河流的地質(zhì)作用

PAGE1PAGE4第十一章河流的地質(zhì)作用§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(kāi)的“母親河”同時(shí)從自然界的角度，河流是陸地上最活躍的地質(zhì)動(dòng)力。河流的地質(zhì)作用是陸地上最強(qiáng)烈的外動(dòng)力地質(zhì)作用，流水的作用，是河水運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)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(dòng)網(wǎng)狀流——片流。2．洪流與洪積扇片流進(jìn)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(kuò)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）。3．河流大型切割源溝各稱沖溝，當(dāng)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(yùn)動(dòng)形式(一)層流：水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡（線）平行僅在平坦河底附近運(yùn)動(dòng)弱。(二)紊流：水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)淺無(wú)規(guī)律紊亂紊流是河水中最常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)形式。(三)環(huán)流：水質(zhì)點(diǎn)作螺旋狀運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)跡線在橫剖面上投影為環(huán)形，具有較強(qiáng)能量動(dòng)力。（三）渦流：水質(zhì)繞軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，軸與河底近垂直，出現(xiàn)在水流急，河谷凹凸不平，渦流對(duì)河床破壞作用強(qiáng)，雖不是河水主要運(yùn)動(dòng)形式，但動(dòng)力強(qiáng)。三、河流的動(dòng)能E=1/2×QV2Q=流量V——流速動(dòng)能與流量、流速有著直接關(guān)系流量指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)水?dāng)嗝娴乃?。流速指單位時(shí)間內(nèi)流通過(guò)的距離?！?．河流的侵蝕作用河水在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)河床巖石的剝蝕、破壞作用稱侵蝕作用。一、侵蝕作用的方式1.沖蝕——流水以本身的動(dòng)能將河床的泥、砂、礫沖走。2．磨蝕——流中攜帶的砂、礫對(duì)河床巖石的磨損同時(shí)流水中的礫、礫本身變被磨損。3．溶蝕——流水溶解了一些酸、堿、鹽類，成為溶劑，溶解河床的巖石。這三種鋟蝕方式通常是同時(shí)發(fā)生，而不同的條件下，表現(xiàn)的主次、強(qiáng)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(jiān)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(qiáng)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）——流水對(duì)河底巖石的鋟蝕（磨、沖刷、溶）結(jié)果使河床降低。掏空黃果樹(shù)瀑布落差75米掏空黃果樹(shù)瀑布落差75米1．下蝕的原因１°流水順坡而下，向下的運(yùn)動(dòng)分量沖刷河底。最重要的下蝕坡度逾陸，下蝕作用越強(qiáng)烈，下蝕最強(qiáng)烈的是瀑布地區(qū)。下蝕作用使瀑布不斷后退。我國(guó)黃河壺口瀑布５cm/年（退）北美尼亞加拉瀑布0.3m/年=30m/年。2°流水?dāng)y帶的礫、砂在河底滾動(dòng)，跳躍，不斷磨蝕河底基巖，洪水期，搬運(yùn)量大，下蝕作用強(qiáng)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。４°雙向環(huán)流河水涌入峽谷進(jìn)，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(zhǎng)（加長(zhǎng)）。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——當(dāng)兩條條河流向同一分水嶺溯源侵蝕時(shí)，當(dāng)某一向源侵蝕較快的河流向上伸長(zhǎng)并中途切斷另一條河流時(shí)，于是就把另一河流上的流向。躍運(yùn)：細(xì)砂+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(dòng)。溶運(yùn)：溶液及膠體可溶鹽類：CaCO3、MgCO3、KCl、Nad膠體溶液：SiO2、MnO2河流以機(jī)械搬運(yùn)為主搬運(yùn)能力——河水能夠搬運(yùn)的碎屑顆料大小。搬運(yùn)量——河水中攜帶的碎屑物總量。r粒徑∝V2G重量∝r3粒徑G重量∝V6§4.河流的沉積作用沉積作用——地表上的風(fēng)化產(chǎn)物、有機(jī)動(dòng)性物及某些火山物質(zhì)，在外力的作用下經(jīng)搬運(yùn)作用的媒介從原地搬運(yùn)到其它地方，當(dāng)搬運(yùn)動(dòng)力減弱或在物化學(xué)作用下而下沉堆積的過(guò)程。河流的沉積作用——河水中的攜帶物（由于水動(dòng)能減少）沉積下來(lái)。一、河流沉積的原因水體的阻滯——河水注入其它水體時(shí)，運(yùn)動(dòng)的水受到相對(duì)而言寧?kù)o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(dòng)能力較少發(fā)生沉積。當(dāng)坡度減小，河床平緩時(shí)，流速減慢，搬運(yùn)能力降低，發(fā)生沉積。同一條河來(lái)說(shuō)，上游水流急，搬運(yùn)動(dòng)力強(qiáng)。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(jī)械沉積的碎屑物質(zhì)。1．分選性好：同一時(shí)期或同一定地點(diǎn)沉積物顆粒的均勻程度。當(dāng)河流流速減少時(shí)，攜帶的碎屑物，按半徑大小或顆粒的比重從大小，重輕，先后沉積下來(lái)。因此在一定的地點(diǎn)或某一時(shí)期沉積下來(lái)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(yùn)過(guò)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(dòng)的水中沉積的沉積物有較明顯的交錯(cuò)層理。由于水動(dòng)力的季節(jié)性變化洪水期沉積顆粒粗由于水動(dòng)力的季節(jié)性變化洪水期沉積顆粒粗枯水期沉積顆粒細(xì)冬季顏色深夏季顏色淺1．河床沉積：洪水期：粗礫枯水期：細(xì)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(cuò)層理，河床沉積隨著水位的季節(jié)性變化而有規(guī)律的進(jìn)行。洪水期：粗礫枯水期：細(xì)（1）心灘：河床中間的沉積地貌，平水位時(shí)（枯水期）高出河面，洪水期被淹沒(méi)。在平原的河流中經(jīng)常出現(xiàn)心灘。平面上梭形、長(zhǎng)軸平行于流向雙向環(huán)流是形成心灘的主要原因。心灘心灘洪水期后，水位退落時(shí)河面進(jìn)入寬河道時(shí)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(méi)于水中。（2）江心洲：心灘增大，甚至幾個(gè)心灘連在一起，洪水期亦露出水面，稱江心洲。（3）邊灘：?jiǎn)蜗颦h(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(lái)）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(méi)的地帶，河床之外的河谷地上，每當(dāng)洪水期被水淹沒(méi)，沉咱們了較多碎屑物，由于水流分散，碎屑顆粒細(xì)水長(zhǎng)流小——河溫灘。河漫在枯水期露出水面，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置。顯然在現(xiàn)代較細(xì)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(dāng)溢出兩岸時(shí)，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(lái)，形成天然堤。3．三角洲沉積①三角洲沉積的原因①三角洲沉積的原因１．(湖)海相對(duì)靜止的水體水域變寬，對(duì)河水的阻滯使河流動(dòng)能減少，大量碎屑物在河口沉積下來(lái)。２．海水中電解質(zhì)，使河水中的膠體凝聚，沉淀下來(lái)，②三角洲內(nèi)部具有三重層結(jié)構(gòu)（剖面結(jié)構(gòu)）Ｔ—頂積層（前積層增高到河床高度時(shí)，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—前積層（三角洲沉積的主體。河水帶的大量泥砂沉積組成）Ｂ——底積層（河流帶來(lái)的懸浮物質(zhì)及膠體物質(zhì)沉積形成了底積層，顆粒細(xì)，以粉砂和粘土為主。5.構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)河流地質(zhì)作用的影響地殼的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)尤其是上升運(yùn)動(dòng)對(duì)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。深切河曲河流的中下游長(zhǎng)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(shí)上游地殼出現(xiàn)上升運(yùn)動(dòng)，那些么整個(gè)河流縱比降增大（高差增大）河水獲得了更多的動(dòng)能。由于動(dòng)能增加了，下蝕作用便迅速增強(qiáng)，在原來(lái)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(shí)，切入基巖中的河流保留了原來(lái)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(méi)的臺(tái)階狀地形。ⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅢ形成原因：地殼上升，河床下切，原來(lái)的河谷被抬高，不再有水淹沒(méi)。ⅡⅠ地殼多次間歇上升可形成多級(jí)階地。Ⅰ—最新Ⅲ—最老堆積階地Ⅰ基座階地堆積階地Ⅰ基座階地Ⅱ③侵蝕階地Ⅲ河流階地的類型三、準(zhǔn)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(shuō)從河流的演化歷史來(lái)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(shí)的河流具有很強(qiáng)的侵蝕作用，尤其是下蝕作用，但如果地殼運(yùn)動(dòng)保持相對(duì)緩定（無(wú)大的上升、下降），