第一章绪论

1地貌学第一章绪论一、地貌学的研究对象地貌学(Geomorphology)是研穷地球表面的形态特征、成因，分布及其发育规律的科学。地表形态是复杂多样的。有大陆，有洋盆，有高大的山脉和山地，有低矮的丘陵，有极目无际的平原，还有地势高寒的高原和四面环山的盆地等等。这些不同的地貌，成因也是各异的。在降雨量丰沛的地方，地表流水作用强盛，故坡地上的冲沟，谷地中的河流，河口的三角洲等地貌发达，在石灰岩分布的地方，受地面及地下水的溶蚀可形成奇特而美丽的喀斯特地貌岁在少雨的地方，流水作用让位于风的欢扬作用，地表堆积沙丘，形成大片的沙漠，在高寒地区，冰川成为作用于地表的主要营力，形成冰川地貌。地表形态虽然复杂，但它们主要是在内营力(内力)和外营力(外力)相互作用下生成和发展的。内力是指地球内部放射能等引起的作用力。内力作用造成地壳的水平运动和垂直运动，并引起岩层的褶皱，断裂，岩浆活动和地震等。除灭山喷发、地震等现象外，内力作用一般不易为人们所觉察，但实际上它对于地壳及其基底长期而全面地起着作用，并产生深刻的影响。地球上巨型、大型的地貌，主要是由内力所造成的。外力是指地球表面在太阳能和重力驱动下，通过空气，流水和生物等活动所起的作用。它包括岩石的风化作用，块体运动，流水、冰川、风力飞海洋的波浪、潮汐等的侵饿搬运和堆积作用，以及生物，甚至人类活动的作用等。外力作用非常活跃厂而且易被人们直接观察到。地貌是内抡力姐互作用下的产物，在地貌发育过程中，两种力量是同时出现，彼此消长，相互作用，相互影响的。例如当地壳下降（内力）成为低地和海洋时，必然导致堆积（外力)作用加强，如果地壳由下降转变为上升，露出海面而成为山地或高原，主要的外力便由堆积变为侵蚀。由此可见，内、外力是同时出现，相互消长的。另一方面，如果大片高山经过长期外力作用削蚀为平地时，地壳表面负荷减轻，失去平衡，会引起地壳上升。平原地区如有河流大量淤积，负荷加重，又会引起地壳沉陷。可见内外力又是相互作用，相互影响的。在地球表面长期演化过程中，内力作用与外力作用无论在数量上或强度上都具有同等重要的意义，两者趋于动态平衡，就现今见到的全球构造面貌而言，仍然保持着，一个大致均衡的旋转椭球体，即反映内外力两方面总的接近平衡。但是，—在某个具体时期和，某个具体地区，这二种作用力、总是不平衡的。在某一时期和某一地区，一种营力占了主导地位；而在另一时期和另一个地区，可能是另一种营力占了优势取。如青藏高原和喜马拉雅山区，在急剧上升时期，虽然受流水和冰雪等作用进行侵蚀，但总的上升速度远远超过了剥蚀速度，因此，它是个以内力作用为主的地区。相反，在华北平原，地壳虽然不断下降，但那里的堆积作用十分旺盛，下沉得到了堆积的补偿形成辽阔的平原，可见那里是以外力作用占主导地位。从地貌的长期发展史看，内力在地表变化过程中通常都起着构成地表大型地貌骨架的2作用，或隆起成为高山高原，或下沉成为海洋盆地。而外力作用主要是将地表夷平，使高地削蚀，低地填高，且在此过程中塑造出各种丰富多采的外力地貌。地貌的发育还与地表的组成物质(包括地质构造和岩石性质)和作用时间有关。就前者说，地质构造是地貌形态的骨架，在地质构造影响下，出现各类构造地貌。此外，岩石由于岩性差异，对于外力作用有着不同程度的抵抗力，因此，在同一外力作用地区，由于岩性不同，地貌形态也会千差万别。内、外力作用的时间也是引起地貌差异重要原因之一。当其他条件相同，但作用时间长短不同则所形成的地貌形态也有区别，显示出地貌发育的阶段性。例如，急剧上升运动减弱初期出现的高原，外力作用虽然强烈，但保存了大片高原地面。随着时间的推移，高原区在外力侵凌下，破坏殆尽，成为崎岖的山区，而再进一步发展，又可转化为起伏和缓的丘陵。由此可见，地貌的发育受到内、外力相互作用、地质构造和岩性、以及作用时间三方面的影响。所以研究地貌学的目的，就在于揭示地表形态在这三方面影响下的发生和发展规律，以便在人类生产活动中合理地利用其有利方面，改造其不利方面。二、地貌学的发展和现状地貌是地理环境中的一个重要因素，它与人类生活和生产活动关系极为密切，因此，从古代开始，人们就有了地貌知识，但是作为一门科学，是在十九世纪以后逐渐形成的。(一)我国古代地貌知识的积累我国是世界上的文明古国，前人在生产和生活实践中已经积累了相当丰富的地貌知识。下面列举一些有影响的著作。早在西周(公元前八世纪前)的《诗经·大雅·dǔ笃公刘》中，已有“岗”（丘陵)、“塬”（平原)、“隰xí”(低湿地)等三种地貌的记载。战国时，公元前四至三世纪的《尚书》中的《禹贡》篇，是极有科学价值的地理著作。书中把我国东部分为九州，并叙述了九州内的山川大势及土壤类型。在公元六世纪，北魏郦道元所著（LiDaoyuan，中国北朝魏地理学家、散文家）《水经注》，详载了黄河、长江及西江等大河及其沿岸的地形、气候等特征。北宋沈括1032-1096年)在《梦溪笔谈》中（《梦溪笔谈》是北宋的沈括所著的笔记体著作，大约成书于1086年－1093年，收录了沈括一生的所见所闻和见解。），对流水的侵蚀、搬运与堆积等三者的关系，有清晰的概念。他明确指出高山与深谷都是流水侵蚀的结果，陆地曾经历过沧海桑田的变化，耸拔的太行山曾经是海洋生物沉积的场所。明代徐霞客(1586-1641)的《徐霞客游记》，更是一部伟大的地理著作，书中对我国西南地区喀斯特地貌的类型、分布、成因及区域特征等记载十分详尽，在世界古代科学史上堪称描述喀斯特地貌的经典著作。清初孙兰(1638-1705年)的《柳庭舆地偶说》中，对地貌的生成提出了“变盈流谦”观点。他认为，堆积会使地貌由低变高(即“变盈”甲），侵蚀会使高地夷平(即流谦)。他还认为地貌的作用力是“因时而变《长期渐变的)，因变而变，突发的)，因人而变”。他的论述已触及了地貌学的核心问题-外力和内力作用，3而更可贵的是已经指出了人为的作用。（二）近代地貌学的发展地貌学是近百多年来发展起来的。随着经济发展和自然资源开发的需要，使它从地理学、水文学、测量学和和地质学中分化出来，成为一门独立的科学。十九世纪后期至二十世纪初，在地貌学理论上贡献较大、影响较为深远的人物是美国学者W．M·戴维斯(W，M．Davis，1850—1934年)和德国学者W.彭克(W．Penck,1838-1923年)，他们是当代地貌学的奠基人。戴维斯于1899年创立了“地理循环(Thegeographicalcycle)”学说《又称侵蚀循环:Cycleoierosion)。该学说曾经在相当长的时间内成为地貌学的理论基础，至今仍不失其科学价值。他认为地貌的发育：要素有三个：即构造、肘间(侵蚀阶段)和营力。地貌演化反映了这三者之间的函数关系，这一提法抓住了地貌演化过程中最要害的实质。他通过对外营力作用下的地貌的研究，把地理循环分为“风蚀循环、“冰蚀循环”、“水(河流)蚀循环”及“海蚀循环”等。在每种循环中，又分出若干相对意义的发育阶段：即幼年期、壮年期和老年期。老年期地面被夷平，他称之为准平原。戴维斯的理论能够比较全面地概括了地貌发育的因素，对地貌学发展曾经起过推动作用。但也有严重的缺点，主要是在思想方法上基于简单的推理和演绎，忽视了地貌演化过程中由于多种要素变化而使循环方向发生变化的复杂性。例如，他把内力(地壳上升)与外力(剥蚀作用)从时间上截然分开，在循环初期地壳迅速上升过程中，忽视了剥蚀侵蚀作用，认为在上升作用停息之后，外力作用才开始活动。显然，‘这种观点是不符合实际的。彭克的地貌学理论，主要反映在《地形分析》(1924年)一书中。他与戴维斯的观点不同，认为地貌是内外力同时相互作用下的产物，研究地貌学的主要目的就是通过分析地貌形态实际去了解内外力之间的相互关系，以便确定地壳运动的性质。地貌分析的具体方法是分析斜坡形态。在他看来，斜坡剖面形态有三种：即凸形坡、凹形坡和直线形坡。每种形态都包含着内外力的数量关系。如凸形坡表示地壳上升大于剥蚀作用雾凹形坡表示剥蚀作用强于地壳上升；直线形坡则表示两者均等。如果地壳上升时快时慢夕那么，斜坡的剖面形态就变得复杂起来。彭克的提法对戴维斯学说提出了挑战。(三)地貌学的现状二十世纪五十年代以后，地貌学进入了一个新的发展阶段，它逐渐从以往的定性描述转入数理分析和定量研究。为了达到这个目的，一般从三个方面入手。首先，大量引进相邻学科如河流动力学、海洋动力学、冰川动力学、风沙动力学等先进理论和技术来充实自己。其次，由于新的边缘科学的发展，有可能运用诸如物理探测、遥感(航片和卫片)、年代测定14C、铀系法等)、微体古生物及孢子花粉等新的研究方法和手段，有效地获取；确切的结论。为了地貌研究工作取得准确的数据，常在典型地貌区建立定位或半定位的观测站及试验站，如海洋动力观测站、风力观测站、水土流失实验站等，并在室内进行模拟试验。地貌的定量研究使人们能准确地了解地貌的发生与发展(速度、方向和结果)规律，使得研究成果能更好地为经济建设服务。我国在1949年以前，地貌学与其他科学一样，在半封建、半殖民地的社会下受到了限制。中华人民共和国建立以后，地貌学也得到了飞跃的发展。首先，为了适应社会主义生产建设发展的要求夕地貌研究方向加强了与生产实践的结合，从而获得4了巨大的生命力。另一方面，地貌学的研究领域更为广泛与深入，对于河流地貌飞喀斯特地貌、黄土地貌、沙漠地貌、冰川地貌、冰缘地貌、海岸与海底地貌、区域地貌与地貌区划飞地貌制图和应用地貌等方面，都取得了重大的进展。从而对国家的流域规划、河道整治、水土保持，沙漠治理、冰雪资源的利用、滩涂利用和港湾建没等工作起了良好的作用。近年采，国内外的地貌学在生产发展的要求和其他自然科学的进展影响下，正朝着纵深方向发展，出现了如构造地貌学、气候地貌学和动力地貌学等新的分支。构造地貌学是研究地貌与地质构造和地壳运动之间关系的。构造地貌学的内容包括：（1）地壳结构和大地构造地貌。近几十年来随着板块构造学说的兴，对这方面内容有了一整套新的卡没法；（2）直接曲近期构造运动、火山、地爱等形成的地貌；（3）由外力作用剥蚀后出露、反映近地表的地址构造的地貌；(4)反映不同岩性的岩石地貌。气候地貌学是研究世界上各种气候带(区)内地貌形成及其演变规律。由于地貌发育的外力作用主要是受气候因素支配，因此，地球表面不同的候带(区)就有不同的外力组合的特点，所以地貌具有地带性的特性，如寒冻气候区、湿热气候区、干旱气候区的地貌等。动力地貌学(理论地貌学)着重研究外动力与地貌发育之间的关系。由于当代地貌学的研究趋向于动态的和定量的分析，因此，常需借助于各种动力学原理，特别是对于重力地貌、河流地貌、海岸地貌、冰川地貌、风沙地貌及喀斯特地貌等更是如此。此外，对地貌的研究，不能局限于形态，而必须同时研究构成地貌的物质，不仅是岩层性质，更重要的是沉积物特征，诸如物质组成、结构、构造和分布等。侵蚀和沉积是地貌作用过程中不可分割的、相互联系着的两个方面，这往往不是单纯研究地貌形态所能获得的信息，研究沉积物就可以从中获得满意的解答。三、地貌学的实践意义地貌是地理环境中的一个基本因素，人类在生产斗争中必然要接触到有关地貌的问题。因此，地貌学在经济建设和改造自然工作中的作用是不可忽视的。在农业方面，如合理利用土地，进行农业规划，兴建农田水利工程，防止土壤侵蚀与水土保持，进行土壤调查与土壤改良，防风固沙，找寻地下水源，围海造田扩大耕地面积，以及农业机械化等，运用地貌学都可以为之进行必要的评价，提供利用和改造自然的依据。在工程建设方面，如水利工程中有关水库及坝址、开凿运河时地貌条件的评价和选择，河道、河口、三角洲的整治和开发利用，道路、港口工程中的选线和确定建港位置，以及城市、工业与大型建筑位置的评价和选择等，也必须运用地貌学的知识。在找寻矿产资源方面，某些矿床与特定的地貌类型有关，如风化矿床中的镍、铂、铝土矿多产于剥蚀夷平的准平原上；沉积砂矿如金，铂、锡、钨、金刚石以及其他重砂矿床，常见于古、今河床和滨岸特定部位。找寻石油、天然气和煤层等动力资源，必须开展岩相研究，这方面工作要求具备与地貌学有关