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文檔簡介
1、地理專題重點講解河流及其地質作用 長江源頭為沱沱河,發(fā)源于唐古拉山脈主峰各拉丹冬西南側姜根迪如雪山的冰川,冰川尾端海拔近五千五百公尺 長江入??陂L江和三峽大壩長江中下游地區(qū)從葛州壩到三峽大壩1.西陵峽;2.巫峽;3.瞿塘峽。123三峽大壩三峽大壩三源:扎曲,約古宗列渠和卡日曲。扎曲一年之中大部分時間干涸,而卡日曲最長,流域面積也最大,在旱季也不干涸,是黃河的正源。黃河入???976198619962000黃河小浪底密西西比河入??诤恿骷捌涞刭|作用 (1)第九章91河流的形成作用911 片流912 洪流813 河流92 河流的動能921 流速922 流量93 河流的侵蝕作用931 下蝕作用932
2、 旁蝕作用933 溯源侵蝕作用河流概述 河流是在重力作用下,集中于地表凹槽內的經常性或周期性的天然水道的通稱。 水系河流沿途接納很多支流,形成復雜的干支流網絡系統(tǒng)。 多數河流以海洋為最后歸宿,另一些河流注入內陸湖泊或沼澤,或消失于荒漠中,于是分別形成外流河和內陸河。 長江河谷縱剖面圖0500100020001500宜賓監(jiān)利重慶宜昌漢口九江南京吳淞口黃草坪吉連卡91河流的形成作用河流是地面流水匯聚后形成的。地面流水主要來自大氣降水,其次是冰雪融水,此外是地下水以泉的形式成為地面流水。大氣降落的雨水或雪水中一部分因蒸發(fā)回到大氣,一部分滲透到地下成為地下水,其余約1/3形成地表流水。地表流水可分暫時
3、性流水和永久性流水。暫時性流水有片流與洪流;永久性流水就是河流。911 片流(sheet flow)大氣降水落到地表在重力作用下沿自然斜坡向下流動。在起伏不大的地表,順坡水流由無數股細小水流組成,其水層薄、流速小,水流方向受地面起伏的影響大,無固定流向,構成網狀細流,成片地流動,故稱片流。912 洪流隨片流作用的發(fā)展,沿坡降的最大方向或易侵蝕的方向會出現溝槽的雛型。溝槽雛型一旦形成,片流即向溝槽集中,在溝槽中的水層增厚、水量加大、沖刷能力增強,使溝槽不斷擴大、加深,從而有更多的片流向溝槽匯集,片流漸變成線形水流,溝槽隨之擴展成溝谷。一般將切割較深、規(guī)模較大的溝谷叫沖溝,其上端稱溝頭,下端稱溝口
4、。匯聚在溝谷中有固定流向的水流稱洪流。片流與洪流都只是在降雨及冰雪融化時才有,都是暫時性水流。洪流有較大的沖刷、搬運能力,尤其是暴雨后形成的洪水。由洪流攜帶的碎屑物質沖出溝口后到達山前平緩地帶,因流速驟降,而迅速堆積,所形成的堆積物稱洪積物。913 河流1,河流的概念沖溝在洪流的強大沖刷作用下,谷底不斷加深,當谷底達地下水面之下時,暫時性的沖溝水流,便變成有經常性流水的河流,此時沖溝發(fā)展成為河谷。河流的水源可以是地下水、冰雪融水、湖水等。環(huán)流水流中水質點作螺旋形運動,因在過水斷面上的投影呈環(huán)狀,故名環(huán)流。環(huán)流有單向環(huán)流、雙向環(huán)流及渦流三種形式,它們各有各的成因。a,單向環(huán)流水質點的運動軌跡在過
5、水斷面上的投影為單向環(huán)形,稱單向環(huán)流。單向環(huán)流普遍存在于河流及洪流的轉彎處。b,雙向環(huán)流水質點的運動軌跡在過水斷面上的投影為兩個環(huán)形,稱雙向水流。隨水流向下游流動,水質點的這種雙向環(huán)流在三度空間呈兩股螺旋式運動軌跡,這兩股螺旋流的旋轉方向相反。雙向環(huán)流的產生是由于平直河段水位的漲落或過水橫切面的改變引起的。當平直河段中河面有寬窄變化時,狹谷段造成壅水、寬谷段造成消水現象。狹谷段壅水時,在橫斷面上河中央水面高于兩側河邊。這種水位差使水質點在水體表層由中央流向邊緣,然后從邊緣下沉成為底流,底流向河底中央流動,左右兩股底流同時抵達河底中央,又造成壅水,而上升,并使河中央水位抬高。于是再重復上述過程。
6、隨水流向下游流動,在河床內形成兩股旋轉方向相反的螺旋流雙向環(huán)流。寬谷段河水在橫斷面的中央跌落,使水質點從河中央下沉至河底后分成左右兩股底流,并向兩側流動,然后沿岸坡上升,而使河邊水位抬高,造成河邊高于河中央的水位差。在這種水位差作用下,水質點在表層由河邊流向河中央后下沉。于是再重復上述過程。隨水流向下游流動,在河床內形成兩股旋轉方向相反的螺旋流雙向環(huán)流。c,渦流水質點繞軸旋轉的現象稱為渦流。渦流的旋轉軸有垂直的和水平的兩種。河床不平會產生旋轉軸近于水平的渦流。河道急轉彎處、支流入主流處、橋墩及沉船等處會產生旋轉軸近于垂直的渦流。92 河流的動能 流水總是由高處流向低處,在流動過程中具有一定的動
7、能,動能的大小的表達式為:E Q V2 / 2 (動能)(流量)(流速)93 河流的侵蝕作用1,溶蝕作用(dissolution) 河水將易溶的礦物和巖石溶解,致使河床破壞的作用。主要發(fā)生在碳酸鹽及鹽類巖石(灰?guī)r、白云巖、石膏巖等)分布區(qū)。 河流以其自身動能,沖刷河谷,并將沖刷下來的物質搬運走,從而破壞和改造地球表層,這種對地球表層的破壞作用稱為河流的侵蝕作用。河流侵蝕作用的方式有三種:2,水力作用 (hydraulic action)河水以其機械沖刷力,而使河床破壞的作用。河流的動能愈大,水流侵蝕作用愈強。3,磨蝕作用(abrasion)流水以其攜帶的礫、砂等似挫刀般磨蝕河床,使河床加寬、加
8、深;同時河水中的礫、砂因相互碰撞和摩擦,而變園、變小,受到磨蝕。931 下蝕作用一,發(fā)生下蝕作用的原因1,順坡而下的流水具有垂直向下的沖蝕分力;2,河水中搬運的塊石、礫砂磨蝕河床底使河床加深;3,河流中急速旋轉的渦流可使所攜帶的礫砂像鉆具一樣在河床底鉆蝕出洼坑(稱為渦穴),隨渦穴的不斷擴大加深,而使河床加深。這種侵蝕作用也稱渦穴作用。 下蝕作用是河水侵蝕河床底,使河床不斷加深的作用,又稱底蝕作用(bottom erosion)。二,影響下蝕作用的因素 下蝕作用強弱的影響因素主要有以下三個: 河水的流速,在相同的條件下,流速快的河水對河床的沖蝕能力強,反之沖蝕力弱。對由不同粒級的碎屑顆粒組成的河
9、床,用不同的流速作實驗,結果如下:當流速10米/秒時,不論哪種粒級的河床均被侵蝕;當流速18厘米/秒時,幾乎所有粒級的河床都不被侵蝕??梢娏魉俅螅挛g作用強。 河床基巖的軟硬,結構松軟的巖石組成的河床最易下蝕,致密堅硬巖石組成的河床不易下蝕。 地殼運動,地殼的升降改變了河水的位能差,從而影響下蝕作用的強度。 此外,氣候的變化,河床斷面的形態(tài)、大小等都影響下蝕作用的強度。三,下蝕造成的河道變化特征1,河谷的加深及擴展河流長期下蝕河床的結果,在陸地上造成一條狹長形的洼地 河谷。河谷向一端傾斜,底部較平坦部分叫谷底,兩側為斜坡叫谷坡,河床處于谷底。河谷的形態(tài)要素有:河床,河谷中經常有水的部分,一般位
10、于谷底的中部;谷底,河谷底部,河床兩側的平緩部分;谷坡,谷底以上的斜坡部分;谷麓,谷坡與谷底的交接部位;谷緣,谷坡頂部的轉折部位。河谷按橫斷面形態(tài)可分三類:a、峽谷或V形谷b、U形谷c、碟形谷a、峽谷或V形谷: 谷底狹窄、谷坡陡,河床直接嵌在谷坡間。發(fā)育于切割深度大的上游地區(qū)。一般是幼年期河流的特征河谷。 河谷中河床呈直線形,水流很急。上游河谷 窄、比降和流速大、水量小、侵蝕強烈、縱斷面呈V字型并多急灘和瀑布的河段。中游河谷 比降已經和緩,河床位置比較穩(wěn)定,侵蝕和堆積作用大致保持平衡,縱斷面往往成平滑下凹曲線。下游河谷 寬廣、河道彎曲,河水流速小而流量大,淤積作用顯著,到處可見沙灘和沙洲。 河
11、谷縱剖面形態(tài)長江上游V形峽谷長江上游V形峽谷b,U形谷:由V形谷發(fā)展而成或在歷史上曾發(fā)育過冰川。谷底較寬、谷坡較陡、谷麓明顯。發(fā)育于中上游地區(qū),一般是壯年期河流的特征河谷。河谷中發(fā)育辮狀河床。c,碟形谷:谷底平坦而寬闊(可寬達數數十公里)、谷坡緩、無明顯谷麓。發(fā)育于河流中下游地區(qū),是老年期河流的特征性河谷。河谷中發(fā)育曲流河床。急流與瀑布河流下蝕作用過程中,常在河床上形成急流和瀑布a、急流在河床坡降極大,巖性堅硬的河段,河流出現急流。急流中河水湍急,波濤滾滾,水質點的運動為復雜的紊流,急流是河流下蝕作用強烈河段的特征,發(fā)育于河流的上游。黃河上游的急流b、瀑布瀑布是一種明顯的跌水現象,其成因比較復
12、雜。山谷冰川作用過的地區(qū),當支冰川侵蝕深度不及主冰川,支冰川谷口懸在陡壁上,消融后支冰川谷口處形成瀑布。熔巖流堵塞河床,使上游河床抬高從而構成瀑布;橫切河谷的斷層處,造成河床落差,從而形成瀑布。正斷層通過處的瀑布著名的貴州安順黃果樹大瀑布 斷層成因 高58米2,瀑布后退與河谷向源頭方向增長瀑布有較大的水位差,由位能轉變的動能很大,因此,瀑布的下蝕作用很明顯。通過瀑布的跌水俯沖,瀑布底下的河床被掏深。瀑布跌落后翻起的水流沖向瀑布陡崖的根部,使根部的巖石掏空,從而使上部巖石處于懸空狀態(tài)。最后上部巖石在重力作用下會沿節(jié)理發(fā)生崩落,于是瀑布向上游方向推移。黃河壺口瀑布平均每年后退5厘米瀑布上部巖石懸空
13、四,下蝕作用的極限河流的下蝕作用不是無止境的,當河床下蝕到一定深度,河水面高度與海平面一致時,河水不再具有位能差,流動就仃止,因而下蝕作用也就仃止。所以,海平面的高度是所有入海河流下蝕深度的極限。把下蝕極限深度平面稱為侵蝕基準面(base level of erosion)。不入海的河流以其入注水體的水面(如湖水面、主流水面等)為侵蝕基準面,稱為局部侵蝕基準面(local base level of erosion) 。932 旁蝕(lateral erosion)作用 又稱側蝕作用,是河水沖蝕河床的兩側及谷坡,促使河床左右遷徒、谷坡后退、河床及谷底加寬的作用。1,旁蝕的原因 (1)彎道離心力
14、的作用河流之所以發(fā)生旁蝕作用,是因為河水流動不是直線水流。河水只要遇一個微小的彎曲或轉折,它就會在慣性力(離心力)的驅動下向圓周運動的弧外方向偏離,即偏向彎道的凹岸,從而產生單向環(huán)流。在單向環(huán)流的作用下河水不斷地侵蝕凹岸,然后將侵蝕下來的物質搬運到凸岸沉積,致使河道的彎度越來越大。(2)科里奧利效應在科里奧利力的作用下,北半球水流的運動均偏向其前進方向的右側;南半球水流的運動均偏向其前進方向的左側。在河流彎道處離心力與科氏力同時作用。在北半球河流的左彎處,離心力與科氏力方向相同,兩力共同作用,故對凹岸侵蝕力增強。因此,在北半球河流左彎的彎度會越來越大。在北半球河流的右彎處,離心力與科氏力方向相
15、反,互相抵消一部分,故對凹岸侵蝕力減弱。2,旁蝕造成的河道變化由于旁蝕作用,河道發(fā)生如下變化:(1)彎道凹岸的河底加深,并形成陡崖;凸岸則成為平緩的砂礫灘;彎道橫斷面變成不對稱形。河流彎道處發(fā)育單向環(huán)流,其底流沖蝕凹岸的河底,使河床加深,同時因凹岸下部被掏蝕后,其上部會在重力作用下崩塌,而形成陡崖。凹岸侵蝕下來的砂礫被帶到凸岸處沉積,使凸岸處的水體漸變淺,從而形成平緩的砂礫灘。此砂礫灘,稱為邊灘或點砂壩。點砂壩凹岸受侵蝕,凸岸接受沉積,形成的邊灘(點砂壩)。(2)河床呈蛇狀逐漸向下游方向遷移,河谷隨之加寬。旁蝕作用沖蝕谷坡,使谷坡后退,河谷隨之加寬。從而由于受侵蝕的凹岸不斷向外側及下游方向遷移
16、,凸岸接受沉積的砂礫灘則向下游方向不斷擴大,致使河道的曲率逐漸增大,河曲位置不斷向下游方向遷移。此時的河流稱為曲流。曲流的發(fā)育過程曲流河(3)河曲彎度不斷加大,最終被截彎取直。旁蝕作用的不斷發(fā)展,使河谷越來越寬闊,河曲增多,彎度增大,遇雨季洪水溢出河床,在河床外發(fā)生堆積形成平坦寬闊的沖積平原。在寬闊的沖積平原上,河流的彎道可充分自由地演化,此時的河曲稱自由河曲。自由河曲不停地發(fā)展迂回,曲率漸增大,當某上游一個河曲的發(fā)展速度快于其相鄰的下游河曲時,則相鄰兩河曲就會日益靠攏。最終在某一次洪水沖擊下,河水從上游一個河曲直接流入下游的一個河曲,而它們之間的河曲不再有河水流去,在決口處廢棄河曲口漸被泥沙
17、淤積堵塞,廢棄河曲變成湖泊,因形似牛軛,故名牛軛湖。上述過程稱曲流的截彎取直。河流的形態(tài)分別河流階地形成原因933 溯源侵蝕作用(1)概念河谷上游的溝頭,因坡降大、水流急,下蝕作用強烈,隨河谷的加深造成瀑布跌水,于是與瀑布的后退一樣,使溝頭不斷向源頭方向推移。因此,自河流形成后,河谷因下蝕作用有向源頭發(fā)展增長的趨勢,此過程稱河流的溯源(向源)侵蝕作用。河流通過溯源侵蝕既增長了河谷的長度,也減小了河床的縱降比。(2)河流的襲奪(river capture)。當ab兩條河流向同一分水嶺(分開相鄰流域的高地,稱分水嶺drainage divide)溯源侵蝕時,因它們的溯源侵蝕速度不同,溯源侵蝕速度快
18、的a河流可率先切割分水嶺并進入b河流的上游河谷,因a河流的河床比b河流低,于是a河流將b河流上游的水奪走,這種現象稱河流的襲奪。此時,b河流叫截(斷)頭河,a河流叫襲奪河。a河襲奪b河上游水系襲奪前長江切割玉龍山分水嶺襲奪了紅河上游水系襲奪后94 河流的搬運作用941 流水搬運物質方式 河流對剝蝕產物的搬運形式有三類:拖運、懸運和溶運。 機械風化作用剝蝕下來的碎屑物質在流水中呈拖運和懸運方式搬運,故拖運和懸運又統(tǒng)稱為機械搬運。 化學風化作用溶解在水中的物質的搬運方式,稱溶運,又稱化學搬運。1,拖運 較粗大的砂、礫碎屑物,以滾動、滑動、跳躍的形式在河床底被流水拖帶著搬運,故稱拖運,又稱牽引搬運(
19、traction transport)。 拖運中又有滾動和跳躍兩種方式。(1)滾動重的或大的碎屑物,水流動能只能推著它貼著地面向前翻滾或滑動的搬運方式,稱滾動。(2)跳躍當水的動能與碎屑物的重力相當時,由于碎屑顆粒間相互碰撞產生的上舉力,以及紊流的蝸旋作用產生的上舉力,使碎屑顆粒短暫上浮,并被水流帶著前進后,再下落,呈跳躍式前進的搬運方式,稱跳躍。滾動跳躍2,懸運(suspension transport) 細小的粉砂、泥碎屑物,呈懸浮狀態(tài)在流水中被搬運,故稱懸運。3,溶運(solution transport) 溶運有真溶液搬運和膠體搬運兩種形式。 巖石和礦物中的易溶組分,以離子狀態(tài)進行搬運
20、,稱真溶液搬運,主要是K、Na、Ca、Mg的離子及酸根離子。 巖石和礦物中的SiO2、腐殖質及有機酸,以分子,即膠體狀態(tài)進行搬運,稱膠體搬運。 在一般情況下,粒徑大于的礫和粗砂在河床底滾動著搬運;粒徑為的中細砂在河床底跳躍式搬運;粒徑小于的粉砂泥在河水中呈懸浮狀態(tài)搬運。942 河流搬運能力1,河流的溶運能力 在常年有流水的河流中的溶解量一般都達不到飽和,在河流的化學搬運途中,不管河流流速發(fā)生多大的變化,都很難發(fā)生溶運物的沉淀,因此河流的溶運能力與流速無關。 河流的溶運力主要取決于流量與河水的性質,以及流域內的氣候和巖石的性質。 因此,各河流的溶運量很不一致。 據1958年測定的溶運量資料: 長
21、江 17790萬噸/a;黃河 2018萬噸/a; 黑龍江 362萬噸/a;錢塘江 210萬噸/a2,河流的機械搬運能力 河流能夠搬運多大粒徑碎屑的能力,就是河流的機械搬運能力。 河流的機械搬運能力都受河流流量、尤其是受流速的控制。 流量增加,可使機械搬運量增加,但搬運物的粒徑未必能夠增加;流速的增加,不單使搬運物數量增加,而且搬運物的粒徑或重量大增。 據實驗,被搬運物的顆粒重量與起動它的水流流速的4-6次方成正比,MCV46(C為系數,不同的河流其數值不同)。 球形礫石的重量與起動它的水流流速的6次方成正比;扁平、呈疊瓦狀排列的礫石,其重量與起動它的水流流速的4次方成正比。95 河流的沉積 當
22、河流的流量、流速減小時,河流的搬運能力降低;或者入河碎屑物增加到超過了河流所能搬運的限度時,就會發(fā)生沉積。 河流中溶運的物質一般很難達到飽和,因此河流一般不發(fā)生化學沉積作用;河流中的生物堆積量也很少,并常被沖走,不易保存。951 沉積作用發(fā)生的原因及其沉積場所 河流發(fā)生沉積作用的原因主要有三:1,流速突降,導致搬運能力減弱,從而使所攜帶的粗、重碎屑物迅速發(fā)生沉積 發(fā)生流速突降的時間和地點有:河流入海、入湖或支流入主流時,河水的運動受阻,流速突降。河流出山區(qū),河道由陡變緩、由窄變寬,河水位能降低,并向前散射,流速突降。河道決口處時,突然由窄變寬,水流散射,流速驟降。 因此,河流出山口,決口處及河
23、口地帶都是重要沉積場所,可形成了廣闊的沖積平原或三角洲平原。大量碎屑物質,在河口處沉積,形成三角洲。河流入海口,河水受阻向外噴射,水流受阻,流速降低,搬運力減弱,物質沉積。河彎地段,在橫向環(huán)流的作用下,凹岸的水流動能最大,遭受侵蝕,侵蝕下來的物質被搬到水流動能最弱的凸岸處沉積,形成邊灘。由窄道進入寬道,粗大碎屑物迅速在河床中堆積或在河床中部有突出物時,水流受阻,并分流,突出物的背水面處水動力明顯減小,河流攜帶的重的及粗大碎屑物以突出物為端點向下游方向發(fā)生沉積,形成心灘。邊灘心灘心灘2,河流流量減少時,搬運能力減弱,從而使所攜帶的粗、重碎屑物迅速發(fā)生沉積 大雨和暴雨期間流量猛增,能攜帶大量物質,
24、當雨后流量急劇下降,便發(fā)生快速沉積。 季節(jié)性河流夏季水量大,可搬運大量物質,冬季流量小,搬運能力低,發(fā)生沉積。3,河流搬運物突然增多,負荷過重,也是引起河 流發(fā)生沉積的重要因素 如山崩、滑坡、洪水注入河流,均可產生河流超負荷,而在河床中發(fā)生沉積。 那么,河流的沉積物有什么特點?952 沖積物的特征 通過河水的搬運,而沉積下來的沉積物,稱沖積物(alluvium)。 河流中物質的搬運,主要發(fā)生在水量大、流速大的時期,而物質的沉積則發(fā)生在其后的水量、流速突降的時候。 因此,河流的沉積具有較明顯的間隙性,沉積物是一次次累積起來的。 這種沉積環(huán)境,決定了沖積物應具有下列基本特征: 1,具有明顯的韻律性
25、(或旋回性)組合特征特征相同的沉積物每重復出現一次稱一個韻律(rhythm)。一個完整的河流韻律沉積剖面,自下而上為: 這是一次大水來臨,流量、流速由大到小變化過程所形成的一個韻律沉積。下一次大水來時可沖蝕上一次的頂部,形成沖蝕構造。韻律層均以沖蝕構造為界。沖蝕構造是一個韻律層的底部,呈鞋跟狀,其上為粗大礫、砂組成的河床滯留沉積或心灘沉積。2,沖積物是定向水流作用的產物,具有明顯的單向流水成因的沉積構造河流韻律層中的沉積構造沉積類型沉積物沉積構造頂部洪泛平原或決口扇泥質為主水平層理上部天然堤沉積粉砂為主小型波紋層理、爬升層理中部邊灘沉積中細砂斜層理、板狀層理下部心灘沉積河床滯留沉積粗砂礫槽狀層
26、理粒序層理、疊瓦狀構造、底部沖蝕構造 河床滯留沉積及心灘沉積發(fā)生在河床中,那里是河流中流量與流速最大的地方,粗碎屑物也呈懸浮狀搬運,當流速稍降時粗碎屑物迅速按重力分異沉積,而呈粒序(遞變)層理。 當流速進一步下降時粗碎屑物在床底呈滾動搬運,并在床底形成沖蝕槽,呈槽狀層理。粒序(遞變)層理槽狀層理 邊灘沉積形成于河流彎道凸岸的淺灘上,水流的流速比河床中小,搬運物以砂粒為主,對河底無沖刷力,不形成沖槽。大水到來時,起初水量大、流速快,碎屑物都呈懸浮狀搬運,到達邊灘部位,水體變淺,受灘底阻力,粗碎屑迅速沉積下來,形成平行層理; 水量、流速漸降,粗碎屑物的搬運主要呈滾動、跳躍狀態(tài),河底沙波的迎水坡不斷
27、受侵蝕,而背水坡不斷接受沉積,形成前積紋層,即斜層理; 大水過后,水流速度更低,接受細粒懸浮質沉積,形成水平層理。大水再次來到,沖蝕掉上次頂部的水平層理,在上次形成的斜層理上疊加平行層理和斜層理;如此,重復疊加,構成板狀層系。平行層理 斜層理水平層理 板狀層系板狀層系 大水到來時,河水滿槽,水流受河岸摩阻力,所攜帶碎屑物迅速在岸邊發(fā)生堆積,形成天然堤沉積。 天然堤沉積的碎屑物大多是漂在河水上層的呈懸浮狀搬運的細粒物質,其水動力比河床中及邊灘上弱,因此,生成規(guī)模較小的前積紋層,隨河水逐漸上漲,在同一地點的前積紋層,在垂向上逐漸疊加,形成爬升層理。天然堤沉積與爬升層理爬升層理 當大水的水頭高度大于
28、河流深度時,河水漫過天然堤,向河流兩側廣大區(qū)域撒開,由于流速驟降,迅速發(fā)生沉積。溢出的河水攜帶細粒懸浮質,形成水平層理和波狀層理 。 因水體薄,處于強氧化環(huán)境,形成紅棕色粉砂質泥巖泥巖。3 河流沉積的碎屑物具有一定的磨園度,磨園度隨搬運距離和磨蝕時間的增加而增大。4,河流沉積的碎屑物具有較好的分選性 自上游至下游,隨搬運距離的加大分選性越來越好,并且沉積物的粒度由粗變細。5,河流沉積物具有明顯的成層性河流沉積作用,隨水量與流速的變化具有明顯的變化規(guī)律,從而在垂向上,體現出明顯的粗細變化規(guī)律。一次大水來臨,起初水量大,流速快,只有粗大物質才能沉積,隨后水量、流速漸減,發(fā)生由粗到細的沉積。每次大水
29、形成一個下粗上細的韻律沉積,河流成層性總是表現為下粗上細的正韻律組合953 河流的沉積類型河流的沉積體系可分:河床內沉積、河床外沉積、山口沉積及河口沉積四個部分。1,河床內沉積心灘、河床滯留沉積河床內的河流沉積作用隨水位的季節(jié)性漲落而有規(guī)律的進行。在洪水期,河流以侵蝕和搬運為主,在平水期則以搬運和沉積為主。當河流由窄谷進入寬谷時形成雙向環(huán)流,并在河床中迅速沉積,從而形成心灘。在支流入主流處,流速下降沉積,也可形成心灘。河流彎道處在單向環(huán)流作用下,凹岸處河流動力大,河床內只停積粗大碎屑,形成河床滯留沉積。河床內沉積的心灘和滯留沉積的特點是:礫砂交互、粒度粗大、分選較差、具大型槽狀層理或粒序層理,
30、底部發(fā)育沖蝕構造。2,河床外沉積邊灘、天然堤、泛濫平原、決口扇、牛軛湖沉積河床外的河谷在平水期一般沒有流水存在,但洪水期就有洪水漫流其上,其流速緩慢、水動力小。主要在彎道的凸岸形成邊灘(又稱漫灘沉積或點沙壩)。邊灘沉積的特點是:以中砂細砂為主、粒度中等、分選較好、具板狀層理。河流在向前推進過程中,在主流線兩側水流,因受河岸摩阻力影響,流速下降,而發(fā)生沉積,隨河水面漲高,堆積高度隨之增高,長期堆積的結果,形成天然堤沉積。天然堤沉積的特點是:砂泥互層、粒度細、分選較好、以具爬升層理為標志性特征。洪水期水量很大,當排泄不暢時,河水往往越過或沖破天然堤形成泛濫平原沉積。越過堤岸的河水攜帶的都是細粒懸浮
31、質,越過堤岸進入廣闊地帶的水動力明顯減弱。泛濫平原沉積的特點是:以泥質沉積為主、具水平波狀層理,都呈強氧化色。在河流決口處形成扇形堆積,稱決口扇。決口扇沉積比泛濫平原沉積粗些。當河流發(fā)展到晚期彎度越來越大,最終取直后造成牛軛湖,湖中水平靜。牛軛湖沉積以泥質沉積為主、具水平層理。1998年武漢洪水洪水前洪水后3,山口沉積沖積扇沉積沖積扇位于山口低平地帶,單體呈扇形,常沿山麓成群、成帶分布。沖積扇與洪積扇的區(qū)別:沖積扇是常年有水的河流在洪水期堆積而成洪積扇是平時無水的沖溝雨季在溝口的堆積4,河口沉積三角洲沉積三角洲位于河流入湖、???,因河水受到海水的阻力,流速驟降,而發(fā)生沉積;由狹窄的河道進入寬闊
32、的大海,河水向外散射,使沉積物呈三角形分布,故得名。三角洲衛(wèi)星照三角洲遙感照河流搬運大量泥沙在河口沉積,促使陸地不斷向海洋中伸長。據研究:古長江口原在江陰一帶,1900多年來海岸線向外推進了近50公里,沉積面積達5500多平方公里,長江三角洲平均40年向海伸展1公里。黃河近900多年來,河口海岸線向外遷移了約100公里,其中1949年到1951年三年間,黃河三角洲就向外伸展了10公里。由于各河的輸沙量及河口區(qū)波潮流強度的不同,因此各河口三角洲有不同的增長速度。5,沖積砂礦 ,比重比一般造巖礦物重的有用礦物,如:鉑(Pt)、金(Au)、金剛石(C)、磁鐵礦(Fe3O4)、鋯英石(ZrSiO4)、
33、獨居石(Ce、LaPO4)、錫石(SnO2)、 和白鎢礦(CaWO4)等,可在一定的地點富集起來,當沖積物中有用礦物含量達到開采價值時,就叫沖積砂礦。 我國金沙江和黑龍江中有沙金礦,湖南、廣西有錫礦。 根據沖積物內有用礦物的分布可指導尋找原生礦體。96 河流的去均夷化作用(degradation) 在地殼運動和氣候變化穩(wěn)定的地區(qū)(或時期)河流通過長期的侵蝕和沉積使它的縱剖面逐漸平緩,并使流域的寬闊地區(qū)由原來的高低不平,變成平坦地形,這一演化過程叫河流的均夷化作用。 河流的均夷化是河流衰老的過程。 當地殼運動和氣候變化由穩(wěn)定轉為不穩(wěn)定,從而破壞河流均夷化作用造成的平衡,河流獲得新的能量,下蝕作用
34、復蘇,這種現象叫去均夷化作用。引起去均夷化作用的因素主要有二個: 1,陸地上升或海平面下降,使河床抬高或侵蝕基準面下降,從而下蝕作用復蘇。 2,氣候變化,由干旱轉為潮濕,流量增加,下蝕作用重新開始。961 深切河曲 去均夷化的主要表現:深切河曲和河谷階地 自由河曲是河流老年期在寬闊平坦谷地上形成的,是河流均夷化過程的產物。一旦發(fā)生去均夷化,下蝕作用復蘇,如果河曲各處下蝕速度差異不大,原有河曲能完整地保留下來,并深深地刻入基巖之中,這種河曲叫深切河曲。自由河曲深切河曲深切河曲的側蝕作用不斷發(fā)展,河彎頸寬度逐漸變細,最終棄彎取直。廢棄彎道稱廢棄河曲(abandoned meander)被圍繞的孤立山丘叫離堆山(meander core)962 河流階地 因去均夷化作用河流重新下蝕,原來的谷底和河漫灘抬升到谷坡;河谷拓寬到一定寬度,又形成河漫灘,再次發(fā)生去均夷化作用河流再下蝕,谷底和河漫灘又抬升到新的谷坡上;如此多次發(fā)生去均夷化作用,形成階梯狀谷坡。由去均夷化作用在河流谷坡上形成的階梯狀地形稱
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