第十章：河流及其地质作用.ppt

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1.1.河流概述河流概述2.2.河流的侵蚀作用河流的侵蚀作用3.3.河流的搬运作用河流的搬运作用4.4.河流的沉积作用河流的沉积作用5.5.构造运动对河流地质作用的影响构造运动对河流地质作用的影响1.1.河流概述河流概述l河流是n陆地上有固定流向的水流l或是n降水或地下涌出的水n重力作用下n经常性或周期性n沿流水本身侵蚀而成的槽状洼地流动的水体1.1.河流概述河流概述l河流是n陆地上最活跃、最强烈的外动力地质作用。

落基山脉中间的河落基山脉中间的河流流l蛛网似的河流，从库车大峡谷流过l河流的构成n河水n河谷l河谷：

由谷底、谷坡、河床构成n谷底河流底部平坦的部分n河床谷底常为河水占据的部分.l谷坡高出谷底的两侧的斜坡部分河流地貌河流地貌1.1.河流概述河流概述l河流的形成n由片流、洪流发展而来。

片流沿山坡均匀流动的网状细流，片流的侵蚀作用使山坡松散层产生破坏。

洪流:

l面状流水汇聚成的暂时性线状流水.片流地貌片状侵片状侵蚀流水作用流水的流水的线状侵状侵蚀l河流流水的种类：

n层流n紊流n环流（单向，双向）层流层流紊流紊流河水的运动形式：

河水的运动形式：

环流：

环流：

水质点作螺旋状运动，运动迹线在水质点作螺旋状运动，运动迹线在横剖面上投影为环行。

横剖面上投影为环行。

涡流涡流：

水质点绕轴旋转运动，轴与河底近：

水质点绕轴旋转运动，轴与河底近于垂直。

于垂直。

环流环流E=1/2QVE=1/2QV22QQ流量流量VV流速流速l流量流量n单位时间内通过一定过水面积的水量单位时间内通过一定过水面积的水量n取决于流域面积，取决于流域面积，降水量降水量。

l流速流速n单位时间水流过的距离。

单位时间水流过的距离。

n取决于河床坡度，横剖面形状和大小，负荷类型；取决于河床坡度，横剖面形状和大小，负荷类型；河流的动能河流的动能Streamflowwithinachannelismostrapidnearthecenter.河流地质作用l河流地质作用n河流对地表的改造过程l河流地质作用的类型n侵蚀n搬运n沉积l河流地质作用的特点n以机械作用为主n化学作用较弱l河流地质作用的机制n河流动能决定了河流机械作用的强度22河流的侵蚀作用河流的侵蚀作用l河流的侵蚀作用n河水在流动过程中，以自身动能和所搬运的物质对地表的破坏作用。

l河流侵蚀作用的分类：

n下蚀n侧蚀22河流的侵蚀作用河流的侵蚀作用l河流的侵蚀机制n溶蚀作用河水溶解矿物和岩石，破坏河床。

n水力作用河水及携带物的机械冲击力破坏河床。

n磨蚀作用流水以其携带的砂、砾对河床岩石的磨损，同时流水中的砾、砾本身被磨损河水及携带物对河床的机械作用河水及携带物对河床的机械作用22河流的侵蚀作用河流的侵蚀作用l河流侵蚀作用的分类：

n下蚀n侧蚀22河流的侵蚀作用河流的侵蚀作用l下蚀（底蚀）n流水对河底岩石侵蚀并使河床下切。

l下蚀的原因n流水向下的运动分量冲刷河底n流水携带的固体物对河底的磨蚀n双向环流作用：

河水涌入峡谷，河床峡谷中双向环流流水使峡谷加深22河流的侵蚀作用河流的侵蚀作用l下蚀结果n溯源侵蚀溯源侵蚀n涡流作用形成的凹坑n侵蚀基准面下移l下蚀作用结果下蚀作用结果n溯溯源源侵侵蚀蚀-由由于于下下蚀蚀作作用用使使河河流流向向源源头头方方向伸长（加长）向伸长（加长）n我国黄河壶口瀑布cm/年（退）北美尼亚加拉瀑布0.3m/年a2a1a3瀑布后退-溯源侵蚀的一种形式下蚀最强烈的是瀑布地区美国和加拿大边界的尼亚加拉瀑布（世界第一）l贵州省黄果树瀑布群中的黄果树瀑布l为最大一级落差58M,宽约20M.黄河壶口涡流作用形成的凹坑涡流作用形成的凹坑涡流作用形成的凹坑涡流作用形成凹坑涡流作用形成凹坑22河流的侵蚀作用河流的侵蚀作用l侵蚀基准面河流下蚀作用的极限面。

n当河流下蚀到其补给水体水面时，下蚀作用停止，则补给河流的水体的水面就是河流的侵蚀基准面。

22河流的侵蚀作用河流的侵蚀作用l侵蚀基准面河流下蚀作用的极限面。

n河流的最终侵蚀基准面海平面n沿河流纵剖面可分出多个区域侵蚀基准面l总基准面l地方基准面？

Baselevell河流基准面的意义：

n控制河流发育基准面上升，水流的挟沙能力降低，发生淤积；基准面下降，水流侵蚀作用加强，由下游开始向上游发生溯源侵蚀。

河流河流局部侵蚀基准面局部侵蚀基准面（湖水面）（湖水面）侵蚀基准面侵蚀基准面（海平面）（海平面）美国犹他州河流下切作用形成的深切曲流美国犹他州河流下切作用形成的深切曲流22河流的侵蚀作用河流的侵蚀作用l河流平衡剖面n河流不发生侵蚀，也不发生沉积作用时剖面为河流平衡剖面n达到平衡剖面的河流，其冲积力与河床的阻力相等，河流既不发生侵蚀，也不沉积。

n平衡即使在一定条件下能够达到也只是暂时的,不平衡是绝对的河流平衡剖面与侵蚀基准面22河流的侵蚀作用河流的侵蚀作用l侧蚀n侧蚀作用产生原因:

l水流惯性力l流水冲击力离心力合力l科利奥里力l横向力l河流侧蚀作用示意图河流侧蚀作用示意图22河流的侵蚀作用河流的侵蚀作用l侧蚀河道弯曲,曲率增大l侧蚀作用结果河床侧移（曲流）河谷加宽,成碟形ll侧侧蚀蚀作作用用l离心力、克利奥里力l与侧蚀作用的关系l（北半球）lA.弯道右弯,水流冲击合力小l侵蚀力小.lG水流惯性力lP-弯道离心力lF-克利奥里力lV-水流流向B.弯道左弯,水流冲击合力大,侵蚀力大GGPl水流经弯道时,凹岸水面升高,凸岸水面下降,形成水面横比降.水质点在横比降作用下,产生横向力F;同时水质点受到离心力P的作用,lP与F的合力Q决定水质点的最终运动方向.l水体上层,P离心力F横向力,Q合力向右;l距河底水深1/3的O点处,Q合力Ol水体下层,P离心力F横向力,Q合力向左.l注:

水面横比降=h/河面宽度FPQ环流hO凸凸岸岸沉沉积积凹凹岸岸侵侵蚀蚀凸岸凸岸凸岸凸岸凹岸凹岸凹岸凹岸凹岸凸岸的判断：

发生堆积的岸为凸岸凹岸凸岸的判断：

发生堆积的岸为凸岸侧蚀的结果：

河床弯道处曲率增大侧蚀的结果：

河床弯道处曲率增大l都江堰都江堰l二千多年前李冰父子利用河流的曲流原理,修建了都江堰l第一个曲流处,利用凹岸和凸岸,设置了鱼嘴工程,江水一分为二,清水入内江,泥沙浊水入外江.l引水工程宝瓶壶设于凹岸处,将清水引向成都平原,而泥沙砾抛向凸岸,并被水流冲走l飞沙堰在枯水期将江水台高,引入宝瓶口,洪水时,多余的水将越过飞沙堰流走.侧蚀结果侧蚀结果-在平坦宽阔的冲积平原上的河流弯道在平坦宽阔的冲积平原上的河流弯道自由河曲河流在平坦宽阔的冲击平原上流动时，侧蚀作用强烈弯道自由发展，弯曲加大，河床在平面上蜿蜒回环。

弯曲很多时，称蛇曲。

自由河曲及牛轭湖的形成。

牛轭湖的形成自由河曲的某一段上，两对的弯道沟通，弃废的部分河道形成了牛轭湖。

l亚马逊河河段上的牛轭河下蚀、侧蚀作用的关系下蚀、侧蚀作用的关系河河流流在在运运动动过过程程中中下下蚀蚀、侧侧蚀蚀同同时时进进行行，仅在不同河段上表现度不同。

仅在不同河段上表现度不同。

l上上游游：

地地形形起起伏伏大大，河河床床坡坡度度陡陡，下下蚀蚀作用为主。

作用为主。

l中、下游：

地形相对平缓，侧蚀为主。

中、下游：

地形相对平缓，侧蚀为主。

33河流的搬运作用河流的搬运作用l河流的搬运作用河流的搬运作用n河流将携带物质向下游方向搬运l搬运方式：

n机械搬运n化学搬运33河流的搬运作用河流的搬运作用n机械搬运悬移搬运跃移搬运推移搬运33河流的搬运作用河流的搬运作用l悬移搬运n搬运物质粒径一般0.1mm，这些细小颗粒一旦被水流掀起后就不易沉降。

33河流的搬运作用河流的搬运作用l跃移搬运n近河流底部n搬运物质在水流不稳定，具有向上垂直分力与迎面压力同时作用下产生的移动n其粒径一般为0.10.25mmn向上垂直分力颗粒重力时，颗粒呈跳跃式前进33河流的搬运作用河流的搬运作用l推移搬运n搬运物质沿底面滚动或滑动n颗粒较粗33河流的搬运作用河流的搬运作用n推移搬运砾石最大扁平面倾向指向上游砾石最大扁平面倾向指向上游古河流的流向古河流的流向悬运跃运推运流水搬运物质的方式33河流的搬运作用河流的搬运作用n化学搬运溶运：

以溶液及胶体的形式进行搬运。

l可溶盐类：

以钙、镁的碳酸盐类为主。

l胶体溶液：

SiO2、Al2O333河流的搬运作用河流的搬运作用l流速与搬运的关系n流速大：

搬运量大，搬运的碎屑物粒度大；n流速小：

悬浮变推移33河流的搬运作用河流的搬运作用l搬运物的性质与搬运方式n粗砂、砾石-推移搬运（滑动、滚动、跳跃），搬运距离近。

n粉砂、泥-悬浮搬运，搬运距离较远。

4.4.河流的沉积作用河流的沉积作用l河流的沉积作用n河流搬运力降低时，搬运物沉积的过程l沉积作用的类型n机械沉积n化学沉积n生物与生物化学沉积4.4.河流的沉积作用河流的沉积作用l河流搬运力降低的原因n河流的动能减小（流速，流量减小）n化学条件改变4.4.河流的沉积作用河流的沉积作用l河流的动能减小（流速，流量减小）n流速降低，机械搬运物沉积于河流凸岸，河流入湖、海处。

l化学条件改变n使溶解状态搬运的物质发生沉淀。

4.4.河流的沉积作用河流的沉积作用l沉积原理n机械沉积原理坡度降低、来水量少、流速下降过水面积增大含砂过饱合顶托作用4.4.河流的沉积作用河流的沉积作用l沉积原理n化学沉积过饱和沉积（盐湖沉积）胶体沉积（电解质改变）n生物沉积遗体堆积n生物化学沉积藻类、珊瑚-Ca艹形成的礁体l沉积物的主要的沉积场所沉积物的主要的沉积场所（空间分布空间分布）：

n河床坡度变缓的部位河床坡度变缓的部位；n河床变宽的部位河床变宽的部位；n河床的凸岸河床的凸岸；n河流的出口处河流的出口处；4.河流的沉积作用河流的沉积作用4.4.河流的沉积作用河流的沉积作用l机械沉积分异n大而重先沉积，小、轻的物质后沉积l冲积物河流沉积的碎屑物质4.4.河流的沉积作用河流的沉积作用l冲积物的主要特征：

冲积物的主要特征：

1.1.分选性好分选性好l2.2.磨圆度好磨圆度好l3.3.层理清晰层理清晰l4.4.韵律性韵律性l5.5.具流水成因的构造特征具流水成因的构造特征4.4.河流的沉积作用河流的沉积作用l沉积物的分选性n沉积物的粗细均匀性。

n沉积物粒径均匀，分选好；n粒径悬殊则分选性差。

水水动动力力季季节节性性变化变化洪水期沉积颗粒洪水期沉积颗粒枯水期沉积颗粒枯水期沉积颗粒冬季颜色冬季颜色夏季颜色夏季颜色粗粗细细深深浅浅从从上上游游至至下下游游:

沉沉积积物物颗颗粒粒由由粗粗变变细细,棱棱角角变变无无4.河流的沉积作用河流的沉积作用河流沉积物特征差异的原因河流沉积物特征差异的原因4.4.河流的沉积作用河流的沉积作用l河流沉积的空间分布格局n河谷河床沉积心滩：

边滩河漫滩n河口的沉积作用三角洲沉积4.4.河流的沉积作用河流的沉积作用l河床沉积n河床河水经常流动的地方n其沉积颗粒较粗n有较好的交错层理n河床沉积随着水位的季节性而有规律变化TypicalStreamCross-sections4.4.河流的沉积作用河流的沉积作用l心滩n河床中间的沉积地貌，平水位时（枯水期）高出河面，洪水期被淹没。

n平面上梭形、长轴平行于流向；n双向环流是形成心滩的主要原因，支流的相互顶托而形成，外来障碍物也可形成心滩。

4.4.河流的沉积作用河流的沉积作用l心滩双向环流双向环流l江心洲：

江心洲：

n心滩增大，或几个心滩连在一起心滩增大，或几个心滩连在一起n洪水期亦露出水面的洪水期亦露出水面的”心滩心滩”。

4.河流的沉积作用河流的沉积作用l湘江的水陆洲n由心滩发育而成l边滩：

边滩：

n河流弯道处凸岸堆积河流弯道处凸岸堆积n新月形，向下游和河心方新月形，向下游和河心方向倾斜。

向倾斜。

边滩形成机理l边滩边滩凸凸岸岸沉沉积积凹凹岸岸侵侵蚀蚀凸岸凸岸凸岸凸岸凹岸凹岸凹岸凹岸单向环流单向环流边滩形成机理位于云南省石鼓的长江第一湾.见边滩、心滩、河漫滩、侵蚀的凹岸、堆积的凸岸边滩边滩心心滩滩河河漫漫滩滩河流边滩河流边滩