下篇第四章風(fēng)成地貌和黃土地貌上課講義.ppt

1、第四章 風(fēng)成地貌 和 黃土地貌,Photograph by C. Vance Haynes,概述 風(fēng)成地貌的發(fā)育條件 日照強(qiáng)，晝夜溫差大，物理風(fēng)化盛行；降水少，變率大且集中，蒸發(fā)作用強(qiáng)，地表徑流貧，流水作用弱；植被稀少，疏松沙質(zhì)，地表裸露；風(fēng)大且頻繁，是塑造風(fēng)成地貌的主要營(yíng)力。 風(fēng)成地貌的主要分布地區(qū) 干旱、半干旱地區(qū)，以及大陸性冰川外緣、濕潤(rùn)區(qū)少植被的沙質(zhì)海岸、湖岸、河岸。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,第一節(jié) 風(fēng)沙流,風(fēng)沙流：含沙的氣流 起沙風(fēng)速：沙粒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的臨界風(fēng)速 起沙風(fēng)：一切超過(guò)起動(dòng)風(fēng)速的風(fēng) 風(fēng)沙流運(yùn)動(dòng)形式： 包括懸移、躍移和蠕移，以躍移為主 風(fēng)沙流運(yùn)動(dòng)區(qū)域： 絕大部分在離地表30cm的高度

2、內(nèi)，特別集中在010cm的氣流層中,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,第二節(jié) 風(fēng)蝕地貌,一、風(fēng)蝕作用 由于風(fēng)的運(yùn)動(dòng)壓力作用，將地表的松散沉積物或基巖上的風(fēng)化產(chǎn)物（沙丘）吹走，使地面遭到破壞的作用。可分吹蝕作用和磨蝕作用 。 二、風(fēng)蝕地貌形態(tài) （一）石窩 石窩是在陡峭的迎風(fēng)巖壁上，經(jīng)風(fēng)蝕形成許多圓形或不規(guī)則橢圓形的小洞穴和凹坑。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,（二）風(fēng)蝕蘑菇和風(fēng)蝕柱 1、風(fēng)蝕蘑菇 主要由于風(fēng)沙流對(duì)巖石磨蝕受到高度的限制。距離地面一定高度以上的氣流沙量少，磨蝕小；而近地面部分沙量多，磨蝕作用強(qiáng)。特別是水平成層、軟硬不同的巖石，當(dāng)下部的巖性較上部易于風(fēng)化，易于變得疏松時(shí)，蘑菇石更易形成，如圖。,Photog

3、raph from: 53:8081,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,2、風(fēng)蝕柱 垂直裂隙發(fā)育的巖石，在風(fēng)長(zhǎng)期吹蝕后形成的孤立的柱狀巖石，如圖。,Photograph from:53:8081,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,（三）風(fēng)蝕谷和風(fēng)蝕殘丘 1、風(fēng)蝕谷 干旱荒漠地區(qū)，因暴雨洪流的沖刷形成沖溝，在長(zhǎng)期風(fēng)蝕作用的改造下逐漸加深擴(kuò)大成谷，沿主風(fēng)向延伸。,2、風(fēng)蝕殘丘 基巖組成的地面經(jīng)風(fēng)化作用和暫時(shí)水流的沖刷，以及長(zhǎng)期的風(fēng)蝕作用后，殘留下的孤立小丘。,Photograph by Peter L. Kresan,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,風(fēng)城：基巖巖性軟

4、硬相間且水平成層，垂直節(jié)理不均的干旱地區(qū)經(jīng)長(zhǎng)期流水侵蝕和強(qiáng)勁的風(fēng)蝕作用形成平頂層狀或尖塔狀小丘，遠(yuǎn)看像古城堡的斷壁殘?jiān)史Q(chēng)。,Photograph by Peter L. Kresan,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,（四）風(fēng)蝕雅丹（風(fēng)蝕壟槽） 泛指發(fā)育在古代河湖相的土狀堆積物中，方向與主風(fēng)向一致的風(fēng)蝕土墩和風(fēng)蝕凹地（溝槽）的地貌組合，如圖。羅布泊洼地西北部的古樓蘭附近最為典型。,Photograph from: ,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,（五）風(fēng)蝕洼地,松散物質(zhì)組成的地面，經(jīng)風(fēng)長(zhǎng)期吹蝕形成大小不同的以橢圓形為主的，沿主風(fēng)向伸展的洼地稱(chēng)風(fēng)蝕洼地 。單純由風(fēng)蝕作用造成的洼地多為小而淺的蝶形洼地，若有水，則形成

5、湖泊。,Photograph by C. Vance Haynes,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,第三節(jié) 風(fēng)積地貌,一、風(fēng)積作用 風(fēng)沙流運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)風(fēng)速變?nèi)趸蛴龅秸系K物（如植物或地表微小的起伏），以及地面結(jié)構(gòu)或下墊面性質(zhì)改變（如由堅(jiān)硬細(xì)石床面變?yōu)樗缮⒌纳沉５孛妫r(shí)，沙粒從氣流中下落堆積的作用。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,二、風(fēng)積地貌形態(tài) 沙漠里最基本的風(fēng)積地貌是沙丘，按其與塑造沙丘形態(tài)的風(fēng)之間的相互關(guān)系可分： 垂直于風(fēng)向的橫向沙丘形態(tài)新月形沙丘、沙丘鏈和復(fù)合型沙丘鏈等； 平行于風(fēng)向的縱向沙丘形態(tài)新月形沙壟、沙壟和復(fù)合型沙壟等； 多方向風(fēng)作用下的沙丘形態(tài)金字塔沙丘等。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,在風(fēng)向較固定的風(fēng)力作

6、用下形成，形似新月，兩翼順主風(fēng)向延伸,迎風(fēng)坡凸而緩，坡度5-20，背風(fēng)坡凹而陡，坡度28 34 ，高度不大，很少超過(guò)15m。,（一）橫向沙丘,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,在沙源充足的地區(qū)，密集的新月形沙丘 相互連接，形成與風(fēng)向垂直分布的新月形沙丘 鏈。新月形沙丘 和新月形沙丘 鏈還會(huì)不斷增高和擴(kuò)大，形成復(fù)合新月形沙丘 和復(fù)合型沙丘 鏈。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,Photograph from:,（二）縱向沙丘,這是一種在單向風(fēng)或幾個(gè)近似風(fēng)向作用下形成向主風(fēng)向延伸的壟狀堆積地貌，在亞熱帶信風(fēng)沙漠中分布最普遍。有些規(guī)模巨大沙壟上發(fā)育復(fù)合縱向沙壟 。,Photograph by E. Tad Nichols,地

7、質(zhì)地貌學(xué)下第四章,兩種風(fēng)向呈銳角斜交，新月形沙丘一翼延伸，另一翼退縮，演化為新月形沙壟。,縱向沙丘的成因很多：其中有一種是新月形沙丘在兩種風(fēng)向呈銳角相交的作用下，由沙丘的一翼向前延伸而成。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,（三）多風(fēng)向沙丘,多風(fēng)向且風(fēng)力相差不大的情況下可發(fā)育金字塔形、星形等形狀的沙丘。多風(fēng)向沙丘一般作零星的單個(gè)分布，但也有多個(gè)組成的不規(guī)則壟崗。,Photograph by Peter L. Kresan,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,三、沙丘的移動(dòng) （一）移動(dòng)方向 力的合成方向（大致與逆沙風(fēng)的年合成方向一致） （二）移動(dòng)方式 1、前進(jìn)式 2、往復(fù)前進(jìn)式 3、往復(fù)式 （三）移動(dòng)速度 主要取決于風(fēng)速和沙

8、丘高度，人類(lèi)活動(dòng)也會(huì)對(duì)沙丘移動(dòng)速度產(chǎn)生一定影響,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,第四節(jié) 荒漠的類(lèi)型,荒漠是氣候干旱、地面缺乏植被覆蓋，組成物質(zhì)粗瘠的自然地帶。 主要分布在兩個(gè)地區(qū)： 一是南北緯3045的亞熱帶，如北非撒哈拉、西南亞的阿拉伯半島等。 二是溫帶的內(nèi)陸地區(qū) ，如我國(guó)西北和美國(guó)西部等。干旱荒漠按照地貌形態(tài)與地表物質(zhì)不同可分：巖漠、礫漠、沙漠和泥漠。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,一、巖漠（石質(zhì)荒漠） 發(fā)育在干旱山地或丘陵區(qū)，地面被切割破碎，山嶺陡峭，石骨嶙峋，基巖凸露。 巖漠形成原因除了氣候干燥，還因?yàn)闃?gòu)造運(yùn)動(dòng)較穩(wěn)定，長(zhǎng)期受風(fēng)化、流水作用，碎屑物堆積下來(lái)。 巖石表面常覆蓋油黑發(fā)光的“荒漠巖漆”（凝結(jié)水溶解帶

9、出的黑色鐵錳沉淀物在風(fēng)沙摩擦后光亮奪目），標(biāo)志干旱區(qū)地貌發(fā)育到成熟階段。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,二、礫漠（礫石荒漠）,礫漠中的礫石常被風(fēng)所挾帶的沙子磨蝕成帶棱角的、表面光滑的風(fēng)棱石（右圖）。,礫漠是地勢(shì)起伏平緩，地面布滿(mǎn)礫石的地區(qū)（如戈壁 )，常由山前沖積洪積平原在強(qiáng)勁風(fēng)作用下，細(xì)粒物質(zhì)被吹走，粗大礫石殘留地表形成（左圖）。,Photograph by E. Tad Nichols,Photograph by Peter L. Kresan,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,三、沙漠 沙漠是地表覆蓋有大片風(fēng)成沙的，分布最廣的一種荒漠。沙漠的形成需要干旱氣候和豐富的沙源 ，因此常分布在巨大的山間盆地和干燥平原上

10、。,四、泥漠（粘土荒漠） 由粘土物組成的地面，分布在干旱區(qū)的低洼帶，特別是封閉的盆地中心。,Photograph by C. Vance Haynes,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,第五節(jié) 黃土地貌,一、黃土的分布與特性 （一）黃土的分布 黃土在世界上分布很廣，主要位于比較干燥的中緯度地帶，特別是歐亞大陸（斷續(xù)帶狀）。我國(guó)北方（主要指黃河中游的黃土高原）是世界上黃土最發(fā)育、規(guī)模最大的地區(qū)。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,（二）黃土的特性 1、成分 （1）粒度成分：質(zhì)地均一，以粉砂為主。 （2）化學(xué)成分：富含CaCO3，還有SiO2。 （3）礦物成分：包括碎屑礦物（石英、長(zhǎng)石為主，還有鈣結(jié)核、角閃石、云母）和粘土礦

11、物（主要是伊利石、蒙脫石、高嶺石、褐鐵礦等）。 2、厚度 最大厚度達(dá)180200m，主要分布在陜西涇河與洛河中下游地區(qū)，從不同黃土層來(lái)看，又以中更新世黃土最厚。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,3、物理性質(zhì) （1）結(jié)構(gòu)疏松，顆粒間孔隙較多（孔隙度一般在4055%間），多孔性是黃土區(qū)別于別的土狀堆積物的主要特征之一。 （2）無(wú)沉積層理，但是垂直節(jié)理發(fā)育。 （3）易濕陷，遇水侵濕后會(huì)發(fā)生可溶性鹽類(lèi)（主要是CaCO3 ）的溶解和部分粘土及其他細(xì)顆粒物質(zhì)的流失，這種作用也稱(chēng)黃土的潛蝕作用。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,二、黃土成因（以風(fēng)成說(shuō)最為普遍，另有水成說(shuō)，風(fēng)化殘積說(shuō)等） （一）風(fēng)成說(shuō)內(nèi)容 認(rèn)為亞洲中部（包括中國(guó)北部

12、）地區(qū)的黃土，是由內(nèi)陸干旱荒燥、半荒燥區(qū)強(qiáng)大的反氣旋風(fēng)從中部吹向外圍，把大量黃土物質(zhì)吹送到生長(zhǎng)草本灌木的草原地帶，逐漸堆積形成的。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,（二）風(fēng)成說(shuō)依據(jù) 黃土分布在沙漠的邊緣（如中國(guó)北部、中亞的黃土）和古大陸冰蓋外圍（歐洲，北美）; 黃土礦物成分有高度一致性，但與所在區(qū)域下伏基巖沒(méi)有多大聯(lián)系； 距沙漠越遠(yuǎn)，粒度成分有逐漸變細(xì)的趨勢(shì)； 黃土覆蓋在起伏的古地面上，有隨下伏地形起伏而變化的多層埋藏古土壤層； 黃土中含陸生草原動(dòng)、植物化石； 黃土披蓋在不同成因，形態(tài)起伏顯著的古地貌上并保持相近似的厚度。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,三、黃土的劃分,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,四、黃土地貌的類(lèi)型 黃土地

13、貌的形態(tài)特征和黃土特性關(guān)系密切，是古代和現(xiàn)代地貌綜合作用下的產(chǎn)物，同時(shí)也體現(xiàn)了人與自然相互作用、相互影響的機(jī)理 。溝谷地貌和溝間地貌是黃土高原的主要地貌形態(tài)，此外還有黃土潛蝕地貌、黃土谷坡地貌等。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,（一）黃土溝谷地貌 “千溝萬(wàn)壑”是一望無(wú)垠的黃土高原的典型特征。規(guī)模大小十分懸殊的侵蝕溝往往組合成梳狀、樹(shù)枝狀、掌狀等形狀。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,photograph by: Yellow River Water Conservancy Commission,流水對(duì)黃土的直接侵蝕，主要有面狀散流侵蝕和溝狀線流侵蝕兩種方式。 因黃土具有結(jié)構(gòu)疏松、顆粒細(xì)小、遇水濕陷又極易被水沖走等特

14、性，較大的溝谷通常主要由溝狀線流侵蝕形成。 根據(jù)溝谷處于不同的發(fā)育階段，黃土溝谷類(lèi)型通常分三種：切溝、沖溝和河溝。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,（二）黃土溝間地地貌 黃土溝間地貌泛指介于溝谷之間的一種正地形。隨著溝谷的發(fā)育，溝壁的后退，溝間地被蠶蝕得越來(lái)越小。 根據(jù)溝間地形態(tài)差異可分黃土塬、黃土梁、黃土峁、黃土墹和黃土坪。其中，黃土梁和黃土峁在黃土高原分布最廣。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,1、黃土塬 塬是平坦的黃土高地，塬區(qū)的下伏基巖屬平緩的盆地或傾斜平原。塬面平坦，至邊緣地帶才有明顯的斜度，如圖。現(xiàn)有面積較大的塬有隴東的董志塬（我國(guó)面積最大的黃土塬)、陜北的洛川塬等。,Photograph from: ,

15、地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,2、黃土梁 梁是長(zhǎng)條狀的黃土高地。梁主要是黃土覆蓋在梁狀古地貌上形成的。根據(jù)梁的形態(tài)可分為平頂梁和斜梁兩種。平頂梁頂部比較平坦，寬度有限，長(zhǎng)可達(dá)幾公里。其橫剖面略呈穹形，梁頂以下，是坡長(zhǎng)很短但坡度較陡的梁坡，在梁坡以下，即為溝坡，其坡度更大。,Photograph from: Yellow River Water Conservancy Commission,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,斜梁是黃土高原最常見(jiàn)的溝間地，梁頂寬度較小，常呈明顯的穹形。沿分水線有較大起伏，梁坡的坡形隨其所在部位而有不同。在溝頭的谷緣上方為凹斜形坡。在梁尾（溝口兩側(cè)）為凸斜形坡。,Photograph fr

16、om: Yellow River Water Conservancy Commission,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,3、黃土峁 峁是一種孤立的黃土丘，在平面圖上呈圓形或橢圓形，峁頂面積不大，呈明顯的穹起。整個(gè)外形很像饅頭（右上圖）。一般來(lái)說(shuō)，梁和峁通常是互相聯(lián)結(jié)在一起的，所以常用黃土丘陵來(lái)概括（右下圖）。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,Photograph from: Yellow River Water Conservancy Commission,4、黃土墹 這是古代河谷經(jīng)以黃土物質(zhì)為主的各種堆積物掩覆成的寬淺谷地，基本未受現(xiàn)代溝谷分割，僅在雨后短暫有水?，F(xiàn)在形態(tài)保持較好的不多，主要分布在陜西、甘肅等地

17、。,Photograph from: Yellow River Water Conservancy Commission,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,5、黃土坪,在現(xiàn)代溝谷侵蝕分割作用下，溝間地范圍內(nèi)的黃土墹首先被破壞，部分殘余在溝谷兩側(cè)梁峁邊緣，呈臺(tái)階形態(tài)，稱(chēng)為黃土坪。,Photograph from: Yellow River Water Conservancy Commission,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,（三）黃土潛蝕地貌 地表水沿著黃土中的裂隙和孔隙下滲，進(jìn)行潛蝕，使土粒流失，產(chǎn)生洞穴，最后引起地面崩塌，形成黃土獨(dú)有的潛蝕地貌，如黃土碟、黃土陷穴（黃土溶斗）、黃土橋、黃土柱等。 1、黃土碟 近似

18、碟形的黃土凹地。由于地表水沿黃土孔隙和節(jié)理下滲，浸濕黃土，在重力作用下，黃土逐漸地被壓實(shí)，使地面發(fā)生沉陷而形成。 黃土碟常發(fā)育于平緩的黃土覆蓋層，尤以塬、平梁的邊緣緩平帶。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,流水沿著黃土中節(jié)理裂隙進(jìn)行潛蝕作用形成。陷穴多分布在地表水容易匯集的溝間邊緣地帶和谷坡的上部，特別是沖溝的溝頭附近最發(fā)育。按形態(tài)分漏斗狀陷穴，豎井狀陷穴和串珠狀陷穴（如圖)。,Photograph from: Yellow River Water Conservancy Commission,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,2、黃土陷穴（黃土溶斗）,3、黃土橋,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,Photograph from: Yellow River Water Conservancy Commission ,兩個(gè)或幾個(gè)陷穴不斷擴(kuò)大，下部由地下水流串通不斷擴(kuò)大其間孔道，則在陷穴之間未崩塌的殘留土體就形成黃土橋(如圖）。,4、黃土柱,流水不斷沿黃土垂直節(jié)理進(jìn)行侵蝕和潛蝕，以及黃土的崩塌作用，殘留的土體就形成柱狀或尖塔形黃土柱（如圖）。,地質(zhì)地貌學(xué)下第四章,Photograph from: Yell