**理工大学流水地质作用**理工大学学号:************姓名:******学院:**********老师:日期:流水地质作用1.概况流水地质作用分为侵蚀作用、搬运作用和沉积作用。
1.1侵蚀作用:河流的侵蚀作用包括机械侵蚀和化学侵蚀两种。
河流侵蚀方面向下冲刷切割河床,称为下蚀作用。
另一方面,河水以自身动力以及挟带的砂石对河床两侧的谷坡进行破坏的作用称为侧向侵蚀,而河流化学侵蚀只是在可溶岩地区比较明显,没有机械侵蚀那么普遍。
1.2搬运作用:河水在流动过程中,搬运着河流自身侵蚀的和谷坡上崩塌、冲刷下来的物质。
其中,大部分是机械碎屑物,少部分为溶解于水中的各种化合物。
前者称为机械搬运,后者称为化学搬运。
河流机械搬运量与河流的流量、流速有关,还与流域内自然地理——地质条件有关。
**理工大学1.3沉积作用:当河床的坡度减小,或搬运物质增加,而引起流速变慢时,则使河流的搬运能力降低,河水挟带的碎屑物便逐渐沉积下来,形成层状的冲积物,称为沉积作用。
河流沉积作用主要发生在河流入海、入湖和支流入干流处,或在河流的中下游,以及河曲的凸岸。
但大部分都沉积在海洋和湖泊里。
河谷沉积只占搬运物质的少部分,而且多是暂时性沉积,很容易被再次侵蚀和搬运。
2.水圈概况地球表面3/4的面积被海洋、冰层、湖泊、沼泽及江河覆盖。
大陆表层岩石和土壤的空隙中也充填有大量地下水。
大气对流层中漂浮着大量的水气和雨、雪微粒。
这些水体共同构成一个连续而不规则的圈层,称为水圈。
水圈的质量约有 1.44×10^18t,是地球总质量的近1/4000。
3.水的驱动力,能量和来源太阳能,重力能加地形是水运动的驱动机力,能量来源。
【水能=机械能+化学能】,从地幔中析离出来的原始水流入海洋,再流入地下到被蒸发到大气圈在以降雨等多种形式被转移到海洋,地下,地表。
完成水的驱动。
4.地球表层水分循环海洋、陆地水和大气的水随时随地都通过相变和运动进行着大规**理工大学模的交换,这种交换过程称为地球水分循环。
下面是这种交换的相对量。
冰川26000000(单位)树木蒸发 70000(单位)降水 110000(单位)河流 12000(单位)海洋上空降雨390000(单位)海洋蒸发 430000(单位)水蒸气 13000(单位)湖泊 123000(单位)浅层地下水4000000(单位)通过水分的循环,地球上的各种水体得以相互沟通、转换,水也得到更新,从而使地球上的水处在动态平衡之中,这一现象称为水量平衡。
水量平衡有三个特点:1.全球每年水分的总蒸发量和总降水量均为500 000 km3;2.全球海洋的总蒸发量为430 000 km3,总降水量为390 000 km3。
蒸发量比降水量多支出的40 000 km3水以水蒸汽形式输送到大陆上空;3.陆地上的降水量比蒸发量多40 000 km3,其中有一部分渗入地下补给地下水,一部分暂存于湖泊中,一部分被植物吸收,多余部分最后以河川径流形式回归海洋,从而完成海陆之间的水量平衡。
**理工大学5.地层流水分类地面流水可以分为三大类,片流,洪流,河流。
前两者也称暂时性流水,后者是常年性流水。
5.1片流:降雨后沿斜坡发生的斜坡面状流水。
规模受地形和岩土类型的影响;常将改造为劣地,在坡麓堆积形成坡积物。
片流的地质作用:主要表现为对山坡上的松散物质及风化壳表层的面状机械侵蚀作用,称为洗刷作用。
片流也可冲蚀坡面,形成线状沟槽。
片流可将冲刷、冲蚀产物搬运到坡角沉积形成无分选和层理的沉积物,称坡积物。
5.2洪流:地势陡峻的山区,常由多股片流汇聚形成。
洪流造成沟谷系统;堆积洪积物和洪积扇地形洪流的侵蚀作用:洪流以自身的动力及携带的泥沙、石块对沟谷的冲蚀和磨蚀作用。
洪流的搬运作用:洪流以自身的动力将堆积物及侵蚀产物搬离原地的作用。
其特点为:以机械搬运作用为主、大小混杂,但略具层理。
当洪水出沟口后,因地形开阔,水流分散,流速迅速下降,洪流的活力急剧降低,所挟带的碎屑物迅速堆积下来组成扇状的沉积地形,称为洪积扇。
其沉积物称为洪积物。
洪积物属快速堆积物,故大小混杂,分选性较差,但因搬运过程中颗粒间互相碰撞和磨擦,使其有一定的磨圆度。
5.3河流:河流是在重力作用下,集中于地表凹槽内的经常性或周期性的天然水道的通称。
河流沿途接纳很多支流,形成复杂的干支流网**理工大学络系统,这就是水系。
多数河流以海洋为最后归宿,另一些河流注入内陆湖泊或沼泽,或消失于荒漠中,于是分别形成外流河和内陆河。
河流地质作用的特点:1.河流既是地质作用的营力,也是地质作用的产物2.河流的横剖面与侧方侵蚀很特殊3.河流的理想纵剖面与侵蚀基准面4.河流的下蚀作用,溯源侵蚀与河流袭夺5.裁弯取直与牛轭湖6.阶地与冲积物的二元结构7.每一条河流都有它的河源和河口6.河流的基本构成河流的基本构成有河源,干流,河口。
1.河源是河流的发源地,指最初具有地表水流形态的地方。
河源以上可能是冰川、湖泊、沼泽或泉眼。
2.河口是指河流与海洋、湖泊、沼泽或另一条河流的交汇处,经常有泥沙堆积,有时分汊现象显著,在入海、湖处形成三角洲。
3.在河源与河口之间是河流的干流,划分为上、中、下游三段。
各段在水情和河谷地貌上各有特色。
河流既是一种地表常见的地质产物,又是一种极其有效的地质营力。
这使河流地质作用成为外动力地质作用中最为活跃的类型。
**理工大学7.水情的基本概念。
河流通过它的流水活动,可以影响和改变地理环境以及人类活动。
为了认识河流的特征,需要了解有关水情的基本概念。
水位:指河流中某一绝对基准面或测站基准面上的水面高程,受到气候变化、海平面升降、人类活动和新构造运动的影响。
基准面:是量算高程的起点(零点)。
绝对基准面:是以某一河口的平均海平面为零点的基准面。
中国规定统一采用青岛平均海平面为绝对基准面。
洪水位:河流的水位达到某一高度,使沿岸城市、村庄、建筑物、农田等受到威胁的水位。
洪水:则是指短时间大量降水在河槽内形成的特大径流。
8.河水的运动状态河流在其地质作用的过程中,不断地侵蚀、改造着地表形态,塑造出各种典型的河流地貌,如瀑布和阶地等;同时发育了相应的沉积产物——具有二元结构的冲积物。
8.1河流毗邻发展时,如果其中一条的溯源侵蚀能力更强,就会逐渐向另一条河流靠近,最后截断后者的水源,而使之成为无水的断头河。
8.2下蚀作用是依靠河水的动能进行的;河水的动能则是由其所具有的势能转换而来。
因此可以认为:地形决定河水的下蚀能力。
当河水面趋于某一平面高程而停止流动时,其下蚀作用也随之终止,这一平**理工大学面即河流的侵蚀基准面。
基准面分局部和永久性两种,海平面是一切入海河流的永久性侵蚀基准面。
基准面可以因气候和构造运动而改变。
河流的下蚀作用不断地向两个方向(顺向和溯源)加长着河道,同时也不断对河床底部进行着改造。
当其在长期演化过程中逐渐趋于平衡状态时,河床的纵剖面将会形成一条上陡下缓、整体下凹的光滑曲线,称具有这种曲线的河流纵剖面为其平衡剖面。
上游河谷窄、比降和流速大、水量小、侵蚀强烈、纵剖面呈阶梯状并多急滩和瀑布的河段。
中游河谷比降已经和缓,河床位置比较稳定,侵蚀和堆积作用大致保持平衡,纵剖面往往成平滑下凹曲线。
下游河谷宽广、河道弯曲,河水流速小而流量大,淤积作用显著,到处可见沙滩和沙洲。
8.3侧蚀作用:侵蚀河床两侧使之弯曲,河谷加宽,谷坡后退的作用。
任一原本平直的河流,在其发育演化过程中,都会因各种原因而趋向于弯曲化,地球自转的科里奥利力是使南北向河流产生侧蚀作用的永久驱动力。
侧蚀作用产物是不对称的河谷形态。
弯曲的河道会因为自然的洪水过程或加强的下蚀作用而裁弯取直。
河流因此而处于永远的曲-直变化之中。
**理工大学上游:顺直阶梯状河道,V字形河谷,水浅流急,冲蚀与搬运作用强烈中游:曲流河道,不对称V形谷,主流线偏向凹岸,地质作用类型最为丰富下游:主流线经常变动的自由河曲(蛇曲),宽度>深度的宽谷,8.4冲积作用强烈(冲积平原)8.4.1机械搬运的方式推移—水力>床底磨擦,推移质沿床底滚或滑动;跃移—上举力>颗粒重力,离开床底跃迁;不对称沙波痕悬移—上举力>细粒重力。
8.4.2搬运能力(搬运最大颗粒的能力)粒径∝流速平方;重量∝流速6次方(64倍);水力∝流量。
8.4.3冲积物的机械分选与磨圆分选——从粒度,比重和形态三方面进行:(粒度大小):巨砾—砾石(鹅卵石)—砂—粉砂—粘土(矿物比重):金—黄铁矿—铬铁矿—石英—石墨—琥珀(搬运物形态):等轴粒状—条状—板状当河流的搬运作用因水动能的减弱而趋于停滞时,河流即开始其沉积过程。
由于冲积物的粒度有大小,比重和形态不一,河流的负载**理工大学能力也不相同。
所以河流在不同河段都可能发生机械沉积作用。
因为河水的动能从上游到下游是逐渐减弱的,故这种机械沉积也有着对应的分选性,从上游到下游依次由巨砾直至粉砂、淤泥。
冲积物最主要的结构特征是二元结构。
9.冲积物的主要特征①砾石成分复杂, 往往具叠瓦状排列。
②碎屑物质的分选性较好,碎屑颗粒的磨圆度较高。
③冲积物层理发育,类型丰富,层理一般倾向河流下游④冲积物常呈透镜状或豆荚状,少数呈板片状。
⑤冲积物往往具有二元结构,下部为河床沉积,上部为河漫滩沉积。
10.河流阶地河流阶地:地壳运动与气候影响下的河流侵蚀,沉积产物为堆积阶地,基座阶地,侵蚀阶地。
10.1堆积阶地:河流通过侵蚀、堆积活动,将自己所携带的松散物质堆积下来而形成的河流阶地。
常分布在河流的中下游。
阶坡与阶面都是冲积物。
10.2基座阶地:上部为河流冲积物,下部为基岩或其他成因类型堆积物构成基座的阶地。
阶坡是基岩,阶面为冲积物。
**理工大学10.3侵蚀阶地:在地壳活动地区,由河流的侵蚀活动而形成的河流阶地。
由基岩组成,高度变化较小。
阶坡和阶面都是基岩。
参考文献1 黄定华普通地质学高等教育出版社 2004年2 徐九华地质学冶金工业出版社 2008年3王天泽油气藏工程地质基础 2004年2010/10/17 **理工大学。