地面流水地质作.ppt

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1、10 地面流水地质作用地球表层水的分布长江源头长江上游长江中游长江中下游平原黄河中游壶口瀑布黄河凸岸、凹岸黄河入海口1976198619962000地面流水常年性地面流水：具有稳定的水源补给和相对固定的水道河流暂时性地面流水：无稳定的水源补给，降雨后才能形成片流/面流（无槽）和洪流（有槽）地面流水主要来源：首先是大气降水，其次是冰雪融水，此外是地下水以泉的形式成为地面流水片流、洪流和河流的关系河流河流片流片流片流片流洪流洪流洪流洪流外动力地质作用过程原始地表原始地表沉积沉积搬运搬运海洋海洋新形成地表新形成地表侵蚀侵蚀侵蚀侵蚀搬运搬运沉积沉积片流和洪流的地质作用片流sheet flow：沿地表斜

2、坡无固定水道的面状水流，水层薄，流量小，流速慢，网状分布洪流flood flow：由片流汇集到沟谷中形成的沿沟谷流动的水流，流量大，流速快，有固定水道片流的地质作用sheet flow片流的地质作用主要表现为对山坡上的松散物质及风化壳表层的面状的均匀机械侵蚀作用，称为片流洗刷作用sheet wash。片流也可冲蚀坡面，形成线状沟槽片流可将冲刷、冲蚀产物搬运到坡脚堆积形成无分选和层理的沉积物，称坡积物deluvial（识别）,坡积物在山麓下常连结成裙边状地形，称坡积裙片流的地质作用sheet flow片流洗刷作用强度受地形、降水、岩石风化程度和植被覆盖情况影响洗刷作用堆积作用片流洗刷作用分带黄土

3、高原片流地貌黄土高原片流地貌洪流的地质作用flood flow洪流以自身的动力及携带的泥沙、石块对沟谷具有冲蚀和磨蚀作用，将地表切割出的线状沟谷称为冲沟gully，多发育在山区，坡度大，冲蚀能力强，横剖面多为“V”字型*洪流以自身的动力将堆积物及侵蚀产物搬离原地，机械搬运作用为主。沉积物大小混杂，分选差沟谷发育过程中，间歇性洪流把冲刷下来的物质带到沟口，因地形开阔，水流分散，流速迅速下降，洪流的活力急剧降低，所挟带的碎屑物迅速堆积下来，即洪积物proluvium，所组成的扇状沉积地形称洪积扇或冲出锥proluvial fan 角砾砾砂粉砂粘土沼泽沉积基岩沉积物厚度大，颗粒粗，通常由砾和砂组成沉

4、积物厚度小，颗粒细，多由泥、沙组成洪流的地质作用flood flow*总体上分体上分选性性较差，具有一定的磨差，具有一定的磨圆度，度，有不有不规则的的层理理新疆某地洪积扇多个洪积扇（或洪积锥）连结形成裙边状组合洪积裙。洪积裙进一步向前推进扩展，在山前形成一片面积较大的平坦地形，称洪积平原。如：北京市就建立在燕山前的洪积平原上。河流的地质作用River掌握：掌握：河流的一般知河流的一般知识识河流的侵河流的侵蚀蚀作用作用河流的搬运作用河流的搬运作用河流的沉河流的沉积积作用作用了解：了解：河流的运河流的运动动状状态态河 流river河流：河流：在重力作用下，由降水或地下涌出地表的水集中于地表低洼处，

5、组成的经常性或周期性的天然水道的通称河流沿途接纳很多支流，形成复杂的干支流网络系统，这就是水系水系drainage system多数河流以海洋为最后归宿，另一些河流注入内陆湖泊或沼泽，或消失于荒漠中，于是分别形成外流河外流河和内内陆陆河河水系形式：和沉积物性质、构造特征等有关河 流river河源是河流的发源地，指最初具有地表水流形成的地方。河源以上可能是冰川、湖泊、沼泽或泉眼河口是指河流与海洋、湖泊、沼泽或另一条河流的交汇处，经常有泥沙堆积，有时分汊现象显著，在入海、湖处形成三角洲在河源与河口之间是河流的干流，一般可划分为上游、中游、下游三段长江江流域流域drainage basin（干流+支

6、流流经的整个地区）YibinYichang长江流域和分段Yangtze River分水岭watershed/drainage divide（流域之间的分水地带）河流流水的暂时性、常年性活动，可以影响和改变地理环境以及人类活动河水的运动方式层流层流Laminar flow 紊流紊流Turbulent flow 剖面图平面图河水的运动方式凸岸凸岸凹岸凹岸凸岸凸岸凹岸凹岸单向环流单向环流双向环流双向环流涡流涡流水质点绕轴旋转的现象水质点绕轴旋转的现象称为涡流。涡流的旋转称为涡流。涡流的旋转轴有垂直和水平两种轴有垂直和水平两种。河道急转弯处、支流入河道急转弯处、支流入主流处、桥墩及沉船等主流处、桥墩及

7、沉船等处会产生旋转轴近于垂处会产生旋转轴近于垂直的涡流。直的涡流。河水的运动方式黄河急流中的涡流河水的运动方式活力和负载流水的活力a=1/2mv2：流水的动能流水的负载L：流水所克服的阻力活力与负载间的关系aL,流水除克服阻力外，还有剩余的动能，流水表现出以侵蚀破坏地表为主；a=L,流水的活力基本全部克服负载，流水表现出以搬运携带物为主，侵蚀和沉积作用处于平衡状态；a床底磨擦，推移质沿床底滚动或滑动跃移上举力颗粒重力，离开床底跃迁悬移上举力细粒重力搬运能力（搬运最大颗粒的能力）粒径流速平方；重量流速6次方（64倍）；水力流量搬运量：河流搬运的泥沙的多少（河水清洁度）分选作用和磨圆作用机械分异作

8、用从粒度，比重和形态三方面进行：粒度大小：巨砾砾石（鹅卵石）砂粉砂粘土矿物比重：金黄铁矿铬铁矿石英石墨琥珀碎屑形态：等轴粒状条状板状磨圆作用（普遍适用）：圆 次圆次棱 棱角状自上游至下游，随搬运距离的加大分选性越来越好，并且沉积物的粒度由粗变细河流的沉积作用sedimentation当河流的流量、流速减小时（活力减少），河流的搬运能力降低；或者入河的碎屑物增加到超过了河流所能搬运的限度时（负载增加），即发生河流的沉积作用，河流沉积物统称冲积物alluvium沉积场所：河道内的凸岸、河心和宽、窄变化处，以及河流的出山口、决口处和河口地带上游：冲出扇alluvial fan中下游：河漫滩flood

9、 plain和心滩河口：三角洲delta冲积物最主要的结构特征是河漫滩的二元结构河流的沉积作用sedimentation冲积扇：河流出山口后，由于地势开阔，流速减少，活力减少，形成扇状堆积地形，单体呈扇形，沿山麓成群、成带分布河流的沉积作用河流的沉积作用心滩：河床中的沙质堆积地形，多因河床底部有障碍物导致沉积物堆积，或由双向环流形成。洪水期被淹没边滩：弯曲的河流（曲流河）凸岸的沉积产物，是最为重要的河流沉积物河漫滩：洪水期携带的细粒物质，沉淀在边滩沉积之上形成心滩河流的沉积作用二元二元结构构:河漫河漫滩的冲的冲积物物,下部下部为边滩沉沉积,以砂以砂砾等粗碎屑等粗碎屑为主主,常具斜常具斜层理理,

10、上部上部为河漫河漫滩沉沉积,以粉砂泥以粉砂泥质为主主,常具水平常具水平层理。平面上理。平面上为河漫河漫滩沉沉积位置。位置。河流的沉积作用 三角洲三角洲delta：河流入湖或入海处称河口区，进入相对静止的水体，因海水或湖水的顶托作用，流速迅速降低，水体活力减小，碎屑物在水流两侧形成侧向堤岸，并伸向静止水体中，河道反复移动形成的扇状沉积地形三角洲形成条件：河流的搬运量大，沉积物有充足的补给近河口的海区，水较浅，坡度较小无强大的波浪和潮流作用 当河流带来的沉积物大于波浪和潮汐作用搬运量时，形成的三角洲才能得以保存（潮汐作用三角湾）河流的沉积作用三角湾（三角港）三角湾（三角港）三角洲的分类三角洲的分类

11、三角洲的分类Mississippi river delta河控三角洲河控三角洲：鸟足状，河流带来大量泥沙，前进型鸟足状，河流带来大量泥沙，前进型浪控三角洲浪控三角洲Nile delta孟加拉湾潮控三角洲孟加拉湾潮控三角洲长江三角洲长江三角洲-河河-潮控三角洲潮控三角洲崇明岛崇明岛长兴岛长兴岛黄浦江黄浦江东东海海启东市启东市江江苏苏长江全长长江全长长江全长长江全长6300km,6300km,年输砂量年输砂量年输砂量年输砂量486x106t,长江三角洲面积长江三角洲面积长江三角洲面积长江三角洲面积5180km5180km2 2黄河三角洲黄河三角洲-朵状河控朵状河控三角洲三角洲古代古代近代近代现代现

12、代珠珠江江三三角角洲洲河控河控河控河控潮控潮控潮控潮控西西西西江江江江珠珠珠珠江江江江三角洲的结构*顶积层：分水上与水下两部分，网叉状河流形成的边滩、漫滩、心滩，夹透镜状沙体，为细、粉沙质*前前积层：三角洲的主体，水下斜坡堆积，以粉沙为主，不夹透镜状沙体，含海洋生物，因空隙高是良好的储油层。*底底积层：为波浪带入较深海区的细小近水平的粉沙、粘土质沉积，富含大量有机质，是良好的生油层。河控三角洲的平面分带三角洲平原三角洲平原是三角洲的是三角洲的陆上部分，以分支河道砂上部分，以分支河道砂质沉沉积为主，也包括泛主，也包括泛滥平原和湖沼沉平原和湖沼沉积的的粉砂、粘土和泥炭以及天然堤和决口扇沉粉砂、粘土

13、和泥炭以及天然堤和决口扇沉积三角洲前三角洲前缘为浪基面以上的三角洲水下部分，主浪基面以上的三角洲水下部分，主要包括分流河口砂要包括分流河口砂坝、远砂砂坝、分流、分流间湾和湾和三角洲前三角洲前缘席状砂沉席状砂沉积前三角洲前三角洲位于三角洲前位于三角洲前缘的前方，的前方，处于浪基面以于浪基面以下，以富含有机下，以富含有机质的泥的泥质沉沉积为主，水平主，水平层理和均理和均质层理理发育。育。向上向上变粗沉粗沉积序列序列河控三角洲的分带河流各段地质作用的对比地壳运动与河流地质作用地壳稳定期：准平原化（削高补低）地壳抬升期：河流回春、河流阶地地壳稳定期准平原化早期下蚀作用晚期侧蚀作用河谷展宽 削高填低作用

14、：地表高程较大的沉积物，经过风化、剥蚀作用被削低；同时又将破坏下来的物质搬运到地表低洼处沉积，形成的平坦地形称为准平原peneplain地壳抬升期回春河、河流阶地、夷平面地壳区域性上升侵蚀基准面下降下蚀作用再次加强可以形成：（1）河流阶地river terrace（2）深切河曲（回春河）rejuvenated meanders（3）夷平面planation surface河流阶地River Terrace原有的河漫原有的河漫滩相相对抬升，形成分布在谷坡上，洪抬升，形成分布在谷坡上，洪水不能淹没、水不能淹没、顶面面较平坦的台平坦的台阶状地形状地形河流阶地形成原因河流阶地的级别河流河流阶地是地壳运

15、地是地壳运动与气候影响下的河流与气候影响下的河流侵侵蚀-沉沉积产物，分物，分为堆堆积阶地地（），基基座座阶地地（），侵侵蚀阶地地（）等不同）等不同类型和型和级别堆积阶地（accumulation terrace）阶地面和阶地斜坡全由河流沉积物组成，无基岩裸露基座阶地（basement terrace）阶地上部为河流沉积物，阶地下部基岩裸露侵蚀阶地（erosion terrace）阶地斜坡上基岩裸露，阶地面上仅有少量河流沉积物分布河流阶地的级别回春河Rejuvenated Meanders河床下切至基岩，横剖面河床下切至基岩，横剖面V V字形河谷（青年期河流特字形河谷（青年期河流特征），平面上征

16、），平面上还是呈蛇曲形是呈蛇曲形态的河流（侵的河流（侵蚀作用加作用加强）（老年期河流（老年期河流发育特征）育特征）夷平面Planation Surface抬升后的准平原面，抬升后的准平原面，经过流水侵流水侵蚀改造，形成在大范改造，形成在大范围内内许多高度大体相同的山峰多高度大体相同的山峰组成的平成的平缓的平面的平面古准平原面，代表地壳的抬升和剥蚀古准平原面，代表地壳的抬升和剥蚀小 结片流和洪流地质作用河流的一般知识（河流、水系、流域、分水岭、河流分段、河谷要素）河流的侵蚀作用（垂直侵蚀、向源侵蚀、侧向侵蚀过程、结果）河流的搬运作用（机械搬运和化学搬运）河流的沉积作用（河漫滩、三角洲（剖面特征）、河流阶地）河流地质作用在不同河段的具体表现地壳稳定期和变动期对应的典型河流地貌下下节节内容：内容：11-1 地下水地地下水地质质作用作用 11-2 冰川地冰川地质质作用作用河流地河流地质作用作用河流（河流、水系、流域、分水岭、河流分段、河谷要素）河流的侵蚀作用（垂直侵蚀-向源侵蚀、侧向侵蚀发生过程、结果）河流的搬运作用（推移、跃移、悬移）河流的侵蚀基准面、河流的平衡剖面