第一章 地貌學緒論

1、地貌學地貌與第四紀教研室地貌與第四紀教研室華東師范大學華東師范大學 課程構成課程構成 課堂講解：課堂講解：1717次（次（1717周）周） 平時作業(yè)：平時作業(yè)：2323次次 期期中作業(yè)：中作業(yè)：1 1次次 野外實習：野外實習：20142014年暑假年暑假地貌學地貌學學習：勤觀察、勤思考、勤提問學習：勤觀察、勤思考、勤提問 野外實踐與理論學習相結合野外實踐與理論學習相結合 傳統(tǒng)方法與現(xiàn)代測試技術相結合傳統(tǒng)方法與現(xiàn)代測試技術相結合課程參考書籍1.地貌學原理 楊景春/李有利 北大出版社，2001年8月2.地貌學導論 吳正 廣東高等教育出版社，1999年4月3.海岸環(huán)境和地貌過程導論 楊世倫主編，海洋

2、出版社，2003年4. Theoretical geomorphology， Adrian E. Scheidegger. Berlin Springer-Verlag c19905. Sharma, Vijay Kumar, Introduction to process geomorphology / Vijay K. Sharma. Boca Raton : CRC Press, c2010.第一章 緒論一、地貌學的研究內容一、地貌學的研究內容 1.地貌學的定義地貌學的定義 2.地貌學地貌學的研究對象的研究對象 3.地貌學地貌學的學科分類的學科分類 4. 地貌學地貌學的研究方法的研究方法

3、1、地貌學定義、地貌學定義 地貌地貌地表（地球表面）形態(tài)地表（地球表面）形態(tài)(landforms)。 地貌學地貌學研究地球表面各種形態(tài)特征、成研究地球表面各種形態(tài)特征、成因、分布及其發(fā)育規(guī)律的科學因、分布及其發(fā)育規(guī)律的科學。 內力作用與外力作用共同作用的結果內力作用與外力作用共同作用的結果地貌成因要素：地貌營力、地表物質、地貌地貌成因要素：地貌營力、地表物質、地貌 發(fā)育時間；發(fā)育時間； F = f（PM）dt F ：form；P ：process；M ：matter；t ：time；P：內（營）力（放射能、重力能）；內（營）力（放射能、重力能）； 外（營）力（太陽能、重力）；外（營）力（太陽能

4、、重力）； 內力和外力同時作用，相互影響，此消彼長，內力和外力同時作用，相互影響，此消彼長， 動態(tài)平衡（動態(tài)平衡（或或“遠離平衡態(tài)的自組織遠離平衡態(tài)的自組織”）；）；M：巖性、地質構造；巖性、地質構造； t：地貌發(fā)育時間；地貌發(fā)育時間；2、地貌學的研究對象、地貌學的研究對象 一般的劃分等級為：一般的劃分等級為： 陡陡 坡：坡角坡：坡角5050 中等坡：坡角中等坡：坡角25255050 緩緩 坡：坡角坡：坡角2525 在堆積地貌上，不同的坡度可反映不同的成因類型。在堆積地貌上，不同的坡度可反映不同的成因類型。 例如：崩塌堆積物、坡積物、沖積物形成的堆積地貌坡例如：崩塌堆積物、坡積物、沖積物形成的

5、堆積地貌坡度依次遞減。度依次遞減。 在基巖組成的斜坡上，地貌的坡度反映了不同巖石的抗在基巖組成的斜坡上，地貌的坡度反映了不同巖石的抗風化能力的強弱。風化能力的強弱。 割切深度：割切深度：指一種地貌的最高點和最低點之間的距離。指一種地貌的最高點和最低點之間的距離。 地面切割程度：地面切割程度：地面破壞面積的地面破壞面積的% %。水域面積。水域面積/ /總面積?？偯娣e。單元單元 三大部分：三大部分： 星體地貌學、普通地貌學、部門地貌學星體地貌學、普通地貌學、部門地貌學 新分支新分支 氣候地貌學氣候地貌學 、構造地貌學、動力地貌學、實、構造地貌學、動力地貌學、實驗地貌學、歷史地貌學、區(qū)域地貌學、巖石

6、地驗地貌學、歷史地貌學、區(qū)域地貌學、巖石地貌學、應用地貌學貌學、應用地貌學？地貌學？地貌學 是地理學的分支還是地質學的分支是地理學的分支還是地質學的分支3.3.地貌學的學科分類地貌學的學科分類地貌學地貌學地質學地質學氣候學氣候學土壤學土壤學生態(tài)學生態(tài)學水力學水力學地球物理學地球物理學地球化學地球化學。4.4.地貌學研究方法地貌學研究方法 1.形態(tài)： 2.過程： 3.構造： 4.發(fā)展階段： 野外野外研究方法研究方法形態(tài)研究 包括形態(tài)的特征，組合，分布和測量。 組成物質研究 包括物質的顏色，形態(tài)特征（例如： 球度，磨圓度等）形成條件的研究 包括新構造運動狀況，地質與構造 特征，各種外力特征。地貌過

7、程的觀測地貌成因分析 地貌發(fā)展階段分析室內研究方法室內研究方法地形圖分析地形圖分析遙感分析遙感分析沉積物分析：沉積相分析與沉積物理化性質分析沉積物分析：沉積相分析與沉積物理化性質分析 粒度分析 化學分析 礦物分析 掃描電鏡分析模擬研究模擬研究年代分析年代分析 1414C C測年：測年： 自然界中存在12C，13C，14C三種碳同位素，其中C14不穩(wěn)定發(fā)生衰變，假定自然界中14C含量不變，加之C14有一定半衰期約5568年，就可以測定一些與自然界不發(fā)生碳同位素交換的地質樣品的年齡。 K KArAr法法： 自然界中有39K，40K，41K三種鉀同位素，其中40K為長壽同位素半衰期為128,000年

8、。40K可通過衰變和K層電子俘獲變成40Ca和40Ar，通過測試樣品中40Ar和剩余的40K的含量，可以確定樣品形成年代。 鈾系法鈾系法 釋光法釋光法 古地磁古地磁具體工作中擬考慮的幾點具體工作中擬考慮的幾點1.1.形態(tài)量計：形態(tài)量計： 2.2.外動力過程外動力過程: :3.3.內動力過程的分析內動力過程的分析: :4.4.巖性、構造與地貌形態(tài)的分析巖性、構造與地貌形態(tài)的分析: :5.5.相關沉積的相關沉積的“相相”分析分析: :二、地貌學二、地貌學 與經濟建設的關系與經濟建設的關系1.尋找礦產：沖積砂礦、三角洲地區(qū)找油2.鐵路、大型水工建筑、港口的 勘測：青藏鐵路 溶洞、凍土，港口泥沙淤積、

9、侵蝕，水庫修建后的岸坡穩(wěn)定。3.農業(yè)生產：山區(qū)找水、喀斯特地區(qū)地表水滲漏、地下溶洞、水土流失4.國防：案例案例1：上海浦東機場建設：上海浦東機場建設飛行安全與鳥群青藏高原上的凍土層三、地貌學發(fā)展簡史三、地貌學發(fā)展簡史地貌學發(fā)展簡史萊昂納多，達芬奇(1452-1519) 曾研究地形特征，并科學地繪制了世界上最早的地形圖Water is the driver of Nature.- Leonardo da Vinci地貌學發(fā)展簡史Steno (1669)最早提出地貌學研究，提出要認識地形的發(fā)展規(guī)律。17世紀歐洲普遍認為當時大洪水由于地貌演化造成。地質學17世紀在歐洲的發(fā)展，也推動了地貌學的形成與發(fā)

10、展。Charles Lyell (1833) 探討了河流切過程中河流階地的形成過程。James Hutton 提出了著名的“Today is the key for past.” 并受達爾文影響提出了地質演化的漸變理論。地貌學發(fā)展簡史地貌學發(fā)展簡史在以上基礎上現(xiàn)代地貌學從19世紀中葉以后才逐漸成長起來1.1.戴維斯的侵蝕循環(huán)學說戴維斯的侵蝕循環(huán)學說 “解釋性的地貌描述法”； “地貌是構造、營力和發(fā)育階段的函數(shù)”； “侵蝕循環(huán)學說”W.M.Davis 第一次把流水侵蝕地貌的演變概括成簡練的模式，并以圖表示。圖上的橫坐標代表侵蝕基準面，縱坐標代表海拔高度。他設想流水侵蝕循環(huán)開始階段 ，地面從起點處

11、被構造運動迅速抬升至b，此時河流下蝕速度跟不上抬升速度，到抬升運動結束時，分水嶺和河底之間相對起伏增大（圖上a-b），抬升運動停止后不久一段時期內，河流仍強烈下切，而分水嶺受蝕速度較弱，成為循環(huán)過程中嶺谷相對高差最大時期（圖上c-d）,之后，河底因接近侵蝕基準面，河流下蝕作用大大消弱，但由于水系發(fā)展，支流增多，促使地面剝蝕加強，分水嶺高度降低的速度超過了河底下切速度，整個地面高差起伏向著越趨和緩的方向發(fā)展 波狀起伏的準平原。 戴維斯認為主河泛濫平原上發(fā)育了自由曲流，標幟河谷達到了壯年期 。從區(qū)域地貌上說，壯年期地面的主要指標是抬升之前的原始高地面被全部蝕區(qū)。進入老年期以后，地貌發(fā)展仍然是降低地

12、面的相對起伏程度，但其進展速度極為緩慢。 當戴維斯就河谷展寬與谷坡剖面演變過程的問題和彭克進行爭論時，他作了另外一幅圖來表達他的概念。從河谷橫剖面發(fā)育來看，谷底與谷坡都在緩緩降低，但谷坡降低的速度要比谷底為快。谷坡不僅高度降低，而且谷坡坡度愈來愈小。 a.幼年期階段 b.壯年期階段 c.老年期階段 準平原形成以后，往往受構造運動發(fā)生變動或被破壞，有些因構造沉降被后準平原形成以后，往往受構造運動發(fā)生變動或被破壞，有些因構造沉降被后來的新沉積物掩埋，有的受構造抬升和氣候巨變的影響，大部被侵蝕所以很來的新沉積物掩埋，有的受構造抬升和氣候巨變的影響，大部被侵蝕所以很難見到保存完好的大面積準平原。在許多

13、山區(qū)常有齊一的峰頂面，即為準平難見到保存完好的大面積準平原。在許多山區(qū)常有齊一的峰頂面，即為準平原的殘跡部分。原的殘跡部分。 上述上述河流地貌發(fā)育是一個理想模式，我們在分析河流地貌發(fā)育時，還要考慮河流地貌發(fā)育是一個理想模式，我們在分析河流地貌發(fā)育時，還要考慮以下幾點：以下幾點：1.1.地殼上升是一個長期過程，地殼上升時河流就開始下切；地殼上升是一個長期過程，地殼上升時河流就開始下切；2.2.地殼運動的方向和強度是經常變化的；地殼運動的方向和強度是經常變化的；3.3.同時要考慮河流地貌形成發(fā)展過程中自然地理條件的變化；同時要考慮河流地貌形成發(fā)展過程中自然地理條件的變化； 戴維斯認為地貌發(fā)育有三要

14、素，即構造、戴維斯認為地貌發(fā)育有三要素，即構造、營力、時間。認為地貌的準平原化發(fā)育過程營力、時間。認為地貌的準平原化發(fā)育過程經歷三個階段：幼年期、壯年期、老年期。經歷三個階段：幼年期、壯年期、老年期。 a.原始緩傾斜地面；原始緩傾斜地面；b.幼年早期；幼年早期；c.幼年晚期；幼年晚期； d.壯年早期；壯年早期；e.壯年晚期；壯年晚期； f.老年期；老年期； g.侵蝕回春，進入下一階段的幼年期侵蝕回春，進入下一階段的幼年期2.彭克的坡面發(fā)育理論彭克的坡面發(fā)育理論 凸形坡、凹形坡、直線坡彭克彭克專注坡地形態(tài)研究，認為內、外力同時專注坡地形態(tài)研究，認為內、外力同時作用，而地貌形態(tài)則揭示了內、外力的關

15、系。作用，而地貌形態(tài)則揭示了內、外力的關系。凸形坡：上升侵蝕；凸形坡：上升侵蝕；直線形坡：上升侵蝕；直線形坡：上升侵蝕；凹形坡：上升侵蝕凹形坡：上升侵蝕 或地殼構造長期穩(wěn)定；或地殼構造長期穩(wěn)定；S 形坡：穩(wěn)定形坡：穩(wěn)定上升；上升； 山坡上部平行后退，坡麓地帶形成十分平緩的基坡。兩條河谷之間地形坡面的演化。Luna Leopold利用解釋性的動力學過程方法研究地貌發(fā)育過程。利用地貌系統(tǒng)認識地貌發(fā)育過程。地貌學理論演進地貌學理論演進 蒙昧階段（現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)階段） Herodotus (450 BC) （西羅多得） to Leonardo to present 萌芽階段（描述性階段） Steno, Hu

16、tton 1600s-1700s 發(fā)展階段（解釋性描述階段） Agassiz (1807-1873) 冰川地貌 Powell (1834-1902) 河流地貌 Gilbert (1843-1918) 各類地貌現(xiàn)象 學科系統(tǒng)形成階段 Davis (1850-1934) 地貌循環(huán)理論 A. & W. Penck (1900-1950) 地形分析 定量化、系統(tǒng)化階段 (現(xiàn)代) Leopold (河流地貌), Nye/Glen (冰川地貌), Bagnold (干旱區(qū)地貌), 3.3.我國地貌學的發(fā)展我國地貌學的發(fā)展2000多年前的“禹貢”；1000多年前的“水經注”；公元17世紀的徐霞客游記

17、；近代的地方志等。李四光先生對廬山第四紀冰川的研究；王竹泉先生對黃河河谷發(fā)育的研究；楊鐘健先生對我國地文期的研究等等；地文期 區(qū)域地貌的發(fā)展階段，每個階段相當一定的地質時期，以地貌發(fā)展階段所代表的時期，稱地文期。此外，關于黃土及黃土地貌、中國海岸、中國喀斯特、中國山地、華北平原、中國砂礦以及其它小區(qū)域地貌等都有不同程度的研究。 國民經濟恢復時期 水利建設、鐵路選線第一個五年計劃期間 根治與開發(fā)黃河的任務中，黃土高原水土保持的地貌調查；3.3.我國地貌學的發(fā)展（續(xù)）我國地貌學的發(fā)展（續(xù)）高山冰雪利用；長江、漢水、湘江、海河、珠江等流域規(guī)劃中的地貌調查科學院地理所、冰川所、沙漠所；地方性的研究所如浙江河口海岸研究所、陜西黃土研究所。1978年國家科委、中科院、農林部聯(lián)合召開會議，落實全國科學技術發(fā)展規(guī)劃108項中的第一項 “農業(yè)自然條件、自然資源和農業(yè)區(qū)劃的研究”要求編制一套自然條件圖， 其中包一套地貌圖。推動我國地貌學的發(fā)展。這種小比尺的全國性地貌圖，它能夠綜合地概括地反映等級較大的地貌