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1、第十一章河流的地质作用1. 概述河流是陆地上永久性有固定水流，它与人类的生活生产有着极其密切的关系。人 类文明的发展与河流分不开的“母亲河”同时从自然界的角度，河流是陆地上最活跃 的地质动力。河流的地质作用是陆地上最强烈的外动力地质作用，流水的作用，是河 水运动过程中对地表各种改造。一、片流、洪流和河流1片流与坡积裙 大气降水3/1为地表水，最初覆盖地面沿斜坡均匀活动网状流片流。2洪流与洪积扇片流进一步发展水量增大，在一些沟槽中汇集、浊流一但浊流便以自身冲刷使沟 槽扩大，成沟谷。沟谷中的浊水能量大（雨季）携带大量冲刷碎屑在沟口（山角处） 堆积扇水，称浊积扇，浊积平原。浊流反在雨季有水（发生）。
2、3河流大型切割源沟各称冲沟，当部沟有充足的外给水源即成为永久性水，称河 流。地表上有固定水道（河道）的经常性水流。二、河水的运动形式（一）层流：水质点运动轨迹（线）平行仅在平坦河底附近运动弱（二）紊流：水质点运动浅无规律紊乱紊流是河水中最常见的运动形式。（三）环流：水质点作螺旋状运动，运动迹线在横剖面上投影为环形，具有 较强能量动力。三）涡流：水质绕轴旋转运动，轴与河底近垂直，出现在水流急，河谷凹凸不 平，涡流对河床破坏作用强，虽不是河水主要运动形式，但动力 强。、河流的动能E = 1/2X QVQ=流量V流速动能与流量、流速有着直接关系流量指单位时间内通过水断面的水量流速指单位时间内流通过的
3、距离。2.河流的侵蚀作用河水在运动过程中对河床岩石的剥蚀、破坏作用称侵蚀作用、侵蚀作用的方式1. 冲蚀流水以本身的动能将河床的泥、砂、砾冲走。2 磨蚀 一流中携带的砂、砾对河床岩石的磨损同时流水中的砾、砾本身变被磨损。3 溶蚀 一流水溶解了一些酸、碱、盐类，成为溶剂，溶解河床的岩石。这三种锓蚀方式通常是同时发生，而不同的条件下，表现的主次、强弱程度不 同：泥质、砂质、河床，冲蚀作用为主， 上游冲、磨为坚硬岩石河床，磨蚀作用明显，下游溶蚀明显 可溶性岩石 河床，溶蚀作用强烈。二、侵蚀作用的类型 按侵蚀作用方向分为：（一）下蚀作用（底蚀） 一一流水对河底岩石的锓蚀（磨、冲刷、溶） 结果使河床降低。
4、黄果树瀑布落差75米1下蚀的原因1。流水顺坡而下，向下的 运动分量冲刷河底。最重要的下蚀 坡度逾陆，下蚀作用越强烈，下 蚀最强烈的是瀑布地区。下蚀作用 使瀑布不断后退我国黄河壶瀑布5 cm/年（退）北美尼亚加拉瀑布0. 3m/年=30m年。2 流水携带的砾、砂在河底滚动，跳跃，不断磨蚀河底基岩, 洪水期 搬运量大，下蚀作用强烈。3涡流作用 涡流使携带的砾石像钻具一样作用于河底，形成凹坑。 4双向环流 河水涌入峡谷进，河床峡谷中的流水为双向环流使峡谷加深。2 .向源侵蚀（溯源侵蚀） 由于下蚀作用使河流向源头方向伸长（加长）。 两条近乎垂直的河流在溯源侵蚀作用下，发生河流袭夺。 河流袭夺一一当两条
5、条河流向同一分水岭溯源侵蚀时，当某一向源侵蚀较快 的河流向上伸长并中途切断另一条河流时， 于是就把另一河流上 游的 河水夺过来，此为河流袭夺。3 侵蚀基准面河流下蚀作用的极限。 当河床趋于注入水体的水面时，河水失去了势能差，不再流动。这时 一蚀作用也就停止了，因此，注入水体的水面 就是河流的侵蚀基准面。所谓千条江河归大海，河水桌子终是要注入海洋的，所以河流的最终侵蚀基 准面海平面。有些内陆河流，河口通向湖泊，因此湖面可以说是地方暂时性的侵蚀基准 面。4 河流平衡剖面 河流纵剖面：河源头至河口，沿中线的剖面向河丘作表现为源头至河 品、河底的连线。由于下蚀作用的结果使河床高度降低，坡度变缓，河床趋
6、于平滑，水动能减少。 当流水即不发生侵蚀，也不发生较大的沉积作用，这时纵使剖面河底成为光滑平缓 的曲线，此剖面为河流平衡剖面。平衡剖面是个达不至的理想剖面，由于人为及自然的作用总是打破平衡形成的 条件，但平衡剖面预示了河床的坡度与河流的流连、水量搬起石头砸自己的脚物等 因素之间有建立平衡的普遍趋势。指导水利工程。（二）侧蚀作用（旁蚀）河水对河床两岸的岩石进行侵蚀，使河谷加宽或使河 道左右迁移的作用称侧蚀作用。1. 侧蚀的原因 1河流弯道处的离心力河道中只要有一个哪怕是微小的弯曲存在，流水就会在慢性和离心力的作用下涌向 凹岸，从而在道弯处形成单向环流。单向环流使岸不断侵蚀，同时凸岸沉积，结果加大
7、了河流的弯面程度。 2科里奥利力的作用科里奥利力（ Coriolis force ）地球自转偏向力，由于地球自 转作用带来的力作用于地表一切运动的物体；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将有一侧受到侧方侵蚀，北半球河流的 左转弯处，离心力与科氏力同时作用凹岸，侧蚀强烈；右转弯处，离心力与科氏力 相反。2. 侧蚀的结果 1河床弯道处曲率增大 2河谷加宽，不对称，凹岸陡，凸岸缓。 3自由河曲及牛轭湖的形成。自由河曲一一河流在平坦宽阔的冲击平原上流动时，侧蚀作用强烈弯道自 由发展，弯曲加大，河床在平面上蜿蜒回环。弯曲很多时，称蛇 曲。湖北一湖南岳阳之间直线87公
8、里，河道 240公里。湖中、下游自由河 曲较发育。河道截弯取直使原几十公里的河道缩短为几公里。牛轭湖自由河曲的某一段上，两对的弯道沟通，弃废的部分河道 形成了三、下蚀、侧蚀作用的关系 河流在运动过程中通常是下蚀、侧蚀同时进行，仅在不同河段上表现度 不同 上游： 地形起伏大，河床坡度陡，下蚀作用为主。中、下游： 地形相对平缓，侧蚀为主，自由河曲。河流将其携带的物质向下游方向搬运的作用。、搬运方式机械搬运： 悬运：通常是粘土和粉砂粒级的碎屑，由于紊流的向上分力 分力作 用使其浮在水体中随水流动。颗粒的沉降速度V紊流向上分力。 推运：河床底部较大的砂、砾在流水的水平冲力作用下，沿 河底滚 动力学或滑
9、动。推运的砾石最大扁平面的倾向一般指向上游，根据此可判断古河流 的流 向。 跃运：细砂+砾石在靠近河底部跳跃式的随流水向前移。 原因：近河底附近上下流速不同，底部受河床磨阻力的影响流速减 少。上部流速较大，下下流速差产生的上举力使砾砂跃起，而后上举力消失 落下，跳跃式向 前移动。 溶运：溶液及胶体可溶盐类：CaCO、MgCO、KCI、Nad 胶体溶液：SiO 2、MnQ河流以机械搬运为主搬运能力一一河水能够搬运的碎屑颗料大小 搬运量一一河水中携带的 碎屑物总量。r粒径 x V2G 重量* r3 粒径 G重量 x V 64. 河流的沉积作用沉积作用一一地表上的风化产物、有机动性物及某些火山物质，
10、在外力 的作用下 经搬运作用的媒介从原地搬运到其它地方，当搬运动力减弱或在物 化学作用下而下沉 堆积的过程。河流的沉积作用一一河水中的携带物（由于水动能减少）沉积下来。 一、河流沉积的原因水体的阻滞一一河水注入其它水体时，运动的水受到相对而言宁静的水体 的阻滞，河流流速减少，发生沉积。地面坡度的影响 坡度大、水流速快，动能力较少发生沉积。当坡度减小，河床平缓时， 流速减 慢，搬运能力降低，发生沉积。同一条河来说，上游水流急，搬运动 力强。沉积主要 发生在中、下游。河流沉积物称为冲积物二、 冲积物的特征 冲积物主要是机械沉积的碎屑物质。1 .分选性好： 同一时期或同一定地点沉积物颗粒的均匀程度。
11、当河流流速减少时，携 带的碎屑 物，按半径大小或颗粒的比重从大小,重轻，先后沉积下来。因此在一定的地点或某一时期沉积下来的冲积物粒度较均一，也就具 有较好的 分选性。2 .磨圆度好： 河水中碎屑物，在搬运过程中，使颗粒与颗粒之间以及颗粒与河床基岩 发生磨 擦，使昨梭角磨圆，较好的磨圆度越向河流的下游碎屑物磨圆度越好3 .层理清晰 流动的水中沉积的沉积物有较明显的交错层理。，洪水期沉积颗粒粗 枯水期沉积颗粒细 冬季颜色深由于水动 力的季节性变 化、夏季颜色浅三、沉积作用的类型1 河床沉积：河床是经常性流水占据的部分，沉积颗粒较粗，河床沉积中碎屑物有较 好的交错层理，河床沉积随着水位的季节性变化而
12、有规律的进行。J 洪水期：粗砾枯水期：细1）心滩：河床中间的沉积地貌，平水位时（枯水期）高出河面, 洪 水期被淹没。在平原的河流中经常出现心滩。 平面上梭形、长轴平行于流向 双向环流是形成心滩的主要原因。心滩 洪水期后，水位退落时 河面进入宽河道时心滩一旦形成后，将逐渐向下游方向推移。一般心滩在枯水期（平水 期）露出水面，洪水期淹没于水中（2）江心洲：心滩增大，甚至几个心滩连在一起，洪水期亦露出水 面， 称江心洲。（3）边滩：单向环流作用下，河流弯道处凸岸堆积（单向环流将凹 岸侵 蚀下的碎屑在凸岸堆积下来）新月形，向河流方向倾斜。2 河漫沉积（1） 河漫滩与冲积平原 现代河床之外，在洪水期被淹
13、没的地带，河床之外的河谷地上，每当洪水期被水 淹没，沉咱们了较多碎屑 物，由于水流分散，碎屑颗粒细水长流 小一一河温滩。河漫在枯水期露出水面，河漫滩在凸岸范围更大。由于河床在介蚀作用下常发生左右迁移，因此，现代的河浸滩之处，常是地史中 的河床位臵。显然在现代较细的河漫滩沉积之下，有河床的粗颗沉积。组成了河漫滩 的二元结构。相邻的河漫滩可连成一片形成广阔冲积平原。（2） 天然堤 平行于河床的垄状堆积，洪水期，河水水量加大，溢出河岩。当溢出两岸时，流 速聚然减低，河水中携带的较粗物质在紧靠河床的边缘部大量堆积下来，形成天然 堤。3 .三角洲沉积 河流在入海（湖）口处的沉积称三角洲沉积。三角洲沉积在
14、平面上，大 致呈三角 形，故名三角洲。1（湖）海相对静止的水体水域变宽，对河水的阻滞使河三角洲沉积的原因空流动能减少，大量碎屑物在河沉积下来。2海水中电解质，使河水中的胶体凝聚，沉淀下来 三角洲内部具有三重层结构（剖面结构）T顶积层（前积层增高到河床高度时，随着三角洲向海方向推移，前积层上的近于水平的河床沉积）F前积层（三角洲沉积的主体。河水带的大量泥砂沉积组成）底积层（河流带来的悬浮物质及胶体物质沉积形成了底积层，颗粒 细，以 粉砂和粘土为主。5. 构造运动对河流地质作用的影响地壳的构造运动尤其是上升运动对河流的地质作用有较大的影响，常形 成某些特 殊的地形地貌。一、 深切河曲河流的中下游长
15、期的侧蚀作用结果形成了自由河曲， （蜿蜒回环）如果这 时上游地壳出现上升运动，那些么整个河流纵比降增大（高差增大）河水获 得了更多 的动能。由于动能增加了，下蚀作用便迅速增强，在原来自由河曲 育的中下游，河床 由于下蚀作用切入到更深的基岩之中，同时，切入基岩中 的河流保留了原来自由河曲 的确良形态特征（蜿蜒回环，弯道很多） 。如四川 嘉陵江中下游。由于下蚀作用使自由河曲切入到基岩之中。二、河流阶地位于河谷谷坡上的不被水淹没的台阶状地形河流阶地的类型形成原因：地壳上升，河床下切，原来的河谷 被抬高，不再有水淹没。地壳多次间歇上升可形成多级阶地。1最新川一最老 堆积阶地 I 基座阶地 n 侵蚀阶地川、准平原与夷平面的概念现代江河的上游（源头处）多在山区，可以说从河流的演化历史来看， 河流形 成的最初阶段，河床附近的地貌通常是一些山地。这时的河流具有很 强的侵蚀作用， 尤其是下蚀作用，但如果地壳运动保持相对缓定（无大的上 升、下降），长期的侵蚀 作用结果，将会是下蚀作用使河床坡度变缓，侧蚀作 用使河谷加宽并左右摆动，因而 使山地
