02第二章地貌学的基本知识

成都理工大学环境与土木工程学院第二章地貌学的基本知识成都理工大学环境与土木工程学院第二章地貌学的基本知识一．地貌形态二．地貌成因三．地貌分带成都理工大学环境与土木工程学院一、地壳的表面形态地壳是地球最上面的一个固体层圈，其表面高低起伏变化很大，基本上分为陆地和海洋两大部分。陆地面积占地壳表面积的29.2%，海洋面积占地壳表面积的70.8%。陆地地形按起伏高度分为：山地、丘陵、高原、平原、盆地和洼地。海底地形按海水深度和地形特点分为：海岸带（滨海带）、浅海带（陆棚或大陆架）、半深海带（大陆坡）、深海带（洋床或洋盆）和深海沟、海岭等。第一节地貌形态成都理工大学环境与土木工程学院山地：低山（海拔高度在500m以上）、中山（海拔高度在1000m以上）、高山（海拔高度在3500m以上）的总称。丘陵：地表起伏不大（一般仅数十米，最大不超过200m）、山峦林立的低矮地形。平原：一般指分布在山地与海洋之间，或者大陆内部山岳之间的地势宽广平坦，或略有起伏的地区。海拔200米以下称低平原，如华北平原、东北平原；海拔200-600米的称高平原，如成都平原。1.陆地地形第一节地貌形态成都理工大学环境与土木工程学院高原：指陆地上海拔高程在600米以上的宽阔地区，表面较为平坦或略有起伏，四周常有崖壁与较低的地形单元分界。世界上最高的高原是青藏高原，海拔4000米以上。盆地：四周是高原或山地，中央低平的地区，外形似盆而得名。如四川盆地、柴达木盆地。洼地：指高程在海平面以下的陆地地区。如新疆鲁克沁洼地为-155m。1.陆地地形第一节地貌形态成都理工大学环境与土木工程学院2.海底地形海底地形和大陆地形一样复杂多样，而且规模庞大、奇特壮观。根据其基本特征，可分为大陆架、大陆坡、海沟、洋脊、海山第一节地貌形态成都理工大学环境与土木工程学院大陆架：与陆地连接的浅海平台。大陆坡：大陆架外缘的斜坡。海山：大洋底孤立的隆起高地。洋脊：贯穿大洋中部的巨大海底山脉。2.海底地形成都理工大学环境与土木工程学院第一节、地貌形态3、地貌基本形态自然界的地貌形态常以单个形态或形态组合的形式存在。把地貌形态中较小较简单的形态，例如冲沟、沙丘、冲出锥等称为地貌基本形态。4、地貌形态组合范围较大包括若干地貌基本形态的组合体称为地貌形态组合。成都理工大学环境与土木工程学院5、地貌形态特征地形的形态是多种多样的。按地形的形态特征对其进行描述和分类的学科，叫做形态描述学(Morphography)。高原、平原、斜坡、悬崖、丘、冈、阜、山(巅)峰；脊、桌地、盆地、垭、谷、阶地、穹、洞等等。6、形态测量特征高度（绝对和相对）、坡度、地面切割程度等第一节、地貌形态成都理工大学环境与土木工程学院7、地貌等级：第一级地形是大陆和洋盆。它主要是由于岩圈结构和岩圈运动的差异所造成的地形。第二级地形是在大陆和洋盆内，由于(新)构造运动类型和强度不同所形成的山岳、高原、平原等大规模的构造地形。第一节、地貌形态成都理工大学环境与土木工程学院第三级地形是由于外力作用对构造地形的改造所形成的各种剥蚀地形和堆积地形；由各种地质构造形态(褶皱、断层等)所形成的地形。还可以以营力作用为指标分出四级、五级地貌形态类型。第一节、地貌形态成都理工大学环境与土木工程学院例如：陆地—平原—流水地貌—冲积平原—河漫滩、阶地。地形的等级与成因是有一定联系的。所以，地形等级的划分，是地形成因分析的前奏和基础。第一节、地貌形态成都理工大学环境与土木工程学院第二节、地貌的成因成都理工大学环境与土木工程学院一、戴维斯三要素说地质结构(岩石与地质构造)营力发育阶段(时间和阶段)戴维斯在1899年提出地理（地貌）循环学说，认为地貌是构造、营力和时间（侵蚀阶段）的函数。成都理工大学环境与土木工程学院經典地貌學基本理論是對地貌形態發展變化的抽象和概括。戴維斯(W.M.Davis,1850-1934)曾經提出了解釋性的地貌描述法與侵蝕輪回理論等，認為「一個地區的地貌發育是構造、營力和時間的函數」，在構造抬升的基礎上，外動力侵蝕剝蝕作用下，該地區的地貌發育過程(時間)可以分為幼年期、壯年期與老年期等幾個地貌發育階段。每一輪回即從構造抬升到再次達到老年晚期，全區呈現和緩波狀起伏準平原狀態，大約需要幾百萬年到幾千萬年之久我們將地貌發育的侵蝕-運移-堆積系統稱為地貌發育中的物質運動系統，並產生有序的地貌體系。(楊達源，自然地理學，2001，P.321)一、戴维斯三要素说成都理工大学环境与土木工程学院岩性不同、地质构造不同、作用营力不同、经受作用的时间长度或发育所处的阶段不同，都会导致地貌形态不同。反过来说，地貌形态的差别，可从岩性、构造、营力、历史或阶段等方面得到解释，或找出原因。三要素说的提出，明确了地貌形成的内因是岩石与构造，外因是营力，以及其形成过程需要一定的时间和必然经过不同的阶段。一、戴维斯三要素说成都理工大学环境与土木工程学院二、地貌形成的物质基础地质构造和岩石成都理工大学环境与土木工程学院1．地质构造地貌对构造的适应性：地貌的发育与构造线相一致或部分一致大地构造单元是地貌发育的基础。地球上巨型、大型地貌的形成与分布，都与大地构造有直接关系。成都理工大学环境与土木工程学院中国的大地貌单元，即山地、高原、盆地、平原等在平面上的排列组合形式，其形成主要受大地构造的控制。成都理工大学环境与土木工程学院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，如褶皱山、断块山等。成都理工大学环境与土木工程学院顺构造地形正向构造（背斜、穹隆、地垒）与高地相一致，负向构造（向斜、构造盆地、地堑）与低地相一致，此两者称为顺构造地形。成都理工大学环境与土木工程学院逆构造地形正向构造与低地相一致，负向构造与高地相一致，称为逆构造地形成都理工大学环境与土木工程学院2．岩石性质成都理工大学环境与土木工程学院地壳的物质组成化学元素矿物岩石石英花岗岩长石SiOAlFeCaNaMgKH………………地壳、上地幔的部分云母成都理工大学环境与土木工程学院1.岩浆岩（火成岩）当构造运动使岩石圈局部压力降低时，地下深处有很高压力和温度的岩浆就向岩石圈压力降低的方向运移。最后岩浆上升到地壳上部或喷出地表，冷凝而形成的岩石。这一过程称为岩浆作用，岩浆作用包括喷出作用（火山活动）和侵入作用，分别生成喷出岩（火山岩）和侵入岩。岩石的类型成都理工大学环境与土木工程学院2.沉积岩：在地表条件下，由母岩（岩浆岩、变质岩和早已形成的沉积岩）风化剥蚀的产物经搬运、沉积和硬结成岩作用而形成的岩石。沉积岩有明显的成层构造，一般都含有化石。岩石的类型成都理工大学环境与土木工程学院3.变质岩：变质岩是岩浆岩、沉积岩甚至变质岩在地壳中受到高温、高压及化学活动性流体的影响下发生变质形成的岩石。变质岩的物质成分既有原岩成分，也有变质过程中新生成的成分。岩石的类型成都理工大学环境与土木工程学院岩石性质对地貌的影响，实质上就是指岩石对来自外界的物理作用和化学作用的反映。通常在地貌研究中所说岩性的坚硬和软弱，或者岩石抵抗侵蚀能力的强和弱，就是这种影响程度的表现。一般说来，砂岩、石英岩、玄武岩、砾岩等属于坚硬岩石，泥岩、页岩等属于软弱岩石。成都理工大学环境与土木工程学院由于岩性所引起的差别风化和差别侵蚀的结果，坚硬岩石通常表现为突出的正向地貌(山地、丘陵等)，相对软弱岩石出露之处，地貌上形成负向地貌(谷地、盆地等)。岩性对地貌的影响，在那些经历了长时期剥蚀的地区表现最明显。成都理工大学环境与土木工程学院岩石坚硬和软弱，抗侵蚀能力的大小都只是一个相对概念，它与岩石所处的自然环境有很大关系。花岗岩，分布在我国北方常呈高大险峻的山地(如华山、泰山、黄山等)，而在华南地区则成馒头状丘陵；前者地形起伏明显，后者地势变化和缓。成都理工大学环境与土木工程学院第三节地貌形成的动力成都理工大学环境与土木工程学院地质作用由于自然动力引起地壳的物质成分、构造和地面形态发生运动、变化和发展的各种作用，称为地质作用。有的地质作用进行得很快，易于被人察觉，如火山喷发、地震、山崩、泥石流等。但更多的地质作用进行得非常缓慢，例如地壳的升降运动，即使在相当剧烈的地区，每年升高只不过几毫米，但经过长期发展变化，常常使地壳发生巨大的变化。成都理工大学环境与土木工程学院地质作用一方面不停地破坏着地壳中已有的矿物、岩石、地质构造和地表形态；另一方面又不断地形成新的岩石、矿物、地质构造和地表形态。各种地质作用既有破坏性，又有建设性。在破坏中进行新的建设，在建设中又同时遭到破坏。地质作用类型：按地质作用动力能的主要来源和发生作用的主要部位，分为内动力地质作用和外动力地质作用。成都理工大学环境与土木工程学院地貌形态千姿百态，但形成地貌的动力主要有两类，即内力作用和外力作用。地貌的形成发展是内外力相互作用的结果。成都理工大学环境与土木工程学院地质作用1.内动力地质作用：能量来源于地球本身，主要由地球自转所产生的旋转能、重力作用所形成的重力能、以及放射性元素蜕变产生的热能等。地内能促使地壳物质成分、地壳内部构造、地表形态发生变化的地质作用称为内动力地质作用（内力作用或内生作用）。包括地壳运动、岩浆运动、变质作用和地震。成都理工大学环境与土木工程学院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。除火山喷发、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，主要是由内力作用所造成的。成都理工大学环境与土木工程学院地质作用2.外动力地质作用：是由地球以外的能源，也就是由太阳辐射能和日月引力所产生的动力（如风、地面流水、地下水、冰川、湖泊和海洋等），在地壳表部进行的各种地质作用叫做外动力地质作用（外力作用或表生作用）。包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用等。成都理工大学环境与土木工程学院外动力地质作用它包括岩石的风化作用，块体运动，流水、冰川、风力、海洋的波浪、潮汐等的侵蚀、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，而且易被人们直接观察到。成都理工大学环境与土木工程学院3、人类活动在现代技术社会里已成为一种重要的地貌营力，能产生许多新的人工(为)地貌，如堤坝、人工湖、护岸工程、城镇建筑群等，也能夷平破坏一些地貌。成都理工大学环境与土木工程学院成都理工大学环境与土木工程学院内、外力作用的时间也是引起地貌差异的重要原因之一。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。急剧上升运动减弱初期出现的高原，随着时间的推移，高原在外力侵蚀下，破坏殆尽，成为崎岖的山区；再进一步发展，则可转化为起伏和缓的丘陵。四、影响地貌形成发展的时间因素成都理工大学环境与土木工程学院三大岩类物质循环三大类岩石具有不同的形成条件和环境，而岩石形成所需的环境条件又会随着地质作用的进行不断地发生变化。在地球的岩石圈内，三大岩类处于不断演化过程之中。成都理工大学环境与土木工程学院在一个地带内，地形的发展表现出一种与其他地带不同的特点，叫做地形发展的地带性。主要有大地构造地带性和气候地带性第三节、地貌的地带性成都理工大学环境与土木工程学院气候是地貌形成的重要因素之一。气候(主要为温度和降水量)决定着外力的性质和强度，从而影响到其塑造的地貌。一、气候与地貌成都理工大学环境与土木工程学院形成地貌的外力受气候控制，地球上气候呈现分带性，故地貌的空间分布亦具分带性。二、气候地貌分带成都理工大学环境与土木工程学院1．冰雪气候地貌带①、冰川气候地貌区为高纬极地和高山雪线以上的地区，年平均温度在0℃以下，终年为冰雪覆盖，冰川作用占绝对优势，其次还有冰冻风化，发育冰川地貌和冰水地貌。成都理工大学环境与土木工程学院②、冰缘气候地貌区为年平均温度在0℃上下的无冰盖的极地和亚极地以及雪线以下、森林线以上的高山带，冰雪融水渗入土层，形成多年冻土层。冻土表层发生日周期性和年周期性的解冻，故冻融作用占优势，其次是雪蚀作用；由于高压反气旋中心的存在，风力作用