第六章 流水地貌與沉積物

第六章流水地貌與沉積物一、河流地貌與沉積物二、暫時(shí)性流水地貌與沉積物第一節(jié)河流地貌與沉積物本節(jié)知識(shí)點(diǎn)：

（一）河流作用特征

（二）河谷

（三）河床

（四）河漫灘

（五）沖積物

（六）河流階地

（七）水系地表流水是最主要的地貌外力之一。它在流動(dòng)過(guò)程中，不僅能侵蝕地面，形成各種形態(tài)的侵蝕溝谷，同時(shí)又將被侵蝕的物質(zhì)沿途堆積，形成各種各樣的堆積地貌。凡由地表流水作用(包括侵蝕、搬運(yùn)和堆積)塑造的各種地貌，統(tǒng)稱(chēng)流水地貌。

流水包括河流和暫時(shí)性溝谷水流。溝谷及侵蝕溝中的水流,在一些降水量小于蒸發(fā)量或匯水面積較小的溝谷中,水流往往也是暫時(shí)性的,特別是在干旱和半干旱地區(qū)的溝谷中,僅在暴雨或大量融冰化雪的季節(jié)才有水流，其他時(shí)間幾乎無(wú)水，這種短時(shí)期出現(xiàn)的流水，稱(chēng)暫時(shí)性流水。暫時(shí)性流水分為片流和洪流。

無(wú)論是暫時(shí)性流水或經(jīng)常性流水，他們對(duì)坡面或溝谷的塑造是很明顯的，只不過(guò)作用的方式不同而已。（一）河流作用特征

在河流的侵蝕、搬運(yùn)和堆積、作用過(guò)程中，河流以其動(dòng)能和不同大小尺度的水流運(yùn)動(dòng)，在長(zhǎng)期洪水位與平水位交替變化環(huán)境中，在河床巖石和地質(zhì)構(gòu)造基礎(chǔ)上塑造了流水地貌，并形成沉積物。河流動(dòng)能

河流動(dòng)能是河流地質(zhì)作用的水力能量，河流動(dòng)能的大小可以綜合地反映河流地質(zhì)作用的強(qiáng)弱和特征。水流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

1.層流與紊流

河流中水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有層流和紊流。水流中水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài).swf圖

河流中水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)示意圖

（a）層流，上為平面；下為縱剖面（b）紊流，上為平面；下為縱剖面

2.環(huán)流

環(huán)流是河流中的中-大尺度的水流運(yùn)動(dòng)。水質(zhì)點(diǎn)繞流水方向作有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)?？煞譃閱蜗颦h(huán)流和雙向環(huán)流。河道中半永久性漩渦流示意圖.swf

主流線(xiàn)頂流底流ADCBBACD（二）河谷1、河谷形態(tài)

：河谷是河流挾帶著砂礫在地表侵蝕塑造的線(xiàn)型洼地，是一種形態(tài)組合。

（1）河谷橫剖面形態(tài)

：由谷底,谷坡和谷緣形態(tài)組成。谷坡：常有階地發(fā)育谷底：由河床和河漫灘組成（2）河谷縱剖面:河谷縱剖面是從河源到河口沿主流線(xiàn)所作剖面。河谷縱剖面有凹形、凸形和凹凸形。小河比較簡(jiǎn)單,大河比較復(fù)雜，如長(zhǎng)江縱剖面呈下凹多階狀。長(zhǎng)江河谷縱剖面圖

河谷縱剖面圖河流縱剖面示意圖2.河谷的形成發(fā)展

河谷的發(fā)展過(guò)程在基巖山地河谷的橫剖面發(fā)展過(guò)程中最為清楚，經(jīng)歷了“V”型谷、河漫灘河谷和成型河谷階段，每個(gè)階段縱剖面也相應(yīng)變化。A、V形谷以垂直侵蝕作用為主，發(fā)育在河流上游地區(qū)B、河漫灘河谷

以側(cè)方侵蝕為主，塑造河漫灘C、成型河谷既有側(cè)方侵蝕、又有垂直侵蝕；既發(fā)育河漫灘又發(fā)育河流階地，為河谷發(fā)育的晚期。A.V形谷的發(fā)展B、河漫灘河谷

河流形成發(fā)展中期，河流縱剖面通過(guò)溯源侵蝕、瀑布后退和巖坎蝕低等過(guò)程已變得較為平緩，曲流的形成和演變成為河流作用重要的方式，河流以側(cè)方侵蝕為主，塑造出寬廣的河漫灘。C、成型河谷

在河漫灘形成后，河流下切，河漫灘轉(zhuǎn)化為不受洪水淹沒(méi)影響的河流階地，發(fā)育有河流階地的河谷即為成型河谷。成型河谷中每一次侵蝕基準(zhǔn)面下降都會(huì)引起河流溯源侵蝕，溯源侵蝕所達(dá)到的那一段河床縱向陡坎稱(chēng)為裂點(diǎn)。

對(duì)于同一條河流的不同河段,其河谷是不一樣的。上游河谷:窄、比降和流速大、水量小、侵蝕強(qiáng)烈、縱斷面呈V字型并多急灘和瀑布的河段。中游河谷：比降已經(jīng)和緩，河床位置比較穩(wěn)定，侵蝕和堆積作用大致保持平衡，縱斷面往往成平滑下凹曲線(xiàn)。下游河谷：寬廣、河道彎曲，河水流速小而流量大，淤積作用顯著，到處可見(jiàn)沙灘和沙洲。河流不同河段河谷示意圖

3、河谷類(lèi)型侵蝕谷：河流沿巖層傾向憑藉其侵蝕能力開(kāi)拓的河谷。

構(gòu)造谷：河流經(jīng)構(gòu)造洼地或順應(yīng)構(gòu)造軟弱帶所塑造的河谷。

多成因谷：有些地區(qū)谷地受冰川、河流影響有冰前期河谷、冰川和冰后期河谷歷晚，有些受湖泊影響有河湖轉(zhuǎn)化歷史，這些都屬于多成因谷地。

（三）河床1、河床類(lèi)型

根據(jù)河床平面形態(tài)和河床演變規(guī)律，可以將沖積性河流的河床劃分為：（1）順直微彎型河床（2）彎曲型河床（3）分汊型（江心洲型）（4）散亂型（游蕩型）河床2、河床地貌（1）河床侵蝕地貌：巖檻壺穴深（沖）槽（2）河床堆積地貌：邊灘心灘與沙洲等1、河床類(lèi)型（1）順直微彎型河床

平水期，深槽、淺灘交替出現(xiàn)，兩側(cè)邊灘犬牙交錯(cuò)。洪水期，水流淹沒(méi)交錯(cuò)分布的邊灘，河流順直奔流，并推動(dòng)交錯(cuò)的邊灘緩慢向下游移動(dòng)。（2）彎曲型河床

彎曲型河床的演變主要表現(xiàn)在橫向變形上，特點(diǎn)是凹岸不斷后退，凸岸不斷淤長(zhǎng)，從而產(chǎn)生河曲蠕移。

彎曲型河床多分布于河谷寬廣、坡降平緩、河岸較低，并由二元結(jié)構(gòu)組成的谷底，這里曲流擺蕩有足夠回旋余地。自由曲流深切曲流（3）分汊型（江心洲型）

河床寬窄相間，窄段為單一河床，寬段由一個(gè)或幾個(gè)江心洲間隔成兩股或多股汊道。（4）散亂型（游蕩型）河床

河床寬淺，水流散亂，無(wú)固定主槽，沙灘眾多，河汊密布。如黃河下游就是這類(lèi)河床。

分汊型河床散亂型河床2、河床地貌（1）河床侵蝕地貌

壺穴形成示意圖.swf巖檻壺穴（2）河床堆積地貌

邊灘：又稱(chēng)點(diǎn)壩或?yàn)I河床淺灘，發(fā)育于河床凸岸。

心灘與沙洲：是河床中水流受阻形成的不下不穩(wěn)定沙質(zhì)堆積體。

心灘與沙灘形成示意圖.swf（四）河漫灘

河流洪水期淹沒(méi)河床以外的谷底部分，稱(chēng)為河漫灘?！窈勇┑男纬膳c發(fā)展

雛形河漫灘原始河漫灘河漫灘河漫灘上曲流

當(dāng)彎曲發(fā)展到一定階段，上、下兩個(gè)反方向河彎按某個(gè)固定點(diǎn)，呈S形向兩側(cè)擴(kuò)張，河曲頸部越來(lái)越窄，形成狹窄的曲流頸，洪水時(shí)，水流沖潰河曲頸部后引起自然裁彎取直，河彎裁直后，廢棄的舊曲流逐漸淤塞衰亡，形成牛軛湖。新河由于流程縮短，比降增大，往往迅速拓寬，發(fā)展成為主槽。裁彎取直與牛軛湖●河漫灘形態(tài)

1.平坦河漫灘：河漫灘表面平坦或微向河床侵斜。

2.凸形河漫灘：發(fā)育在平原區(qū)負(fù)載大、推力小的地上懸河地帶，上游來(lái)沙特別多，河床不斷淤高，兩岸形成天然堤。天然堤的形成（五）沖積物沖積物是河流在河床中火溢出河床的堆積物。其碎屑來(lái)自上游集水區(qū)、河底及河岸基石、谷坡上的重力堆積物、坡積物等。1、沖積物在河床中的運(yùn)動(dòng)

河流的沉積物統(tǒng)稱(chēng)為沖積物。水流的侵蝕作用有三種形式；沖蝕作用、磨蝕作用、融蝕作用，總稱(chēng)為河流的侵蝕作用。

（1）砂礫的起動(dòng)和續(xù)動(dòng)（2）砂礫的運(yùn)動(dòng)方式

道水流攜帶泥沙及溶解質(zhì)，并推移床底沙礫的作用稱(chēng)為河流的搬運(yùn)作用。河流水流搬運(yùn)的方式有三種：推移、躍移、懸移。河流搬運(yùn)方式示意圖.swf2、

沖積物的主要鑒別標(biāo)志是：

①礫石成分復(fù)雜,往往具疊瓦狀排列。砂和粉砂的礦物成分中不穩(wěn)定組分較多。

②碎屑物質(zhì)的分選性較好。

③碎屑顆粒的磨圓度較高。

④沖積物層理發(fā)育，類(lèi)型豐富，層理一般傾向河流下游

⑤沖積物常呈透鏡狀或豆莢狀，少數(shù)呈板片狀。

⑥沖積物往往具有二元結(jié)構(gòu)，下部為河床沉積，上部為河漫灘沉積沖積物中礫石扁平面定向排列沖積物的二元結(jié)構(gòu)（六）河流階地1、定義由于河流下切侵蝕，河床不斷加深，原先的河漫灘地面超出一般洪水期水面，呈階梯狀分布于河谷兩側(cè)的地貌，稱(chēng)為河流階地。物質(zhì)組成與河漫灘的區(qū)別動(dòng)力：侵蝕基準(zhǔn)面下降（氣候、地殼抬升）—垂直下切作用加強(qiáng)形成過(guò)程：側(cè)方侵蝕階段（地殼穩(wěn)定）、垂直侵蝕階段（地殼上升）河流階地的成因：間歇性的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)（構(gòu)造階地）、氣候變化（氣候階地）2、要素（見(jiàn)圖）A、階面B、階坡（侵蝕陡坎）：河拔高度C、前緣D、后緣河流階地的級(jí)序：自下而上稱(chēng)Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)階地。河流階地的高度表示：前、后、中平均河拔高度3、河流階地的形態(tài)類(lèi)型

A、侵蝕階地B、基座階地C、堆積階地a、嵌入階地b、內(nèi)疊階地c、上疊階地d、掩埋階地長(zhǎng)江右岸紅花套一級(jí)基座階地長(zhǎng)江右岸紅花套一級(jí)堆積階地（七）水系水系是指一條干流及其所屬各級(jí)支流共同組成的河流系統(tǒng)。水系圖1、水系格式：水系平面組合的幾何形態(tài)稱(chēng)水系格式，它受地面巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，主要水系有：

★樹(shù)枝狀水系★格狀水系★平行狀水系★放射狀和環(huán)狀水系

★輻合狀水系

★網(wǎng)狀水系2、水系的變化

水系的發(fā)展大體分為三個(gè)階段：

（1）水系發(fā)育的初期：河網(wǎng)密度小，地面切割深度不大，支流短小而且數(shù)量少，一般分為一、二級(jí)支流。

（2）水系發(fā)育的中期：隨著河流下切侵蝕和溯源侵蝕，流域的集水面積擴(kuò)大，地面切割深度增加，河道延長(zhǎng)，發(fā)育新的支流，河網(wǎng)密度增大。為水系的繁盛時(shí)期。

（3）水系發(fā)育的晚期：河流的下切侵蝕與側(cè)蝕不斷加強(qiáng)，由于流域各河流發(fā)育不平衡，大河襲奪或兼并侵蝕能力較小的河流，使水系改觀。由于河流長(zhǎng)期侵蝕，河谷地面高度降低，沖積層加厚，水系密度逐漸減小，為水系的合并階段。

水系變化的原因主要是分水嶺的遷移和河流襲奪：河流襲奪.swf二、暫時(shí)性流水地貌與沉積物暫時(shí)性流水主要指洪流。洪流——溝谷中流動(dòng)的、水位暴漲暴落的暫時(shí)性水流稱(chēng)洪流。洪流的特性：常發(fā)生在暴雨或冰雪消融的季節(jié)；歷時(shí)短暫，流速大，紊動(dòng)性強(qiáng)，流程短；搬運(yùn)力大于河流，搬運(yùn)顆粒大于河流，分選作用差，地貌塑造和堆積過(guò)程更具急進(jìn)性，并常伴生災(zāi)害。根據(jù)洪流的流態(tài)及固體徑流量，洪流可分為暫時(shí)性洪流和泥石流。泥石流又可分為粘性泥石流和稀性泥石流（見(jiàn)下表）

1、洪流沉積物及地貌（1）洪積物定義：暴雨或冰雪消融季節(jié)，含有大量砂石高速運(yùn)動(dòng)的濁水流，從山地流出山口或流入主流河谷，由于分散成多股槽流；通過(guò)泛濫，槽流連接成面狀洪流，兩者在上述地區(qū)共同堆積的扇形堆積物稱(chēng)洪積物。①洪積物的巖性主要是礫石、砂、粘土混合物，很少發(fā)現(xiàn)化學(xué)沉積物。②洪積物的巖相具有扇形分相特點(diǎn)A、扇頂相B、過(guò)渡相C、扇緣相③洪積物的結(jié)構(gòu)具“多元結(jié)構(gòu)”：槽洪相粗粒沉積物成條狀由扇頂伸入，剖面上呈各種透鏡狀，常與細(xì)粒沉積物交互，呈現(xiàn)不連續(xù)層狀，稱(chēng)“多元結(jié)構(gòu)”。礫石透鏡體代表古河道位置。礫石ab面逆指上游。④洪積物的特征★洪積物具有明顯的分帶現(xiàn)象，在洪積扇頂部，堆積有粗大的礫石；在洪積扇邊緣，沉積物主要為砂、粘土，并具有層理。在扇頂與扇緣之間，沉積物既有礫石，又有砂及粘土。洪積物這種分帶現(xiàn)象是粗略的，各帶之間沒(méi)有截然的界線(xiàn)。

★洪積物分布有明顯的地域性,其物質(zhì)成分較單一,不同沖溝中的洪積物巖性差別較大；

★洪積物分選性差，往往礫石、砂、粘土混積在一起；

★洪積物的磨圓度較低,一般介于次圓狀和次棱角狀之間；

★洪積物的層理不發(fā)育；

★洪積物在剖面上礫石、砂、粘土的透鏡體相互交疊，呈現(xiàn)出多元結(jié)構(gòu)。⑤坡積物與洪積物的區(qū)別★由于坡積物來(lái)自附近山坡，一般比洪積物成分更單純，另外坡積物中礫石含量少，一般為細(xì)碎屑物，如亞砂土、亞粘土等，常見(jiàn)到小的礫石透鏡體，而洪積物礫石豐富；★坡積物的分選性比洪積物差；★坡積物比洪積物的磨圓度低，礫石的棱角較明顯；★坡積物略顯層狀,不具洪積物的分帶現(xiàn)象；★坡積物多分布于坡麓，分布較廣，構(gòu)成坡積裾地形，但其厚度小。而洪積物分布于溝口形成洪積扇地貌，厚度較大。（2）洪積作用地貌

①?zèng)_溝：又稱(chēng)侵蝕溝，是發(fā)育在坡地上的小型流水侵蝕溝谷。沖溝的發(fā)展可以分成細(xì)溝階段、切溝階段、沖溝階段和坳谷階段。②沖出錐是暫時(shí)性沖溝水流在溝口形成的小型堆積地貌。其面積大小僅僅幾平方米到幾十平方米。與洪積扇的區(qū)別：坡角較陡、分選差、巖相分異不及洪積扇明顯。③洪積扇干旱、半干旱地區(qū)洪流形成的扇狀堆積地貌。洪積扇的特點(diǎn)：面積：幾平方公里~幾十平方公里不等；坡度：扇頂相、扇形相扇面傾角5~10度，邊緣相地形平緩。水系發(fā)育：軸部常有干河床，潛水面較深；往滯水相方向潛水面逐漸升高，在扇形相與滯水相交界地帶，有時(shí)潛水溢出地面成泉、河或形成沼澤地或鹽漬地。洪積扇沖積扇：與洪積扇的成因基本相同，區(qū)別在于前者扇面軸部有常年性河流并形成沖積物，后者軸部為間