页数：72页文件大小：2.84 MB来源： 普通地质学ppt课件
本课件围绕地面流水的地质作用展开，从地面流水的分类与运动特点入手，深入剖析暂时流水的侵蚀堆积作用，系统阐述河流的下蚀、侧蚀与溯源侵蚀机制，详解机械搬运与化学搬运方式，并全面介绍河漫滩、心滩、三角洲等沉积地貌的形成过程与控制因素。
课程名：普通地质学（Introduction of Physical Geology）
河流孕育了人类古代文明：古巴比伦依托幼发拉底河与底格里斯河，古埃及依托尼罗河，古中国依托黄河与长江，古希腊依托爱琴海，古印度依托印度河与恒河。1万年前，随着覆盖大地的冰层向两极撤退，地球进入全新世。
河流养育了人类，人类的生存与发展离不开水；河流又威胁着人类的生存，在全球自然灾害中，水灾排行第一位。下图展示1963-1992年全球自然灾害破坏程度统计。
河流的动能 E=QV²/2（Q为流量，V为流速）。
影响流速三因素：坡度、河床宽度（宽则流速小，因水体与河床接触面大）、滚石负荷状况（克服内部摩擦要消耗能量）。
影响流量三因素：W（Width）、d（depth）、V（Velocity）。
同一条河流，上游坡度大动能大；下游虽水量大但流速小，动能可能反而小。动能大则搬运力大：搬运力＞搬运量则河流侵蚀；搬运力＝搬运量则河流搬运；搬运力＜搬运量则河流沉积。
根据牵引流的运动状态，流体内部水质点的运动轨迹可分为层流、紊流等水动力结构。
面流的洗刷作用：面流对斜坡的均匀破坏作用，受坡度、水流速度、降水量、地表组成物质和植被发育情况影响。斜坡上的冲刷作用强度带分布如图所示。
坡积物：面流携带的碎屑物质在斜坡下部平缓部位和坡麓堆积的沉积物，呈裙状分布的称为坡积裙。
特征：
洪流的冲蚀作用：下蚀、旁蚀与溯源侵蚀。
冲沟：随着洪流冲蚀作用进行，聚集的雨水越来越多，侵蚀作用越来越强，沟谷具有明显的沟缘，形态呈勺状。
洪流的沉积作用：雨季当沟谷水流携带大量碎屑物质冲出山口时，流速骤然降低，大量碎屑物堆积下来形成洪积扇（冲出锥），由间歇性洪流携带物质不断堆积而成。特点：分选较差，磨圆度不好，有不规则的层理。干旱或半干旱地区分布较广。
洪积扇自山口向外呈同心圆带状分布：
影响洪流地质作用的因素：气候、地形、植被、岩石、地质构造、人类的经济活动等。
泥石流是一种由水充分浸润饱和的大量泥、沙、石块等固体物质沿着冲沟向下流动的特殊洪流。这种洪流突然爆发，历时短暂，来势凶猛，具强大破坏力。
河流是由降水或由地下涌出地表的水，汇集在地面低洼处，在重力作用下经常地或周期性地沿流水本身造成的沟谷流动。
被河水开凿和改造的线状谷底称河谷。河谷两侧的斜坡为谷坡，谷坡之间的平坦部分为谷底。谷底经常被流水占据的部位为河床，平水期露出水面的部位为河漫滩。
河流的垂直侵蚀作用（下蚀作用）：由于重力作用，河水及其携带的碎屑物质不停地从高处向低处运动，并对河底产生破坏从而降低河床，加深河谷。河流在水流作用下垂直向下切割岩石，使河道不断加深的过程称为河流的下蚀作用。
黄果树瀑布是河流垂直侵蚀作用在岩性差异地段形成的典型瀑布地貌。
壶口瀑布是黄河干流上因岩性差异和下蚀作用形成的著名瀑布。
庐山瀑布展示了山地河流在陡坡地段垂直侵蚀形成的瀑布地貌。
河流的侵蚀基准面：河流下切降低到一个高程基准面时，河流就失去继续下切的能力，河底不再降低。海平面为终极侵蚀基准面或总侵蚀基准面。
河流的平衡剖面：当河流垂直侵蚀作用进行到某一阶段后，河流的动能仅能克服负载，整条河流从源头到河口，水流只在惯性力推动下，把源头携带的物质搬运到河口，河流地质作用达到动态平衡。
溯源作用使河谷不断向源头发展，加长河谷，直到分水岭。侵蚀能力强的水系将侵蚀能力弱的水系的上游支流劫夺过来，称为河流袭夺。
河流袭夺的条件：
河流的侧向侵蚀作用（侧蚀作用）：河流侧蚀作用不断掏挖河床两侧的谷坡，其结果引起河床左右迁移，使谷坡后退，谷底加宽。
侧蚀作用的动力学原因：
弯道离心力：流水在河流弯曲部位因惯性作用而产生离心力。
离心力作用于河流的凹岸→使河流的主流线（流速最大的点的连线）偏向凹岸→使凹岸的水面提高，凸岸的水面降低，产生横向比降（水面水平距离内垂直尺度的变化）→产生从凹岸向凸岸的横向力，该力作用方向是凸岸。
弯道离心力和横向力的联合作用，造成河流凸岸堆积、凹岸侵蚀（物质搬运至凸岸，能量减弱而沉积，形成点沙坝）。
在河流凹岸遭受侵蚀不断崩塌、后退的同时，水流从上游搬运来的泥沙和凹岸崩塌垮落的碎屑物被带到凸岸进行沉积，结果凸岸不断向前伸长，使弯曲河段的曲率半径不断减小，而弯道离心力作用却因此不断增加，使河湾更加弯曲，这种连续弯曲的河谷称为河曲。
河谷越来越宽，河床在宽阔的谷底上迂回曲折摆动，水流一般已经达不到河谷谷坡，河床形态变得极度弯曲，称为蛇曲。
武夷山九曲溪展示了典型的河曲地貌，河道蜿蜒曲折，是河流侧蚀作用的直观例证。
在极为弯曲蜿蜒的河段，凹岸区顶及其下方会迅速崩塌后退，使河湾的弯曲度更大，相邻河湾会愈加靠近，形成狭窄的曲颈。洪水期，由于洪水突然爆发不断冲击曲流颈，当水流冲溃曲流颈，切过曲岸边滩，便会撇下河弯而径直流入下一河弯，这种现象叫河流的裁弯取直。撇下的河弯形成相对平衡的水域，新河道带来的悬浮物质将原来河湾两端不断壅塞，使河谷中出现形如牛轭的湖泊，称为牛轭湖。
大兴安岭牛轭湖是河流裁弯取直后留下的典型牛轭湖地貌实例。
机械分异作用：指碎屑物质在搬运和沉积过程中，当牵引流的流动速度和运载能力沿着一定方向发生有规律变化时，碎屑颗粒相应地按颗粒大小、形状、相对密度和矿物成分发生分异并依次沉积。
颗粒的球度和磨圆度：指示颗粒在搬运过程中变化的特征——接近球形和磨蚀棱角的程度。通常，随搬运距离越远，颗粒的球度和磨圆度越高。
真溶液形式的搬运：矿物和岩石经过化学风化作用，一些元素和化合物首先迁移出来，并以离子形式溶于流水及地下水中，汇集到河水中，呈真溶液状态被搬运。主要有Cl、S、Na、Mg、K等化学风化过程中第I、II迁移序列的元素和化合物。
搬运与沉淀的条件取决于物质本身的溶度积大小、流水的物理化学条件（流水的温度、压力、Eh值和Ph值以及CO₂的含量等因素）。
胶体搬运：由于胶体质点或称胶粒是介于粗分散系和真溶液之间的细分散系，其粒径极小，在流水中受重力作用甚微，可以长距离、长时间搬运。胶体质点带电荷，淡水中负胶体比正胶体搬运要远些。
沉积的原因：流速降低、流量减小、搬运物增多（搬运力小于搬运量）。
河流的沉积物（冲积物）的五大特征：
河漫滩：在广阔的浅滩上，混浊的河水中大量的细粒物质经过长时间悬浮，由于水层薄、流速小，而慢慢沉积下来，形成水平的薄层理或小波痕交错层理的沉积物，覆盖在原来河道沉积物之上所构成的堆积地形。
决口扇：当特大洪水到来时，洪水可能冲决天然堤，在近岸的泛滥平原上沉积的扇形堆积体。
粗细二元结构
心滩的形成：由于河床横剖面形态多不规则，水流往往被河床地貌分离成两股或数股主流线，水流呈对称双向环流，在河底受两股相向的底流作用的地段，被流水推移的泥沙就在那里堆积下来，逐渐形成心滩。
下部为河床冲积物，由叠瓦状排列的砾石或颗粒粗大碎屑组成，顶部为洪水期细粒堆积物。
河流入海的地段是河流和海洋相互作用的地区，可以形成三角洲或河口湾，这取决于河流与海盆水动力能量的对比和河流输沙量、砂泥比的特征。
三角洲的形成条件：
三角洲的形成过程：水下浅滩→河口坝→陆上沙洲
三角洲平原带：水面以上至分流河口，为三角洲的陆上部分。
沉积类型：分流河道、天然堤、决口扇、沼泽
三角洲平原沉积特征：
三角洲前缘带：海（湖）平面以下，浪基面以上。为分选好、成分纯净的砂质沉积物集中带。
前三角洲带：浪击面以下，静水。与正常海（湖）带沉积过渡，是正常浅海沉积与洪水期河流带入的粉砂和泥的加厚带。
三角洲的形态主要是由河流、波浪、潮汐作用控制，根据河流与盆地水动力特征可将三角洲分为高建设性三角洲和高破坏性三角洲。
高建设性三角洲是以河流作用为主的三角洲（河控三角洲），可以分为朵状三角洲和鸟足状三角洲。
高破坏性三角洲可以分为波浪作用为主的三角洲（浪控三角洲）和潮汐作用为主的三角洲（潮控三角洲）。
河控三角洲：
密西西比河三角洲是典型的鸟足状三角洲，黄河三角洲是典型的朵状三角洲。
浪控三角洲：波浪作用大于河流作用或大致相等。有一条或二条主河流入海，分支流不太发育，输入的泥砂量少，砂与泥比值高，输入的砂泥很快就被波浪作用改造，在河口两侧形成一系列平行于海岸分布的海滩沙坝，只在河口处才有较多的沙质堆积，形成向海方突出的河口。
尼罗河三角洲和尼日尔河三角洲是浪控三角洲的典型实例。
潮控三角洲：三角洲的形态主要受潮流作用控制。一些分流河口多呈喇叭状，有弱潮流所带出的泥沙在口门外的海底堆积，成为与落潮流大致平行的长条形沙坝，即潮沙脊，潮沙脊从分流河口呈放射状分布。
恒河三角洲和珠江三角洲是潮控三角洲的典型实例。
河流的地理分布受气候的严格控制。各种基本的自然地理要素（流域海波高度、坡度，地表物质，植被等）也对径流发生影响。
气候阶地：气候干旱和湿润交替。当气候变得干旱时，河流水量减少、搬运能力减弱，同时由于植被减少、物理风化增强，易于冲刷，从而增加了河流的流域来沙量，使河流产生大量堆积。当气候转为湿润时，河流水量增大，流域内植物茂盛，含沙量相对降低，河流下蚀，形成阶地，这种由于气候变迁形成的阶地称为气候阶地。
新构造运动和海平面的阶段性变化造成侵蚀基准面的升降，使河流平衡剖面发生变化、启动河流回春作用，形成多级阶地系统。
地表上升，河曲或蛇曲将转回到以下蚀作用为主，形成深切河曲（回春河）。
由于地壳隆起或海面下降，使区域侵蚀基准面降低，以及降水量增大，河水流量增加的因素，引起一个地区侵蚀作用加强，地面切割加深的现象。这种侵蚀作用复活的现象称为地形侵蚀回春。
当河流上游山区发生抬升运动或下游发生海平面下降时，河流的平衡剖面或侵蚀基准面就会下移，河流侵蚀作用加强，称河流回春。
地表上升对河流中、上游影响最常见的是形成阶地系统。阶地是高于河漫滩的侵蚀或堆积的平坦地貌，它是古河谷的底部，因地表上升，河流再度下切侵蚀而被抬升到超出洪水期最高水面之上，呈阶梯状沿河道两侧展布。
根据阶地的成因、组成和结构，可分为堆积阶地、基座阶地和侵蚀阶地。
在地壳运动处于相对稳定的阶段，河流的发展将趋近于侵蚀—搬运—沉积的平衡状态。在这一时期中，中下游流域会因为河流的不断摆动和拓宽，逐渐形成地势开阔平缓的冲积平原。
当地壳运动再度活跃后，如地壳整体上升，则冲积平原将被抬升到相应的高程上，经受风化、切割、剥蚀等破坏作用，形成新的夷平面。
三峡大坝改变河流的平衡剖面，带来生态平衡破坏、诱发地震、环境污染、移民问题等影响。
普通地质学——地面流水的地质作用（完）
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