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文檔簡(jiǎn)介
第一章緒論
1.1地貌學(xué)及第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)基本內(nèi)容
課程內(nèi)容包含兩個(gè)方面
(1)第四紀(jì)和地貌研究的基本知識(shí)及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用的實(shí)際價(jià)值;
(2)第四紀(jì)地球自然環(huán)境變化的重要方面即第四紀(jì)氣候、海平面、生物與古人類和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)
等的基本情況。
第一方面是第二方面內(nèi)容的基礎(chǔ),第二方面是第一方面的拓寬與應(yīng)用。
1.2地貌學(xué)及第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)的聯(lián)系及其與其他學(xué)科關(guān)系
一.地貌學(xué)與第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)的聯(lián)系
地貌學(xué)是研究地表地貌形態(tài)特征、成因、分布和形成發(fā)展規(guī)律的學(xué)科。
第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)是研究距今二三百萬(wàn)年內(nèi)第四紀(jì)的沉積物、生物、氣候、地層、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和地殼
發(fā)展歷史規(guī)律的學(xué)科。
二者都以地表自然環(huán)境的重要組成部分及其演變歷史為研究對(duì)象,都是研究地表環(huán)境的重要科
學(xué),常從不同的角度研究同一問(wèn)題。研究結(jié)果互相補(bǔ)充,關(guān)系十分密切。
二.與其它學(xué)科的關(guān)系
本課程主要學(xué)科第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)與地貌學(xué)都是從地質(zhì)學(xué)和地理學(xué)發(fā)展起來(lái)的。地貌學(xué)是介于自
然地理學(xué)和地質(zhì)學(xué)之間的一門(mén)邊緣學(xué)科。
1.3地貌學(xué)及第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)研究的意義
一.理論意義
二.實(shí)際意義
地貿(mào)學(xué)及第四紀(jì)地質(zhì)的研究,是開(kāi)發(fā)利用第四紀(jì)資源和水文地質(zhì)及工程地質(zhì)工作的基礎(chǔ),也是
水利、水電、水運(yùn)、地上和地下交通與管線工程勘查的重要組成部分,還是災(zāi)害與地球環(huán)境變化
的預(yù)測(cè)研究的重要環(huán)節(jié)。
1.第四紀(jì)資源開(kāi)發(fā)利用與區(qū)域地質(zhì)研究
各種第四紀(jì)礦產(chǎn)賦存在不同時(shí)期和不同成因類型蝗第四紀(jì)沉積物中,位于一定地貌單元,開(kāi)發(fā)
利用這些礦產(chǎn)必須應(yīng)用第四紀(jì)地質(zhì)和地貌知識(shí)。
2.工程建筑
水利、水電、交通建筑和水運(yùn)等工程勘察都必須研究與工程有關(guān)的有利和不利的第四紀(jì)沉積物、
地貌、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和現(xiàn)代動(dòng)力作用。
3.自然災(zāi)害與環(huán)境變化研究
自然災(zāi)害是對(duì)人類經(jīng)濟(jì)和生命財(cái)產(chǎn)能造成重大損失的惡性事件,大都具有突出性。對(duì)自然災(zāi)害
的形成發(fā)展、時(shí)間與空間和強(qiáng)度演化規(guī)律,監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)和防治,對(duì)減災(zāi)和救災(zāi)的研究也離不開(kāi)第
四紀(jì)地質(zhì)學(xué)與地貌學(xué)的知識(shí)。
第二章第四紀(jì)、地貌和地球環(huán)境變化動(dòng)因概述
2.1第四紀(jì)沉積物
一.第四紀(jì)沉積物的特征
1.基本特征
(1)巖性松散(2)成因多樣(3)巖性巖相變化快(4)厚度差異大(5)不同程
度地風(fēng)化(6)含哺乳動(dòng)物化石和古人類
2.第四紀(jì)沉積物的命名
礫石、砂、粘土。
進(jìn)一步細(xì)分采取二元法命名。
例如:據(jù)砂和粘土的含量劃分
砂、亞砂土、亞粘土、粘土
3.第四紀(jì)沉積物與地貌的相關(guān)性
剝蝕區(qū)地貌發(fā)展的同時(shí)在相鄰的堆積區(qū)一定有相應(yīng)的堆積。
如何證明相關(guān)性?巖性成分是否來(lái)自供源區(qū);看每期沉積物的粒度變化;
二.第四紀(jì)沉積物的成因研究
第四紀(jì)沉積物的成因類型(genetictype)一一指在第四紀(jì)時(shí)期,由于某一種地質(zhì)動(dòng)力所造成的
特有的沉積物。
第四紀(jì)沉積物的成因類型標(biāo)志
1.第四紀(jì)沉積物的成因類型標(biāo)志
能明顯反映沉積物成因的標(biāo)志,叫成因類型標(biāo)志。包括以下三個(gè)方面的標(biāo)志:
(1)沉積學(xué)標(biāo)志:巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、產(chǎn)狀、沉積體形狀
(2)地貌標(biāo)志
直接地貌標(biāo)志河流-----階地洪流------洪積扇
間接地貌標(biāo)志相關(guān)沉積
(3)環(huán)境標(biāo)志
A、有機(jī)環(huán)境標(biāo)志
海相化石、淡水化石、其他陸相生物化石
B、無(wú)機(jī)氣候標(biāo)志
①黃土、巖鹽、石膏一一干旱②紅土風(fēng)化殼一一溫暖、潮濕
③粘土礦物
2.第四紀(jì)沉積物成因類型確定的原則和方法
(1)原則:根據(jù)所造成沉積物的主要?jiǎng)恿l件。
單一成因一種動(dòng)力al
復(fù)合成因兩種以上動(dòng)力dip、alp、pld
成因不明pr
(2)方法:
綜合分析法:比較分析法;數(shù)學(xué)地質(zhì)一一定量法;
3.第四紀(jì)沉積物成因分析及其分類
三.第四紀(jì)沉積物的旋回
(1)氣候旋回
各種有機(jī)生物及化學(xué)元素含量的變化,如抱粉、有孔蟲(chóng)、氧同位素等;
(2)侵蝕旋回
沒(méi)有構(gòu)造運(yùn)動(dòng),主要是沉積間斷,通過(guò)沉積間斷面(erosionsurface)反映出來(lái)。
(3)構(gòu)造旋回
由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所引起。通過(guò)2方面反映出來(lái):
A、在不同的地層中以角度不整合出現(xiàn):
B、沉積盆地中出現(xiàn)多層同成因沉積的韻律層;
(4)沉積旋回
成因類型和巖性發(fā)生有規(guī)律的變化(不同的成因)。
2.2地貌形態(tài)
一.地貌形態(tài)的基本要素
地貌:指地面上具有一定幾何形態(tài)的高低起伏。
地形基本要素:點(diǎn)、線、面
1.地貌基本形態(tài)和地貌形態(tài)組合
基本形態(tài)一一指那些成因單純、體積小、單個(gè)分布的地貌形態(tài)。
形態(tài)組合——在空間分布上有一定的規(guī)律、在成因上有聯(lián)系、在形態(tài)上無(wú)聯(lián)系的地貌組合在一
起。
基本形態(tài):洪積扇、滑坡、階地
組合形態(tài):河谷
2.地貌形態(tài)測(cè)量指標(biāo)
高度、坡度、起伏程度、切割程度
①高度絕對(duì)高度(即海拔高度),從圖上讀取。
相對(duì)高度(2種地貌的比高)。
②坡度:坡度主要反映在地形面上。
一般的劃分等級(jí)為:
陡坡:坡角>50°
中等坡:坡角25?50°
緩坡:坡角<25°
3.地貌的形態(tài)類型
正形態(tài):高出周圍地貌階地、城、丘
負(fù)形態(tài):比周圍地貌低谷地、洼地、坑、穴
二、的相對(duì)等級(jí)
相對(duì)等級(jí):可分為5級(jí)
1.巨型地貌:地球表面可以分為兩大地貌單元:大陸、洋盆
11.大型地貌:在巨型地貌基礎(chǔ)上進(jìn)行劃分。大陸又可分為山地、平原、盆地。是地貌學(xué)的主
要研究對(duì)象。
III.中型地貌:山地又可進(jìn)一步劃分為河谷、分水嶺
IV.小型地貌:河谷分為谷坡(包括階地)、谷底。
V.微型地貌:在小型地貌基礎(chǔ)上進(jìn)一步劃分。
為在小型地貌中更低一級(jí)的地形起伏。
大陸一山地一河谷一階地一前緣
I——II——III——IV——V
宏觀觀察和制圖:
巨、大型一I、H級(jí),利用衛(wèi)星、遙感的手段。
微觀研究和制圖:
在野外,從小型地貌入手,然后擴(kuò)展大中型地貌。
2.3地貌的成因
一.地貌是內(nèi)外地質(zhì)營(yíng)力相互作用的結(jié)果:
內(nèi)外地質(zhì)營(yíng)力:發(fā)生于地殼內(nèi)部、深部,即內(nèi)部的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)。
基礎(chǔ)---巖石和地質(zhì)構(gòu)造。
內(nèi)營(yíng)力的方式
(1)水平運(yùn)動(dòng)
本世紀(jì)板塊運(yùn)動(dòng)學(xué)說(shuō),喜山板塊由于南美板塊的推進(jìn),始新世以來(lái),0.33?0.27cm/y,造成喜
山的上升。
(2)地殼升降
主要是新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)塑造現(xiàn)代地貌起了主導(dǎo)作用,地殼升降主要形成中小型地貌。
(3)巖漿活動(dòng)
巖漿上升形成火山地形,溢出的熔巖填平地形,形成熔巖高原或平原。
主要來(lái)自太陽(yáng)能、風(fēng)能、流水、風(fēng)化、冰川等能量。
內(nèi)營(yíng)力:造成地形的高低起伏。
外營(yíng)力:產(chǎn)生削高補(bǔ)低。
外營(yíng)力:主要來(lái)自太陽(yáng)能、風(fēng)能、流水、風(fēng)化、冰川等能量。
外營(yíng)力作用有2個(gè)過(guò)程
削高一一產(chǎn)生剝蝕地貌補(bǔ)低一一造成堆積地貌
二.影響地貌形成發(fā)展的因素
(1)氣候
同一巖性在不同氣候條件下形成地貌的時(shí)間、尺度不同;
同一地質(zhì)作用在不同氣候條件下作用程度不同:
不同氣候帶內(nèi)有不同地貌組合。
(2)植被
植被發(fā)育減弱地貌的形成:否則加速地貌的形成。
(3)人工活動(dòng):加速地貌的形成。
(4)地質(zhì)構(gòu)造
順構(gòu)造地貌:背斜或地壘形成正地貌;
逆構(gòu)造地貌:背斜成負(fù)地貌,向斜成正地形。
三、內(nèi)外地質(zhì)營(yíng)力在地貌上的表現(xiàn)
(1)地殼的連續(xù)上升
作用強(qiáng)度越來(lái)越大,造成大峽谷,穩(wěn)定期短
(2)地殼間歇性上升
分水嶺與河谷高度不變,形成多級(jí)階地或夷平面。
(3)長(zhǎng)期穩(wěn)定
隨時(shí)間延伸,分水嶺降低,河谷降低,分水嶺接近河谷,寬河谷,低小丘陵。
2.4.地貌的成因分類
一.基本成因分類(單因素分類)
按形成地貌的地質(zhì)作用分類
I.外力地貌:每種地質(zhì)作用形成兩種地貌,侵蝕地貌、堆積地貌
2.內(nèi)力地貌:構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所造成的地貌。
(1)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)直接造成地貌N2以來(lái),青藏高原隆起,三峽地形。
(2)剝蝕構(gòu)造地貌
在山區(qū)和丘陵地區(qū)多。指已經(jīng)形成的地質(zhì)構(gòu)造,經(jīng)過(guò)外力風(fēng)化剝蝕后,把其構(gòu)造揭露出來(lái)。
特點(diǎn):必定有一大部分地質(zhì)構(gòu)造(折皺、斷層、地層面)反應(yīng)在地形面上,構(gòu)成地面的一部分。
(3)火山地貌:由于火山地質(zhì)作用形成的地貌。
3.人工地貌:
古運(yùn)河、修大寨田、圍海造田、紅旗渠
二.形態(tài)組合分類(多因素分類)
復(fù)雜,是--種多成因分類,關(guān)鍵是要找出形態(tài)組合形成的主要原因,要考慮:形態(tài)特征動(dòng)力因
素地質(zhì)構(gòu)造基礎(chǔ)地貌發(fā)展史
目前這仍然是一難題,尚無(wú)統(tǒng)一的地貌形態(tài)組合分類方案。
三、地貌的年代及發(fā)展
1.概念
地貌的年代:主要指地貌的主要特征形成以后的年代。
只有等基本要素固定下來(lái)以后方能算年代。何地貌隨著時(shí)間的推移,總是有一個(gè)發(fā)生、發(fā)展和
消亡的過(guò)程。
2.現(xiàn)代地貌與古地貌
現(xiàn)代地貌一一指全新世(W1萬(wàn)年)的地貌,和當(dāng)?shù)氐臍夂蛞恢隆?/p>
古地貌一指地質(zhì)歷史上形成的地貌,參與現(xiàn)代地形,和當(dāng)時(shí)的古氣候一致。
如江漢平原的丘陵之上,多堆積風(fēng)化紅土,為炎熱氣候條件下形成(N2),現(xiàn)在的氣候?yàn)闇嘏^
濕。
注意:千萬(wàn)不能把組成地貌的巖層時(shí)代作為地貌的年代,尤其是侵蝕地貌。
①地貌年代相對(duì)順序的確定
主要依據(jù)各個(gè)地貌單元之間的相互關(guān)系。
a.切割關(guān)系
地貌發(fā)展中,新地貌切割老地貌。
b.過(guò)渡關(guān)系
同一時(shí)期、不同地點(diǎn)形成不同
的地貌或沉積物。
C.掩埋關(guān)系
地貌發(fā)展中,新的地貌或沉積物掩埋老的地貌或沉積物。
②地貌地質(zhì)年代的確定
a.古生物法
主要利用地貌堆積物中所含的古生物(Q)化石,直接確定地貌的年代。此法適用于堆積地貌,
因侵蝕地貌常無(wú)堆積物。
b.年間法
確定的地貌在某一年間或階段形成,確定的時(shí)間越短越好,長(zhǎng)了則無(wú)意義,
主要是利用尋找地貌上最老的堆積物和剝蝕地形切割的最年輕的堆積物。
c.其他方法:C14法、歷史考古法等。
三、地貌發(fā)展的階段性
1.地貌的發(fā)展
指地貌形成以前,隨時(shí)間的變化而變化,這種變化主要反映地貌的形成、發(fā)展和消亡的過(guò)程。
現(xiàn)在地貌仍處于不同的發(fā)展階段。
2.地貌發(fā)展的階段性
一一指根據(jù)地貌的發(fā)展,可以劃分出若干個(gè)發(fā)展階段,每一階段,都有它本身的特征,而后
一階段又包含前一階段的若干特征。
如:坳谷包含沖溝。
用地文期來(lái)表示地貌發(fā)展的階段性
地文期——指以侵蝕和堆積為主的相互交替階段。
6.3W.M.戴維斯侵蝕旋回學(xué)說(shuō)
美國(guó)地貌學(xué)W.M.Dvis提出侵蝕旋回學(xué)說(shuō),即指假定有一地塊,原始面非常平緩,在某一地
質(zhì)時(shí)期突然抬升,抬升后遭受河流的侵蝕和流水剝蝕,根據(jù)剝蝕程度,分為:
a.幼年期:短暫而起伏迅速增加。峽谷V字型,高差大。
b.壯年期:“起伏最強(qiáng)烈,地形變化最大”。河谷侵蝕,斜坡大量發(fā)育,峽谷變寬谷
c.老年期:起伏微弱而無(wú)限延長(zhǎng)(指時(shí)間)。山坡消失,在分水嶺之間殘存有小小的殘丘。形成
老年期的時(shí)間需很長(zhǎng)。
幼+壯W老年期。老年期發(fā)展的終極狀態(tài),即成為準(zhǔn)平原。
W.M.Davis認(rèn)為世界上有2塊準(zhǔn)平原(加拿大地塊、中亞地塊)
夷平面:是規(guī)模較大的殘留地貌,它是在地殼處于長(zhǎng)期相對(duì)穩(wěn)定和氣候比較濕潤(rùn)條件下,風(fēng)化剝
蝕作用的結(jié)果,致使巖性、地質(zhì)構(gòu)造的地貌差異逐漸縮小,形成向海洋水準(zhǔn)面趨近的平緩(或波
狀)地形。
剝蝕面:內(nèi)、外營(yíng)力相近條件下剝蝕削平的有限地面。如山足剝蝕面、凍融剝蝕面。(是一個(gè)籠
統(tǒng)的概念)
侵蝕面:限于河流地質(zhì)作用。
準(zhǔn)平原是剝蝕作用發(fā)展的趨勢(shì),夷平面是這個(gè)過(guò)程的一個(gè)階段。
以河流作用為主形成的夷平面,可能是準(zhǔn)平原,也可能是尚未達(dá)到準(zhǔn)平原化的老年期寬谷地形,
所以,夷平面與準(zhǔn)平原不能完全等同。
夷平面的研究:時(shí)代的確定、變形研究,
夷平面研究的意義:隆升幅度的推算、氣候的研究等。
強(qiáng)調(diào):這些只代表其階段性,不反映時(shí)間關(guān)系。
第三章重力地貌及其堆積物
一、斜坡重力作用及其分類
1、斜坡的塊體運(yùn)動(dòng)
(1)斜坡的分類
可按不同特征進(jìn)行分類,如地貌位置、形態(tài)、物質(zhì)成分、成因、巖石傾向與斜坡的關(guān)系等。
基巖斜坡、碎屑坡;凹形坡、凸形坡;順向坡、反向坡、切向坡。侵蝕坡、剝蝕坡、坡積坡
和人工坡等等。
(2)斜坡塊體運(yùn)動(dòng)
定義:斜坡上的巖體或松散的土體(統(tǒng)稱塊體)在重力作用下沿斜坡往下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程稱塊體
運(yùn)動(dòng)。塊體運(yùn)動(dòng)是引起斜坡不穩(wěn)定的主要原因。
穩(wěn)定性:K=l,極限平衡,K>1,塊體穩(wěn)定,K<1,塊體不穩(wěn)定
塊體的穩(wěn)定性取決于:坡度、土體內(nèi)摩擦力、土體黏結(jié)力、和坡高等因素。
2、重力作用分類
可以分為三大類(表)
①滾落作用
崩塌:陡坡(>50度)上的巖體或土體在重力作用下,突然發(fā)生急劇的向下崩落、滾落和翻轉(zhuǎn)運(yùn)
動(dòng)的過(guò)程,稱為崩塌。
山崩:發(fā)生在山地的大規(guī)模崩塌。塌岸:發(fā)生在岸坡塌陷:發(fā)生在巖溶洞穴塌方:發(fā)
生在土石體中冰崩和雪崩:發(fā)生在冰雪中。
錯(cuò)落:巖體沿陡坡、陡崖上平行發(fā)育的一些近于垂直的破裂面發(fā)生整體下坐位移,其垂直位移
大于水平位移。移動(dòng)巖體基本上保持原巖結(jié)構(gòu)和產(chǎn)狀。
撒落:斜坡(30~50度)上的風(fēng)化碎石在重力作用下,長(zhǎng)期不斷往坡下墜落的現(xiàn)象。
對(duì)斜坡改造起重要作用,但不造成重大災(zāi)害。剝蝕地貌:剝蝕坡,堆積地貌:倒石錐
倒石錐的特點(diǎn):上部細(xì)、下部粗,細(xì)土充填裂隙:顯示粗略的分選。最厚處在斜坡由陡變緩處。
②滑動(dòng)作用
滑坡斜坡上的巖體或土體在重力作用及水的參與下,沿著一定的滑動(dòng)面或滑動(dòng)帶作整體下滑的
現(xiàn)象。
特點(diǎn):物質(zhì)成分一一構(gòu)成原始斜坡的巖土體動(dòng)力一一重力具有軟弱面一一滑動(dòng)面
運(yùn)動(dòng)過(guò)程一一具整體性
滑坡的雙重含義:過(guò)程、堆積物
我國(guó)的分布:云、貴、川
③流動(dòng)作用
A、泥流
斜坡上的厚層風(fēng)化土石(或黃土、紅土)被水浸泡飽和后,在重力作用下,往斜坡下緩慢流動(dòng)的
現(xiàn)象。
熱帶、溫帶發(fā)生于暴雨集中區(qū),坡度20W0之間。
寒冷氣候區(qū):形成凍融泥流。
地貌:泥流階地、泥流階地群(融凍泥流)
堆積物:泥土與碎石混雜,無(wú)分選和層理。稀性泥石流的主要物源。
B、土層蠕動(dòng)
斜坡上的表層巖屑,受溫差或凍脹影響,在重力作用下發(fā)生順坡緩慢移動(dòng)的現(xiàn)象。(土爬)
速度慢,幾mm~幾十cm/年。但長(zhǎng)期積累也會(huì)引起建筑物的破壞。
原因:重力作用,斜坡上碎石片熱脹冷縮,使土層緩慢移動(dòng)。
C、片流作用
降南或冰雪融化后在斜坡表面上形成的面狀水流(片流)對(duì)坡面的破壞作用。
它可以帶走雨滴濺起的泥沙,對(duì)坡面上松散的土層產(chǎn)生較均勻的破壞作用,即面狀洗刷作用。它
是水土流失的重要原因。
坡度為45度時(shí)片流作用最強(qiáng)。
二、斜坡重力地貌及堆積物
1、崩塌(Collapse)
(1)定義
(2)崩塌形成的條件和影響因素
A、地層巖性
沉積巖:堅(jiān)硬且脆性的巖石、軟硬相間的巖石(照片)
巖漿巖:垂直節(jié)理發(fā)育的或有后期巖脈、巖墻穿插的巖
B、地質(zhì)構(gòu)造
斷裂、褶皺、構(gòu)造節(jié)理
C、地形地貌
坡度>45~50°,高度>20m(表);反坡上的懸崖易發(fā)生崩塌
D、水體的影響
降雨:崩塌次數(shù)與降雨量成正比(寶成鐵路)
地表流水:坡腳被掏蝕、凹岸被沖刷
地下水:對(duì)塊體的浮托力和靜壓力;裂縫水的動(dòng)水壓力、對(duì)充填物的軟化作用、帶走細(xì)粒物
質(zhì)降低凝聚力。
E、地震的影響
F、人類活動(dòng)的影響
邊坡設(shè)計(jì)過(guò)高、過(guò)陡;不適宜地采用大爆破;施工程序不當(dāng);對(duì)潛在崩塌體認(rèn)識(shí)不足。
2、滑坡(Slide)
(1)定義
斜坡上的巖體或土體在重力作用及水的參與下,沿著一定的滑動(dòng)面或滑動(dòng)帶作整體下滑的現(xiàn)象。
特點(diǎn):物質(zhì)成分一一構(gòu)成原始斜坡的巖土體動(dòng)力一一重力
具有軟弱面一一滑動(dòng)面運(yùn)動(dòng)過(guò)程一一具整體性
滑坡的雙重含義:過(guò)程、堆積物
我國(guó)的分布:云、貴、川
(2)滑坡要素
A、滑坡體:滑動(dòng)的巖土體。樹(shù)木成“醉漢林”。B、滑動(dòng)面(帶):滑坡體移動(dòng)所經(jīng)過(guò)的面。
巖質(zhì)滑動(dòng)面上可見(jiàn)擦痕及磨光面。C、滑床:滑動(dòng)面之下,支持滑體而本身未經(jīng)移動(dòng)的斜坡組
成部分。
3、斜坡片流作用地貌及堆積物
(1)地貌
剝蝕地貌:斜坡洗刷帶,可以分為三個(gè)亞帶。
微洗刷亞帶、弱洗刷亞帶、強(qiáng)洗刷亞帶。
堆積地貌:
坡積裙:是坡積物圍繞山坡下部形成的裙邊狀堆積地形。
其寬度在山坡較陡處窄,緩坡地帶則較寬。在平緩丘陵區(qū)坡積裙規(guī)
模較大。要注意從坡面坡度、沉積成因等方面等把坡積裙與倒石錐
區(qū)別開(kāi)來(lái)。
(2)堆積物——坡積物
A、定義
是片流和重力共同作用下,在斜坡地帶堆積的沉積物,其中有時(shí)夾
有沖溝和重力的粗粒堆積物。
B、巖性
以片流搬運(yùn)的砂、粉砂和亞粘土為主,其正態(tài)概率為細(xì)一段式。角
礫以棱角一次棱角狀為主,短距離搬運(yùn)巖性與斜坡上基巖一致。
C、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造
由于片流往坡下運(yùn)動(dòng)速度逐漸變慢,坡積物呈現(xiàn)水平與垂直方向粒
度變化。
平面上:近坡部分以粗粒為主,夾細(xì)粒碎石砂土透鏡體,寬度和
厚度不大。中部以亞砂土或亞粘土為主,夾少量碎石透鏡體,寬度
和厚度最大。近谷底部為亞粘土,厚度不大;有時(shí)過(guò)渡為坡積—
沖積層。
三、斜坡地貌的發(fā)展
發(fā)展是指斜坡的高度、坡度、穩(wěn)定性三個(gè)方面的變化。
總趨勢(shì):高——低;陡一一緩;不穩(wěn)定——穩(wěn)定。
不同坡度,重力作用的方式不同(圖)
斜坡發(fā)展的兩種基本觀點(diǎn)
w.M.戴維斯“平行下降說(shuō)”
在坡面流水作用下,斜坡按下凹形坡面平行降低其高度與坡度,最
終形成有圓頂殘丘的和緩地形。
M.彭克“平行后退說(shuō)”
改造斜坡的動(dòng)力為重力作用,在斜坡演化過(guò)程中上部重力作用不斷
進(jìn)行,使陡坡不斷平行后退,最終形成有尖頂殘丘和山足剝蝕面的
和緩地形。
彭克認(rèn)為:斜坡的發(fā)展是由于重力作用而非流水作用,即使到晚期
仍有崩塌'錯(cuò)落之類的重力作用發(fā)生。
實(shí)際情況:斜坡演化受巖性、地質(zhì)構(gòu)造、氣候、植被和人為活動(dòng)影
響,演變過(guò)程復(fù)雜,既有平行下降為主的地區(qū)(濕潤(rùn)氣候區(qū));也
有平行后退為主地區(qū)(干燥區(qū)),甚至同一地區(qū)平行下降和平行后
退交替進(jìn)行。
第四章河流地貌與堆積物
一、暫時(shí)性流水地貌與沉積物
暫時(shí)性流水主要指洪流。
洪流一一溝谷中流動(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(guò)程更具急進(jìn)性,并常伴生災(zāi)害。
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(guò)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
以巨礫、礫石等粗粒沉積物為主(槽洪相),夾有細(xì)粒沉積透鏡
體,巨礫間為后續(xù)水流細(xì)粒充填,發(fā)育急流交錯(cuò)層理。
因?yàn)橛卸虝旱暮罄m(xù)水流,使細(xì)粒物質(zhì)被帶走,因此孔隙度大。河
道內(nèi)的沉積物叫篩積物。
B、過(guò)渡相
從礫石過(guò)渡到砂,以砂為主。為漫洪相砂土夾槽洪相砂礫組成。
C、扇緣相
主要是亞粘土、亞砂土組成(漫洪相),看起來(lái)象“紋泥”,透水
性差。
與冰川紋泥的區(qū)別:冰川紋泥含有長(zhǎng)石,而洪積物邊緣相的紋泥
以石英為主。
2、泥石流沉積物
以上各巖性帶在平面和剖面上都呈過(guò)渡關(guān)系。洪積物巖相界限離
山口的距離取決于氣候和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)洪流作用的影響。
沉積物厚度最大處在中部,山前有活動(dòng)斷裂時(shí)近斷裂帶最厚。
①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(méi)有截然的界線。
②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;
③洪積物分選性差,往往礫石、砂、粘土混積在一起;
④洪積物的磨圓度較低,一般介于次圓狀和次棱角狀之間;
⑤洪積物的層理不發(fā)育;
⑥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)。
坡積物與洪積物區(qū)別
①由于坡積物來(lái)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(jiàn)
到小的礫石透鏡體,而洪積物礫石豐富;
②坡積物的分選性比洪積物差;
③坡積物比洪積物的磨圓度低,礫石的棱角較明顯;
④坡積物略顯層狀,不具洪積物的分帶現(xiàn)象;
⑤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)地貌
沖溝
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
(圖)
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。
洪積扇
干旱、半干旱地區(qū)洪流形成的扇狀堆積地貌。
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。
洪積平原
定義:山前若干洪積扇(或沖積扇)相連形成的中一大型組合形態(tài)。
規(guī)模:可達(dá)幾十甚至上千平方公里。
形態(tài):縱向上往平原傾斜,平面上波狀起伏。上凸處為洪積扇軸部,
下凹處為扇間洼地。
二、河流地貌與沉積物
1、河谷
(1)形態(tài)要素(圖)
(2)河谷的發(fā)展
橫剖面的發(fā)展:“V”形谷一一河漫灘河谷一一成形河谷。
縱剖面的發(fā)展:受三重要素影響,侵蝕基準(zhǔn)面、向源侵蝕、巖性。
凹形、凹凸形、不規(guī)則形(圖)裂點(diǎn)(knickpoint)o
河谷橫剖面的發(fā)展
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。
2、河床
3、河漫灘典型的二元結(jié)構(gòu).
4、河流階地
A、分清真假階地B、作橫剖面C、作縱剖面(階地位相
圖)D、分析新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)
5、沖積物
河流的沉積物統(tǒng)稱為沖積物。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。
第五章巖溶地貌及堆積物
一、巖溶作用
定義:在可溶性巖石地區(qū),凡是以地下水作用為主,地表水作用為
輔;以化學(xué)作用為主,機(jī)械作用為輔,對(duì)可溶性巖石的溶解破壞的
過(guò)程。
巖溶:巖溶作用及其由此產(chǎn)生的現(xiàn)象叫巖溶??λ固?Karst):南斯
拉夫西北部石灰?guī)r高原的地名,代表石灰?guī)r被溶蝕后形成的地貌。
1、地下水的潛蝕作用
地下水在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)周圍巖石的破壞作用稱為地下水的潛蝕
作用。由于地下水的化學(xué)成分較復(fù)雜,常含有較多CO2和各種溶劑,
因而化學(xué)潛蝕作用顯著
巖溶作用要具備一些基本條件:
可溶性巖石巖石的可溶性是發(fā)生巖溶作用的必要條件。巖石的可
溶性主要取決于巖石的化學(xué)成分,巖溶作用主要發(fā)生在灰?guī)r、白云
巖發(fā)育的地區(qū)。
巖石的透水性與流動(dòng)性透水性強(qiáng)的巖石利于巖溶作用的進(jìn)行。
在這些巖石中的地下水運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)較快,新鮮的地下水不斷補(bǔ)充,
使它處于不飽和狀態(tài),具較大溶蝕能力。
地下水的溶蝕能力地下水的溶蝕能力取決C02的含量和適宜
的氣候條件。
巖溶作用要具備一些基本條件:
2、地下水的搬運(yùn)作用
主要為化學(xué)搬運(yùn),化學(xué)搬運(yùn)物的成分和數(shù)量,取決于地下水滲流區(qū)
的巖石性質(zhì)和風(fēng)化程度。流經(jīng)灰?guī)r地區(qū)的地下水,含HC03-、Ca2+、
Mg2+較多。在干旱及半旱地區(qū),因化學(xué)風(fēng)化較弱,只有極易遷移的
K+、Na+、Cl-、SO42-等離子。在濕熱氣候區(qū),化學(xué)風(fēng)化作用強(qiáng)烈
而徹底,地下水搬運(yùn)的物質(zhì)除上述物質(zhì)以外,可有較多的SiO2、
A1(OH)3>Fe(0H)3等膠體物質(zhì)。地下水的溶運(yùn)能力,與水溫、壓力、
運(yùn)移速度、酸堿度及CO2含量有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),溫度高、壓力大、
流速快、CO2和酸類物質(zhì)含量高時(shí),其溶運(yùn)能力強(qiáng);反之,則較弱。
3、地下水的沉積作用
溶洞沉積物在灰?guī)r區(qū),當(dāng)溶有重碳酸鈣的地下水滲入溶洞時(shí),
壓力突然降低,水中溶解的CO2逸出,形成CaCO3沉淀。地下水
在洞頂滲出形成懸掛的錐狀沉積物稱石鐘乳;地下水滴至洞底形成
向上增長(zhǎng)的筍狀沉積物稱石筍;當(dāng)石鐘乳和石筍連接在一起時(shí)稱為
石柱;它們統(tǒng)稱為鐘乳石。若地下水沿洞壁滲出,可形成帷幕狀的
沉積物,稱為石幔。
泉華沉積物當(dāng)泉水流出地表時(shí),因壓力降低、溫度升高,地下水
中的礦物質(zhì)發(fā)生沉淀,沉淀在泉口的疏松多孔物質(zhì)叫泉華。成分為
CaC03時(shí),稱為鈣華或石灰華;以SiO2為主時(shí)稱為硅華。泉華可
堆積成錐狀、臺(tái)階狀或扇狀地貌。
二、巖溶地貌
1.地表巖溶2.過(guò)渡型3.地下巖溶
三、巖溶堆積物
1、地表巖溶堆積物:泉華(石灰華)赭土(蝕余紅土)
2、地下巖溶堆積物:地下河湖堆積地下洞穴堆積
四、巖溶的研究
1、巖性與巖溶發(fā)育的關(guān)系
礦物種類:方解石為主巖溶發(fā)育,以白云石為主巖溶不發(fā)育。
化學(xué)成分:Ca/Mg比值越大,巖溶作用越強(qiáng)。
相對(duì)溶解度:溶解度越大,巖溶作用越強(qiáng)。
2、巖溶的空間分布規(guī)律
巖溶發(fā)育的優(yōu)勢(shì)部位:
河水與地下水交匯區(qū),斷裂帶、裂隙帶,兩種不同巖性的交界面
巖溶的發(fā)育受溶蝕基準(zhǔn)面控制
溶蝕基準(zhǔn)面可分為局部性的和終極性
3、巖溶發(fā)育的階段及旋回
幼年期:巖溶開(kāi)始發(fā)育,以垂直巖溶作用為主,地表水向下運(yùn)動(dòng),無(wú)統(tǒng)一的地下水面。石芽、溶
溝、巖溶漏斗發(fā)育。
壯年期:垂直溶蝕轉(zhuǎn)變?yōu)樗饺芪g占優(yōu)勢(shì),溶洞、暗河發(fā)育;地下水水平流動(dòng),加速了巖溶發(fā)育,
頂板崩塌,地下水系重新出露地表。
老年期:水系又轉(zhuǎn)變?yōu)榈乇硭稻W(wǎng),殘丘、巖溶平原、孤峰發(fā)育。
4、氣候與巖溶發(fā)展的關(guān)系
⑴熱帶巖溶:以溶蝕作用為主,具最典型的巖溶地貌。廣東、廣西、海南。
(2)亞熱帶巖溶:除溶蝕作用外,侵蝕作用也起較重要的作用。湖南、湖北。
(3)溫帶巖溶:重力崩塌為主,巖溶作用不十分明顯。
(4)干旱區(qū)巖溶:主要是地下巖溶,淡水地區(qū)發(fā)育巖溶,咸水不發(fā)育巖溶。
5、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與巖溶發(fā)育的關(guān)系
上升:溶洞越高,時(shí)代越老;越低,時(shí)代越晚。
但生物化石可以與之相符,也可與之相反,要看先有洞還是先有堆積。
溶洞的高度與河流水平面不一致,一般溶洞比當(dāng)時(shí)的河流面稍高。
下降:溶洞被掩埋
第六章冰川、凍土地貌與堆積物
一、冰川運(yùn)動(dòng)與冰川地質(zhì)作用
1、冰川的類型
(1)山岳冰川
A、冰斗冰川及懸冰川
冰斗冰川:雪線附近占據(jù)著圓形谷源洼地或谷邊洼地的小型冰川。消融區(qū)和積累區(qū)不易分開(kāi)。
懸冰川:冰斗內(nèi)積雪量大于消融量,冰從冰斗擠出,呈小型冰舌懸掛于冰斗口外的陡坎上。
B、山谷冰川
山谷冰川:冰斗口外的懸冰川不斷伸長(zhǎng)達(dá)到山谷中,并沿山谷流動(dòng)形成山谷冰川。
C、山麓冰川
山麓冰川:一條或幾條巨大的山谷冰川從山地流出,在山麓擴(kuò)展或匯合成廣闊的冰川。
(2)大陸冰川
A、冰原
在微弱切割的分水嶺及高原上,發(fā)育面積較大,地面平坦或下凹的冰體。面積幾百Km2。
B、冰帽
隨著冰雪的積累,冰原表面由下凹轉(zhuǎn)變?yōu)轳沸紊贤?,稱為冰帽。面積最大可達(dá)5萬(wàn)Km2。
C、冰蓋
面積超過(guò)5萬(wàn)Km2的冰體稱為冰蓋。
按照冰川的年均溫度來(lái)分,可將冰川劃分為海洋性(暖型)冰川、大陸性(冷型)冰川。
海洋性(暖型)冰川
年均溫度0℃左右,補(bǔ)給快,流動(dòng)快,消融快,破壞性大,冰硬物發(fā)育。
大陸性(冷型)冰川
年均溫度<0℃,積累慢,消融慢,破壞性小于暖型冰川,發(fā)育在氣溫很低的極地和內(nèi)陸高山區(qū)。
2、冰川運(yùn)動(dòng)
(1)滑動(dòng)
冰川借助冰與床底巖石界面上融水的潤(rùn)滑和浮托作用,沿冰床向前滑動(dòng)。
原因:冰自身強(qiáng)大的壓力,降低冰的熔點(diǎn)。
冰川中含有礫石,對(duì)基巖產(chǎn)生破壞作用。
(2)塑性流動(dòng)
由于冰川自身的壓力(厚度>30m)而導(dǎo)致的冰晶向前位錯(cuò),產(chǎn)生冰川的定向蠕動(dòng)。
發(fā)生在冰川內(nèi)部,無(wú)地質(zhì)學(xué)意義。
3、冰川地質(zhì)作用
剝蝕作用
冰川在流動(dòng)過(guò)程中,以自身的動(dòng)力及挾帶的沙石對(duì)冰床巖石的破壞作用稱為冰川的刨蝕作用。其
方式有挖掘作用和磨蝕作用兩種,無(wú)論哪種方式,都是一種機(jī)械破壞過(guò)程。
挖掘作用又稱拔蝕作用,是指冰川在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,將冰床基巖破碎并拔起帶走的作用。
磨蝕作用又稱鋰蝕作用,是指冰川以凍結(jié)在其中的巖石碎屑為工具進(jìn)行刮削、磨蝕冰床的過(guò)
程。
搬運(yùn)作用
冰川主體、冰下、冰川末端均可搬運(yùn)。多種搬運(yùn)的結(jié)果使冰川不可能形成單一的搬運(yùn)結(jié)構(gòu)。
(3)冰川的沉積作用
產(chǎn)生于冰川的停頓、消融時(shí)期。搬運(yùn)過(guò)程中的碎石不能叫冰堿物,只能叫巖屑,只有堆積下來(lái)
后才能叫冰硬物。冰硬物形成后往往受到后期冰川作用的改造,越老的堆積物改造越顯著,越新
的原始結(jié)構(gòu)保存越好。
二、山岳冰川剝蝕地貌
1、冰斗
定義:冰川在雪線附近塑造的橢圓型基巖洼地。
組成:峻峭的后壁、深凹的斗底、冰坎。
與積水漏斗的區(qū)別:冰斗坎,具反向坡
與雪蝕洼地的區(qū)別:平坦指數(shù)(F=a/2c)小
研究意義:古雪線位置、古溫度波動(dòng)的重要標(biāo)志。
2、刃脊、角峰
刃脊相鄰的兩個(gè)冰斗冰川或山谷冰川的后壁或側(cè)壁發(fā)生節(jié)節(jié)后退,使兩相鄰冰斗或山谷之間的
山脊變得越來(lái)越窄,形成兩側(cè)陡陵、頂部尖銳的山脊,又稱鰭脊。
角峰當(dāng)3個(gè)或3個(gè)以上不同方向的冰斗,在冰川的刨蝕作用下,冰斗的后壁不斷后退,它們之
間的距離不斷縮小,最終圍成一個(gè)尖銳、似金字塔形的山峰。
3、冰槽谷與懸谷
(1)冰槽谷:山谷冰川塑造的線型谷地。
A、縱剖面上:起伏較大,冰蝕湖盆,串珠狀湖泊
B、橫剖面上:呈“U”型
C、平面上:較平直
D、谷壁:光滑,形成三角或冰溜面,其上發(fā)育擦痕或刻痕。
(2)懸谷:支谷冰川谷底高懸于主冰槽谷的坡上,稱為懸谷。
冰槽谷的底部和大陸冰川的冰床上,由于冰川的磨蝕作用與拔蝕作用形成的石質(zhì)小丘。
長(zhǎng)軸方向與冰川運(yùn)動(dòng)方向平行,不對(duì)稱,迎冰面平緩,帶有擦痕、刻痕及新月形的磨光面;背面
較陡,由階狀小陡坎及裂隙組成。
4、羊背石
冰槽谷的底部和大陸冰川的冰床上,由于冰川的磨蝕作用與拔蝕作用形成的石質(zhì)小丘。
長(zhǎng)軸方向與冰川運(yùn)動(dòng)方向平行,不對(duì)稱,迎冰面平緩,帶有擦痕、刻痕及新月形的磨光面;背面
較陡,由階狀小陡坎及裂隙組成。
三、冰川堆積物
(二)冰水沉積物及冰水堆積地貌
(-)冰磺物及冰磺地貌
由冰川直接形成的沉積物稱為冰磺物。
?1、冰堿的成因分類
根據(jù)環(huán)境、作用力的不同來(lái)劃分
(1)滯硬:冰川前進(jìn)時(shí),冰下高壓環(huán)境,通過(guò)滯卸作用形成的冰硬物。致密堅(jiān)硬、定向構(gòu)造。
(2)流碳:冰川中融出的飽水巖屑或巖屑層在重力作用下,作粘滯性蠕動(dòng)或流動(dòng),在低洼處堆積
而形成的冰磺。常壓下,因具有流動(dòng)性,具有一定的分選、斜層理,下粗上細(xì),礫石疊瓦似排列
ab面平行流動(dòng)面。
(3)融出磺:冰川在停頓過(guò)程中,冰消融,在表面或下面沉積下來(lái)的碎屑物質(zhì)。常壓下堆積而成
無(wú)沉積構(gòu)造。
?2、冰磺物的基本特征
⑴巖性
既有遠(yuǎn)源成分,又有近源成分,以近源為主。山岳冰川碎屑成分與冰川發(fā)育區(qū)的基巖成分基本一
致,大陸冰川的冰碳物成分復(fù)雜,含不穩(wěn)定礦物:花崗巖、石灰?guī)r礫石;細(xì)粒碎屑中不穩(wěn)定的
成分較多,含有輝石、角閃石、長(zhǎng)石。主支流成分不相混合。
研究意義:確定運(yùn)動(dòng)方向、劃分冰川地層和識(shí)別冰硬物。
⑵粒度
粒度差異懸殊:巨礫、角礫、礫石、砂、粉砂和粘土。分選差:標(biāo)準(zhǔn)差>3,屬于分選極差類。頻
率曲線特征:不服從一般的正態(tài)分布,多數(shù)冰硬物的粒度頻率曲線呈雙峰型(曲線圖)雙變量
分析:標(biāo)準(zhǔn)差、平均值(畫(huà)圖)磨蝕指數(shù):粉砂/砂,0.24-0.46(泥石流為0.8-1.2)
(3)結(jié)構(gòu)構(gòu)造
巖塊和礫石無(wú)定向排列,雜亂無(wú)章,亦無(wú)層理。有時(shí)具有粗略的分層:下部為致密的滯磺,上
部為松散的含較大礫石的消融破,冰川的融水造成的透鏡狀層理、斜層理。
(4)礫石磨圓度
冰川中的碎屑顆粒彼此不相磨擦、碰撞,故冰磺物磨圓度極差,以棱角狀、次棱角狀為主,少數(shù)
具有較好的磨圓。圓礫石產(chǎn)生的原因:主要是早期河床圓礫石或冰川中的冰水礫石進(jìn)入冰川在沉
積的結(jié)果。
(5)礫石形狀及表面特征
礫向:具有一定的定向,但要經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)才能看出。A軸有一個(gè)極密區(qū),AB面紊亂。與現(xiàn)代泥石
流剛好相反。
礫態(tài):五角狀、三角狀、熨斗狀
擦痕:冰硬物表面常有磨光面或交錯(cuò)的釘頭形擦痕,還可出現(xiàn)凹坑和裂隙。具冰川擦痕的礫石稱
為條痕石。
(6)石英砂表面特征
棱角狀,殼狀端面,圓形的刻蝕坑槽或擦痕
由于冰川為固體,無(wú)分選作用,故冰硬物分選性極差,大至漂礫,小至粘土,混雜堆積在一起,
形成“泥包礫”的現(xiàn)象。
冰硬物內(nèi)部化石稀少,常保存寒冷型的抱子花粉。
3、冰磺的形態(tài)類型及冰硬地貌
①底磺及底硬地形
底硬丘陵、鼓丘
②側(cè)磺堤、中磺堤
③終磺堤
當(dāng)氣候轉(zhuǎn)暖,冰運(yùn)物隨著冰前的后退廣泛堆積在冰床上,這部分冰硬稱為底碳。當(dāng)氣候條件穩(wěn)定
時(shí),冰川將冰運(yùn)物源源輸送到冰前堆積,形成弧形的城崗,稱為終磺堤或終磺城。山谷冰川的兩
側(cè)在冰川退縮時(shí),可堆積成側(cè)硬堤。在復(fù)式冰川中,兩冰川側(cè)面的復(fù)合部位可堆積成中硬堤。
(~)冰水沉積物及冰水堆積地貌
冰雪融化后形成的水流稱為冰水,經(jīng)冰水搬運(yùn)后,沉積在冰川內(nèi)部或附近的堆積物,稱為冰水
沉積物。
1、冰前沉積
冰水流出冰川后,在冰川外圍堆積起來(lái)的沉積物。
冰前沉積形成的地貌特征與河流形成的地貌特征類似。
主要地貌:冰水扇、冰水沖積平原、冰水階地、冰湖沉積等。
2、冰川接觸沉積
冰川區(qū)內(nèi)或緊靠冰川而形成的冰水沉積物。
特點(diǎn):與冰硬物混雜、交叉、重疊,沉積后變形強(qiáng)烈。
(1)冰阜階地與冰礫阜
冰阜階地:冰退時(shí),冰融水在冰川谷兩側(cè)形成溪流,這種水流在谷壁與冰川之間堆積一定層次的
冰水堆積物。當(dāng)冰川全部融化后,堆積物的前緣因失去支撐而跨塌,形成陡坎,整個(gè)形態(tài)與河流
階地相似,所以稱為冰阜階地。
冰礫阜:冰川消融后,冰面河流墜落谷底的產(chǎn)物。
⑵鍋穴
當(dāng)冰川后退時(shí),在冰水沉積物中常遺留有大小不等的脫離冰川的死冰,當(dāng)這些冰融化后,會(huì)引
起上部沉積物的陷落,在地表形成凹坑。
⑶蛇形丘
冰下河在出水口處的冰水沉積物,隨冰川后退而堆積增長(zhǎng)。
有明顯的不均勻斜交層理。主要發(fā)育在大陸冰川區(qū),是大陸冰川的重要遺跡。
四、凍土地貌
冰緣(periglacial):
狹義:冰川作用的外圍地帶,年均溫度0°C左右,但地面上不結(jié)冰,永久凍土層發(fā)育。
廣義:凡是年均溫度0℃左右,永久凍土層發(fā)育的氣候條件,并不一定在冰川的外外緣。
凍土區(qū):指廣義的冰緣環(huán)境
(―)凍土與凍融作用
1、凍土
氣候寒冷但干燥,無(wú)冰川,形成地面凍結(jié)層。
類型:季節(jié)凍土(每年冬凍夏融),永久凍土(多年不融)
(永久凍土又可分為連續(xù)多年凍土、島狀凍土)。
結(jié)構(gòu):活動(dòng)層、永凍層。
2、凍融作用
每年氣溫的周期變化,使含水土層反復(fù)凍結(jié)和融化、裂開(kāi)、擾動(dòng)、變形、破壞和流動(dòng)的過(guò)程。
(二)凍土地貌
1、冰楔
?形成條件:持續(xù)嚴(yán)寒,年均溫-6℃~-9℃;裂隙發(fā)育,形成冰脈;逐年凍融,不
斷擴(kuò)大規(guī)模
?古冰楔:地層中的冰楔遺跡。
?古冰楔野外鑒別標(biāo)志:“V”形楔體、礫石定向、直立層理、圍巖擠壓變形,成群分布。
?研究意義:研究古冰緣環(huán)境的定性、定量標(biāo)志。
2、構(gòu)造土(冰凍結(jié)構(gòu)土)
定義:
形成條件:水分充足、含礫石、反復(fù)凍融
形成機(jī)理:垂直分選作用、水平分選作用
種類:石多邊形、石環(huán)、石圈
規(guī)模:直徑一般l-2m。
3、凍融褶皺
氣候:形成的氣候條件與冰楔近似。
動(dòng)力:活動(dòng)層凍結(jié)產(chǎn)生的下壓力、永凍層產(chǎn)生的頂托力。
形態(tài):極其復(fù)雜。
4、凍脹丘
凍脹丘:粒度和水分含量的不均勻,形成局部隆起。
冰核丘:土層中不斷吸收凍結(jié)層間水或?qū)酉滤?,形成地下冰核使地面隆升形成冰核丘?/p>
五、中國(guó)第四紀(jì)古冰川研究問(wèn)題
李四光1934-1937年研究廬山冰川,《冰期之廬山》,認(rèn)為中國(guó)第四紀(jì)時(shí)期存在冰川活動(dòng)。
劃分為幾個(gè)冰期:鄱陽(yáng)冰期、大姑冰期、廬山冰期。(后人在廬山冰期之上增加了大理冰期)
證據(jù):大坳冰斗、王家坡“U"形谷、漂礫。
廬山冰期(Q3):
分布于山上,黃色泥礫,礫石擦痕少,近源,冰蝕地形保存完好。
大姑冰期(Q2):
山上、山下均有,紅色泥礫,冰蝕、冰硬地形均有保存。
鄱陽(yáng)冰期(QD:
分布于山下,山麓冰川,絳紫色泥礫,冰硬物堅(jiān)硬。
古冰川研究的內(nèi)容
1、冰川證據(jù)(遺跡的研究)地形,沉積物,化石:提供氣候條件
2、成冰條件(古冰川)的研究
氣候條件:全球降溫期、涼夏氣候
地形:雪線高度、坡度
積冰區(qū)面積:ARR>0.6,形成冰川
第七章風(fēng)力地貌和堆積物與黃土
一、風(fēng)力作用特征
干旱地區(qū)降雨量少而集中植被稀少地表松散物質(zhì)裸露
風(fēng)的地質(zhì)作用特點(diǎn)
多發(fā)生于植被稀少、地表物質(zhì)疏松、蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降雨量的干旱地區(qū)。
風(fēng)的地質(zhì)作用是一種純機(jī)械性作用,即侵蝕、搬運(yùn)、沉積均以機(jī)械方式進(jìn)行。
風(fēng)是氣體介質(zhì),多無(wú)固定的流動(dòng)路線,風(fēng)速和風(fēng)向變化大等。
(二)風(fēng)蝕地貌
風(fēng)蝕作用(aeolianerosion):風(fēng)以其自身力量和所挾帶的沙石對(duì)地表巖石、松散物的破壞作用。
風(fēng)蝕作用的類型
吹蝕作用(deflation):風(fēng)將地表松散物質(zhì)吹離原地的過(guò)程。對(duì)象主要為粘土一粉沙級(jí)的
松散物質(zhì)。
磨蝕作用(abrasion):風(fēng)攜帶的沙粒對(duì)地表巖石的沖擊、磨擦使其破壞的作用。
因風(fēng)的含沙量具明顯的垂直分帶性,絕大部分沙粒集中在距地面30cm范圍內(nèi),尤其是
10cm以下范圍,故風(fēng)的磨蝕作用主要發(fā)生在30cm的高度內(nèi)。如電線桿近地表處變細(xì)等。
1.風(fēng)蝕小形態(tài)
風(fēng)蝕壁龕:風(fēng)沙吹蝕巖壁所形成的蜂窩狀小形態(tài)。
風(fēng)棱石:由風(fēng)沙流長(zhǎng)期磨蝕形成的幾個(gè)磨光面組成棱角明顯的礫石。
風(fēng)蝕蘑菇石:風(fēng)沙流對(duì)孤立突起巖石的長(zhǎng)期磨蝕過(guò)程中,由于風(fēng)沙主要集中在近地面附近部分,
形成上大下小的風(fēng)成蘑菇石。
2.風(fēng)蝕壟槽
在干旱地區(qū)、干涸的湖底常因干縮而裂隙發(fā)育,風(fēng)沿著裂隙不斷地吹蝕,形成壟槽地形。
3.風(fēng)蝕洼地
松散物質(zhì)組成的地面,經(jīng)風(fēng)吹蝕而形成的洼地。
4.風(fēng)蝕谷和風(fēng)城
風(fēng)沿著暫時(shí)性洪水所形成的沖溝吹蝕,使谷地進(jìn)一步擴(kuò)大,形成風(fēng)蝕谷。
在較軟弱的水平巖層分布區(qū),風(fēng)蝕作用常形成一些平頂層狀山丘,類似斷壁殘?jiān)那лd古
城,稱之為風(fēng)城。
(三)風(fēng)積地貌
1.信風(fēng)型風(fēng)積地貌
在單向風(fēng)或幾個(gè)方向近似的風(fēng)的作用下形成的各種風(fēng)積地貌。
(1)沙堆
風(fēng)沙流在前進(jìn)中,遇到障礙物時(shí),便在其背風(fēng)面發(fā)生沉積,形成各種不規(guī)則的沙體,稱為
沙堆,是不穩(wěn)定的堆積體。
(2)新月型沙丘
是一種平面形如新月的沙丘。其縱剖面有兩個(gè)不對(duì)稱不斜坡:迎風(fēng)坡微凸而平緩,延伸較
長(zhǎng),坡度為5°-20°,背風(fēng)坡微凹而陡,坡度為28°-34°.
(3)縱向沙壟
大致順著主要風(fēng)向延伸的長(zhǎng)壟狀沙丘。高度一般為10-30m,也有更低或更高的,長(zhǎng)數(shù)百
米至數(shù)十公里。
I.由灌叢沙堆發(fā)育而來(lái)
II.由新月型沙丘發(fā)展而成
IH.受地形條件控制而形成
IV.由單向風(fēng)和龍卷風(fēng)相互作用而成
(4)拋物線沙丘
形態(tài)與新月型沙丘相反,沙丘的2個(gè)翼角指向風(fēng)源方向,水丘的凹側(cè)迎風(fēng),平面上向一條
拋物線,一般高2-8m.
2.季風(fēng)-軟風(fēng)型風(fēng)積地貌
指在2個(gè)方向相反的風(fēng)交替作用時(shí),其中一個(gè)風(fēng)向占優(yōu)勢(shì)所形成的沙丘。風(fēng)積地貌的排列
延伸方向大都與主風(fēng)向垂直。,沙丘經(jīng)常是前后往返或移動(dòng)。
(1)新月形沙丘鏈
在2個(gè)方向相反的風(fēng)物交替作用下,新月形沙丘的翼角彼此相連面形成新月形沙丘鏈,高度一般
為10-30m,長(zhǎng)幾百米至幾公里。
(2)橫向沙壟
一種巨形的復(fù)合新月形沙丘鏈,和10-20km,一般高50-100m,最高可達(dá)400m.沙壟整體比較平
直,兩側(cè)不對(duì)稱,背風(fēng)坡陡,,迎風(fēng)坡平緩。
(3)梁窩狀沙地
由隆起的沙脊梁與半月形的沙相間組成。
3.對(duì)流型風(fēng)積地貌
夏季的沙漠中常形成龍卷風(fēng),在龍卷風(fēng)作用下形成的堆積地貌。
4.干擾型風(fēng)積地貌
主要?dú)饬飨蚯斑\(yùn)動(dòng)時(shí),遇到山地阻擋而產(chǎn)生折射,引起氣流干擾形成的各種地貌。
(四)荒漠
氣候干旱、地面缺乏植物覆蓋,組成物質(zhì)粗瘠的自然帶,稱為荒漠。干旱荒漠面積約占全球陸地
總面積的1/4左右,主要分布在兩個(gè)地區(qū),一是南北緯15-35度之間的亞熱帶,二是溫帶的內(nèi)陸
地區(qū)。根據(jù)荒漠地貌特征和地表物質(zhì)組成,可將荒漠分成巖漠、礫漠、沙漠和泥漠四種類型。
1.巖漠
巖漠多形成在荒漠區(qū)的山前地帶,其特點(diǎn)是地面被切割得破碎不堪,山嶺陡峭,石骨嶙峋,基巖
突露地表。在干旱的地區(qū),巖石表面上的石子、沙粒和塵土被風(fēng)和暴雨完全搬走,結(jié)果留下了一
個(gè)裸露的巖石表面,這種地形叫做巖漠。
2.礫漠
礫漠是指由礫石組成的荒漠,又稱“戈壁”。荒漠中的各種沉積物(洪積、沖積和冰積等)以及基
巖風(fēng)化后的碎屑?xì)埛e物,在強(qiáng)烈的風(fēng)力作用下,細(xì)粒的沙和粉塵被吹走,留下粗大礫石覆蓋著地
面,形成礫漠。
3.沙漠
沙漠是指地面覆蓋著大量流沙的荒漠。這里風(fēng)力作用很強(qiáng),形成各種風(fēng)積地貌?;哪猩?/p>
漠面積最大,中國(guó)沙漠面積約63.7萬(wàn)平方千米。
沙漠中的沙粒來(lái)源于古代或現(xiàn)代的河流、湖泊和洪積扇的沉積物中的細(xì)顆粒物質(zhì)或風(fēng)化殘
積物中的細(xì)顆粒物質(zhì)。
(五)風(fēng)成沙
由風(fēng)力搬運(yùn)并堆積的沙級(jí)堆積物。
1.風(fēng)成沙粒度特征
風(fēng)成沙的粒度成分主要集中在0.25-0」mm的細(xì)沙部分,粉沙、粘土的成分一般不超過(guò)10%。
在粒度頻率曲線上,風(fēng)成沙通常成峰態(tài)。
風(fēng)成沙的概率曲線為精三段或多段式:地面滾動(dòng)組分<2①(>0.25mm),躍移組分為2-3中
(0.25-0.125mm),懸移組分>3中。滾動(dòng)和躍移組分占90%以上,懸移組分<10%。
2.風(fēng)成沙的形態(tài)特征
風(fēng)成沙的磨圓度一般較高,特別是大于0.5mm的沙粒,但很少有滾圓的顆粒,這與沙粒以跳躍
為主的搬運(yùn)方式有關(guān)。風(fēng)成沙在搬運(yùn)中由于連續(xù)的高能沖擊,沙粒表面常呈毛玻璃狀,無(wú)光澤,
并常有不規(guī)則的麻坑、碟形坑、裂紋及蹌蛇曲脊等。
3.風(fēng)成沙的礦物特征
風(fēng)成沙的礦物成分90%以上是石英和長(zhǎng)石等輕礦物組成,密度大于2.9的礦物含量很少。
由于風(fēng)力搬運(yùn)過(guò)程中的強(qiáng)烈沖擊與磨蝕作有,致使風(fēng)成沙中的穩(wěn)定礦物(如石英、石榴子
石、鉆石、藍(lán)晶石、磁鐵礦)含量高。
4.風(fēng)成沙的化學(xué)成分
由于風(fēng)力搬運(yùn)使風(fēng)成沙的礦物成分變化,因而其化學(xué)成分也會(huì)發(fā)生改變。隨著風(fēng)的吹揚(yáng),沙中的
A12O3、CaO、CaCO3和有機(jī)質(zhì)成分不斷減少,而SiO2和Fe2O3的含量則相應(yīng)地有所增加。
5.風(fēng)成沙的結(jié)構(gòu)構(gòu)造
(1)近水平層理
(2)斜層理
(3)交錯(cuò)層理
—.黃土
黃土是第四紀(jì)時(shí)期形成的廣泛分布的松散土狀堆積物,主要特征是:呈淺灰色或棕黃色,
主要由粉沙組成,富含鈣質(zhì),疏松多孔,不顯宏觀層理,垂直節(jié)理發(fā)育,具有很強(qiáng)的濕陷
性。
(-)黃土的分布和厚度
1.黃土的分布
從全球來(lái)看,黃土覆蓋面積約占地球陸地表面的10%,集中分布在溫帶和沙漠前緣的半干
旱地帶,即分布于北緯30°-50°左右和南緯30°-40°左右的地帶內(nèi)。從黃土的生成環(huán)境
來(lái)看,黃土主要分布在兩種區(qū)域:
①古冰蓋的前緣
②荒漠或半荒漠區(qū)的邊緣
中國(guó)黃土與黃土狀沉積物紡有63萬(wàn)平方公里,約占全國(guó)總面積的4.4%,其中黃土約占44萬(wàn)多
平方公里,主要分布于北緯35°-45°的范圍內(nèi)。
2.黃土的厚度
中國(guó)黃土以黃河中游陜西北部的洛河、涇河中下游地區(qū)厚度最大,一般100m以上,最厚可達(dá)200m
或更多。
(-)中國(guó)黃土的巖性
1.黃土的粒度成分
黃土主要由0.05-0.0005mm粒徑顆粒組成,其中以0.05-0.01mm的粗-中粒粉砂為主,其平均
含量可達(dá)46%-60%,此外還含少量細(xì)砂和粘土,是一種第四紀(jì)特有的砂巖。
2.黃土的礦物成分
黃土中的礦物以石英(占50%)、長(zhǎng)石(20%)和碳酸鹽類礦物為主,碳酸鈣含量占10%
左右。
粘土礦物含量占10%左右,種類很多,常見(jiàn)的有伊利石、高嶺土和蒙脫石?
3.黃土的化學(xué)成分
以SiO2占優(yōu)勢(shì),其次為A12O3、CaO,再次為FeO3,MgO、K2O、Na2O>FeO、TiO2
和MnO。由于黃土中易溶的化學(xué)成分含量很高,對(duì)黃土地貌發(fā)育有很重要的影響。
4.黃土的結(jié)構(gòu)
黃土粗細(xì)顆粒的分布及有關(guān)孔隙的空間排列。
(三)黃土中的氣候旋回記錄
表7-3中國(guó)第四紀(jì)黃土地層表
黃土研究的古氣候和實(shí)際意義
(四)黃土的成因問(wèn)題
1.風(fēng)成黃土
李?;舴摇W布魯契夫
劉東生、庫(kù)克拉
2.水成黃土
萊伊爾
張宗祐
(五)黃土地貌
1.黃土堆積地貌:
(1)黃土高原
分布于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)上升區(qū),如陜北、隴東和山西高原,是由黃土堆積形成的高而平坦的地
面。
黃土城:是黃土高原受現(xiàn)代溝谷切割后,保存下來(lái)的大型平坦地面。
黃土梁:是平行溝谷的長(zhǎng)條狀高地,長(zhǎng)可達(dá)幾百米、幾公里到幾十公里,寬僅幾十米到
幾百米,頂面平坦或微有起伏。
黃土郎:是頂部渾圓、斜坡較陡的黃土小丘。
(2)黃土平原
分布于新構(gòu)造下降區(qū),如渭河平原,是由黃土沉積后形成的低平原。
2.黃土侵蝕地貌
(1)黃土區(qū)大型河谷
(2)黃土區(qū)沖溝
3.黃土潛蝕地貌
(1)黃土碟平緩的黃土地面上的一種碟形凹地,深數(shù)米,直徑10~20米,成為黃土碟。它是由
于地表水下滲浸濕黃土后,在重力作用下黃土發(fā)生壓縮或沉陷使地面陷落而成的。
(2)黃土陷穴是黃土碟進(jìn)一步發(fā)展、沉陷、形成深度大于寬度的陷穴。
(3)黃土井
(4)黃土柱和黃土橋黃土柱分布在溝邊的柱狀黃土體。它是由流水沿黃土垂直節(jié)理潛蝕作用和
崩塌作用殘留的黃土部分。黃土柱有時(shí)可高達(dá)十幾米。黃土橋兩個(gè)陷穴之間或從溝頂陷穴到溝壁
之間由于地下水作用使它們溝通,并不斷擴(kuò)大其間的地下孔道,在陷穴間或陷穴到溝床間殘留在
頂部的土體就形成黃土橋。
三.風(fēng)力和黃土地貌與堆積物研究的實(shí)際意義
1.資源開(kāi)發(fā)
2.水土保持、治沙與工程建設(shè)
3.環(huán)境研究
(1)大氣溶膠研究
(2)荒漠化研究
第八章海岸地貌
海洋環(huán)境地貌和沉積物
(-)海岸地貌
陸地和海洋的接觸地帶,稱為海岸帶,通常又稱海濱。
現(xiàn)代海岸帶是由海岸、潮間帶、水下岸坡組成
海岸是指高潮線以上狹窄的陸上帶,其陸上界線是波浪作用的上限。
潮間帶是高低潮海面之間的地帶。
水下岸坡為低潮線以下,至波浪有效作用于海底的下限。其下界約相當(dāng)于1/2波長(zhǎng)的水深處。
海洋環(huán)境分區(qū)與海岸帶地形
1.海岸帶的水動(dòng)力
(1)波浪
波浪要素與浪基面
淺水波:在水深不超過(guò)1/2波長(zhǎng)的淺水區(qū),波浪會(huì)因與海底之間的磨擦而逐漸變形直至破碎。
海灘地形與波浪分帶
(2)潮汐
由月球和太陽(yáng)的引潮力作用引起的海面周期性升降現(xiàn)象稱為潮汐。潮汐引起的海水的周期性
水平流動(dòng)稱潮流。
潮汐要素:
漲潮:海面升高,海水涌上海岸。
落潮:海面下降,海水從海岸退回。
高潮:漲潮時(shí)海水面最高處。
低潮:落潮時(shí)海水面最低處。
潮差:高潮與低潮的高差。
2.海岸地貌
1)海蝕地貌
海蝕作用(marineerosion):海水對(duì)海底或海岸巖石的破壞作用。分為機(jī)械侵蝕和化學(xué)溶蝕
兩種。
根據(jù)海岸地形及巖石出露情況可分為:
基巖海岸
沙質(zhì)海岸
泥質(zhì)海岸
基巖海岸的平衡剖面及其形成過(guò)程
基巖海岸的海蝕地形示意圖
2)海積地貌
(1)橫向流堆積地貌
海灘是泥、砂、礫被激浪流堆積在岸邊而成的向海微傾斜灘地。
礫灘(pebblebeach):常發(fā)育在基巖海岸區(qū),礫石磨圓、分選好,長(zhǎng)軸平行海岸,扁平面向海傾
斜。
沙灘(sandbeach):陸源物質(zhì)較豐富的地區(qū),沙粒分選、磨圓極好、具明顯的分帶現(xiàn)象(近潮
上帶粗、潮下帶細(xì))。成分以石英為主,可達(dá)90%以上,次為長(zhǎng)石、白云母、生物碎屑等。表
面具有波痕、氣孔、生物遺跡等構(gòu)造,內(nèi)部具交錯(cuò)層理構(gòu)造。
泥坪:地形平坦,沉積物主要為波浪帶來(lái)的懸浮物(泥質(zhì)),波浪作用微弱,由岸向海沉積
物由細(xì)(泥)變粗(粉沙、細(xì)沙),具反分帶現(xiàn)象。干旱地區(qū)則可發(fā)育鹽類沉積,稱薩布哈。
水下沙堤:它大致與海岸平行分布,在波浪向海傳播時(shí),由于波浪不斷發(fā)生局部破碎使能量降低,
因而發(fā)生堆積,形成一條或數(shù)條水下堆積體,稱之為水下沙堤。
離岸沙堤:它是露出水面以上,大致平行海岸的沙堤。沙堤斷續(xù)連接留下潮流入口,其內(nèi)即成瀉
湖。
水下堆積階地:在水下岸坡的坡腳處,由向海移動(dòng)的泥沙按密度、大小分選堆積而成。
(2)沿岸流堆積地形
沙嘴:由于海灣區(qū)波浪折射分散和波浪的季節(jié)變化,堆積體生長(zhǎng)端呈鉤狀,這種沉積體稱為
沙嘴。
連島沙壩:在有屏障海岸,于屏障體的波影區(qū)內(nèi),沉積物流的容量降低,最初堆積成角灘,
繼而延伸成沙嘴,最后形成連島沙壩。
(三)海岸沉積物
特點(diǎn):淺海水域較寬闊,水深較淺,海底平緩,生物繁盛,靠近大陸,是海洋中最主要的沉
積區(qū),大量的碎屑物、化學(xué)物質(zhì)及生物遺體通過(guò)機(jī)械和化學(xué)的方式在淺海區(qū)內(nèi)沉積。
(四)陸棚(大陸架)的主要地貌特征和沉積物
1.陸棚的主要地貌特征和沉積環(huán)境
陸棚又稱大陸架,它是在正常浪基面以下,向外海與大陸坡相連的廣闊淺海地帶,海水
的深約10-20m以下至水深200m左右。
2.淺海陸棚沉積物的特征
碎屑沉積由近岸到遠(yuǎn)岸由粗到細(xì),以石英沙粒和粘土為主,并含有大量生物遺體,沉積物具有
良好的分選性和磨圓度。表面發(fā)育波痕、生物遺跡等構(gòu)造,內(nèi)部構(gòu)造種類繁多,有交錯(cuò)層理、
波狀及水平層理、生物擾動(dòng)構(gòu)造等。同粒級(jí)碎屑常平行海岸呈帶狀。
化學(xué)沉積淺海的化學(xué)沉積作用主要發(fā)育于低緯度、陸源物質(zhì)較少的海域,因鹽度、壓力、
溫度、PH值等變化,化學(xué)搬運(yùn)物通過(guò)過(guò)飽和、膠體電性中和、微粒吸附和生物濃縮等方式沉積。
碳酸鹽沉積:主要為CaCO3和MgCO3,溫度升高或壓力降低可導(dǎo)致Ca(HCO3)2過(guò)飽和,動(dòng)蕩海水
中可形成新?tīng)畛练e物,炎熱氣候條件下可使MgCO3沉積。通常沉積在碎屑沉積物外側(cè)。
鋁、鐵、缽沉積:在濕熱氣候區(qū)大量的Al、Fe、Mn的氧化物和氫氧化物以膠體狀態(tài)帶入大
海,在近岸地帶遇電解質(zhì)而凝聚沉積,常因海水動(dòng)蕩而形成新?tīng)睢⒍範(fàn)罨蚰I狀。主要沉積礦物為鋁
土礦、赤鐵礦、硬鑄礦等。
硅質(zhì)沉積:SiO2膠體在水溫較低、偏堿性環(huán)境下以膠體凝聚方式沉積形成蛋白石,經(jīng)脫水后形
成燧石。
磷質(zhì)沉積:因富磷質(zhì)生物富集而使磷質(zhì)發(fā)生沉積形成膠磷石。
生物沉積淺海環(huán)境光線充足、水體流動(dòng)、富氧,生物種類繁多。在其生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的排泄
物、分泌的有機(jī)質(zhì)、死亡后遺留的骨骼、貝殼等都能形成沉積物。生物沉積主要有以下幾類:
貝殼和生物碎屑沉積。如生物碎屑灰?guī)r。
生物礁沉積。如生物礁灰?guī)r。
有機(jī)質(zhì)沉積。如油頁(yè)巖。
火山沉積
自生沉積
殘留堆積
(五)大陸坡的主要地貌特征和沉積物
1.大陸坡的主要地貌特征和沉積環(huán)境
大陸坡是指陸棚以外至深海盆地的斜坡地帶。
2.大陸坡沉積物的特征
此處水深已超過(guò)200m,波浪和陽(yáng)光都影響不到,只有小量的陸源細(xì)粒物質(zhì)或懸浮物
質(zhì)進(jìn)入半深海地帶
其次是火山噴發(fā)物質(zhì)及生物碎屑
分布最廣的是軟泥。
(六)大洋底部的主要地貌特征和沉積物
1.大洋盆地主要地貌特征和沉積環(huán)境
大洋底是指大陸坡斜坡以外的方闊水域,海水深度一般2000-5000m,它具有很大的海水
深度變化范圍。
大洋底部受外力干擾少,海水比較寧?kù)o,沉積比較連續(xù),陸源物質(zhì)帶及甚少,而且顆粒
一般在0.002mm以下,這些微細(xì)的物質(zhì),幾乎都呈膠體性質(zhì),可以長(zhǎng)期懸浮于海水中,只有在
極安靜的水體中才能沉入海底。
(1)深海平原
大洋底部面積廣闊而又平坦的區(qū)域,平均水深在4500-5500m.
(2)大洋中脊
海底山脈。
(3)海溝和島弧
海溝是海洋最深的部分,海水深度大于6000m.
島弧與海溝相伴生的弧形島嶼。
2.大洋盆地沉積物特征
(1)深海軟泥
褐色軟泥廣布于大洋盆地,主要由粘土礦物、陸源的石英砂、火山灰、宇宙物質(zhì)幾風(fēng)塵等組成,
富含F(xiàn)e、Al質(zhì),一般呈紅褐色,碳酸鹽含量小于30%.
鈣質(zhì)軟泥碳酸鹽為主的軟泥,主要分布于熱帶、亞熱帶的各大洋區(qū),生物碎屑含量大于30%.
硅質(zhì)軟泥以硅質(zhì)為主的軟泥,生物碎屑含量大于70%.
(2)鎰結(jié)核(manganesenodule)
主要沉積于深海區(qū),是一種黑褐色,外表呈球形或橢球形,內(nèi)部具同心圈層結(jié)構(gòu)的銃、鐵氧化物團(tuán)
塊。除富鎬鐵外,還含有銅鉛鋅等30多種元素,具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
(3)濁流沉積
主要發(fā)育于大陸坡及以下地區(qū),主要由粘土和沙組成,發(fā)育遞變層理。
海陸作用交替帶的地貌和堆積物
海洋和大陸之間的過(guò)渡地段,這里的地貌的形成、發(fā)展和演化及堆積物的形成,明顯受大陸水體
與海洋水體相互作用的控制。
(-)河口地貌和堆積物
1.河口區(qū)的特征
入海河與海水相互作用的地區(qū),稱為河口區(qū)。
2.河口分段與河口地貌
河口區(qū)通??梢詣澐譃榻诙?、河口段和口外海濱段。從潮區(qū)界到潮流界的河段,叫做近口
段;從潮流界到口門(mén)的河段叫做河口段;從口門(mén)到三角洲前緣坡折處叫做口外海濱段。近口段盡
管受到潮汐的頂托,但仍然以河流作用為主;河口段河流與潮流共同作用,雙向水流和河床不穩(wěn)
定是河口段的特點(diǎn);口外海濱
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