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5、地貌学 ...
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第一章绪论
1.地貌学是研究地球表面的形态特征、成因、分布及其发育规律的科学。
2.内营力是指地球内部放射能等引起的作用力。
3.外营力是指地球表面在太阳能和重力驱动下,通过空气、流水和生物活动所起的作用。
4.戴维斯于1899年创立了“地理循环”学说(又称侵蚀循环)。认为地貌的发育要素有三个:即构造、时间(侵蚀阶段)和营力。地貌演化反映了这三者之间的函数关系,这一提法抓住了地貌演化过程中最要害的本质。
第二章构造地貌
1.构造地貌按其规模可分为三个等级:第一级为全球构造地貌,第二级为大地构造地貌,第三级为地质构造地貌。
2.各级构造地貌之间的内在联系:它们在成因和体系上相互联系,低级的构造地貌从属于高一级的构造地貌,构成有规律的构造地貌体系。
从属的含义:
形态:低级构造地貌叠置在高级构造地貌之上
构造体系:低级构造是高级构造的次一级构造
发育:低级构造地貌的发育受高级构造地貌的控制
3.大地水准面:由一个假设连续穿过所有陆地地块的平均海平面所确定的理想平面。
4.洋底是指水深一般超过3000米的大洋底部,全球洋底平均深度为3800米,面积占全球总面积的55%,是地球上最深而规模巨大的凹地。
洋壳厚度很薄,为玄武岩质,一般仅5-10km
5.陆地是高出海面的高地,占全球面积29.2%。它的内部起伏很大,平均海拔850米。最高点是珠穆朗玛峰(8844米);最低点为死海洼地(-392米),其次为我国吐鲁番盆地的艾丁湖。(-154米)
陆壳比洋壳厚,平原地区约在35km左右,大型山脉高原地区地壳厚达60-70km。陆壳基础是花岗岩质的,主要是花岗闪长岩和闪长岩。
6.总的来说,大陆、洋底的形态是和地壳性质及其厚度变化紧密联系的。与洋壳相比,陆壳密度小,二氧化硅含量大,厚度大,质量轻。
7.地壳均衡理论两种模型:
普拉特等压面模型(1854):地壳的密度是不均一的,但地壳下有一均衡面,且这个面是一个平面。为了保持均衡,均衡面以上,密度较小的地段,地势就高;而密度较大的地段地势较低。地壳岩石密度的横向变化调节地形高度。
艾里等密度模型 (1855) 均衡面是一个起伏面,该面之上的各段物质密度是相等的,体积大的地段地势就高,均衡面的深度也大,反之地势就低,均衡面的深度亦小。地壳厚度变化调节地形高度。
8.板块构造学说根据新生代构造活动格局,将全球划分为若干板块。勒皮琼(X.Le Pichon)将全球分为六大板块:太平洋板块、欧亚板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。其中除了太平洋板块完全属洋壳构成外,其他五个板块范围兼包陆壳和洋壳部分。板块之间的边界由环太平洋大陆边缘带、地中海 — 喜马拉雅山脉带和洋脊裂谷带组成。
●洋脊裂谷带反映两侧板块的分离
●环太平洋大陆边缘带主要反映了洋壳板块与大陆板块的汇聚
●喜马拉雅山突出反映了陆壳板块的碰撞过程
9.洋脊裂谷并不是完全连续的,它被许多横向断裂所切割,这些横向断裂被称为转换断层。自中脊轴部向两侧的海底扩张引起的一种特殊断层,表现为横断中脊的断裂带。
10.陆地构造地貌分区
(一)板块边界构造活动带的构造地貌
i.新生代褶皱山带(地貌特征:现今世界上规模最大,地势最高的山地山体构造复杂,褶皱和断裂都十分强烈,山地新构造运动活跃,上升速度快)
ii.大陆裂谷带
(二)板块内部构造活动带的构造地貌
i.褶皱块断山脉
ii.断块山与断陷谷(断块山:与地堑相反,地垒是断层面之间的岩块相对上升,两侧的岩块相对下降。常常形成断块山地形。断陷谷:地堑由两条或两组正断层组合而成,断层面之间岩块相对下降,两侧的岩块相对上升,常常形成断陷谷地形。)
(三)板块内部稳定区的构造地貌
11.陆地构造地貌类型:山地,平原,高原,盆地,(丘陵)
12.地质构造地貌:断裂,褶皱和火山等作用造成的地貌是常见的几种地质构造地貌
13.地质构造地貌
1)断裂地貌
i.断层崖:在断层活动过程中,由于断层的一盘抬升而形成的沿断层线延伸的陡崖,叫断层崖。
ii.断层线崖:差异风化作用把古老的断层揭露了出来,并沿断层线发育崖壁,称为断层线崖。
2)褶皱地貌
单斜地貌:经过褶皱的岩层大多呈倾斜状,发育在褶皱一翼单向倾斜岩层上的地貌统称为单斜地貌。
其中坚硬岩层通常成为单斜山,沿软弱岩层发育的谷地称为单斜谷。
猪背脊:在单斜地层倾角较大的情况下,构造坡与剥蚀坡的坡度与坡长相差不大时,这种单面山称为猪背脊。
3)火山与熔岩地貌
第三章风化作用与坡地重力地貌
1.风化作用:地表岩石与矿物在太阳辐射、大气、水和生物参与下理化性质发生改变,颗粒细化、矿物成分改变,从而形成新物质的过程。
2.风、化作用实质:岩石本身离开地壳深处高温高压的条件,在出露或接近地表后,为了适应地表常温常压的新环境而必然发生的一种变化过程。
3.风化作用的类型:物理、化学和生物风化作用
4.风化壳的概念:被风化了的岩石圈的疏松表层称为风化壳。即风化产物虽经风化与剥蚀而依然残留原地覆盖于母岩表面者。
5.风化壳的基本特征:
i.风化壳空间分布上呈不连续性,厚度差异较大
ii.组成物质以粘土和碎屑为主,也可包括少量残留液体
iii.结构疏松,表层分散性强,分解程度高,粒径细;中下层相反,但不具有类似沉积岩的层理。
iv.发育和保存均较好的风化壳,在剖面上常具有明显的垂直分带性。
6.风化壳发育阶段:物理风化为主的阶段(岩屑型风化壳),化学风化为主的阶段
7.影响风化壳发育的因素:气候,地貌,岩性以及风化壳的发育时间。
8.块体运动:蠕动,崩塌,滑坡
9.崩塌
?概念:在陡峻山坡上,巨大的岩体、土体或碎屑层主要在本身重力作用下突然急剧倾倒、崩塌,在坡角处堆积倒石堆或碎屑流。这种现象称为崩塌。
?形成条件:
地形:崩塌只能发生于陡峻的斜坡地段。地形条件包括坡度和坡高。
地质:主要是受岩性、结构和构造的影响。
气候:在一些日温差、年温差较大的干旱、半干旱地区,易形成崩塌。
?触发因素:强烈地震、爆破、冰雪融化、暴雨等。
10.滑坡
?概念:坡面上大量土体、岩体或其它碎屑堆积,主要在重力和水的作用下,沿着一定滑动面整体下滑的现象。
?形成条件:斜坡的地貌特征:斜坡的高度、陡度和外形;斜坡的组成物质和地质结构:即岩性与构造
?触发因素:气候、地下水、地震、人为因素
第四章流水地貌
1.流水地貌:流水在运动过程中,使沿程的物质发生侵蚀、搬运和堆积,形成了各种侵蚀地貌和堆积地貌。这类由流水作用所塑造的各种地貌,统称为流水地貌。
2.坡面径流是坡地发育的重要因素。主要表现为冲刷,搬运和堆积作用三种方式。
3.坡面径流的形成受气候,地形和地表组成物质和植被三个因素影响。
4.坡地侵蚀地貌的过程及特点:
i.不明显冲刷带:位于坡地上部,接近分水岭的地带。地貌类型以浅凹地为代表。
ii.冲刷带:位于斜坡中部,冲刷作用最强,形成一系列与坡向一致的平行侵蚀纹沟,其流向与坡向基本一致,横剖面多为V形。
iii.淤积带:坡积裙:在坡麓地带,由于坡度变缓,坡面径流流速减小,并有大部分水体渗入地下,水流携带的大量碎屑物质在坡麓发生堆积,形如裙边,称为坡积裙。
a.形态特征:
纵向剖面形态呈中部微凹的倾斜曲线,上部坡度较大,一般60~80,向下逐渐变缓。前缘常与河谷底部、山间盆地或山前平原相连接。
b. 组成特征
坡积物的岩性与所在坡地的基岩相同,自顶部向前缘机械组分由粗变细。碎屑物的磨圆度很差,分选性不好,在垂直剖面上稍具层理结构。
5.洪积扇:暂时性沟谷水流出山口后,坡降骤减,水流迅速展开成辐射状,加上部分水流渗入地下,水流搬运能力随之大减,其所挟带的大量泥沙、碎屑物质发生堆积,形成一个以沟口为中心的半圆形扇状堆积体,称为洪积扇(湿润地区小规模的扇形地称冲积扇或冲积锥)。
6.泥石流:泥石流是山区常见的一种突发性自然灾害现象,是由大量土、砂、石块等固体物质与水组成的一种特殊洪流。
7.泥石流形成的基本条件:
i.要有大量松散的固体物质:这些物质主要是由风化、崩塌、滑坡等提供的,在高山地区还有冰川活动所提供的物质。
ii.要有充足的水源:主要由暴雨、洪水、冰雪大量融化及湖泊、水库溃决时产生。
iii.有利的地形条件:沟谷的上游为环形洼地,有利于固体物质和水聚集,中游为沟坡陡峻、比降较大的沟床,有利于泥石流的快速下泻。
8.河道水流的运动特征:河流是一种天然的、由一定区域内的地下水和地表水补给、长期性沿狭长凹地流动的水流,较小者称溪、涧,较大的为江、河、川。水流占据的凹槽即为河道。其中紊流、环流、旋涡流对河流地貌的影响最为密切。
A.紊流:流体的各个质点在流动过程中方向,速度不断变化,各不相同。由雷诺数判定:R=vL/V。一般>500为紊流。大部分天然河道水流属于紊流。v:平均流速;L:代表长度;V:水的粘滞系数。
B.环流:河道水流中,垂直于主流方向的封闭的横向水流系统,称为环流。
i.在弯道河流的横断面上
表层水流由凸岸流向凹岸,底层水流由凹岸流向凸岸所构成的一个封闭环流系统。环流与纵向水流结合一起,成为螺旋流(又称弯道环流)。
弯道离心力作用—主要原因
地球自转偏向力作用
ii.顺直河流的横断面上:
涨水时:中间水位高,两边低
退水时:中间水位低,两边高
C.漩涡流:旋涡流是绕着垂直于流向的环流轴旋转的水流。根据旋涡流对河床作用的不同,可分为:
①直轴旋涡流:河岸附近绕直轴旋转,常对河岸产生强烈侵蚀,引起河岸崩塌。
②横轴旋涡流:河床底岩槛及沙丘等起伏处形成,会使床底发生变形。
9.河流的侵蚀:河道水流破坏地表,并冲走地表物质的作用,称为河流的侵蚀作用。
10.流水对河床的侵蚀按其作用的方向,可分为下蚀和侧蚀。此外还有一种向源侵蚀,亦称溯源侵蚀。
11.下蚀:流水加深河床与河谷,使河床高度不断降低的作用称为下蚀作用或称下切侵蚀、垂直侵蚀。
下蚀作用的强度主要取决于水流的动能、含沙量、河床坡度以及河床组成物质的抗冲强度。
河流下蚀作用的总趋势是加深河谷,减小河床纵剖面的坡度,并使其向均衡剖面方向发展。
12.侧蚀:流水拓宽河床和河谷的作用称侧蚀作用。
主要原因:河谷的弯曲而产生的横向环流作用,使得凹岸受蚀,凸岸堆积。
结果:河床发生侧向迁移,河谷拓宽,并导致河曲的发育。
13.溯源侵蚀:河流下蚀作用在源头或河床坡度突然转折处不断向上游或河间地推进,这种侵蚀方式称为溯源侵蚀作用。它实际上仍是河流下蚀作用的一种表现形式。
14.河流的搬运:推移,悬移,溶解质搬运
?推移:泥沙颗粒沿河底滚动,滑动或作跳跃运动统称为推移。
?悬移:水流中夹带细小的泥沙以悬浮状态进行搬运,成为悬移。
?溶解质搬运:水流搬运溶解质的作用。
15.河漫滩发育阶段:滨河床浅滩→雏形河漫滩→河漫滩
①滨河床浅滩阶段:
最原始的河漫滩是出现在年青时期的V 形谷内,由于河流的侧向侵蚀,使谷坡逐渐后退,谷底开始展宽,在河弯的凸岸处形成狭窄的和由粗大砾石所组成的滨河床浅滩。
②雏形河漫滩阶段
随着侧向侵蚀作用的不断进行,凹岸继续后退,凸岸处雏形浅滩不断扩大加高,以致在河流平水期也大片露出,发展成为雏形河漫滩。这时,因河谷仍比较窄,洪水时水深和流速仍然较大,在谷底的堆积物仍以粗粒的推移质如砾石和砂等为主,而悬移质如泥和粉沙则被水流带往下游。
③河漫滩阶段
雏形河漫滩形成以后,谷底进一步扩宽,滩面再度淤高,洪水时由于滩面水深变浅而流速减小,洪水中的大量悬移质就可以在那里沉积下来,构成由粉砂及粘土组成的沉积层。这样雏形河漫滩就发展成为真正的河漫滩。
16.河漫滩类型:河曲型河漫滩,汊道型河漫滩,堰堤式河漫滩。
17.阶地::由于河流下蚀,过去不同时期的谷底便相对高出洪水期水面,呈阶梯状分布在谷坡上,称为阶地。
18.河流阶地的成因:阶地在发育过程中必须经过二个阶段:①河流以侧蚀作用或堆积作用为主,形成宽广的谷底。②河流下蚀作用加强,河床位置降低,两侧谷底位置相对抬高而成为阶地。
19.三角洲形成的基本条件:
1、丰富的泥沙来源;
2、海洋侵蚀搬运较小;
3、河口外海滨区地势平坦,水深较浅
20.三角洲的沉积结构:自陆向海——顶积层、前积层和底积层
三角洲平原相——三角洲露出水面部分,三角洲前缘相——位于水下,上接三角洲平原相,下接前三角洲相,前三角洲相——位于三角洲前缘向海地带。
21.河流袭夺:分水岭迁移的结果,有时使得溯源侵蚀能力强的河流夺取了另一侧河流的上游段,这种水系的演变现象称为河流袭夺。袭夺他河的河流叫袭夺河。被袭夺的河流称为被夺河。被夺河的下游,因上游河道改道流入袭夺河,源头切断,称为断头河。河流袭夺后所产生的地貌标志有:袭夺湾、裂点和瀑布、阶地或谷中谷现象、反流河、风口、宽谷小河形态的断头河等
22.戴维斯的侵蚀循环学说:一个地区的地貌发育是构造、营力和时间的函数,在构造抬升的基础上,外动力侵蚀剥蚀作用下,该地区的地貌发育过程(时间)可以分为幼年期、壮年期与老年期等几个地貌发育阶段。每一轮回即从构造抬升到再次达到老年晚期,全区呈现和缓波状起伏准平原状态,大约需要几百万年到几千万年之久。
第五章喀斯特地貌
1.喀斯特作用:凡是以地下水为主、以地表水为辅,以化学过程为主(溶蚀与淀积) 、机械过程为辅(流水侵蚀和沉积、重力崩塌和堆积)的、对可溶性岩石的破坏和改造作用,称为喀斯特作用(karst process)
2.喀斯特作用的基本条件:岩石的可溶性,水的溶蚀力大小,,岩石的透水性和水的流动性。
3.地表喀斯特地貌类型:
蚀余形态:石芽与溶沟,漏斗与落水洞,溶蚀洼地与溶蚀盆地,干谷与盲谷,峰丛、峰林和孤峰等。
堆积形态:泉华、瀑布华、钙华堤坝等
4.地下喀斯特地貌类型:
蚀空形态:喀斯特管道、地下河(湖)、溶洞等
堆积形态:石钟乳、石笋、石柱、石灰华等
第六章风成地貌及黄土地貌
1.沙粒开始运动的临界风速称为启动风速,一切超过启动风速的风称为起沙风。启动风速与沙粒粒径,地表粗糙程度和沙子含水率等多种因素有关。
2.风沙流中沙粒的运动三种形式:
悬移:脱离地表粉砂和粘土 输送至几千公里之外 风速大,但输沙量小, 1%
跃移:若即若离地表,细砂,具连锁反应,78%,为主要运动形式
蠕移:沿地表滑动或滚动,22%,风速小
3.风蚀作用:指的是风对地表的破坏作用,包括地表松散物质被风吹走的吹蚀作用和风沙流对地表的冲击、摩擦和旋磨的磨蚀作用两种形式。
4.风蚀地貌:由风蚀作用形成的地貌形式称风蚀地貌。
5.风蚀地貌形态:石窝和石檐,风蚀蘑菇和风蚀柱,风蚀谷和风蚀残丘,风蚀雅丹,风蚀洼地
6.风蚀雅丹:发育在古代河湖相冲积物中、地表上呈现出的一些不规则长条形土墩和沟槽相间的地貌组合。这种地貌在地表形态上呈现出支离破碎的景观。又称之风蚀垄槽。
7.沙丘类型:
(1)垂直于风向的横向沙丘形态——新月形沙丘、沙丘链和复合型沙丘链等;
(2)平行于风向的纵向沙丘形态——新月形沙垄、沙垄和复合型沙垄等;
(3)多方向作用下的沙丘形态——金字塔沙丘等。
8.新月型沙丘形成过程:新月形沙丘是由沙堆进一步发育而成的。沙堆的不断增高,使气流在越过沙堆时,分成上下两股气流,上部气流在迎风坡风速较大,压力较小,但到达背风坡后,背风坡为静风区,压力较大,形成水平轴向涡流,风速减低,出现堆积,同时丘顶也沿中央向前移动;下部气流沿沙丘两侧到达背风坡的两边各自产生一个垂直轴涡流,将砂子吹向两侧,形成马蹄形凹地,和两翼。这时,沙堆演化为雏形新月形沙丘。随着沙量的继续供给,雏形新月形沙丘进一步扩大增高,就形成新月形沙丘。
9.影响沙丘移动的因素:风向、风速、沙丘高度,沙的含水量、植被等。沙丘移动速度与其高度成反比,而与输沙量成正比。
10.荒漠的类型:岩漠(石质荒漠),砾漠(砾石荒漠),沙漠(沙质荒漠),泥漠(粘土荒漠)
11.黄土的特性:
(1)颜色多呈灰黄或棕黄色;
(2)质地均一,以粉砂(0.05~0.002mm)为主(含量达50%);
(3)疏松多孔(孔隙度达40~55%),抗蚀力弱;
(4)无层理,但垂直节理发育;
(5)富含碳酸钙(含量达10~16%);
(6)湿陷性明显(遇水浸湿后,体积缩小,地面发生塌陷);
(7)常埋藏有古土壤层。
12.黄土的成因:风成说:
观点:荒漠地区是黄土的物质源地,大风将黄土物质吹向外围地区堆积而成。
证据:
①在亚洲大陆上黄土主要分布于沙漠的边缘地带,从内向外戈壁、沙漠和黄土依次成带分布;
②黄土的粒度成分随距荒漠距离增大逐渐变细;
③黄土矿物成分具有高度一致性,与所在地岩石成分极不相同;
④黄土上覆在不同成因和形态起伏显著的各种地貌上,厚度相似;
⑤黄土中含有陆性草原动、植物化石;
⑥黄土层中发育有随下伏地形起伏的多层埋藏古土壤层等。
13.黄土梁:指长条状的黄土高地或丘陵。黄土梁长数百米至数十公里,宽数十米至数百米,多分布两条大致平行的沟谷之间。黄土梁顶面平坦,大都是塬面被沟谷侵蚀分割而成。
14.黄土峁:是孤立的穹状黄土丘陵。峁顶部面积不大,呈浑圆的馒头形,平面图形为圆形或椭圆形。峁多由梁被流水进一步切割形成,峁梁往往交错分布。
第七章冰川与冰缘地貌
1.雪线:雪线是常年积雪区的下界,是固态降水的零平衡面(年降雪量=年消融量)。
2.影响雪线高度的主要因素:气温,降水量,地貌(坡向)
3.成冰作用:变固态降水为冰川冰,再发生流动、形成冰川的一系列作用称成冰作用
4.冰川运动速度大小主要取决于:冰床或冰面坡度,冰面厚度和时间
5.冰川类型:
(一)山岳冰川
i.悬冰川
ii.冰斗冰川
iii.山谷冰川
iv.山麓冰川
v.平顶冰川
(二)大陆冰川
6.冰蚀作用:冰蚀作用包括挖蚀作用和磨蚀作用。
挖蚀作用:冰川自身重量和冰体运动使底床基岩破碎。冰雪融水渗入节理裂隙,时冻时融,使得底床岩块不断破碎,冰川像推土机铲土一样,把松动石块挖起,与冰川冻结一起带走。
磨蚀作用:由冰川对冰床产生的巨大压力引起。因挖蚀作用产生的碎屑。冻结于冰川的底部,成为冰川对底床进行刮削,锉磨的工具,从而形成较细的冰碛物。
7.冰蚀地貌的类型:
(一)冰斗、刃脊、角峰
(二)冰川谷与峡湾
(三)羊背石:它是由冰蚀作用形成的石质小丘,特别在大陆冰川区,石质小丘常成群分布,犹如羊群伏在地面,故称。羊背石表面常留下一些擦痕和磨光面。
(四)冰蚀湖和冰蚀谷
8.冰碛物的基本特征:
?由砾、沙、粉砾、粘土物质组成的泥杂堆积、分选性差;
?砾石磨圆度比河流差,但侧碛与底碛会与两侧或底部磨擦。擦痕、磨光面、石英沙粒棱角尖锐,在冰川研磨下颗粒常具贝壳状断口;
?冰碛物里的矿物成分和冰川源头、冰川下覆基岩性质一致;
?一般缺乏层理构造 。
? 1皆由碎屑物组成;
? 2大小混杂,缺乏分选性,经常是巨大的石块或细微的泥质物的混合物;
? 3碎屑物无定向排列,扁平或长条状石块可以呈直立状态;
? 4无成层现象;
? 5绝大部分棱角鲜明;
? 6有的角砾表面具有磨光面或冰擦痕,擦痕的长短不一,大的擦痕长数十厘米以上,小的擦线细似头发丝;
? 7冰擦痕形状多样,有的呈钉形,一端粗而深,一端细而浅,具有擦痕的冰碛砾石称为条痕石,有的砾石受冰川压力长期作用而弯曲,称为“猴子脸”;
? 8根据扫描电镜观察,冰碛物中的石英砂粒形态不规则,棱角尖锐,表面具有碟形凹坑,坑内有贝壳状断口及平行阶坎;
? 9含有适应寒冷气候的生物化石,如寒冷型的植物孢子等。
? 10此外,沉积的巨大石块称为漂砾(drift boulder),它有时来自很远,其岩性和附近任何基岩显著不同。
? 11已固结的冰碛物称为冰碛岩。
9.蛇形丘:狭长、弯如蛇的高地。主要是由略具分选的冰水砾堆积成,有一定的磨圆度,发育冲刷、填充物构造,呈交错层理和水平层理,两坡对称
10.季候泥:可判断年龄春季:粉砂多,色浅,层厚;秋季:泥质多、色深、层薄
11.四个冰期:鄱阳,大姑,庐山,大理
12.冻土:冻土是温度小于零度,含冰的土层或岩石。按其冻结时间长短,可分季节冻土(冬冻夏融)和多年冻土(常年不化)
13.冻融作用:指冻土层中水分的冻结与融化,是冰缘地貌发育德最活跃因素。主要由于冻土温度变(周期性正负变化)地下水变迁,岩石破坏,沉积物分选受干扰,冻土变形等,主要表现为:冻融风化,融冻扰动,冻融泥流。
14.石海与石河:基岩经剧烈的冻融风化破坏产生大量的巨石、角砾,它们就地堆积在平坦的地面上所形成的满布石块的地形。山坡冻融崩解产生的大量碎屑充塞、滚落到沟谷中,由于厚度加大,在重力作用下沿湿润土层表面发生整体运动,这种运动的石块群体即称为石河。
15.多边形土:指由冻裂作用形成的网格状地形
石环:指以细粒土或碎石为中心,边缘为粗砾所围绕的石质多边形土。