第六章 流水地貌與沉積物

第六章流水地貌與沉積物一、河流地貌與沉積物二、暫時(shí)性流水地貌與沉積物第一節(jié)河流地貌與沉積物本節(jié)知識(shí)點(diǎn)：

（一）河流作用特征

（二）河谷

（三）河床

（四）河漫灘

（五）沖積物

（六）河流階地

（七）水系地表流水是最主要的地貌外力之一。它在流動(dòng)過程中，不僅能侵蝕地面，形成各種形態(tài)的侵蝕溝谷，同時(shí)又將被侵蝕的物質(zhì)沿途堆積，形成各種各樣的堆積地貌。凡由地表流水作用(包括侵蝕、搬運(yùn)和堆積)塑造的各種地貌，統(tǒng)稱流水地貌。

流水包括河流和暫時(shí)性溝谷水流。溝谷及侵蝕溝中的水流,在一些降水量小于蒸發(fā)量或匯水面積較小的溝谷中,水流往往也是暫時(shí)性的,特別是在干旱和半干旱地區(qū)的溝谷中,僅在暴雨或大量融冰化雪的季節(jié)才有水流，其他時(shí)間幾乎無水，這種短時(shí)期出現(xiàn)的流水，稱暫時(shí)性流水。暫時(shí)性流水分為片流和洪流。

無論是暫時(shí)性流水或經(jīng)常性流水，他們對坡面或溝谷的塑造是很明顯的，只不過作用的方式不同而已。（一）河流作用特征

在河流的侵蝕、搬運(yùn)和堆積、作用過程中，河流以其動(dòng)能和不同大小尺度的水流運(yùn)動(dòng)，在長期洪水位與平水位交替變化環(huán)境中，在河床巖石和地質(zhì)構(gòu)造基礎(chǔ)上塑造了流水地貌，并形成沉積物。河流動(dòng)能

河流動(dòng)能是河流地質(zhì)作用的水力能量，河流動(dòng)能的大小可以綜合地反映河流地質(zhì)作用的強(qiáng)弱和特征。水流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

1.層流與紊流

河流中水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有層流和紊流。水流中水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài).swf圖

河流中水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)示意圖

（a）層流，上為平面；下為縱剖面（b）紊流，上為平面；下為縱剖面

2.環(huán)流

環(huán)流是河流中的中-大尺度的水流運(yùn)動(dòng)。水質(zhì)點(diǎn)繞流水方向作有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)?？煞譃閱蜗颦h(huán)流和雙向環(huán)流。河道中半永久性漩渦流示意圖.swf

主流線頂流底流ADCBBACD（二）河谷1、河谷形態(tài)

：河谷是河流挾帶著砂礫在地表侵蝕塑造的線型洼地，是一種形態(tài)組合。

（1）河谷橫剖面形態(tài)

：由谷底,谷坡和谷緣形態(tài)組成。谷坡：常有階地發(fā)育谷底：由河床和河漫灘組成（2）河谷縱剖面:河谷縱剖面是從河源到河口沿主流線所作剖面。河谷縱剖面有凹形、凸形和凹凸形。小河比較簡單,大河比較復(fù)雜，如長江縱剖面呈下凹多階狀。長江河谷縱剖面圖

河谷縱剖面圖河流縱剖面示意圖2.河谷的形成發(fā)展

河谷的發(fā)展過程在基巖山地河谷的橫剖面發(fā)展過程中最為清楚，經(jīng)歷了“V”型谷、河漫灘河谷和成型河谷階段，每個(gè)階段縱剖面也相應(yīng)變化。A、V形谷以垂直侵蝕作用為主，發(fā)育在河流上游地區(qū)B、河漫灘河谷

以側(cè)方侵蝕為主，塑造河漫灘C、成型河谷既有側(cè)方侵蝕、又有垂直侵蝕；既發(fā)育河漫灘又發(fā)育河流階地，為河谷發(fā)育的晚期。A.V形谷的發(fā)展B、河漫灘河谷

河流形成發(fā)展中期，河流縱剖面通過溯源侵蝕、瀑布后退和巖坎蝕低等過程已變得較為平緩，曲流的形成和演變成為河流作用重要的方式，河流以側(cè)方侵蝕為主，塑造出寬廣的河漫灘。C、成型河谷

在河漫灘形成后，河流下切，河漫灘轉(zhuǎn)化為不受洪水淹沒影響的河流階地，發(fā)育有河流階地的河谷即為成型河谷。成型河谷中每一次侵蝕基準(zhǔn)面下降都會(huì)引起河流溯源侵蝕，溯源侵蝕所達(dá)到的那一段河床縱向陡坎稱為裂點(diǎn)。

對于同一條河流的不同河段,其河谷是不一樣的。上游河谷:窄、比降和流速大、水量小、侵蝕強(qiáng)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(jīng)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。河流不同河段河谷示意圖

3、河谷類型侵蝕谷：河流沿巖層傾向憑藉其侵蝕能力開拓的河谷。

構(gòu)造谷：河流經(jīng)構(gòu)造洼地或順應(yīng)構(gòu)造軟弱帶所塑造的河谷。

多成因谷：有些地區(qū)谷地受冰川、河流影響有冰前期河谷、冰川和冰后期河谷歷晚，有些受湖泊影響有河湖轉(zhuǎn)化歷史，這些都屬于多成因谷地。

（三）河床1、河床類型

根據(jù)河床平面形態(tài)和河床演變規(guī)律，可以將沖積性河流的河床劃分為：（1）順直微彎型河床（2）彎曲型河床（3）分汊型（江心洲型）（4）散亂型（游蕩型）河床2、河床地貌（1）河床侵蝕地貌：巖檻壺穴深（沖）槽（2）河床堆積地貌：邊灘心灘與沙洲等1、河床類型（1）順直微彎型河床

平水期，深槽、淺灘交替出現(xiàn)，兩側(cè)邊灘犬牙交錯(cuò)。洪水期，水流淹沒交錯(cuò)分布的邊灘，河流順直奔流，并推動(dòng)交錯(cuò)的邊灘緩慢向下游移動(dòng)。（2）彎曲型河床

彎曲型河床的演變主要表現(xiàn)在橫向變形上，特點(diǎn)是凹岸不斷后退，凸岸不斷淤長，從而產(chǎn)生河曲蠕移。

彎曲型河床多分布于河谷寬廣、坡降平緩、河岸較低，并由二元結(jié)構(gòu)組成的谷底，這里曲流擺蕩有足夠回旋余地。自由曲流深切曲流（3）分汊型（江心洲型）

河床寬窄相間，窄段為單一河床，寬段由一個(gè)或幾個(gè)江心洲間隔成兩股或多股汊道。（4）散亂型（游蕩型）河床

河床寬淺，水流散亂，無固定主槽，沙灘眾多，河汊密布。如黃河下游就是這類河床。

分汊型河床散亂型河床2、河床地貌（1）河床侵蝕地貌

壺穴形成示意圖.swf巖檻壺穴（2）河床堆積地貌

邊灘：又稱點(diǎn)壩或?yàn)I河床淺灘，發(fā)育于河床凸岸。

心灘與沙洲：是河床中水流受阻形成的不下不穩(wěn)定沙質(zhì)堆積體。

心灘與沙灘形成示意圖.swf（四）河漫灘

河流洪水期淹沒河床以外的谷底部分，稱為河漫灘?！窈勇┑男纬膳c發(fā)展

雛形河漫灘原始河漫灘河漫灘河漫灘上曲流

當(dāng)彎曲發(fā)展到一定階段，上、下兩個(gè)反方向河彎按某個(gè)固定點(diǎn)，呈S形向兩側(cè)擴(kuò)張，河曲頸部越來越窄，形成狹窄的曲流頸，洪水時(shí)，水流沖潰河曲頸部后引起自然裁彎取直，河彎裁直后，廢棄的舊曲流逐漸淤塞衰亡，形成牛軛湖。新河由于流程縮短，比降增大，往往迅速拓寬，發(fā)展成為主槽。裁彎取直與牛軛湖●河漫灘形態(tài)

1.平坦河漫灘：河漫灘表面平坦或微向河床侵斜。

2.凸形河漫灘：發(fā)育在平原區(qū)負(fù)載大、推力小的地上懸河地帶，上游來沙特別多，河床不斷淤高，兩岸形成天然堤。天然堤的形成（五）沖積物沖積物是河流在河床中火溢出河床的堆積物。其碎屑來自上游集水區(qū)、河底及河岸基石、谷坡上的重力堆積物、坡積物等。1、沖積物在河床中的運(yùn)動(dòng)

河流的沉積物統(tǒng)稱為沖積物。水流的侵蝕作用有三種形式；沖蝕作用、磨蝕作用、融蝕作用，總稱為河流的侵蝕作用。

（1）砂礫的起動(dòng)和續(xù)動(dòng)（2）砂礫的運(yùn)動(dòng)方式

道水流攜帶泥沙及溶解質(zhì)，并推移床底沙礫的作用稱為河流的搬運(yùn)作用。河流水流搬運(yùn)的方式有三種：推移、躍移、懸移。河流搬運(yùn)方式示意圖.swf2、

沖積物的主要鑒別標(biāo)志是：

①礫石成分復(fù)雜,往往具疊瓦狀排列。砂和粉砂的礦物成分中不穩(wěn)定組分較多。

②碎屑物質(zhì)的分選性較好。

③碎屑顆粒的磨圓度較高。

④沖積物層理發(fā)育，類型豐富，層理一般傾向河流下游

⑤沖積物常呈透鏡狀或豆莢狀，少數(shù)呈板片狀。

⑥沖積物往往具有二元結(jié)構(gòu)，下部為河床沉積，上部為河漫灘沉積沖積物中礫石扁平面定向排列沖積物的二元結(jié)構(gòu)（六）河流階地1、定義由于河流下切侵蝕，河床不斷加深，原先的河漫灘地面超出一般洪水期水面，呈階梯狀分布于河谷兩側(cè)的地貌，稱為河流階地。物質(zhì)組成與河漫灘的區(qū)別動(dòng)力：侵蝕基準(zhǔn)面下降（氣候、地殼抬升）—垂直下切作用加強(qiáng)形成過程：側(cè)方侵蝕階段（地殼穩(wěn)定）、垂直侵蝕階段（地殼上升）河流階地的成因：間歇性的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)（構(gòu)造階地）、氣候變化（氣候階地）2、要素（見圖）A、階面B、階坡（侵蝕陡坎）：河拔高度C、前緣D、后緣河流階地的級序：自下而上稱Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級階地。河流階地的高度表示：前、后、中平均河拔高度3、河流階地的形態(tài)類型

A、侵蝕階地B、基座階地C、堆積階地a、嵌入階地b、內(nèi)疊階地c、上疊階地d、掩埋階地長江右岸紅花套一級基座階地長江右岸紅花套一級堆積階地（七）水系水系是指一條干流及其所屬各級支流共同組成的河流系統(tǒng)。水系圖1、水系格式：水系平面組合的幾何形態(tài)稱水系格式，它受地面巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，主要水系有：

★樹枝狀水系★格狀水系★平行狀水系★放射狀和環(huán)狀水系

★輻合狀水系

★網(wǎng)狀水系2、水系的變化

水系的發(fā)展大體分為三個(gè)階段：

（1）水系發(fā)育的初期：河網(wǎng)密度小，地面切割深度不大，支流短小而且數(shù)量少，一般分為一、二級支流。

（2）水系發(fā)育的中期：隨著河流下切侵蝕和溯源侵蝕，流域的集水面積擴(kuò)大，地面切割深度增加，河道延長，發(fā)育新的支流，河網(wǎng)密度增大。為水系的繁盛時(shí)期。

（3）水系發(fā)育的晚期：河流的下切侵蝕與側(cè)蝕不斷加強(qiáng)，由于流域各河流發(fā)育不平衡，大河襲奪或兼并侵蝕能力較小的河流，使水系改觀。由于河流長期侵蝕，河谷地面高度降低，沖積層加厚，水系密度逐漸減小，為水系的合并階段。

水系變化的原因主要是分水嶺的遷移和河流襲奪：河流襲奪.swf二、暫時(shí)性流水地貌與沉積物暫時(shí)性流水主要指洪流。洪流——溝谷中流動(dòng)的、水位暴漲暴落的暫時(shí)性水流稱洪流。洪流的特性：常發(fā)生在暴雨或冰雪消融的季節(jié)；歷時(shí)短暫，流速大，紊動(dòng)性強(qiáng)，流程短；搬運(yùn)力大于河流，搬運(yùn)顆粒大于河流，分選作用差，地貌塑造和堆積過程更具急進(jìn)性，并常伴生災(zāi)害。根據(jù)洪流的流態(tài)及固體徑流量，洪流可分為暫時(shí)性洪流和泥石流。泥石流又可分為粘性泥石流和稀性泥石流（見下表）

1、洪流沉積物及地貌（1）洪積物定義：暴雨或冰雪消融季節(jié)，含有大量砂石高速運(yùn)動(dòng)的濁水流，從山地流出山口或流入主流河谷，由于分散成多股槽流；通過泛濫，槽流連接成面狀洪流，兩者在上述地區(qū)共同堆積的扇形堆積物稱洪積物。①洪積物的巖性主要是礫石、砂、粘土混合物，很少發(fā)現(xiàn)化學(xué)沉積物。②洪積物的巖相具有扇形分相特點(diǎn)A、扇頂相B、過渡相C、扇緣相③洪積物的結(jié)構(gòu)具“多元結(jié)構(gòu)”：槽洪相粗粒沉積物成條狀由扇頂伸入，剖面上呈各種透鏡狀，常與細(xì)粒沉積物交互，呈現(xiàn)不連續(xù)層狀，稱“多元結(jié)構(gòu)”。礫石透鏡體代表古河道位置。礫石ab面逆指上游。④洪積物的特征★洪積物具有明顯的分帶現(xiàn)象，在洪積扇頂部，堆積有粗大的礫石；在洪積扇邊緣，沉積物主要為砂、粘土，并具有層理。在扇頂與扇緣之間，沉積物既有礫石，又有砂及粘土。洪積物這種分帶現(xiàn)象是粗略的，各帶之間沒有截然的界線。

★洪積物分布有明顯的地域性,其物質(zhì)成分較單一,不同沖溝中的洪積物巖性差別較大；

★洪積物分選性差，往往礫石、砂、粘土混積在一起；

★洪積物的磨圓度較低,一般介于次圓狀和次棱角狀之間；

★洪積物的層理不發(fā)育；

★洪積物在剖面上礫石、砂、粘土的透鏡體相互交疊，呈現(xiàn)出多元結(jié)構(gòu)。⑤坡積物與洪積物的區(qū)別★由于坡積物來自附近山坡，一般比洪積物成分更單純，另外坡積物中礫石含量少，一般為細(xì)碎屑物，如亞砂土、亞粘土等，常見到小的礫石透鏡體，而洪積物礫石豐富；★坡積物的分選性比洪積物差；★坡積物比洪積物的磨圓度低，礫石的棱角較明顯；★坡積物略顯層狀,不具洪積物的分帶現(xiàn)象；★坡積物多分布于坡麓，分布較廣，構(gòu)成坡積裾地形，但其厚度小。而洪積物分布于溝口形成洪積扇地貌，厚度較大。（2）洪積作用地貌

①?zèng)_溝：又稱侵蝕溝，是發(fā)育在坡地上的小型流水侵蝕溝谷。沖溝的發(fā)展可以分成細(xì)溝階段、切溝階段、沖溝階段和坳谷階段。②沖出錐是暫時(shí)性沖溝水流在溝口形成的小型堆積地貌。其面積大小僅僅幾平方米到幾十平方米。與洪積扇的區(qū)別：坡角較陡、分選差、巖相分異不及洪積扇明顯。③洪積扇干旱、半干旱地區(qū)洪流形成的扇狀堆積地貌。洪積扇的特點(diǎn)：面積：幾平方公里~幾十平方公里不等；坡度：扇頂相、扇形相扇面傾角5~10度，邊緣相地形平緩。水系發(fā)育：軸部常有干河床，潛水面較深；往滯水相方向潛水面逐漸升高，在扇形相與滯水相交界地帶，有時(shí)潛水溢出地面成泉、河或形成沼澤地或鹽漬地。洪積扇沖積扇：與洪積扇的成因基本相同，區(qū)別在于前者扇面軸部有常年性河流并形成沖積物，后者軸部為間