下篇第四章風(fēng)成地貌和黃土地貌.ppt

第四章風(fēng)成地貌和黃土地貌 PhotographbyC VanceHaynes 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 沙粒開始運(yùn)動(dòng)的臨界風(fēng)速起沙風(fēng) 一切超過起動(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的高度內(nèi) 特別集中在0 10cm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 Photographfrom 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)長期吹蝕后形成的孤立的柱狀巖石 如圖 Photographfrom 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 以及長期的風(fēng)蝕作用后 殘留下的孤立小丘 PhotographbyPeterL Kresan 地質(zhì)地貌學(xué) 下 第四章 風(fēng)城 基巖巖性軟硬相間且水平成層 垂直節(jié)理不均的干旱地區(qū)經(jīng)長期流水侵蝕和強(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)?故稱 PhotographbyPeterL 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 Photographfrom 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 則形成湖泊 PhotographbyC VanceHaynes 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?時(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 Photographfrom 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 PhotographbyE TadNichols 地質(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 PhotographbyPeterL 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)速和沙丘高度 人類活動(dòng)也會(huì)對沙丘移動(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30 45 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) 如我國西北和美國西部等 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 長期受風(fēng)化 流水作用 碎屑物堆積下來 巖石表面常覆蓋油黑發(fā)光的 荒漠巖漆 凝結(jié)水溶解帶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 礫漠是地勢起伏平緩 地面布滿礫石的地區(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 PhotographbyE TadNichols PhotographbyPeterL 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 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 PhotographbyC VanceHaynes 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 長石為主 還有鈣結(jié)核 角閃石 云母 和粘土礦物 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)180 200m 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40 55 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 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)成說最為普遍 另有水成說 風(fēng)化殘積說等 一 風(fēng)成說內(nèi)容認(rèn)為亞洲中部 包括中國北部 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)成說依據(jù)黃土分布在沙漠的邊緣 如中國北部 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 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 黃土地貌的類型黃土地貌的形態(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 千溝萬壑 是一望無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 樹枝狀 掌狀等形狀 地質(zhì)地貌學(xué) 下 第四章 photographby YellowRiverWaterConservancyCommission 流水對黃土的直接侵蝕 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 我國面積最大的黃土塬 陜北的洛川塬等 Photographfrom 地質(zhì)地貌學(xué) 下 第四章 2 黃土梁梁是長條狀的黃土高地 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 長可達(dá)幾公里 其橫剖面略呈穹形 梁頂以下 是坡長很短但坡度較陡的梁坡 在梁坡以下 即為溝坡 其坡度更大 Photographfrom YellowRiverWaterConservancyCommission 地質(zhì)地貌學(xué) 下 第四章 斜梁是黃土高原最常見的溝間地 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 Photographfrom YellowRiverWaterConservancyCommission 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 一般來說 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概括 右下圖 地質(zhì)地貌學(xué) 下 第四章 Photographfrom YellowRiverWaterConservancyCommission 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 現(xiàn)在形態(tài)保持較好的不多 主要分布在陜西 甘肅等地 Photographfrom YellowRiverWaterConservancyCommission 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) 稱為黃土坪 Photographfrom YellowRiverWaterConservancyCommission 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 Photographfrom YellowRiverWaterConservancyCommission 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 Photographfrom YellowRiverWaterConservancyCommission 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 Photographfrom YellowRiverWaterConservancyCommission 四 黃土谷坡地貌黃土垂直節(jié)理發(fā)育 由于質(zhì)地松散 且覆蓋在其它巖層上 這是產(chǎn)生滑坡 崩塌的良好地質(zhì)條件 故黃土高原的滑坡 崩塌等谷坡地貌非常普遍 1 黃土崩塌黃土富有垂直節(jié)理和易濕陷的特性 雨水和地表徑流沿黃土節(jié)理下滲 通過潛蝕和剝蝕作用 使節(jié)理和裂隙逐漸擴(kuò)大 形成交錯(cuò)的裂溝或成行的陷穴 一旦土體失去平衡就發(fā)生崩塌 地質(zhì)地貌學(xué) 下 第四章 2 黃土滑坡由于黃土的質(zhì)地均一 土層很厚 遇水后濕陷 尤其是裂隙很發(fā)育 地下水沿不同年代的黃土接觸面或黃土與基巖的接觸面聚集 移動(dòng)或滲流 破壞其間的凝聚力 久而久之 沿接觸面整體下滑而形成滑坡 地質(zhì)地貌學(xué)