河流的地質(zhì)作用

1、第十一章河流的地質(zhì)作用 1 1.概述河流是陸地上永久性有固定水流，它與人類的生活生產(chǎn)有著極其密切的關(guān)系。人類文明的發(fā)展與河流分不開的“母親河”同時從自然界的角度，河流是陸地上最活躍的地質(zhì)動力。河流的地質(zhì)作用是陸地上最強烈的外動力地質(zhì)作用，流水的作用，是河水運動過程中對地表各種改造。一、片流、洪流和河流1 .片流與坡積裙大氣降水3/1為地表水，最初覆蓋地面沿斜坡均勻活動網(wǎng)狀流片流。2 .洪流與洪積扇片流進一步發(fā)展水量增大，在一些溝槽中匯集、濁流一但濁流便以自身沖刷使溝槽擴大，成溝谷。溝谷中的濁水能量大（雨季）攜帶大量沖刷碎屑在溝口（山角處）堆積扇水，稱濁積扇，濁積平原。濁流反在雨季有水（發(fā)生）。

2、3 .河流大型切割源溝各稱沖溝，當部溝有充足的外給水源即成為永久性水,稱河流。地表上有固定水道（河道）的經(jīng)常性水流。二、河水的運動形式（一）層流：水質(zhì)點運動軌跡（線）平行僅在平坦河底附近運動弱。（二）紊流：水質(zhì)點運動淺無規(guī)律紊亂紊流是河水中最常見的運動形式。（三）環(huán)流：水質(zhì)點作螺旋狀運動，運動跡線在橫剖面上投影為環(huán)形，具有較強能量動力。（三）渦流：水質(zhì)繞軸旋轉(zhuǎn)運動，軸與河底近垂直，出現(xiàn)在水流急，河谷凹凸不平，渦流對河床破壞作用強，雖不是河水主要運動形式，但動力強。:、河流的動能E=1/2xqVQ=流量V流速動能與流量、流速有著直接關(guān)系流量指單位時間內(nèi)通過水斷面的水量。流速指單位時間內(nèi)流通過的距

3、離。 2 .河流的侵蝕作用河水在運動過程中對河床巖石的剝蝕、破壞作用稱侵蝕作用。-、侵蝕作用的方式1 .沖蝕一一流水以本身的動能將河床的泥、砂、礫沖走。2 .磨蝕一一流中攜帶的砂、礫對河床巖石的磨損同時流水中的礫、礫本身變被磨損。.溶蝕一一流水溶解了一些酸、堿、鹽類，成為溶劑,溶解河床的巖石。這三種鎰蝕方式通常是同時發(fā)生，而不同的條件下，表現(xiàn)的主次、強弱程度不同：泥質(zhì)、砂質(zhì)、河床，沖蝕作用為主，上游沖、磨為堅硬巖石河床，磨蝕作用明顯，下游溶蝕明顯可溶性巖石河床，溶蝕作用強烈。二、侵蝕作用的類型按侵蝕作用方向分為：（一）下蝕作用（底蝕）沖一流水對河底巖石的鎰蝕（磨、沖刷、溶）結(jié)果使河床降低。1

4、.下蝕的原因黃果樹瀑布1 0流水順坡而落差75米下，向下的運動分量沖刷三三口掏空河底。最重要的下蝕坡度逾陸，下蝕作用越強烈，一下蝕最強烈的是瀑布地區(qū)。下蝕作用使瀑布不斷后退。我國黃河壺口瀑布5cm/年（退）北美尼亞加拉瀑布0.3m/年=30m作。2 0流水攜帶的礫、砂在河底滾動，跳躍，不斷磨蝕河底基巖，洪水期，搬運量大，下蝕作用強烈。3。渦流作用渦流使攜帶的礫石像鉆具一樣作用于河底，形成凹坑。40雙向環(huán)流河水涌入峽谷進，河床峽谷中的流水為雙向環(huán)流使峽谷加深。2 .向源侵蝕（溯源侵蝕）由于下蝕作用使河流向源頭方向伸長（加長）。兩條近乎垂直的河流在溯源侵蝕作用下，發(fā)生河流襲奪。河流襲奪一一當兩條條

5、河流向同一分水嶺溯源侵蝕時，當某一向源侵蝕較快的河流向上伸長并中途切斷另一條河流時，于是就把另一河流上游的河水奪過來，此為河流襲奪。3 .侵蝕基準面一一河流下蝕作用的極限。當河床趨于注入水體的水面時，河水失去了勢能差，不再流動。這時一蝕作用也就停止了，因此，注入水體的水面就是河流的侵蝕基準面。所謂千條江河歸大海，河水桌子終是要注入海洋的，所以河流的最終侵蝕基準面海平面。有些內(nèi)陸河流，河口通向湖泊，因此湖面可以說是地方暫時性的侵蝕基準面。4 .河流平衡剖面河流縱剖面：河源頭至河口，沿中線的剖面向河丘作表現(xiàn)為源頭至河品、河底的連線。由于下蝕作用的結(jié)果使河床高度降低，坡度變緩，河床趨于平滑，水動能減

6、少。當流水即不發(fā)生侵蝕，也不發(fā)生較大的沉積作用，這時縱使剖面河底成為光滑平緩的曲線，此剖面為河流平衡剖面。平衡剖面是個達不至的理想剖面，由于人為及自然的作用總是打破平衡形成的條件，但平衡剖面預示了河床的坡度與河流的流連、水量搬起石頭砸自己的腳物等因素之間有建立平衡的普遍趨勢。指導水利工程。（二）側(cè)蝕作用（旁蝕）河水對河床兩岸的巖石進行侵蝕，使河谷加寬或使河道左右遷移的作用稱側(cè)蝕作用。1 .側(cè)蝕的原因1 河流彎道處的離心力河道中只要有一個哪怕是微小的彎曲存在，流水就會在慢性和離心力的作用下涌向凹岸，從而在道彎處形成單向環(huán)流。單向環(huán)流使岸不斷侵蝕，同時凸岸沉積，結(jié)果加大了河流的彎面程度。2 0科里

7、奧利力的作用科里奧利力（Coriolisforce）地球自轉(zhuǎn)偏向力，由于地球自轉(zhuǎn)作用帶來的力作用于地表一切運動的物體；北半球向右偏，南半球向左偏的作用少。由于科氏的作用，即使是很平的河道也將有一側(cè)受到側(cè)方侵蝕，北半球河流的左轉(zhuǎn)彎處，離心力與科氏力同時作用凹岸，側(cè)蝕強烈；右轉(zhuǎn)彎處，離心力與科氏力相反。2 .側(cè)蝕的結(jié)果1 0河床彎道處曲率增大2。河谷加寬，不對稱，凹岸陡，凸岸緩。30自由河曲及牛腕湖的形成。自由河曲一一河流在平坦寬闊的沖擊平原上流動時，側(cè)蝕作用強烈彎道自由發(fā)展，彎曲加大，河床在平面上蜿蜒回環(huán)。彎曲很多時，稱蛇曲。湖北一湖南岳陽之間直線87公里，河道240公里。湖中、下游自由河曲較發(fā)

8、育。河道截彎取直使原幾十公里的河道縮短為幾公里。牛腕湖一一自由河曲的某一段上，兩對的彎道溝通，棄廢的部分河道形成了牛腕湖。牛羯湖三、下蝕、側(cè)蝕作用的關(guān)系河流在運動過程中通常是下蝕、側(cè)蝕同時進行，僅在不同河段上表現(xiàn)度不同。上游：地形起伏大，河床坡度陡，下蝕作用為主。中、下游：地形相對平緩，側(cè)蝕為主，自由河曲。純側(cè)蝕作用實際不對稱河谷3.河流的搬運作用河流將其攜帶的物質(zhì)向下游方向搬運的作用。、搬運方式機械搬運： 懸運：通常是粘土和粉砂粒級的碎屑，由于紊流的向上分力分力作用使其浮在水體中隨水流動。顆粒的沉降速度紊流向上分力。 推運：河床底部較大的砂、礫在流水的水平?jīng)_力作用下，沿河底滾動力學或滑動。推

9、運的礫石最大扁平面的傾向一般指向上游，根據(jù)此可判斷古河流的流向。 躍運：細砂十礫石在靠近河底部跳躍式的隨流水向前移。原因：近河底附近上下流速不同，底部受河床磨阻力的影響流速減少。上部流速較大，下下流速差產(chǎn)生的上舉力使礫砂躍起，而后上舉力消失落下，跳躍式向前移動。溶運：溶液及膠體可溶鹽類：CaCO、MgCO、KCl、Nad膠體溶液：SiO2、MnO河流以機械搬運為主搬運能力一一河水能夠搬運的碎屑顆料大小搬運量一一河水中攜帶的碎屑物總量。r粒徑0cV2G重量0cr3粒徑G重量0cV64.河流的沉積作用沉積作用一一地表上的風化產(chǎn)物、有機動性物及某些火山物質(zhì)，在外力的作用下經(jīng)搬運作用的媒介從原地搬運到

10、其它地方，當搬運動力減弱或在物化學作用下而下沉堆積的過程。河流的沉積作用一一河水中的攜帶物（由于水動能減少）沉積下來。一、河流沉積的原因水體的阻滯一一河水注入其它水體時，運動的水受到相對而言寧靜的水體的阻滯，河流流速減少，發(fā)生沉積。地面坡度的影響坡度大、水流速快，動能力較少發(fā)生沉積。當坡度減小，河床平緩時，流速減慢，搬運能力降低，發(fā)生沉積。同一條河來說，上游水流急，搬運動力強。沉積主要發(fā)生在中、下游。河流沉積物稱為沖積物二、沖積物的特征沖積物主要是機械沉積的碎屑物質(zhì)。1 .分選性好：同一時期或同一定地點沉積物顆粒的均勻程度。當河流流速減少時，攜帶的碎屑物，按半徑大小或顆粒的比重從大一小，重一輕

11、，先后沉積下來。因此在一定的地點或某一時期沉積下來的沖積物粒度較均一，也就具有較好的分選性。2 .磨圓度好：河水中碎屑物，在搬運過程中，使顆粒與顆粒之間以及顆粒與河床基巖發(fā)生磨擦，使昨梭角磨圓，較好的磨圓度越向河流的下游碎屑物磨圓度越好3 .層理清晰流動的水中沉積的沉積物有較明顯的交錯層理。由于水動力的季節(jié)性變，洪水期沉積顆粒粗枯水期沉積顆粒細冬季顏色深、夏季顏色淺三、沉積作用的類型1.河床沉積：河床是經(jīng)常性流水占據(jù)的部分，沉積顆粒較粗，河床沉積中碎屑物有較好的交錯層理，河床沉積隨著水位的季節(jié)性變化而有規(guī)律的進行。洪水期：粗礫枯水期：細（1）心灘：河床中間的沉積地貌，平水位時（枯水期）高出河面

12、,洪水期被淹沒。在平原的河流中經(jīng)常出現(xiàn)心灘。平面上梭形、長軸平行于流向雙向環(huán)流是形成心灘的主要原因。洪水期后，水位退落時河面進入寬河道時心灘一旦形成后，將逐漸向下游方向推移。一般心灘在枯水期（平水期）露出水面，洪水期淹沒于水中。（2）江心洲：心灘增大，甚至幾個心灘連在一起，洪水期亦露出水面，稱江心洲。（3）邊灘：單向環(huán)流作用下，河流彎道處凸岸堆積（單向環(huán)流將凹岸侵蝕下的碎屑在凸岸堆積下來）新月形，向河流方向傾斜。2 .河漫沉積（1）河漫灘與沖積平原現(xiàn)代河床之外，在洪水期被淹沒的地帶，河床之外的河谷地上，每當洪水期被水淹沒，沉咱們了較多碎屑物，由于水流分散，碎屑顆粒細水長流小一一河溫灘。河漫在枯

13、水期露出水面，河漫灘在凸岸范圍更大。由于河床在介蝕作用下常發(fā)生左右遷移，因此，現(xiàn)代的河浸灘之處，常是地史中的河床位谿。顯然在現(xiàn)代較細的河漫灘沉積之下，有河床的粗顆沉積。組成了河漫灘的二元結(jié)構(gòu)。相鄰的河漫灘可連成一片形成廣闊沖積平原。（2）天然堤平行于河床的壟狀堆積，洪水期，河水水量加大，溢出河巖。當溢出兩岸時，流速聚然減低，河水中攜帶的較粗物質(zhì)在緊靠河床的邊緣部大量堆積下來，形成天然堤。3 .三角洲沉積河流在入海（湖）口處的沉積稱三角洲沉積。三角洲沉積在平面上，大致呈三角形，故名三角洲。T.（湖）海相對靜止的水體水域變寬，對河水的阻滯使河三角洲沉積的原因流動能減少，大量碎屑物在河口沉積下來。2

14、.海水中電解質(zhì)，使河水中的膠體凝聚，沉淀下來，三角洲內(nèi)部具有三重層結(jié)構(gòu)（剖面結(jié)構(gòu)）T一頂積層（前積層增高到河床高度時，隨著三角洲向海方向推移，前積層上的近于水平的河床沉積）F一前積層（三角洲沉積的主體。河水帶的大量泥砂沉積組成）底積層（河流帶來的懸浮物質(zhì)及膠體物質(zhì)沉積形成了底積層，顆粒細，以粉砂和粘土為主。5.構(gòu)造運動對河流地質(zhì)作用的影響地殼的構(gòu)造運動尤其是上升運動對河流的地質(zhì)作用有較大的影響，常形成某些特殊的地形地貌。一、深切河曲河流的中下游長期的側(cè)蝕作用結(jié)果形成了自由河曲，（蜿蜒回環(huán)）如果這時上游地殼出現(xiàn)上升運動，那些么整個河流縱比降增大（高差增大）河水獲得了更多的動能。由于動能增加了，下蝕作用便迅速增強，在原來自由河曲育的中下游，河床由于下蝕作用切入到更深的基巖之中，同時，切入基巖中的河流保留了原來自由河曲的確良形態(tài)特征（蜿蜒回環(huán)，彎道很多）。如四川嘉陵江中下游。由于下蝕作用使自由河曲切入到基巖之中。二、河流階地位于河谷谷坡上的不被水淹沒的臺階狀地形河流階地的類型形成原因：地殼上升，河床下切,原來的河谷被抬高，不再有水淹沒。地殼多次間歇上升可形成多級階地。I一最新m最老堆積階地I基座階地n侵蝕階地出三、準平原與夷平面的概念現(xiàn)代江河的上游（源頭處）多在山區(qū)，可以說從河流的演化歷史來看，河流形成的最初階段，河床附近的地貌通常是一些山地。這時的河流具有很強的侵蝕作用，