地貌学课堂教案.docx
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地貌学课堂教案
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第一章绪论
第一节第一节 地貌学的研究内容
一，一， 地貌及地貌学
1，概述
固体地球表面是起伏不平的，因此他可被分成多个规模不等，起伏各异，高低有别的形态单元。
就地球上最大规模的形态单元而言，是大陆与海洋的分异。
在大陆上叠加着山地，平原，丘陵，高原等次一级的形态单元；而在海洋中又有大洋盆地，大洋中脊，海沟和岛弧等，在大陆的山地中，地表起伏又可被分为冲沟，河谷等小级别的形态单元。
地球表面上这些各种各样的形态单元就构成了千差万别的地貌。
地貌学是研究地球表面起伏形态及其发生，发展，分布，动态规律的科学。
2，地貌与地形的差异
不同地貌有着不同的成因，如大陆和海洋，它们与整个地球内部物质构成和运动有关，确切的讲，与地壳组成和岩石圈运动相关联；而冲沟和河谷的形成和发展又与气候控制的流水相联系。
因此要研究地貌的成因，演化与分布，仅分析地球表面的起伏，高低是不够的，还应注意固体地球较深部位的构成和运动规律，固体地球表面以上的大气圈的运动和气候带展布规律。
所以说，地貌不仅是地球表面起伏的形态，而且还包括构成这些起伏的地壳和岩石圈物质以及作用于其上的大气和生物过程。
仅研究地球表面起伏的是地形学，这就是地貌与地形的差异所在。
较科学地说，地貌学是研究地貌及其成因，发展和结构的科学。
二，二， 地貌学的研究内容
1，地貌的形态特征及物质组成
2，地貌的形成
不同地貌有着不同的成因，但概括地讲，地貌是由两种原因造成的。
一是地球的内力作用，二是外力作用。
所谓内力作用是指由地球内部的热能，化学能，重力能及地球旋转能引起的作用，它主要包括地壳运动，岩浆作用，变质作用，火山和地震等。
外力作用是指地壳表面以太阳能，重力能，日月引力能为能源，通过大气，水，生物等形成一系列地表作用过程。
外力作用按外力性质主要分为如下几类：
流水作用，地下水作用，波浪作用，冰川作用，风沙作用。
这些外力作用在地貌形成上主要表现为风化，侵蚀，搬运和堆积作用。
外力作用造成风化，侵蚀，搬运和堆积四个方面相互联系，不可分割。
地貌是内外营力共同作用的结果，内力作用造就地表的起伏，外力作用使地表原有的起伏不断降低变缓，因此地貌形成过程中的内外营力是一对矛盾。
地貌的形成不仅取决于内外营力作用类型的差异，而且还取决于内外营力过程的对比。
3，地貌的发展
地球表面所有的地貌都不是一成不变的，它们总是处于发展变化之中。
因此地貌学不仅研究的地貌特征，还研究过去的地貌和推测未来的地貌发展趋势。
1① 古地貌：
形成于地质历史时期，并与现代的构造和气候条件不相符合的地貌。
2② 历史地貌：
形成于历史时期的地貌
3③ 地貌演化的基本特征
继承性趋向性不可逆性变异性阶段性
各种类型和成因的地貌在地球上的分布不是杂乱无章的，它们具有其内在的规律性，就内力为主形成的地貌来说，地貌的分布与一定的大地构造格局，构造活动相联系。
以青藏高原大地构造格局来说，自南而北以次分布有喜马拉雅山脉－印度河雅鲁藏布河谷地－冈底斯山脉－藏北高原－唐古拉山脉－羌塘高原－昆仑山脉－柴达木盆地－祁连山脉。
它们的形成与青藏高原自南向北的大地构造格局有关，各山脉都位于不同时期板块碰撞带上，构造相对活动，而主要的高原为具有较老结晶基地的地块，构造相对稳定并具有整体性。
各种外力作用深受气候和自然条件的影响，气候和自然环境的水平地带性和垂直地带性决定了以外力为主形成的地貌也具有水平和垂直地带性分布规律。
例如，在热带湿润地区，外力作用主要为流水作用和喀斯特作用，地貌主要为流水地貌，喀斯特地貌和坡地地貌。
而在雪线以上的高山和高纬度地区，气候寒冷，终年积雪，形成的地貌主要是冰川地貌。
在寒带和雪线与林线之间的亚高山地区，虽不能终年形成冰川，但气温的年较差和日较差较大，地表经常处于冻融状态，形成的地貌主要是冰缘地貌和各种冻土现象。
在副热带高压控制地区，降水稀少，气候干旱，地表裸露，风沙作用盛行，形成的地貌主要是荒漠地貌。
综上所述，地貌学的研究内容主要是地球表面的各种形态特征，形成地貌的内外营力作用，地貌的形成机制，演化规律，内部结构和空间分布特点。
第二节第二节 地貌的构成和形态测量
一，一， 地貌的构成
1，1， 要素地区表面任何一种地貌都是由多次重复，彼此互相交替的各个地貌形态所组成的，而每个形态又都是由地貌要素构成。
地貌要素主要包括两个方面，几何形态要素和组成物质要素。
①几何形态要素
地貌的几何要素主要分为三种：
地貌面，地貌线，地貌点
地貌面根据其产状可以区分为平面（倾角小于2度）和斜坡（倾角大于2度）
地貌线两地貌相交形成的一条线，有时称为棱。
地貌线可以是直线也可以是曲线。
地貌点三个或三个以上的地貌面相交形成的点
2② 组成物质要素
地貌的组成物质要素主要分为两种：
基岩物质，沉积物质。
地貌的形成演化信息隐藏在构成地貌的要素中间，分析地貌的要素特征是研究地貌形成演化的基础。
2，2， 地貌的基本形态与组和形态
①基本形态由一个或几个地貌几何形态要素组成的形态比较规则的几何体称为地貌基本形态。
一个地貌基本形态是由一个单一的地貌过程形成的。
例如，一个洪积扇由扇顶，扇缘和扇面组成，其形成于沟口出山口的堆积。
②组和形态在成因上相互联系的多个地貌基本形态有规律的组合在一起构成的地貌形态称为地貌的组合形态。
例如，一个河谷形态，他由河床，河漫滩，谷坡及阶地四个地貌基本形态有规律的排列在河流两侧构成。
这四个地貌基本形态在成因上相互联系。
现代河床和河漫滩由现代河流作用形成，而阶地是由古代河流作用形成，而谷坡是因河流下切造成的坡地过程形成。
地貌组和形态有大有小，根据其规模的大小可将地貌组合形态分为如下几类：
星体地貌例如，陆地和海洋（占据面积在几十万和几百万km2以上）
巨地貌例如，山系（占据面积在几万和几十万km2以上）
大地貌例如，山脉（占据面积在几百和几千km2以上）
中地貌例如，河谷盆地（占据面积在几十km2）
小地貌例如，单个洪积扇
微地貌例如，沙波纹
二，二， 地貌形态的描述和测量
地貌学是研究地貌的科学，地貌形态特征的研究是地貌学研究的主要内容之一，也是研究地貌形成，发展的基础。
因此地貌形态特征的研究具有极为重要的意义。
那么地貌形态特征如何测量，又是用何指标反映它们的呢？
下面介绍几种基本的地貌形态的描述和测量方法。
1，1， 面积
2，2， 高度和深度高度和深度指标是描述地貌形态最重要的指标之一。
根据地貌的高度和深度，陆地地貌可分为低地貌（0－20m）和高地貌（>200m）；海洋地貌可分为：
浅海地貌（0－200m），次深海地貌（200－3000m），深海地貌（3000－6000m），超深海地貌（>6000m）。
3，3， 垂直切割深度指一个地貌单元内最高点与最低点之间的高差。
根据地貌的垂直切割深度，可将地貌分为：
平原（<50m）,丘陵（50－200m），山地（>200m）
4，4， 地面坡度坡度对研究现代地貌过程和了解地貌发育有很强的重要作用。
根据坡度可以对地貌进行分类。
苏联学者根据地面的平均坡度将地貌形态分为:
平坦平原（<0.50），波状平原（0.5-10），平原丘陵（1-4o），丘陵（4-7o），山地（7-24o），高山（>24o）。
5，5， 水平切割密度单位面积上侵蚀网的长度。
根据地面的水平切割密度也可将地貌进行分类。
前苏联学者根据水分线距侵蚀谷地线的远近，将地貌分成如下几类：
弱切割地貌（>1000m），中等切割地貌（500－1000m），显著切割地貌（100－500m），强切割地貌（50－100m），极强切割地貌（<50m）。
三，三， 地貌年龄
1，1， 地貌年龄
所谓地貌年龄是指某一地貌形成的年代。
根据地貌学现在的研究水平，地貌的年龄有三个概念来表示，即相对年龄，地质年代和绝对年代。
1① 相对年龄地貌的相对年龄源于美国的地貌学家W.Davis的“地貌侵蚀循环理论”。
根据Davis的观点，地貌发育是有阶段性的，不同阶段的地貌有不同的形态特征，根据地貌发育的阶段性，他将地貌发育阶段分为“幼年期”，“壮年期”，“老年期”。
地貌的相对年龄就是指地貌发育的这种相对阶段。
2② 地质年龄某一地貌形成的地质时期。
3③ 地貌的绝对年龄某一地貌形成的绝对年代，通常以距今多少年来表示。
2，2， 确定地貌年龄的方法
1① 相关沉积法
2② 年界法
3③ 残留风化壳法
4④ 岩相过渡法
第三节第三节 地貌学的基本研究方法
地貌学的基本研究方法包含两个方面
一，一， 野外研究方法
1，1， 形态研究包括形态的特征，组合，分布和测量。
2，2， 组成物质研究包括物质的颜色，形态特征（例如：
球度，磨圆度等）
3，3， 形成条件的研究包括新构造运动状况，地质与构造特征，各种外力特征。
4，4， 地貌过程的观测
5，5， 地貌成因分析
二，二， 室内研究方法
1，1， 地形图分析
2，2， 遥感分析
3，3， 沉积物分析
粒度分析
化学分析
矿物分析
扫描电镜分析
4，4， 模拟研究
5，5， 年代分析
C14测年自然界中存在C12，C13，C14三种碳同位素，其中C14不稳定发生衰变，假定自然界中C14含量不变，加之C14有一定半衰期约5568年，就可以测定一些与自然界不发生碳同位素交换的地质样品的年龄。
K－Ar法自然界中有K39，K40，K41三种钾同位素，其中K40为长寿同位素半衰期为128，000Y。
K40可通过β衰变和K层电子俘获变成Ca40和Ar40，通过测试样品中Ar40和剩余的K40的含量，可以确定样品形成年代。
铀系法
热释光
古地磁
第四节第四节 地貌学的发展简史
一，一， 地貌学在国外的发展概述
W.Davise学说
W.Penck学说
C.L.King学说
五六十年代部门地貌学的发展
系统地貌理论
板块构造理论对地貌学的影响
二，二， 我国地貌学的发展
第二章第二章 全球大地构造地貌
引言
一，一， 地貌是内外力相互作用的结果
地貌形态不仅是外营力作用的产物，而且在很大程度上受内力作用控制。
可以说，地貌是内外营力综合作用的产物。
在研究地貌的发生和演化规律时，两种营力都不可忽视。
二，二， 内力作用与构造地貌
反映内力作用的地壳变动，岩浆活动和地质构造的地貌，称为构造地貌。
简而言之，主要由内力作用形成的地貌称为构造地貌。
改造地貌学就是研究各种内力作用与地貌之间的关系的。
它包括两个方面的内容：
一是从内力因素方面解释地貌发生发展；二是根据地貌形态分析内力作用的性质，强度，类型和特征。
两个方面相辅相成，不可分割。
三，三， 构造地貌的规模
根据构造地貌的规模和其形成的内力性质，可将其分为三类：
1，大陆和海洋，即造成地球表面最大一级地貌形态差异的海陆分布，称为星体地貌。
它主要由宇宙性的动力作用形成。
2，大陆和海洋中的大的地貌形态和地貌单元，如陆地上的山系，高原，平原等，海洋中的打样中脊，洋盆等，它们是由大地构造作用形成和控制的，称为巨地貌或大地构造地貌。
3，某一局部的小型构造地貌形态，如火山，单面山，向斜谷等，它们是由地质构造的较小规模的内力作用控制形成的，往往叠加在巨地貌上，又称地质构造地貌。
四，四， 研究意义
1，1， 解释地貌的发育和演化规律
2，2， 根据地貌分析地质构造特征，为找矿找水服务
3，3， 根据地貌分析地质构造的活动性质，揭示新构造活动和活动断层的活动规律，预报地震和地震危险区。
第一节第一节 大陆与海洋
一，一， 大路和海洋的分布
整个地壳表面面积为5.1亿km2，据统计，陆地面积约占29.2%，而海洋面积约占70.8%。
从大地构造的角度看，大陆架和陆坡也是大陆的一部分，这样算起来，大陆约占35％，海洋占65％，两者构成地球上的两大基本地貌单元。
根据不同高度的地貌所占面积的比例，可以画出地表起伏的曲线，由曲线可以看出，大陆和海洋在地表呈两个明显的台阶。
第一级台阶分布在－3000～－6000m，平均深度为－3729m大部分为洋低。
第二级台阶分布在1000～－200m，平均高度为875m，大部分为陆地，一部分为陆架。
海陆分布的另一特点是其分布的不均匀性。
大部分陆地分布在北半球，占此半球总面积的39％。
而南半球陆地仅占南半球总面积的17％左右。
地表最大的起伏为20km，最高的山峰为珠穆朗玛海拔8848m，最深的海洋为马里亚纳海沟说－11022m，地表平均高度为－2450m。
二，二， 大陆与海洋分异的原因
1，1， 陆壳与洋壳
1① 组成物质差异除高度差异外大陆和海洋另一重大差异是其组成物质的差异。
莫霍面以上的地球外层坚硬的部分称为地壳。
据研究地壳主要由两部分组成：
一部分称硅铝层（Si占73％，Al占16％），密度为2.7g/cm3在地壳圈层中不连续，主要由花岗岩组成，又称花岗岩层。
另一部分为硅镁层（Si占49％，Mg和Fe占18％，Al占16％），密度为2.9g/cm3，主要由玄武岩构成，又称玄武岩层。
其在地壳圈层中是连续的，分布在地壳的下部。
2② 厚度差异陆壳厚度大，一般为30－50km。
最厚可达70km左右，在青藏高原和天山地区。
组成物质以硅铝层为主，厚度可达15－40km，其下为硅镁层。
洋壳厚度小，一般为5－15km，组成物质主要为硅镁层，表层有极薄的沉积物，缺少硅铝层。
3③ 地球物理差异在重力方面，大洋和陆地也存在不同。
一般来说，大洋深处存在着＋200～＋450豪伽的重力正异常。
而在大陆高山地区则存在着－1500～－500豪伽的重力负异常。
另外洋壳与陆壳的差别是：
陆壳下的上地幔物质为榴辉岩，莫霍面是包含同一化学组成，不同物理状态（玄武岩与榴辉岩）的物相界面。
洋壳下的上地幔物质为橄榄岩，莫霍面是区分基性岩（玄武岩）与超基性岩（橄榄岩）的化学界面。
2，2， 地壳均衡
由于固体地壳在熔融状态的地幔之上，好似水面上的冰块一样。
地壳厚的地方突出地表的越高，插入地幔的越深；反之，地壳薄的地方下部越浅。
这就是地壳均衡。
早在十九世纪中叶，人们就认识到了这种地壳均衡，设计了不同模式来解释。
总起来有两种观点：
1① 英国学者普拉特（1854）认为，地壳的密度是不均一的，但地壳下有一均衡面，且这个面是一个平面。
为了保持均衡，均衡面以上，密度较小的地段，地势就高；而密度较大的地段地势较低。
2② 艾里（1855）则认为：
地壳下的均衡面不是一个平面，而是有起伏的。
但均衡面上的物质相同，只是均衡面的深度不同。
为了平衡，地势高的地段，插入地幔的部分越深，而地势低的地方，插入地幔部分则较浅。
而实际情况是，地壳下面的均衡面即是起伏的，同时物质又是不均一的。
根据W.A.Heiskanen的意见，实际地壳均衡63％是艾里模式来成，而37％由普拉特模式进行。
这就解释了大洋与大陆显体地貌的成因。
3，3， 大陆漂移与板块构造
地学界对陆地与海洋的成因一直有两种观点：
固定论和活动论
活动论学派由来已久，在20世纪初德国学者魏格纳首次提出大陆漂移学说，解释海陆分布。
但由于种种缺陷一直没有被接受，到20世纪中叶，由于深海钻探的发展，大洋研究的深入，发现海底扩张。
在海底扩张和大陆漂移的基础上，提出了板块构造学说，并用其解释大陆海洋的成因的问题。
A，A， 板块的概念岩石圈具有较高的强度和刚性，在固体地球外层基本上是连续分布的，但它不是一个整体，他被大洋中脊的许多断裂分割，这些被分割的呈块状的岩石圈称为板块。
板块内部是一个相对整体，它可以在软流圈上滑动，板块运动就造就了地球上的海陆分布和许多地貌形态。
B，B， 板块的运动板块有三种不同的运动方式
1① 相被运动例如，洋脊。
形成于张应力。
2② 相向运动例如，碰撞，俯冲带。
形成于压应力。
3③ 相切运动例如，圣•安德列斯断层。
形成于扭应力。
第二节大地构造地貌
一，一， 海洋巨地貌
1，1， 大洋中脊分布在大洋中心部位，是地球上最大的海底山系。
大洋中脊在大西洋，印度洋，太平洋都有分布，并且相互连通，全长约8万km，水深约3000－4000m，高于两侧的洋盆约1000m左右。
全世界洋中脊仅在冰岛露出海面出露，大洋中脊宽度不一，最宽可达1000－1500km以上。
扩张速度1－2cm/a。
大洋中脊由一系列与脊轴平行的岭谷组成，越接近脊轴。
岭越高，谷越深。
其形成是地幔上涌造成的海底扩张，洋脊是最新的海底。
2，2， 深海盆地组成物质主要为玄武岩和其上的沉积岩与松散沉积物。
深海中沉积物的沉积速率相当缓慢，仅有几个mm/a，最小可达几个mm/ka。
深海盆地的一侧与大洋中脊坡麓相接，另一侧与大陆－海岸过渡区地貌相连，是由海底扩展形成，距洋中脊愈远年代愈老。
洋盆中的地貌主要有两种：
深海平原与海岭。
水下火山与大洋岛屿常常分布在深海盆地中。
二，二， 大陆－海洋过渡区巨地貌
1，1， 岛弧－海沟－边缘海盆地
1① 形态和构造
岛弧呈弧形主要由钙－碱性火山岩和深成岩组成，有较强的地震和火山活动。
例如，阿留申群岛。
海沟位于岛弧外侧，宽40－70km，一般深度5000－8000m其靠陆侧坡陡大于10o，靠洋侧坡缓，约3－8o。
热流值低，重力负异常－100～－150豪伽，有浅源地震。
边缘海盆地位于岛弧与大陆，或岛弧与岛弧之间，其内有不同厚度的主要来源于大陆与岛弧的沉积物。
2② 岛弧－海沟－边缘海的成因
大洋板块俯冲的结果。
2，2， 大陆坡是陆地向海洋过渡地区，有如下特征：
1① 呈明显的坡折，上限水深130m，下限水深2000m。
2② 坡度各地不一，一般为5－7o，构造活动强烈的地区可达15－20o，甚至超过50o。
3③ 宽度不一，与坡度一致，大西洋20－100km，太平洋20－40km。
4④ 总体形态呈阶梯状，由阶梯状断裂形成，也可能由滑坡，浊流过程形成。
5⑤ 是洋壳向陆壳过渡的地区。
三，三， 大陆巨地貌
按照地壳的活动程度和从活动到稳定的时间，可将大陆分为稳定区和活动区。
它们在构造地貌有不同表现。
1，1， 构造高原与构造盆地
构造比较稳定的地区在大地构造上一般分为两类：
一类具有双层结构，称为地台。
另一类不具双层结构称为地盾。
稳定巨地貌的构造地貌特点：
1① 构造运动主要表现为幅度小，速度小的大范围垂直运动。
下沉速率约为0.01～0.1m/ka。
上升速率为0.01～0.03m/ka。
2② 岩浆活动多为基性岩浆，并且多为熔岩流的形式溢出。
3③ 形态为不规则的地块：
若为圆形则与周围构造单元的关系多为挠折关系。
若为块形，则与周围构造单元的关系多为断裂关系。
4④ 在地台区地断裂多为隐伏断裂，并以正断层为主，断距不大，仅形成相对高差不大的断块和断陷盆地。
5⑤ 地台多为地槽演化而来。
6⑥ 地台经较长时间稳定后，又有较强的断裂活动，导致地台活化，形成活化地台。
它具有三层结构的特征。
2，2， 构造山系
活动地区一般在大地构造上称为地槽。
地槽在形态上多呈长条形，其发展过程为：
a，地壳强烈下沉，形成凹陷，堆积厚达数千米的沉积层；b，地壳隆起回返，沉积物被褶皱，同时伴随火山和岩浆活动，断裂活动，形成巨大山系。
活动区的构造地貌特征主要有：
1① 平面形态呈长条状，形成巨大山系；
2② 构造活动，幅度，速率，梯度都很大；
3③ 地层被强烈地褶皱，多形成复向斜和复背斜；
4④ 断层多为逆掩断层和辗掩断层，地层被推覆；
5⑤ 褶皱带中心常为花岗岩岩基分布，岩浆侵入形成地隆起；
6⑥ 活动区地貌的发展趋向稳定区转化。
活动区的地貌还可以用板块构造学来解释。
3，3， 大陆架巨地貌
1① 大陆架的形态特征和地貌特征
a，a， 地形平坦，微向海倾斜，平均坡度0.07o，坡度较大也不超过1－2o。
b，b， 水深<200m。
宽度不一，平均70km。
c，c， 由于大陆架是大陆的一部分，曾出露呈陆地，其上有许多陆上地貌。
2② 大陆架的成因
4，4， 大陆裂谷
大陆裂谷的地貌特征：
1① 由断裂围陷的断陷谷地，宽30－75km少数可达几百km，长度几十到几千km，长度超过宽度。
2② 裂谷的高度一般不超过3500m。
3③ 裂谷两侧的山地和裂谷的基底一般有剥蚀平坦的地形残余。
4④ 裂谷主要由正断裂，常常呈梯状，在其内形成不同级别的地堑和地垒。
5⑤ 堆积大量沉积物，常夹有火山岩。
6⑥ 热流值高，地壳厚度20－30km。
第三节地质构造地貌
地层在构造运动影响下所产生的变形，变为形式称为地质构造，即岩层产状的变化。
由不同地质构造和不同岩层的差异抗蚀力而表现出来的地貌称为地质构造地貌。
一，水平岩层的构造地貌
1,构造高原与构造平原：
地形面与地层面相一致的高原地形称为构造高原，平原地形则称为构造平原。
2，2， 方山与桌状台地
3，3， 塔状地形
4，4， 构造阶地
二，单斜岩层的构造地貌
1，单面山与猪背脊：
单面山一般形成于岩层倾斜不大的单斜地层地区，一般较缓，它与岩层的倾斜方向一致，称为构造坡。
另一坡较陡，与岩层的构造面不一致，称为剥蚀坡。
在单斜地层倾角较大的情况下构造坡与剥蚀坡的坡度与坡长相差不大时，这种单面山称为猪背脊。
2，单斜地区的水系形式
三，褶曲构造地貌
年青的褶皱
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