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文檔簡介
1、地貌發(fā)育是固體地球表面復雜多樣、高低起伏的地貌及其組成物質,在內(nèi)動力、外動力作用及兩者共同作用下發(fā)生風化、剝蝕位移、運動,以地貌形體本身發(fā)生種種變化的總稱。地貌發(fā)育的本質是固體地球表面的物質移動。內(nèi)動力作用內(nèi)動力作用泛指地球內(nèi)部的熱能、化學能、重力能、地球旋轉能所產(chǎn)生的對固體地球表面物質有直接影響的構造運動,及其產(chǎn)生的構造形跡、構造類型、構造地質體。 規(guī)模:隆起、凹陷、褶皺、斷層、節(jié)理 速度: 慢速;快速 方向:上升;下降;平移;旋鈕 持續(xù)時間:長;短受構造運動或地質構造控制的構造地貌(形體)實際上可分為:活動構造地貌(原生構造地貌):由直接構造運動所決定。斷層崖被動構造地貌(后生構造地貌、次
2、生構造地貌):受構造類型、構造性質、構造形跡,或特定巖類巖性、巖層產(chǎn)狀的深刻影響。斷層線崖外動力作用外動力作用概指太陽輻射、重力能、日月引力能等通通過大氣、水、生物過大氣、水、生物與固體表面發(fā)生作用,使得地貌形體組成物質發(fā)生位移運動。1 風化作用風化作用風化風化是指十分接近地表的或直接暴露于地面的巖石,處于新的地球表層巖石圈與大氣圈、水圈、生物圈發(fā)生物質與能量交換的環(huán)境中所發(fā)生的種種物理變化和化學變化。物理風化物理風化(機械風化)包括巖石與礦物體積的增大、機(機械風化)包括巖石與礦物體積的增大、機械破裂與酥松崩解;械破裂與酥松崩解;化學風化化學風化包括一系列化學反應,某些物質成分的丟失與包括一
3、系列化學反應,某些物質成分的丟失與新物質成分的產(chǎn)生;新物質成分的產(chǎn)生;生物風化生物風化包括生物物理風化與生物化學風化。包括生物物理風化與生物化學風化。物理風化 荷裂:重力減荷 越近地表,減荷破裂越密集 脹裂:溫差變化冰楔作用 脹裂:吸水與結晶脹裂 鈉蒙脫石的充分吸水膨脹體積可達1400-1600%,鈣蒙脫石為45-145%,伊利石為5-120%,高嶺石為5-60%,水結冰體積增大約9% 化學風化 溶解作用 某些礦物或其某些成分溶解于水,或者很快溶解、或者緩慢溶解,最終使巖石礦物失去已溶解于水的化學成分并留下孔隙,不易溶解的礦物巖屑則存留原地成為殘積物質(層)。 水化作用 一些原本不含水的礦物同
4、水分子結合,生產(chǎn)新的含水礦物,如硬石膏經(jīng)水化作用形成石膏。 水解作用 一些礦物的成分與水離解成的H+和OH-結合形成新的礦物。 碳酸化作用 主要發(fā)生于可溶的石灰?guī)r地區(qū),溶于水的CO2使水具有溶解CaCO3的能力 HCO3 + CaCO3 Ca2 2(HCO3) Ca(HCO3)2 氧化作用 可使礦物巖石中低價元素轉為高價元素、低價化合物轉變?yōu)楦邇r化合物。如黃鐵礦(FeS2)經(jīng)氧化成為褐鐵礦(Fe2O3)。生物風化 生物風化是指由生物的生長和分解產(chǎn)物對巖石礦物所起的物理的和化學的破壞作用。生物的物理風化最顯著的表現(xiàn)如植物根系生長把礦隙、巖縫撐裂,動物的挖掘和穿鑿使巖體破碎等;生物的化學風化主要是
5、生物新陳代謝分泌出多種具化學腐蝕能力的物質,使巖石礦物遭受腐蝕,或者成為溶劑而溶解某些礦物并對該巖體起破壞作用。風化速度 在自然狀況下,裸露巖石的物理、化學、生物風化幾乎是同時進行的。物理風化增強化學風化(P27)。 影響:水-熱環(huán)境條件;巖石本身的成分和結構構造特點 風化殼 近地面基巖(或堆積物)經(jīng)受風化殘存于原地的產(chǎn)物稱殘積物,又稱風化殼。 風化殼與下伏新鮮基巖之間的接觸關系,可分為4種類型,即過度、突變、規(guī)則與不規(guī)則。過度關系通常與化學風化有關,風化-未風化基巖在破裂程度方面分不開;突變關系為上、下之間有清晰分界;規(guī)則關系指基巖的風化破碎的程度向下減弱而向上增強;不規(guī)則關系指上述三種接觸
6、不規(guī)則的交互。風化殼的厚度取決于均衡風化剖面深度與剝離限定程度之間的平衡量,其中均衡風化剖面深度取決于巖石抗蝕強度、節(jié)理發(fā)育程度、滲透率以及氣候條件等;剝離限定程度取決于坡度角大小、地貌徑流強度、蠕動速度、滑坡速度、干濕交替頻率和凍脹作用等。一般,只有在地形起伏和緩或坡斜較緩、植被覆蓋良好、地表徑流作用較弱、地下水埋藏較深,而水、氣往下層滲透以及地表基巖有較容易風化的地段,發(fā)育較厚或很厚的風化殼。風化深度與基巖的不均勻構造破裂以及地面的地貌發(fā)育等因素有關 。 2. 剝蝕作用剝蝕或剝蝕作用泛指地表巖石礦物物質受外動力作用移離原地。風蝕、侵蝕、浪蝕、冰蝕 控制地表物質的可動性,影響剝蝕作用多是地表
7、巖石風化的產(chǎn)物,地表巖石風化產(chǎn)物被剝離之后原來處下層的巖石又遭風化,風化-剝蝕-風化的過程概稱風化剝蝕。剝蝕模數(shù)(侵蝕模數(shù)、侵蝕率、侵蝕厚度):單位面積和單位時間內(nèi)被剝蝕并發(fā)生位移的土壤侵蝕量。t/(km2年)3.搬運作用(運移)是指地表和近地表的巖屑和溶解質等風化物被外營力搬往他處的過程,是自然界塑造地球表面的重要作用之一。外營力包括水流、波浪、潮汐流和海流、冰川、地下水、風和生物作用等。物理(懸 滾 躍 滑)化學4 .沉積作用(堆積)剝蝕物質在各種動力輸移介質(如水、重力、風力、動物)中發(fā)生位移,當輸移動力受到各種因素的影響減弱時,輸移物質與輸移介質分離發(fā)生重聚集而停在底質上,建造出新的地
8、貌形體或改變原地貌形體。據(jù)沉積地區(qū):海洋(濱海、淺海、深海)沉積陸地(山麓、盆地、谷地、湖泊)沉積據(jù)沉積方式物理(分選性:粗大先沉,細小后沉,冰川堆積物除外)化學 (CaCO3 )沉積,指介質搬運的可溶物質和膠體物質在低洼的水盆地中濃度達到過飽和狀態(tài)時就析出。生物(海洋,湖泊)沉積,指海洋尤其是淺海和陸地上生物大量死亡后,他們的骨骼及貝殼、枝桿直接堆積下來,形成沉積物。1. 1. 特征 人工地貌動力加速地增加,增加的指數(shù)與人類人口的增長指數(shù)基本一致。 人類活動與地貌關系法則:全球性的、區(qū)域性的自然地貌制約人類活動,人類活動改變或者影響局地性的、微域性的地貌演化。在諸如礦山、城市、水工設施等小局
9、域范圍內(nèi),人類活動可以使地表侵蝕增大2000倍以上。 人工地貌營力時空分布不均,時間上集中分布于現(xiàn)代。與古代相比,可以說現(xiàn)代人工地貌營力是強大而無限的 空間分布不連續(xù):呈星點狀、條帶狀、面片狀分布。 2. 人工地貌營力類型,分為6種:(1)清除森林(2)草場過度放牧(3)農(nóng)業(yè)耕作、灌溉(4)采礦,包括露天礦、沉積金礦和廢物挖撈、地下開采等。采礦常產(chǎn)生地面沉陷、廢物堆積體及人工坑穴,例如湖北省大冶市自公元221年三國東吳時期開始采掘鐵礦至今,形成一個深達408米,直徑1000余米的我國乃至世界罕見的橢圓形天坑。(5)修筑公路和鐵路。常引起水土流失、“跌水效應”、塊體運動等。(6)城市建設。城市是
10、人類活動最頻繁、最強烈的地區(qū),舊城再改造,新區(qū)在開發(fā),空間在拓展 還有攔河筑壩、修建水庫、圍湖墾殖、填海造陸等等。人工地貌營力對自然環(huán)境的干預,概括為4個方面:(1)人類對重力的逆向干預能將巨量土體、沙粒、巖石從一處運移到另一處,能使水往高處流,這是自然過程不能勝任的;(2)延緩或者加速自然地貌作用過程人類的坡改梯、沿等高線耕犁可以減少侵蝕,不合理的開墾又可能導致水土流失;(3)小區(qū)域人類活動完全改變局部地貌形體例如,公路、水壩、礦廠等在小范圍內(nèi)進行,單位面積強度高于自然地貌過程許多倍;(4)破壞地貌動態(tài)平衡系統(tǒng)陡坡開墾,加劇水土流失,引起土層變薄,肥力降低,又造成淤積庫塘、抬高河床,加劇洪水
11、、滑坡、泥石流災害等等。 (1)內(nèi)動力作用與外動力作用只有作用方式與作用強度的差別,在作用對象與作用時間方面兩者是不可分離的。 (2)內(nèi)動力作用的總趨勢是加大地表起伏形成地球表面基本起伏形態(tài)、地貌分布和組合的基本格局。外動力則同時對地表形態(tài)進行剝蝕塑造,削高填低力圖減小地表的起伏。(3)地殼上升,引起外力剝蝕作用加強,剝蝕速度加快,地球內(nèi)動力作用下微弱上升的地區(qū)。 地貌形態(tài)并非瞬間形成,也不可能立刻消失,在內(nèi)動力或外動力作用發(fā)生變化后,原來地貌形態(tài)會保留相當長的時間,后來的動力作用形成的新地貌形成“疊加”在舊的地貌形態(tài)之上,在一個地貌體上,共存不同動力時期形成的地貌形態(tài)遺跡,這就是地貌的多代性
12、。W.M.臺維斯(Williamu Morrisu Davis,1850-1934年)和W.彭克(Waltyeru Pencd,1888-1923年) 美國學者W.M.臺維斯在對美國大部分地區(qū)做過考察之后,應用“解釋性的地貌描述法”,于1899年提出了地貌發(fā)育的“地理循環(huán)”(或稱“侵蝕循環(huán)”)理論可變因素:構造 動力 時間侵蝕循環(huán) (地理循環(huán)): 幼年 期 青年期 中年期 老年期 風蝕循環(huán) 水蝕循環(huán)(物理,化學) 海蝕循環(huán) 冰蝕循環(huán) Penk(德國) 坡面發(fā)育 不是趨于坡度變小地變平緩,而以保持平行后退過程為主。有學者認為彭克地貌發(fā)育的理論主要適用于氣候干旱地區(qū)。 其他學者 地貌系由內(nèi)動力和外動力相互作用而形成的概念是現(xiàn)代地貌演化的基本原理。 2.6.1 氣候與地貌發(fā)育 在寒冷氣候區(qū),冰川作用占主導地位,其次是凍融風化 在溫濕氣候地區(qū)以流水作用為主導,化學風化作用、塊體運動也較普遍 在濕熱氣候區(qū),以流水作用為主導外動力 在干旱氣候區(qū),以風和間歇性洪流作用為主要外動力 氣候地貌的垂直地帶性和氣候的垂直帶性基本一致 2.6.2 構造運動和地質構造與地貌發(fā)育 全球性 大陸與海洋:形狀 面積 分布 陸塊性 山地與平原 山地與高原 山地與盆地 丘陵與平原 局部性 山嶺與谷地 山嶺與洼地2.6.3 地表組成物質與地貌發(fā)育巖石的抗蝕性 堅硬巖石 軟弱巖石1.礦
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