个复杂剖面的总体,称为风化壳
(weatheringcrust)□因此残积物是风化壳的一部分,而风化壳则是岩石圈的一
部分。
2、剖面结构
3、风化壳类型
按平面形态可分为面状、线状及囊状风化壳:
面状风化壳多发育在岩性单一的母岩上
线状风化壳沿断裂带发育
囊状风化壳多发育在灰岩地区
古风化壳
风化壳形成后,被后来的各种堆积物覆盖,而保留下来的风化壳称为古风化
壳(paleo-weatheredcrust),在一定的地形构造条件下,可形成多层古风化壳。
4、成土作用(soilformingprocess)
成土作用是指残积物的表层在一定条件下发育成土壤的过程。
①土壤与残积物的区别
土壤是残积物的表层,经成土作用发育而成,即经有机酸对残积物发生生物
化学作用,使土质富含腐殖质而具有肥力。
残积物与土壤最根本的区别是它不具有肥力。
土壤形成速度比风化壳和残积物的形成快得多。
在湿热气候条件下,形成一个完整的风化壳,需要几十万年到几百万年,
而在同样气候条件下,形成土壤剖面只需几十年或儿百年。
②现代土壤
现代土壤是指在现代成土条件下发育而成的土壤。
森林土壤是在湿润、半湿润区域森林植被下发育的土壤。
草原土壤草原土壤是在半干旱草原区形成的土壤。
荒漠土干旱地区发育的土壤。
③古土壤(paleosoil)
古土壤是指非现代成土条件下形成的土壤。
古土壤形成于第四纪及第三纪末,具有埋藏或非埋藏的表面。
二、斜坡重力地貌及其堆积物
(-)斜坡重力作用及其分类
1、斜坡的分类
斜坡是地表分布最广泛的地貌基本形态,包括山坡和岸坡。
可按不同特征进行分类,
物质成分:基岩斜坡、碎屑坡;
斜坡形态:凹形坡、凸形坡、直线坡、复合坡(凹-凸形坡)
岩石倾向与斜坡的关系:顺向坡、反向坡;
斜坡成因:侵蚀坡、剥蚀坡、堆积坡和人工截坡;凹-凸形
斜坡块体运动
定义:斜坡上的岩体或松散的土体(统称块体)在重力作
用下沿斜坡往下运动的过程称块体运动。
块体运动是引起斜坡不稳定的主要原因。
稳定性:
K=抗滑力/下滑力
K>1,块体稳定
K<1,块体不稳定
块体的稳定性取决于:坡度、土体内摩擦力、土体粘结力和坡高等因素。
休止角
湿土时,休止角降低,斜坡变得不稳定。
2、斜坡重力作用类型
按照斜坡上块体运动方式、运动速度和灾害性质可以分为三大类:滚落作用、
滑动作用、流动作用。
(-)斜坡重力作用及其地貌和堆积物
1、崩塌及崩塌堆积物
概念:陡坡上(大于50°)的岩体或土体在重力作用下,突然发生急剧向下
崩落、滚落和翻转运动的过程,称为崩塌。
发生在山地的大规模崩塌称为山崩,在岸坡称为塌岸,岩溶洞穴称为塌陷,
土石体称塌方,冰雪地区称为冰崩和雪崩。
特征:速度快(一般为5—200m/s);规模差异大(小于Im?一儿亿n?)。
崩塌堆积及其地形
崩塌作用:山坡上部由于风化、剥蚀、地震及裂隙等影响的岩石,在自重力
作用下,整块向下坠落,迅速地跨向坡脚的作用。
崩积物(xd):崩塌作用形成的堆积物。
崩积物常见于山坡陡峭045°),坚硬岩石组成的边坡,特别是地震区。大
规模的崩
积物,可堵塞山谷,构成一条天然堆石坝,在坝堤后形成堰塞湖。如1933
年四川叠溪地震引起山崩,崩积物使岷江堰塞成大、小海子。
崩积物特点:未分选,成分简单,由具棱角的大小不一的岩块和岩屑组成,
其中的巨型岩块有时可被误认为是基岩露头。其成分与山坡上部基岩成分一致。
剖面结构下粗上细,不具层理。
(1)崩塌堆积地貌
崩塌下落的大量石块、碎屑物或土体堆积在陡崖的坡脚或较开阔的山麓地
带,形成倒石堆,倒石堆的形态规模不等。
结构松散、杂乱、多孔隙、大小混杂无层理。
(2)崩塌剥蚀地貌
崩塌在陡坡上形成的围椅状的剥蚀地貌,称为崩塌陡坎。
(3)倒石堆发育的三个阶段
根据崩塌作用的强度以及后期的风化剥蚀,可以把倒石堆划分为三个发育
阶段:
①正在发展中的倒石堆:陡峻,新鲜断裂面,坡度陡
②趋于稳定的倒石堆:较和缓的轮廓,岩块风化,呈上陡下缓的凹形坡,表
面碎屑有一定固结
③稳定的倒石堆:坡面和缓,呈上凹形,结构紧密,部分胶结,生长植被
(4)形成条件
地貌条件:高陡的悬崖
岩性条件:坚硬的岩石
构造条件:地质构造及其组合方式
气候条件:强烈的物理风化、差异风化
反坡上的悬崖易发生崩塌
触发因素:暴雨、强烈的冰雪融化、爆破、地震、人工开挖坡脚
崩塌的治理:裂缝、清除部分、清除后的阶状坡形、砂岩、泥页岩、支撑墩、
支撑垛
崩塌防治一棚洞、明洞
2、错落
错落:岩体沿陡坡、陡崖上平行发育的一些近于垂直的破裂面发生整体下
坐位移,其垂直位移大于水平位移。移动岩体基本上保持原岩结构和产状。
特点:整体下坐位移,垂直位移大于水平位移,无破碎和翻滚
3、撒落和倒石锥堆积物
撒落:斜坡(30-50度)上的风化碎石在重力作用下,长期不断往坡下坠
落的现象。对斜坡改造起重要作用,但不造成重大灾害。
撒落堆积物(xd)及倒石锥
撒落作用:山坡上部基岩,由于物理风化崩解成岩屑,在重力作用下沿山坡
向下滚动的作用。由撒落作用形成的堆积物为撒落堆积物。
撒落与崩塌作用区别:
(1)撒落堆积物为细小的碎石或岩屑,不是规模巨大的岩块。
(2)持续时间长,崩塌作用时间则极为短暂。
(3)涉及范围广,崩塌作用仅限于山坡某一狭窄部位
倒石锥:撒落堆积物展布于坡脚,形成上尖下圆的锥形体。
剥蚀地貌:剥蚀坡
堆积地貌:倒石锥
倒石锥的特点:上部粒度细、下部粒度粗,细土充填裂隙;显示粗略的分
选。最厚处在斜坡由陡变缓处。
4、滑坡及滑坡堆积物
斜坡上的大量土体、岩体或其他碎屑堆积物,主要在重力和水的作用下,
沿一定的滑动面或滑动带做整体下滑的现象,称为滑坡。又称为地滑,是一种重
要的工程灾害。
滑坡要素:滑坡体、滑动面与滑动带、滑坡床
滑坡堆积物(del)及其地形
滑坡(landslide)当山坡某部分块体重力、内聚力及阻力间的平衡遭到破坏
时,块体沿一定的破裂面整体发生滑动的作用。
图4-10滑坡形态示意图
1-滑坡体;2-滑坡面;3-滑坡基座(滑坡床);4-滑坡壁;5-滑坡平台;6-滑
坡台坎;7-滑坡舌;8-滑坡堤;9-滑坡凹地内的湖泊;10-后缘引张裂隙;11-扇形
引张裂隙;12-鼓张裂隙;13-扭裂隙
影响滑坡发生的主要因素:
岩性滑坡是由重力引起的一种扭性破裂变形,其发生和山坡的物质组成有
关。
地形-一般松散堆积层的滑动坡度在20。以上,基岩滑动坡度30。-40。易形
成滑坡。
地质构造
水的作用滑坡的发生,水的作用是十分显著的。其表现为:(1)水渗入岩
体或土体中的孔隙,减少土粒间的吸附力,加强土体的重量,加大其剪应力,使
之下滑;(2)地下水的浸润、潜蚀和溶滤,使颗粒间的粘结力大大地降低;(3)
水大量渗入斜坡,使潜水面升高,相应地增加了静水压力和动水压力,对滑体起
着浮托作用,降低了抗滑力;(4)不透水的软弱地层受地下水作用发生软化成为
滑动层,促使上覆地层下滑。
水的作用可通过静水压力、动水压力,冲刷作用和软化作用等方面的影响来
表现。
除上述四种最普遍因素外,地震、爆破或在山坡下部挖掘土方,建筑物的附
加荷载等,都可导致滑坡的发生。
滑坡发生的三个阶段:
蠕动变形阶段、滑动阶段、渐趋稳定阶段
滑坡类型:
崩塌性滑坡、牵引式滑坡(现称后退式滑坡*)、后退式滑坡、推移式滑坡
*岩石抗拉强度/抗压强度=1/10;土几乎无抗拉强度;钢筋抗拉强度/抗压强
度=1,故钢筋有很强的抗拉强度。
滑坡作用形成的堆积物称滑坡堆积物。
(1)滑坡体:斜坡上向下滑动的那部分土体或岩体。
(2)滑动面和滑动带:滑坡体沿斜坡主体滑动的面。
(3)滑坡床(滑床)指滑动面以下的稳定岩土体。滑坡床与地面的交界线称
为滑坡周界,它圈定了滑坡作用的范围。
滑坡地貌
滑坡壁
滑坡体与坡上方未动土石体之间,由一半圆形的围椅状陡崖分开,这个陡
崖称为滑坡壁。滑坡壁是滑动面露出的部分,它的高度代表下滑的距离。
滑坡台阶
滑坡体下滑时,由于滑坡体各个部分移动的速度差异,产生分支滑动面,
使滑坡体分裂成为几个滑坡台阶。由于滑坡体沿弧形滑动面滑动,因此滑坡台阶
原有地面都向内倾斜呈反坡地形。
滑坡地貌:滑坡壁、滑坡台阶
滑坡舌与滑坡鼓丘:
滑坡体前缘常呈舌状突出,称为滑坡舌。在滑坡体移动过程中,滑坡舌前
面由于受到阻力挤压而鼓起,称为滑坡鼓丘
滑坡湖与滑坡洼地
滑坡滑动后,在滑坡壁下部和滑坡台阶的后缘,即滑坡台阶的反坡处,常
常形成滑坡洼地。有时因地表水或地下水出露而形成滑坡湖。
滑坡裂隙
滑坡刚滑动时,地面出现的纵横交错的裂隙。
滑坡在滑动过程中,滑体上的树木向滑动方向倾斜,叫做醉汉林。
滑坡形成条件:
岩性条件、地质构造条件、地貌条件、气候和水分条件、地震、人工活
动滑坡发生的过程
滑坡分类(按运动形式)
牵引式滑坡、推动式滑坡
古滑坡的识别
滑坡壁、遗迹、反坡台阶、坡脚出现渗泉、孤石或弧形突出的堆积体、
岩层倾向异常及埋藏高度的变化、滑坡泥、擦痕、滑动面和被填塞的裂缝
5.泥流
泥流是斜坡上的厚层风化土石(或黄土、红土)被水浸润饱和后,在重力
作用下往斜坡下缓慢(有时迅速)流动的现象。
发生区域:热带、温带发生于暴雨集中区,坡度20-40之间。寒冷气候区:
形成冻融泥流。
地貌:泥流阶地、泥流阶地群(融冻泥流)
堆积物:泥土与碎石混杂,无分选和层理。稀性泥石流的主要物源。
泥流堆积⑸及其地形
泥流作用一分布在山坡的松散堆积物,被水浸湿后,在本身的重力作用下,
便会缓慢地顺坡往下移动,这种作用叫做泥流作用。
泥流堆积物泥流作用形成的堆积物。具有分选性差,磨圆度低,无层理构
造等特点,与冰碳物有相似之处,但泥流堆积物的砾石成分不如冰磺复杂,与坡
上基岩完全一致,碎屑棱角尖锐,剖面内无任何流水冲刷的痕迹,这些特点是它
与冰磺物的主要区别。
泥流阶地一泥流作用形成的台阶状地形。它是由若干个高度很低的台阶组
成,每个台阶呈舌状,舌尖朝坡外。
6.土层蠕动
斜坡上的表层岩屑,受温差或冻胀影响,在重力作用下发生顺坡缓慢移动
的现象
原因:重力作用,斜坡上碎石片热胀冷缩,使土层缓慢移动。
7.片流作用
降雨或冰雪融化后在斜坡表面上形成的面状水流(片流)。
剥蚀地貌:斜坡洗刷带,可以分为三个亚带。微洗刷亚带、弱洗刷亚带、
强洗刷亚带。
堆积地貌
坡积裙:是坡积物围绕山坡下部形成的裙边状堆积地形;其宽度在山坡较陡
处窄,缓坡地带则较宽。
坡积物:是片流和重力共同作用下,在斜坡地带堆积的沉积物,其中有时夹
有冲沟和重力的粗粒堆积物。
坡积物岩性以片流搬运的砂、粉砂和亚粘土为主,其正态概率为细一段式。
角砾以棱角-次棱角状为主,短距离搬运,岩性与斜坡上基岩一致。
坡积物厚度与斜坡形态和坡面流速有关。
三、斜坡地貌的发展
发展是指斜坡的高度、坡度、稳定性三个方面的变化。
总趋势:高-低;陡-缓;不稳定-稳定。
不同坡度,重力作用的方式不同。
不同坡度的重力作用类型:崩塌、错落、撒落、滑动、土层蠕动
滑坡的防治
“防”的两种含义
“治”就是阻止滑坡的发生
主要有三个途径:减轻各种因素的作用、改变边坡内部力学性质、直接
阻止滑坡启动发生。
滑坡发生的前兆
1、滑坡前缘出现放射状裂缝、土体隆起现象;
2、滑坡后缘裂缝急剧扩大,并不断出现新裂缝,后部快
速下座,四周岩土体松弛;
3、滑动带岩土体因摩擦错动发出声响,裂缝中冒出热气
或冷气;
4、泉水、民井出现异常现象;
5、动植物出现惊恐异常现象;
6、树林出现歪斜现象。
滑坡监测
专业监测:各类仪器设备
群策群防
滑坡治理措施:夯填、排水、护坡、减重、支挡
原则:
一是消除或减轻水对滑坡的作用,即排除滑坡地表水、地下水和防止水对
坡脚掏蚀;二是增加滑坡的重力平衡条件,即改变滑坡外形,降低滑坡重心和修
建支挡建筑物而增加滑坡抗滑力。
减重反压
牵引式滑坡和推动式滑坡的力学机制和运动形式不同,对它们的整治措施也
不一样
。若是牵引式滑坡,只需针对前部第一块坡体设置抗滑工程就能防治以后的
几块滑动;若是推动式滑坡,就需对整个滑体作防治工程。
抗滑桩与挡墙
防表层滑坡工程
拱形骨架护坡植草
一、片流地貌及沉积物
1.片流的地质作用
片流的地质作用主要表现为对山坡上的松散物质及风化壳表层的面状机械
侵蚀作用,称为洗刷作用。片流也可冲蚀坡面;形成线状沟槽。片流可将冲刷、
冲蚀产物搬运到坡角沉积形成无分选和层理的沉积物,称坡积物。
2.片流堆积地貌及堆积物
坡积裙(破积裾):坡积物围绕坡麓披盖,形成似裙裾形态的堆积地貌。
坡积物成分简单,一般为细砂、粉砂和亚粘土,含短距离搬运的棱角状
细角砾。
二.洪流地貌及沉积物
1.洪流及其分类
洪流:冲沟流动的水位暴涨暴落的暂时性沟谷水流统称。
暂时性洪流
泥石流(粘性泥石流、稀性泥石流)
洪流:多股片流汇聚成洪流。洪流多发育在山区,坡度大、下蚀能力强,故
冲沟多为“V”字型。
洪流的侵蚀作用:洪流以自身的动力及携带的泥沙、石块对沟谷的冲蚀和磨
蚀作用。
洪流的搬运作用:洪流以自身的动力将堆积物及侵蚀产物搬离原地的作用。
其特点为:以机械搬运作用为主、大小混杂,但略具层理。
2.洪流剥蚀地貌
洪流侵蚀作用形成的地貌是在片流剥蚀地貌的的基础上发展的结果。
洪流剥蚀地貌为侵蚀沟,侵蚀沟的发展可以分成:细沟阶段、切沟阶段、冲
沟阶段、坳沟阶段
3.洪流堆积地貌
冲出锥
洪积扇
洪积平原
洪积物剖面结构
泥石流型洪积物:
大小混杂堆积
砾石呈分散堆积状
砾石间为泥砂充填
没有槽洪相和漫洪相沉积物的差别
暂时性洪流型洪积物结构
具“多元结构”:槽洪相砾石层和漫洪相砂质粘土沉积。槽洪相砾石层在剖
面上一般呈透镜状产出,发育斜层理。
砾石ab面呈叠瓦状排列。
洪积物的总体特征
①洪积物具有明显的分带现象,在洪积扇顶部,堆积有粗大的砾石;在洪积
扇边缘,沉积物主要为砂、粘土,并具有层理。在扇顶与扇缘之间,沉积物既有
砾石,又有砂及粘土。洪积物这种分带现象是粗略的,各带之间没有截然的界线。
②洪积物分布有明显的地域性,其物质成分较单一,不同冲沟中的洪积物岩性
差别较大;
③洪积物分选性差,往往砾石、砂、粘土混积在一-起;
④洪积物的磨圆度较低,一般介于次圆状和次棱角状之间;积物的层理不发
育;洪积物在剖面上砾石、砂、粘土的透镜体相互交叠,呈现出多元结构。
洪流地貌及洪积物
1)洪流
洪流暂时性急流。仅在暴雨或大量积雪迅速融化后形成。发生在较陡的
斜坡上,水势猛,流态极不稳定,是一种爆发性线流或网状流。
洪积物(pl):暴雨或冰雪消融,含大量沙石高速运动的浊水流,流出山口或
流入主流谷地,由于河床纵剖面坡度骤降,流速锐减,又无河道约束,便分散成
多段槽流,通过泛滥,槽流连接成面状洪流,在山口或山间河谷的支沟沟口堆积
的扇形堆积物。
2)洪流发生条件
暴雨,大量冰雪融化,陡峭的斜坡地形
3)洪流侵蚀地貌
冲沟是一种基本的洪流地形。根据其发展过程分细沟、冲沟和坳沟。
细沟雨后生成于斜坡上、形态不稳定的小冲沟。
冲沟由细沟发展而成。
坳沟是冲沟的衰老阶段,沟谷宽缓。
劣地暴雨不断冲刷,斜坡上的细沟和冲沟过于密集分布,沟间地所形成的
狭窄的刃状形态。主要分布在干旱和半干旱区,是经受了强烈冲刷的标志。
4)洪积物和洪积(洪流堆积)地貌
洪积物一洪积扇
洪积地貌-洪积扇
洪积扇-指暂时性或季节性洪流在山谷出口处,由于比降减小,水流分散、
下渗和蒸发,流量大减,携带物质大量堆积下来,形成的扇形堆积地貌。
三、河流地貌及沉积物
河流的水流在流动过程中,侵蚀地表,形成各种侵蚀地貌,被侵蚀的物质沿
沟谷向下游搬运并堆积,形成各种堆积地貌。凡由河流作用形成的地貌,称河流
地貌。
河流是一种有固定沟槽的常年地表流水。
1.河流的侵蚀作用
河水有破坏地表并掀起地表物质的作用。水流破坏地表有三种方式,即侵蚀
作用(erosion)>磨蚀作用(abration)和溶蚀作用(solusion)。
2.河流的搬运作用
河流水流在流动过程中携带大量泥沙和推动河底砾石移动的作用,叫做河流
的搬运作用。河流搬运作用的方式有三种:
(1)推移推移(traction)是水流使泥沙或砾石沿底面滚动或滑动,主要是泥
沙或砾石受水流的迎面压力作用所致。(2)跃移跃移(saltation)是床底泥沙
呈跳跃式向前运动。(3)悬移悬移(suspens沁ntransportion)是较细小物质在流
水中呈悬浮状态搬运。悬浮的泥沙受三种力的作用,一是纵向水流的作用使泥沙
前进;二是向上水流作用使泥沙上升;三是泥沙受本身自重力影响而下沉。
3.河流的堆积作用
流水挟带的泥沙,由于条件改变(坡度减小,流速变慢,水量减少和泥沙增
多等)可引起搬运能力减弱而发生堆积。由流水堆积作用在沟谷中留下的沉积物
称为冲积物(alluvium)□
4.河流地貌
4.1河谷的组成
河流所经过的线状凹地称为河谷(rivervalley),河谷通常可以划分成以下儿
个部分(图5-1,5-2):
图5-1河谷横剖面形态
1.河床;2.河漫滩;3.谷坡;4.阶地;5.坡缘
图5-2河谷形态特征
A.上游段;B.中游段;C.下游段
1.河床;2.河漫滩;3.阶地;4.牛朝湖;5.三角洲
4.2山地河流的河谷
宽谷和峡谷在岩性比较坚硬如花岗岩或河流流向与地层走向近于垂直如峨
眉一线天或新构造运动上升强烈的地段如虎跳峡,往往形成峡谷。峡谷段河谷紧
束,边坡陡峭,谷内的河漫滩和阶地堆积不发育。岩性比较松软的河段往往发育
较宽阔的宽谷,有河漫滩和阶地分布如峨眉的黄湾段。
4.3河床平面形态
河床的平面形态有平直的、弯曲的和分汉的。弯曲的河流称为曲流(meander)。
分汉的河床叫汉河。
4.3.1曲流
曲流一般是在河流所在河段断块相对稳定时期侧蚀为主形成的,其它因素的
作用也可形成环流。曲流形成后,不断侧蚀,同时还不断向下游迁移,在其迂回
范围内,形成曲流带。河流弯曲越来越大时,形成狭窄的曲流颈。洪水期时,曲
流颈可能被冲开,河道裁弯取直。裁弯取直后被废弃的弯曲河道形成牛辗湖
(ox-bowlake)o被废弃的弯曲河道所环绕的孤立小山,称为离堆山(cut-offspur)。
著名的拉萨布达拉宫就是建在拉萨河形成的离堆山上。
4.3.2辫流
在河口三角洲地区或冲积平原地区河流的河床常分成许多汉流,这些汉流宽
窄大致相对,形似发辫,称为辫流(braideddrainage)0根据成因,可以区分成
多种类型。
5.山区河流地貌及冲积物
5.1河谷的形态特征
(1)河床地貌
①岩坎②石滩③深槽④壶穴⑤沱
5.2山间河流的冲积物
山间一些水流较缓的宽谷段,水内循环得以正常发展,冲积物也具有二元结
构,上部河漫滩覆盖层为砂土,具水平和斜层理,下部河床相为砾石层,砾石的
迭瓦状水平排列都很明显。在流速变化很大河床地形复杂河段,涡流和紊流作用
加强,正常的水内循环被干扰,沉积物的分选差,层理不稳定,常含有不规则的
透镜体或囊状构造,无规则相变。
山地河流冲积物的厚度一般较平原河流小,但一些相对沉降或其它有利于大
量沉积的地段,也能形成较大厚度。如灌县鱼咀以上的岷江,沉积物通常厚几十
米,其中一些疏松的砾石层,砾石间空洞大者直径可达儿十厘米,成为严重的渗
漏通道,又常有很细的粉细砂层,摩擦系数很低,容易产生流沙和砂土液化现象,
对水利工程造成不良影响。
6.河流阶地
6.1河流阶地的组成
阶地原先河谷的谷底,由于河流下切侵蚀而相对抬升到洪水位以上,呈阶
梯状顺河谷分布于河谷两侧的平台。一般多保存在河流的凸岸。
阶地和水平岩层所形成的构造平台、滑坡体、倒石锥等边坡堆积地貌的区别:
构造平台表面无阶地堆积物,边坡堆积地貌分布在个别地段,其特殊的形态和堆
积物结构与阶地不同。
阶地组成:阶面、阶坡、阶地后缘、阶地坡脚,有时还有基座(坚硬的基岩
或较老的松散沉积层)(图5-7)。
图5-7阶地的形成
1.阶面;2.阶坡;3.阶地前缘;4.阶地后缘;5.阶地坡脚;6.基座;7.河漫
滩相;8.河床相
6.2阶地的成因类型分类
(1)阶地的成因
新构造运动影响、气候变化影响
(2)阶地分类
①侵蚀阶地:阶地的阶面和阶坡由基岩构成,阶面保存有不厚的冲积层或残
余冲积砾石。
②基座阶地:阶面和阶坡上部为冲积物,阶坡下半部露出基座。基座可以是
基岩也可以是比冲积层老的松散堆积物。
③堆积阶地:如果河流下切尚未切穿原来的基岩谷底,此时形成的阶地往往
全部由松散冲积层构成,称为堆积阶地。
④埋藏阶地:堆积阶地的一种特殊类型。前期河流阶地被各种新的沉积物所
掩埋,在地形上不再有阶梯状的形态。
6.3阶地在新构造运动中的研究意义
阶地成因和新构造运动有关,由于新构造运动性质不同,阶地的形态表现也
有差异:
(1)大面积上升的地区,河流普遍下切,沿河都可形成阶地。
(2)不同地段上升幅度不等,同时形成的阶地将有不同高度,上升幅度较大
地区,阶地高度也较大。
(3)同•・时期内,不同地段新构造运动方式不同,上升地区形成正常级序的
阶地,下降地区形成埋藏阶地。
(4)同时期不同地质构造单元上,新构造运动振荡上升次数不同,所形成的
阶地级数也不相同,不能简单地使用阶地的级序作远距离对比。
(5)山口和山前地带是两个地质构造单元交接带,新构造运动最敏锐,在这
里分布的阶地最齐全,有时山口地区可以记录出在别的河段都不能清楚反映的极
微弱的、极短暂的上升,所以阶地的级数可以较上、下游多,在对比阶地时应给
予重视。
(6)地文期法:根据河流阶地,将河流地貌发育分为若干阶段,对地貌演化历
史进行分期的方法。如川中地区,就可以使用阶地对比,划分为雅安期、广汉期
和资阳期等几个地文期。在缺乏同位素年龄和生物资料的情况下,地文期法是划
分地层的相对先后关系和研究新构造运动行之有效的方法。
(7)根据阶地类别可了解新构造运动升降性质;根据阶地级数,可了解新
构造运动间歇上升次数;根据各级阶地间高差,可以粗略测出不同时期的新构造
运动上升幅度;根据各级阶地间高差的沿河变化,可以了解不同时期的新构造运
动的性质、强度在不同河段的演变。
7.水系与河流的类型
7.1水系的型式
主要水系型式:
(1)树枝状水系
(2)格状水系
(3)平行状水系
(4)放射状水系
(5)扇状水系
(6)不对称水系
(7)弧状水系
7.2河流的地质构造分类
(1)顺向河沿原始地面或构造面发育的河流。
(2)走向河沿岩层走向发育的河流,包括向斜河和背斜河等。
(3)逆向河流向与岩层倾向相反的河流。
(4)先成河河流形成后,在其流域范围内地壳局部上升,河流仍能保持
原有流路,切穿上升部分新成的地质构造之中,称为先成河。
(5)迭置河河流发育在古老地质构造的松散盖层上,流向不受下伏构造
影响。以后地壳上升,河流沿原有流路切穿上覆地层,再切入下伏的老地质构造
中。
第五章岩溶地貌及岩溶堆积物
一、概论
喀斯特(Karst)国内又称岩溶,是流水对可溶性岩石所进行的一种以化学
溶蚀为主,机械剥蚀为辅的特殊地质作用,及其所产生的各种地质现象的总称。
Karst一名来源于南斯拉夫的一地名。
喀斯特作用(karstprocess)—是水对可溶性岩石(碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤
素岩等)以化学溶蚀为主,以流水冲蚀、潜蚀和机械崩塌作用为辅的地质作用。
喀斯特地貌(Karstlandform)—指可溶岩(主要是分布最广的碳酸盐岩)经以
溶蚀为先导的喀斯特作用,形成地面坎坷嶙峋,地下洞穴发育的特殊地貌。
二、岩溶发育的基本条件
发育基本条件:水与岩石
决定岩溶作用的特征:岩石性质与水的溶蚀能力
决定岩溶作用强度:岩石厚度、构造与水的流动性、气候、地貌和河网布局
(1)岩石的可溶性
岩石的成分可溶性岩石有三类:①碳酸盐类岩石如石灰岩、白云岩和泥
灰岩等;②硫酸盐类岩石如石膏、硬石膏和芒硝等;③卤素岩类岩石如岩盐和钾
盐等。
H2CO3+CaCO3=Ca(HCO3)2
分布最广的石灰岩在含有C02的水溶液中,将发生以下的溶蚀作用:CO2+H2
0-H2c。3水和C02作用生成碳酸,碳酸与石灰岩发生反应生成重碳酸钙,重碳
酸钙常呈Ca2+和HC03一离子形式溶解于水中而随水流失,其中也有一部分可以
产生逆反应,重新沉淀形成碳酸钙。
(2)岩石的透水性
岩石的透水性使水与可溶性岩石间有广泛接触的可能性,使岩溶不限于岩石
表面,还能向深部发展。
岩石的透水性取决于岩石的裂隙发育和空隙度的高低,而且裂隙比空隙更为
重要。因此,在裂隙密集带上(通常是断层带)岩溶异常发育。可溶性岩石的空
隙度一般很小,但是在介壳灰岩、礁灰岩等岩石中空隙度高,此外在灰质白云岩
和白云质灰岩中,往往有许多小孔洞,其空隙度也要高一些。
(3)水的溶蚀能力
水流中的游离性C02,一部分组成碳酸,在与CaC03相互作用形成
Ca(HCO3)2的过程中,又重新分解为C02,实际上仅起到平衡作用;另一部分则
可以溶蚀CaCO3,在碳酸盐岩中形成空洞的称为侵蚀性CO2o
(4)水的流动性
地下水的流动性取决于降水量、水位差和透水条件。降水量和地下暗河上下
游的水位差越大水流动就越快。地下水的流动形式有隙流、管流、脉流和网流。
三、岩溶地貌
1.地表岩溶地貌
根据形态,地表岩溶地貌可以分为①溶沟(karren)和石芽(stonysprout)、
②溶蚀漏斗(doline)和塌陷漏斗(collapseddoline)、③落水洞(sinkhole)和竖
井(ponor)、④溶蚀洼地(uvala)、⑤坡立谷(polye)>⑥干谷(dryvalley)和
盲谷(blindvalley)、⑦峰丛(seriesofpeaks)>峰林(hoodoo)和孤峰(isolated
peak)o
溶沟和石芽
溶沟和石芽是地表岩溶的最初形态。
溶蚀漏斗和塌陷漏斗
溶蚀漏斗是碟型或圆锥型的洼地,平面轮廓呈圆或椭圆形,其宽度较深度大,
一般宽约数米至数十米,深约数至十余米。
落水洞和竖井
落水洞是联接地表水流和地下暗河的垂直管道。竖井是暗河顶部崩蹋而形成
的。
溶蚀洼地
溶蚀洼地指溶蚀作用所形成的小型封闭洼地,面积一般数至数十平方千米,
平面形态多呈圆或椭圆形,后者长轴多沿构造线而发育。
坡立谷
坡立谷又称岩溶盆地和岩溶平原,是大型的有地表河流穿过的岩溶洼地。其
面积较大,可达十余至上百平方千米。坡立谷常生成于地壳长期稳定的地区。
干谷和盲谷
干谷是岩溶地区的古河谷,由于后期地壳上升,水平循环带下降,水流沿落
水洞或溶蚀漏斗转入地下而遗留在地表的干枯河谷。
盲谷是死胡同式的干枯河谷,其末端为石灰岩陡壁所限,地表水流经落水洞
转入地下。
峰丛,峰林和孤峰
峰丛指成簇突起的石灰岩山地或高原面上的溶蚀残丘(中下部相连),
其顶部多呈尖锐或圆锥形,与溶蚀洼地、溶蚀漏斗、溶蚀槽谷或干谷互相套生在
一起,常分布在石灰岩山区的中心部位,形成大面积的峰丛山地。
峰林是基部微微相连的成群簇生的石灰岩山峰,是峰丛进一•步溶蚀发展
的结果。
孤峰是孤立的石灰岩山峰,峰林进一步发展的结果,常分布在坡立谷的
底部和其它溶蚀平原上。
2.地下岩溶地貌
(1)溶洞大型地下管道,多沿层面裂隙、断层或其他构造裂隙发育,水
平循环带产物,地下暗河的水平通道。
溶洞特点:
①平面和剖面形态曲折,在裂隙交汇处形成巨大“大厅”,在沿单一裂隙地段
较顺直狭窄。
②水平溶洞与上下穿插的各种管道及伸展的大小支洞相通,组成复杂的地下
洞穴体系。广西和贵州省相当普遍。
③地下水属管道水流,水流较大而集中,流通环境迅速,常有较多的侵蚀性
C02不断补充,其溶蚀和冲刷作用都较显著,易发生机械崩解,使整个溶洞迅
速地发展。
④是-一种重要的旅游资源。天然的洞穴有千姿百态的钟乳石、地下泉眼、河
流、瀑布以及特异生态气候吸引着游人。
⑤具医疗保健作用。因为洞穴内恒湿、恒温、低噪声、空气清新、含有较多
的负离子,有害微生物与放射性元素含量远低于地面的大气环境,给一些疾病患
者提供了改善生理、心理状况和治病的优良环境。
溶洞根据成因可划分为三种类型:
①阶地型溶洞②层面型溶洞③裂隙型溶洞
(2)岩溶堆积物
①化学沉积物②暗河及地下湖沉积物③生物和文化堆积物
四、岩溶的地质构造类型
1.水平与缓倾构造型
水平构造区,同一可溶性岩层在地表大面积分布,促成岩溶普遍而均匀发育,
形成单一的地貌景观,常见的地貌有溶蚀洼地、残丘、溶蚀漏斗、落水洞、竖井
等。各种地貌出现在不同的地貌发育阶段。如果可溶性岩层具有相当的厚度如扬
子区的震旦系、二叠系和三叠系等,在新构造间歇性上升的条件下,水平或缓倾
斜构造区的岩溶发育大致有以下几个阶段:
石芽原野阶段:溶沟、石芽、石林等形态成片分布;
溶丘洼地阶段:溶蚀丘陵、溶蚀漏斗和溶蚀洼地和暗河发育;
峰丛洼地阶段:峰丛、溶蚀洼地和溶蚀漏斗并存;
峰林洼地阶段:峰林和坡立谷发育;
溶蚀平原阶段:新构造趋于稳定,峰林逐渐消失,形成广袤的溶蚀平原。
2.单斜构造型
当岩层走向与河流方向平行时,且有非溶性夹层时,岩溶主要局限在河流两
侧狭长地带内;当岩层走向与河流流向垂直或斜交时岩溶化强烈,范围广。
3.褶皱构造型
褶皱构造区的岩溶地貌多沿背斜和向斜轴部发育。褶皱构造在转折端生成的
张裂隙,有利于地下水向下渗透,岩溶发育程度较其它部位高。常沿轴部形成带
状岩溶发育带。因此,地貌具有条带状分布特点,且具有不同的发育阶段。
4.断层构造型
一般来说,区域性大断裂,宽度和深度都大,延伸很远,特别有利于岩溶的
发育。在中小型断层中,张性断层有利于岩溶发育。时代较新的断层,破碎带内
没有或很少有胶结,有利于岩溶发育。
第六章冰川和冻土地貌及堆积物
一、概述
雪线:又称均衡红线,是年降雪量等于年消融量的分界线。
雪线以上,年降雪量大于年消融量,常年积雪,为冰雪积累区。
雪线以下,年降雪量小于年消融量,为冰雪消融区。
雪线影响因素:气候、地形、坡向等
成冰作用:在雪线以上的积雪,经一系列变化阶段而形成冰川的过程。
暖型成冰作用:以降雪-融化-再冻结过程占优势,有融水参加,成冰速
度快。如接近海洋的大陆冰川。
冷型成冰作用:以降雪的压实作用为主,成冰速度慢。如干旱低温大陆
性气候区。
冰川的运动
(1)基底滑动
冰川借助冰与床底岩石界面上融水的润滑和浮托作用,沿冰床向前滑动。
原因:冰自身强大的压力,降低冰的熔点。
冰川中含有砾石,对基岩产生破坏作用。
(2)塑性流动
由于冰川自身的压力(厚度>30m)而导致的冰晶向前位错,产生冰川的定
向蠕动。
冰川的类型
(1)山岳冰川:分布于中、低纬度高山地区的冰川。
A、冰斗冰川及悬冰川
B、山谷冰川
C、山麓冰川
(2)大陆冰川:发育在高纬度地区、规模较大的冰川。
A、冰原
B、冰帽
C、冰盖
二、山岳冰川及其堆积物
1.山岳冰川基本特征
山岳冰川发育于高山上的冰川。主要分布在中、低纬度高山区。
特征:雪线高,规模相对较小。如滇西北玉龙雪山的现代冰川。
‘冰斗冰川
山岳冰川,悬谷冰川
(据形态和发生部位)〔山谷冰川
冰斗冰川位于雪线附近或雪线以上规模较小的冰川,有一个短小的冰舌从
三面为陡壁、形似围椅的冰斗中流出,无明显的积累区和消融区。
悬谷冰川发育在陡坡上的一种短小冰川或当冰斗冰川的补给量增大,冰雪
开始向冰斗以外的山坡溢出,形成短小的冰舌悬挂在山坡上,称悬谷冰川。
山谷冰川当有大量冰雪补给时,冰斗冰川迅速扩大,大量冰体从冰斗溢出,
进入山谷形成缓慢流动的冰河。
2.山岳冰川地貌
2.1冰蚀地貌
L冰斗、刃脊和角峰
冰蚀地貌j(雪线以上及附近)
_冰川谷、羊背石(冰川谷内)
(雪线以下)
①冰斗:冰川源头围椅状的洼地。
②刃脊及角峰:两条山谷冰川间或两冰斗间的鱼鳍状山脊一刃脊(arete),
三个以上冰斗所交汇的山峰,形成尖棱山尖一角峰(horn)o
③冰川谷(U型谷):在山区,当冰川占据以前河谷或山谷后,冰川截切山
咀、磨蚀谷壁和刨蚀谷底,同时两岸山坡岩石经寒冻风化作用不断破碎,并崩落
后退,使原来的谷地被改造成横剖面呈抛物线形状,这样更有效地排泄冰体。如
四川海螺沟冰川U型谷。
④羊背石:是冰床(如冰川谷底)上冰蚀残余的椭圆形岩突,常成群分布。
⑤冰擦面:冰蚀磨光面。
2.2山岳冰川冰硬地貌
①冰磺丘陵:冰川消融后,原来的表磺、内磺和中硬都沉落到冰川底部和底
磺一起合成基磺。基磺受冰川谷底地形起伏或冰磺物分布影响,形成波状起伏的
丘陵,称冰磺丘陵或基磺丘陵。
②侧磺堤:分布在冰舌两侧,呈堤状延伸的冰碱岗地。是侧磺和表碱在冰川
退缩后共同堆积而成。
③终磺堤(尾债堤):位于冰川舌前缘的弧形堤状冰磺体。
2.3冰水堆积地貌
冰水堆积地貌冰川融水搬运的物质在冰川外围停积,形成冰水堆积所
组成的地貌。
①冰水扇和冲(沉)积平原:冰融水从冰川两侧和底部流向冰川前端,汇成
冰前河流。由于坡度变缓,河道分叉成辫状水流,所携带的砂砾不能被搬运而停
积下来,在终磺堤外围形成扇状堆积,叫冰水扇。相邻冰水扇扩展相连形成冰水
冲积平原。
②冰水湖:冰盖冰流刻蚀洼地,冰融后由冰融水积水成湖,有明显的季节变
化。夏季沉积速度快,颗粒粗,颜色浅;冬季沉积速度慢,颗粒细,颜色深。这
种季节变化构成的韵律,称纹泥。剖面上据韵律多少可推断冰湖沉积年龄。
③冰砾阜阶地:在冰湖两侧冰川融化快,形成冰侧河流,并带来大量冰水物
质堆积在冰川谷的两侧,形成冰砾阜阶地。
④冰砾阜:地貌上呈圆形或不规则小丘,由具层理、分选的细粉砂组成。是
冰面上小湖或小河的沉积物在冰川消融后沉落在底床堆积而成。
⑤锅穴:冰水平原上的圆形洼地,是埋在砂砾中的死冰块融化引起的塌陷
7-5锅穴的形成
A.砂砾中的死冰块.B.死冰块融化后形成的锅穴
表8-2沙
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