第五章地貌教学目标1.熟悉地貌的成因及主要类型;2.了解地貌与建(构)筑物的关系主要内容1.地貌概述;2.山岭地貌;3.平原地貌;4.河谷地貌陆陆挤压陆陆分离第一节地貌概述由于内、外力地质作用的长期进行,在地壳表面形成的各种不同成因、不同类型、不同规模的起伏形态,称为地貌,是地质作用在地形上的表现。地貌与地形的区别地形:通常用来专指地表既成形态的某些外部特征,如高低起伏、坡度大小和空间分布等,一般只用等高线把这些形态特征表示出来就行了,地形图通常反映的就是这方面的内容。第五章1.地貌概述???一、地貌的形成和发展(一)地貌形成和发展的动力第五章1.地貌概述1.内力地质作用内力作用形成了地壳表面的基本起伏,对地貌的形成和发展起决定性作用。2.外力地质作用外力作用对由内力作用所形成的基本地貌形态,不断地进行雕塑、加工,起着改造作用,其总趋势是削高补低,力图把地表夷平。(二)地貌形成发展的规律和影响因素1、内、外力作用量第五章1.地貌概述2、地貌水准面3、其它因素(地质构造、岩性、气候条件)(三)地貌分级1.巨型地貌2.大型地貌第五章1.地貌概述3.中型地貌4.小型地貌河谷及河谷之间的分水岭等为中型地貌,主要由外力作用造成。残丘、阶地、沙丘、小的侵蚀沟等为小型地貌,基本上受外力作用控制。二、地貌的分类(一)地貌的形态分类形态类别绝对高度(m)相对高度(m)平均坡度(°)举例山地高山3500100025喜马拉雅山、天山中山3500~10001000~50010~25黄山、泰山、庐山、长白山低山1000~500500~2005~10千山、帽儿山丘陵500200闽东沿海丘陵平原高原600200青藏高原、内蒙古高原、黄土高原、云贵高原高平原200成都平原低平原0~200东北、华北、长江中下游平原盆地低于海平面吐鲁番盆地第五章1.地貌概述8848.13m(中国,1975.07.23);8850m(美国,1999);8844.43m(中国,2005.10.09);1300万年前,最高达12000m.珠穆朗峰玛台湾岛二、地貌的成因分类1.内力地貌构造地貌火山地貌第五章1.地貌概述2.外力地貌第五章1.地貌概述水成地貌冰川地貌风成地貌岩溶地貌重力地貌海蚀地貌河谷地貌第二节山岭地貌一、山岭地貌的形态要素山岭地貌具有山顶、山坡、山脚等明显的形态要素。1.山顶是山岭地貌的最高部分,山顶呈长条形延伸时称山脊。山脊标高较低的鞍部,即相连的两山顶之间较低的部分称为垭口。若山体岩性坚硬、岩层倾斜或因受冰川的刨蚀时,多呈尖顶或很狭窄的山脊,如图a所示;若气候湿热,风化作用强烈的花岗岩或其它松软岩石分布区,多呈圆顶,如图b所示;在水平岩层或古夷平面分布区,则多呈平顶,如图c所示,典型的如方山、桌状山等。a尖顶;b圆顶;c平顶山顶的各种形状第五章2.山岭地貌方山和桌状山第五章2.山岭地貌2.山坡是山岭地貌的重要组成部分。在山岭地区,山坡分布的面积最广。山坡的形状有直线形、凹形、凸形以及复合形等各种类型,这取决于新构造运动、岩性、岩体结构及坡面剥蚀和堆积的演化过程等因素。3.山脚是山坡与周围平地的交接处。它主要是由一些坡积裙、冲积锥、洪积扇及岩堆、滑坡堆积体等流水堆积地貌和重力堆积地貌组成。凸形坡:上升>侵蚀;直线形坡:上升=侵蚀;凹形坡:上升<侵蚀或地壳构造长期稳定;S形坡:稳定→上升;第五章2.山岭地貌二、山岭地貌的类型1.构造变动形成的山岭(1)平顶山平顶山是由水平岩层构成的一种山岭,多分布在顶部岩层坚硬(如灰岩、胶结紧密的砂岩或砾岩)和下卧层软弱(如页岩)的软硬相互层发育地区,在侵蚀、溶蚀和重力崩塌作用下,使四周形成陡崖或深谷,由于顶面硬岩抗风化能力强而兀立如桌面。由水平硬岩层覆面的分水岭,有可能成为平坦的高原。第五章2.山岭地貌第五章2.山岭地貌(2)单面山单面山是由单斜岩层构成的沿岩层走向延伸的一种山岭,如图a所示,与岩层倾向相反的一坡短而陡,称为前坡。前坡多是经外力的剥蚀作用所形成,故又称为剥蚀坡。与岩层倾向一致的一坡长而缓,称为后坡或构造坡。如果岩层倾角超过40°,则两坡的坡度和长度均相差不大,其所形成的山岭称猪背岭,如图b、c所示。第五章2.山岭地貌(3)褶皱山褶皱山是由褶皱岩层所构成的一种山岭。在褶皱形成的初期,往往是背斜形成高地(背斜山),向斜形成凹地(向斜谷),地形是顺应构造的,称为顺地形。但随着外力剥蚀作用的不断进行,有时地形也会发生逆转现象,背斜因长期遭受强烈剥蚀而形成谷地,而向斜因为堆积作用而形成山岭,这种与地质构造形态相反的地形称为逆地形。一般在年轻的褶皱构造上顺地形居多,在较老的褶皱构造上,由于侵蚀作用进一步发展,逆地形则比较发育。此外,在褶皱构造上还可能同时存在背斜谷和向斜谷,或者演化为猪背岭或单斜山、单斜谷等。褶皱构造地貌第五章2.山岭地貌第五章2.山岭地貌(4)断块山断块山是由断裂变动所形成的山岭。它可能只在一侧有断裂,也可能两侧均为断裂所控制。断块山在形成的初期可能有完整的断层面及明显的断层线,断层面构成了山前的陡崖,断层线控制了山脚的轮廓,使山地与平原或山地与河谷间的界线相当明显而且比较顺直。以后由于剥蚀作用的不断进行,断层面便可能遭到破坏而后退,崖底的断层线也被巨厚的风化碎屑物所掩盖。由断层面所构成的断层崖,也常受垂直于断层面的流水侵蚀,因而在谷与谷之间形成一系列断层三角面,它常是野外识别断层的一种地貌证据。第五章2.山岭地貌2.火山作用形成的山岭火山作用形成的山岭,常见有锥状火山与盾状火山。锥状火山是多次火山活动造成的,其熔岩粘性较大、流动性小,冷却后便在火山口附近堆积,形成坡度较大的锥状外形。盾状火山是由粘性较小、流动性大的熔岩冷凝形成,故其外形呈基部较大、坡度较小的盾状。3.剥蚀作用形成的山岭这种山岭是在山体地质构造的基础上,经长期外力剥蚀作用所形成的。例如,地表流水侵蚀作用所形成的河间分水岭,冰川刨蚀作用所形成的刃脊、角峰,地下水溶蚀作用所形成的峰林等,都属于此类山岭。由于此类山岭的形成是以外力剥蚀作用为主,山体的构造形态对地貌形成的影响已退居不明显地位,所以此类山岭的形态待征主要取决于山体的岩性、外力的性质及剥蚀作用的强度和规模。冰蚀地貌—冰斗、刃脊、角峰三、垭口从地质作用看,可以将垭口分为如下三个基本类型。1.构造型垭口是由构造破碎带或软弱岩层经外力剥蚀所形成。常见的有下列三种:1)断层破碎带型垭口(如图)这种垭口工程地质条件比较差。岩体的整体性被破坏,经地表水侵入和风化,岩体破碎严重,一般不宜采用隧道方案,如采用路堑,也需控制开控深度或考虑边坡防护,以防止边坡发生崩塌。第五章2.山岭地貌2)背斜张裂带型垭口这种垭口虽然构造裂隙发育,岩体破碎,但工程地质条件较断层破碎带型为好。这是因为垭口两侧岩层外倾,有利于排除地下水,有利于边坡稳定,一般可采用较陡的边被坡度,使挖方工程量和防护工程量都比较小。如果选用隧道方案,施工费用和洞内衬砌也比较节省,是一种较好的垭口。背斜张裂带型垭口第五章2.山岭地貌3)单斜软弱层型垭口这种垭口主要由页岩、千枚岩等易于风化的软弱岩层构成。两侧边坡多不对称,一坡岩层外倾可略陡一些。由于岩性软弱,风化严重,稳定性差,故不宜深挖。若须采取深路堑,与岩层倾向一致的一侧边坡的坡角应小于岩层的倾角,两侧坡面均要有防风化的措施,必要时设置护壁或挡土墙。单斜软弱层型垭口第五章2.山岭地貌2.剥蚀型垭口这是以外力强烈剥蚀为主所形成的垭口,其形态特征与山体地质结构无明显联系。此类垭口的共同特点是松散覆盖层很薄,基岩多半裸露。(1)在气候干燥寒冷地带,岩性坚硬和切割较深的垭口本身较薄,宜采用隧道方案,采用路堑深挖也比较有利,是一种良好的垭口类型。(2)在气候温湿地区和岩性较软弱的垭口,则本身较平缓宽厚,采用深挖路堑也比较稳定,但工程量较大。在灰岩分布区的溶蚀性垭口,无论是明挖路堑或开挖隧道,都应注意溶洞或其它地下溶蚀地貌的影响。第五章2.山岭地貌3.剥蚀-堆积型垭口这是在山体地质结构的基础上,以剥蚀和堆积作用为主导因素所形成的垭口。其开挖后的稳定性主要决定于堆积层的地质特征和水文地质条件。这类垭口外形浑缓,垭口宽厚,宜于公路展线,但由于松散堆积层较厚,有时还发育有湿地或高地沼泽,水文地质条件较差,故不宜降低过岭标高,一般以低填或浅挖的形式通过。第五章2.山岭地貌第三节河谷地貌第五章3.河谷地貌河流所流经的槽状地形称为河谷,它是在流域地质构造的基础上经河流的长期侵蚀、搬运及堆积作用逐渐形成和发展起来的一种地貌。路线沿河流布设,可具有线形舒顺、纵坡平缓、工程量小等优点,所以河谷通常是山区公路争取利用的一种地貌类型。受基岩性质、地质构造和河流地质作用等因素的控制,河谷的形态是多种多样的。在平原地区,由于水流缓慢,多以沉积作用为主,河谷纵横断面均较平缓,河流在其自身沉积的松散沉积层上发育成曲流和叉道,河谷形态与基岩性质和地质构造等关系不大;在山区,由于复杂的地质构造和软硬岩石性质的影响,河谷形态不单纯由水流状态和泥沙因素所控制,地质因素起着更重要的作用,因此河谷纵横断面均比较复杂,具有波状与阶梯状的特点。一、河谷地貌的形态要素典型的河谷地貌,一般都具有如图下所示的几个形态部分。河谷要素第五章3.河谷地貌河床河漫滩阶地二、河谷地貌的类型第五章3.河谷地貌1.河漫滩2.心滩3.河流阶地4.牛厄湖第四节平原地貌平原地貌是在地壳升降运动微弱或长期稳定的前提下,经风化剥蚀夷平或岩石风化碎屑经搬运而在低洼地面堆积所形成。其特点是:地势平坦开阔,地形起伏不大。平原地貌有利于公路选线,在选择有利地质条件的前提下,可以设计成比较理想的公路线形。第五章4.平原地貌按高程分高原高平原低平原洼地按成因构造平原剥蚀平原堆积平原一、构造平原构造平原是由地壳构造运动形成,其持点是微弱起伏的地形面与岩层面一致,堆积物厚度不大。构造平原可分为海成平原和大陆坳曲平原。海成平原是地壳缓慢上升、海水不断后退所形成,其地形面与岩层面一致,上覆堆积物多为泥砂和淤泥,并与下伏基岩一起微向海洋倾斜;大陆坳曲平原是因地壳沉降使岩层发生坳曲所形成,岩层倾角较大,平原面呈凹状或凸状,其上覆堆积物多与下伏基岩有关。第五章4.平原地貌由于基岩埋藏不深,所以构造平原的地下水一般埋藏较浅,在干旱或半干旱地区若排水不畅,易形成盐渍化。在多雨的冰冻地区则常易造成道路的冻胀和翻浆。二、剥蚀平原剥蚀平原是在地壳上升微弱、地表岩层高差不大的条件下经外力的长期剥蚀夷平所形成。其特点是地形面与岩层面不一致,上覆堆积物常常很薄,基岩常裸露于地表,只是在低洼地段有时才覆盖有厚度稍大的残积物、坡积物、洪积物等。河成剥蚀平原是河流长期侵蚀作用所形成,亦称准平原。其地形起伏较大,并沿河流向上游逐渐升高,有时在一些地方保留有残丘,如山东泰山外围的平原;海成剥蚀平原由海流的海蚀作用所形成,其地形一般较为平缓,微向现代海平面倾斜。剥蚀平原形成后往往因地壳运动变得活跃,剥蚀作用重新加剧使剥蚀平原遭到破坏,故其分布面积常常不大。剥蚀平原的工程地质条件一般较好。第五章4.平原地貌三、堆积平原堆积平原是在地壳缓慢而稳定下降的条件下,经各种外力作用的堆积填平所形成。其特点是地形开阔平缓,起伏不大,往往分布有很厚的松散堆积物。按外力作用的性质不同,又可分为河流冲积平原、山前洪积冲积平原、湖积平原、三角洲平原、风积平原和冰积平原,其中较为常见的是前三种。第五章4.平原地貌河流冲积平原地形开阔平坦,具有良好的工程建设条件,对公路选线十分有利。但其下伏基岩埋藏一般很深,第四纪堆积物很厚,细颗粒多,且地下水位浅,地基土的承载力较低。在冰冻潮湿地区,道路的冻胀翻浆问题比较突出。此外,还应注意,为避免洪水淹没,路线应设在地形较高处,而在淤泥层分布地段,还应注意淤泥对路基、桥基的强度和稳定性的影响。1.河流冲积平原2.山前洪积冲积平原3.湖积平原第五章4.平原地貌山前区是山区和平原的过渡地带,一般是河流冲刷和沉积都很活跃的地带。汛期来时,洪水冲刷,在山前堆积了大量的洪积物,形成洪积扇,不同的洪积扇连