风化作用与剥蚀作用一.pptx

本次课堂内容 第一节第一节 风化作用（重点）风化作用（重点）风化作用的类型和产物风化作用的类型和产物 风化壳和土壤风化壳和土壤 影响风化作用的因素影响风化作用的因素 第二节第二节 河流的侵蚀作用（重点和难点）河流的侵蚀作用（重点和难点）分水岭的侵蚀作用分水岭的侵蚀作用 上、中、下游的侵蚀作用上、中、下游的侵蚀作用风风 化化 作作 用用 在在在在地地地地表表表表或或或或近近近近地地地地表表表表的的的的条条条条件件件件下下下下，由由由由于于于于气气气气温温温温、大大大大气气气气、水水水水及及及及生生生生物物物物等等等等因因因因素素素素的的的的影影影影响响响响，使使使使地地地地壳壳壳壳或或或或岩岩岩岩石石石石圈圈圈圈的的的的矿矿矿矿物物物物、岩岩岩岩石石石石在在在在原原原原地发生分解和破坏的过程。地发生分解和破坏的过程。地发生分解和破坏的过程。地发生分解和破坏的过程。外力地质作用外力地质作用外力地质作用外力地质作用风化作用与风的地质作用在概念上毫不相关！风化作用与风的地质作用在概念上毫不相关！风化作用的类型和产物风化作用的类型和产物物理风化：物理风化：使岩石发生机械破碎，岩石成分不发生变化。使岩石发生机械破碎，岩石成分不发生变化。化学风化：化学风化：使岩石发生破碎，而且岩石成分发生变化。使岩石发生破碎，而且岩石成分发生变化。生物风化：生物风化：生物在活动过程中，使岩石发生破坏。生物在活动过程中，使岩石发生破坏。物物 理理 风风 化化温差作用：温差作用：因气候变化而导致岩石产生崩解。因气候变化而导致岩石产生崩解。干旱的沙漠地区常见。干旱的沙漠地区常见。冰冰劈劈作作用用：当当昼昼夜夜气气温温在在00上上下下变变动动时时，渗渗透透在在岩岩石石裂裂隙隙中中的的水水，时时而而冻冻结结，时时而而溶溶解解。冰冰冻冻时时因因体积增大，使岩石裂隙扩张，最后使岩石崩解。体积增大，使岩石裂隙扩张，最后使岩石崩解。高寒地区、高山地带。高寒地区、高山地带。物物 理理 风风 化化卸载作用：卸载作用：处处在在地地下下深深处处的的岩岩石石，由由于于受受高高温温高高压压的的影影响响，因因此此坚坚硬硬而而致致密密。当当它它转转移移到到地地表表常常温温常常压压条条件件下下时时，由由于于静静压压力力解解除除，在在张张应应力力作作用用下下自自发发膨膨胀胀，这这种种现现象象就就叫叫卸卸载载，结结果果使使岩岩石石表表面面产产生生一一系系列列平平行行或或垂垂直直于于地地表表的的裂裂隙隙，这这种种裂裂隙隙就就叫叫席席理理。由由于于长长期期的的卸卸载载作作用用，促促使使岩岩石石层层层层剥剥离离崩崩解，所以又叫剥离作用。解，所以又叫剥离作用。物物 理理 风风 化化盐类的结晶与潮解：盐类的结晶与潮解：类似于冰劈作用。类似于冰劈作用。常见于干旱半干旱地区常见于干旱半干旱地区物物 理理 风风 化化物理风化的产物物理风化的产物物理风化作用产物的特征主要有：物理风化作用产物的特征主要有：破碎后的颗粒粗细不等，棱角显著，没有层次；破碎后的颗粒粗细不等，棱角显著，没有层次；多分布在水分岭上或斜坡上；多分布在水分岭上或斜坡上；碎屑物的成分与下覆基岩成分一致。碎屑物的成分与下覆基岩成分一致。倒石堆倒石堆溶解作用：溶解作用：不同的矿物，溶解度差别很大，在自然界，不同的矿物，溶解度差别很大，在自然界，硅酸盐类的矿物最难溶。碳酸盐、卤化物、硫酸硅酸盐类的矿物最难溶。碳酸盐、卤化物、硫酸盐等较易溶解。矿物溶解度的大小，一方面决定盐等较易溶解。矿物溶解度的大小，一方面决定于化合物的性质，另一方面决定于外界条件（水于化合物的性质，另一方面决定于外界条件（水和水溶液的温度、压力及和水溶液的温度、压力及CO2 CO2 的含量等）。的含量等）。溶解作用的结果是：易溶物质流失，难溶物溶解作用的结果是：易溶物质流失，难溶物质残留原地，岩石孔隙增多，硬度变小，岩石被质残留原地，岩石孔隙增多，硬度变小，岩石被破坏。破坏。化化 学学 风风 化化氧化作用氧化作用 金黄色金黄色 黑褐色黑褐色 铁帽铁帽硫化物矿床标志硫化物矿床标志化化 学学 风风 化化水解和碳酸化作用水解和碳酸化作用 化化 学学 风风 化化产物：可迁移物质产物：可迁移物质 残积物残积物 抗风化能力：抗风化能力：氧化物氧化物 卤化物卤化物氢氧化物氢氧化物 硅酸盐硅酸盐 碳酸岩碳酸岩 硫化物硫化物 硫酸岩硫酸岩石英白云母长石黑云母角闪石辉石橄榄石石英白云母长石黑云母角闪石辉石橄榄石化学风化作用的产物化学风化作用的产物 由由化化学学风风化化作作用用残残留留在在原原地地的的产产物物叫叫化化学学残残积积物物。这这些些物物质质往往往往呈呈松松散散状状，其其成成分分主主要要是是铁铁、铝铝、硅硅的的化化合合物物，如如褐褐铁铁矿矿、铝铝土土矿矿、高高岭岭土土、蛋蛋白白石石等等。当当残残留留物物中中铁铁质质少少，铝铝质质多多时时，就就形形成成红红色色粘粘土土，称称为为红红土土。我我国国南南方方许许多多省省都都能能见见到到红红土土堆堆积积，有有的地方厚达几十米。的地方厚达几十米。化学风化作用的产物化学风化作用的产物物理生物风化物理生物风化 如根劈作用如根劈作用化学生物风化化学生物风化 腐殖质腐殖质 土壤土壤 是风化作用的综合产物。是风化作用的综合产物。生生 物物 风风 化化 风化壳和土壤风化壳和土壤 风风 化化 壳壳 岩石在长期的风化过程中，一些不稳定的岩石在长期的风化过程中，一些不稳定的矿物遭到分解，其中可溶性部分被水流失，矿物遭到分解，其中可溶性部分被水流失，难溶部分残留在原地，这些残留在原地的难溶部分残留在原地，这些残留在原地的物质叫残积物。残积物常分布在分水岭上物质叫残积物。残积物常分布在分水岭上或缓坡上，残积物顶部常因生物的活动被或缓坡上，残积物顶部常因生物的活动被改造成土壤。由于残积物分布在地壳的表改造成土壤。由于残积物分布在地壳的表层，且构成一个不连续的薄壳，叫做风化层，且构成一个不连续的薄壳，叫做风化壳。壳。从上到下：从上到下：层层叫叫土土壤壤层层，主主要要是是各各种种粘粘土土矿矿物物。铁在此层呈高价氧化铁；铁在此层呈高价氧化铁；层层为为残残积积物物，一一般般由由岩岩屑屑、粘粘土土组组成，风化不彻底，含少量有机质；成，风化不彻底，含少量有机质；层层为为半半风风化化层层，遭遭受受风风化化作作用用微微弱弱，主要是未经化学风化的岩屑；主要是未经化学风化的岩屑；层为底层，由基岩组成。层为底层，由基岩组成。风化壳的垂直分带性风化壳的垂直分带性风化壳可以阐明地壳运动；风化壳可以阐明地壳运动；风化壳可以恢复古地理环境；风化壳可以恢复古地理环境；风化壳对找矿具有重要意义；风化壳对找矿具有重要意义；研究风化壳对工程建设也有重要作用。研究风化壳对工程建设也有重要作用。风化壳的研究意义风化壳的研究意义表土层表土层 有机质丰富；有机质丰富；淀积层淀积层 性质决定土壤肥力；性质决定土壤肥力；母质层母质层风化壳的残积层和半风化层风化壳的残积层和半风化层土土 壤壤土壤类型与分布主要与气候带有关，不同的土壤类土壤类型与分布主要与气候带有关，不同的土壤类型反映其形成时的不同气候环境；型反映其形成时的不同气候环境；古土壤古土壤研究和恢复古气候、古环境重要依据。研究和恢复古气候、古环境重要依据。土土 壤壤 影响风化作用的因素影响风化作用的因素岩石本身性质岩石本身性质 岩石成分、结构、构造、裂隙等；岩石成分、结构、构造、裂隙等；地表环境地表环境 地形、气候、植被等；地形、气候、植被等；矿物成分：矿物成分：在岩浆岩中，最早结晶的矿物在地表条件下最先在岩浆岩中，最早结晶的矿物在地表条件下最先分解，最后结晶的矿物，如石英，抗风化的能力分解，最后结晶的矿物，如石英，抗风化的能力最强。含铁镁矿物多的超基性岩比含硅铝矿物多最强。含铁镁矿物多的超基性岩比含硅铝矿物多的酸性岩易于风化。的酸性岩易于风化。单矿物岩因具有各向同性，不易物理风化。而复单矿物岩因具有各向同性，不易物理风化。而复矿物岩因所含矿物颜色、成分、内部晶架各不一矿物岩因所含矿物颜色、成分、内部晶架各不一样，其导热率、体胀系数也不一样，因此在温度样，其导热率、体胀系数也不一样，因此在温度和水溶液的作用下，易遭受破坏。和水溶液的作用下，易遭受破坏。岩石本身性质岩石本身性质差异风化：差异风化：当抗风化能力强弱不同的岩石组合在一起时，抗当抗风化能力强弱不同的岩石组合在一起时，抗风化弱的岩石组成负地形，抗风化强的岩石组成风化弱的岩石组成负地形，抗风化强的岩石组成正地形。正地形。贵州三都县贵州三都县贵州三都县贵州三都县恐龙蛋？！恐龙蛋？！恐龙蛋？！恐龙蛋？！30303030年出产一次！年出产一次！年出产一次！年出产一次！寒寒武武纪纪，贵贵州州三三都都还还是是一一片片深深海海，碳碳酸酸钙钙分分子子游游离离于于深深海海的的软软泥泥中中，在在特特定定化化学学作作用用下下它它们们渐渐渐渐凝凝聚聚在在一一起起形形成成结结核核，经经过过上上层层沉沉积积物物的的不不断断压压实实，软软泥泥和和结结核核都都变变成成了了埋埋藏藏于于深深海海地地下下的的岩岩石石，软软泥泥成成了了泥泥岩岩，而而结结核核成成了了石石蛋蛋，经经过过亿亿万万年年的的地地质质运运动动，它它们们最最后后就就暴暴露露于于地地表表。由由于于差差异异风风化化，泥泥岩岩构构成成的的崖崖壁壁风风化化速速度度快快，而而结结核核形形成成的的石石蛋蛋风风化化速速度度慢慢，当当泥泥岩岩层层层层风风化化剥剥落落石石蛋蛋就就慢慢慢慢孕孕育育而而出出。由由于于围围岩岩和和石石蛋蛋的的风风化化速速度度大大约约相相差差3030年年，所所以以每每过过3030年左右石蛋在重力作用下就自动脱落滚落到山脚。年左右石蛋在重力作用下就自动脱落滚落到山脚。结构、构造：结构、构造：岩石中矿物的粒度大小，等粒不等粒，胶结物的岩石中矿物的粒度大小，等粒不等粒，胶结物的性质和胶结程度，也影响风化作用的速度。细粒、性质和胶结程度，也影响风化作用的速度。细粒、等粒，胶结好的岩石抗风化能力强。疏松的岩石等粒，胶结好的岩石抗风化能力强。疏松的岩石有利于水溶液渗透和生物的活动，因而抵抗风化有利于水溶液渗透和生物的活动，因而抵抗风化的能力弱。的能力弱。岩石本身性质岩石本身性质球形风化球形风化安徽黄山安徽黄山风风动动石石属属花花岗岗岩岩石石质质，其其棱棱角角经经风风化化而而剥剥落落，天长日久，形成球状。天长日久，形成球状。福建东山岛风动石福建东山岛风动石风动石风动石地形的坡度也影响风化作用的速度和方式，陡坡处地形的坡度也影响风化作用的速度和方式，陡坡处地下水面深，植物少，物理风化作用强烈，基岩地下水面深，植物少，物理风化作用强烈，基岩裸露又促使物理风化的持续进行；在缓坡或平凹裸露又促使物理风化的持续进行；在缓坡或平凹区，地下水面浅，植被发育，化学风化作用和生区，地下水面浅，植被发育，化学风化作用和生物风化作用表现强烈。物风化作用表现强烈。在温湿地区，雨量丰富，植被发育，化学风化作用在温湿地区，雨量丰富，植被发育，化学风化作用和生物风化作用强烈。在干寒地区，降水少，植和生物风化作用强烈。在干寒地区，降水少，植被差，则盛行物理风化。被差，则盛行物理风化。地地 表表 环环 境境本次课堂小结本次课堂小结风化作用的类型和产物风化作用的类型和产物 物理风化；化学风化；生物风化物理风化；化学风化；生物风化风化壳和土壤风化壳和土壤 风化壳等风化壳等影响风化作用的因素影响风化作用的因素 气候和植被；地形；岩石特征气候和植被；地形；岩石特征思思 考考 题题基本概念基本概念 风化作用风化作用 风化壳风化壳 差异风化差异风化 生物风化作用生物风化作用 土壤土壤简述下列两组基本概念的主要区别简述下列两组基本概念的主要区别 1.1.物理风化与化学风化；物理风化与化学风化；2.2.土壤与风化壳。土壤与风化壳。画示意图说明风化壳的垂直分带。画示意图说明风化壳的垂直分带。球形风化是怎样形成的？球形风化是怎样形成的？风化作用的类型和主要方式是什么？风化作用的类型和主要方式是什么？研究风化作用的意义是什么？研究风化作用的意义是什么？研究风化壳有何意义研究风化壳有何意义？地地 球球 科科 学学 概概 论论 长安大学地球科学与国土资源学院主讲：魏刚锋 教授 河流的侵蚀作用（河流的侵蚀作用（地球科学概论地球科学概论第五章第五章 第二节部分内容）第二节部分内容）河流侵蚀作用的概念河流侵蚀作用的概念分水岭（源头）附近的侵蚀作用分水岭（源头）附近的侵蚀作用上游活动山地中河流的侵蚀作用上游活动山地中河流的侵蚀作用中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用（下游）平原区河流的侵蚀作用（下游）平原区河流的侵蚀作用河流入海处最终侵蚀基准面河流入海处最终侵蚀基准面小结小结 地 球 科 学 概 论河流侵蚀作用的概念 河河流流（river）：在在固固定定河河道道中中流流动动的的常常年年性性线线状状流流水水称称为为河河流流。它与片流及洪流明显不同。它与片流及洪流明显不同。片流（片流（sheet flow）：）：下雨后沿斜坡流动的暂时性面状流水。下雨后沿斜坡流动的暂时性面状流水。洪洪流流（flood current）：下下雨雨后后沿沿沟沟谷谷及及河河道道流流动动的的暂暂时时性性线线状状流流水。水。河河流流的的侵侵蚀蚀作作用用：河河水水在在流流动动过过程程中中，以以其其自自身身的的动动力力以以及及所所携携带带的的泥泥沙沙对对河河床床的的破破坏坏，使使其其加加深深、加加长长和和加加宽宽等等过过程程称称为为河河流流的的侵侵蚀作用。蚀作用。下下蚀蚀作作用用（bottom erosion）：河河水水挟挟带带的的碎碎屑屑物物质质对对河河床床底底部部产产生破坏，使河谷加深的过程称为河流的下蚀作用。生破坏，使河谷加深的过程称为河流的下蚀作用。侧侧蚀蚀作作用用（lateral erosion）：河河水水以以自自身身的的动动力力及及挟挟带带的的沙沙石石对对河床两侧或谷坡进行破坏的作用称为河流的侧蚀作用，亦称旁蚀作用。河床两侧或谷坡进行破坏的作用称为河流的侧蚀作用，亦称旁蚀作用。河流侵蚀作用的概念 根根据据我我国国特特色色，在在中中国国境境内内河河流流的的侵侵蚀蚀作作用用可可以以通通过过以以下下几几个个部分作以分析：部分作以分析：分水岭（源头）附近分水岭（源头）附近上游活动山地中上游活动山地中中游相对稳定山地中中游相对稳定山地中（下游）平原区（下游）平原区河流入海处河流入海处 分水岭附近(源头)的侵蚀作用 分分水水岭岭（drainage divide）：流流域域与与流流域域之之间间由由山山体体或或高高地地所所分开，水流方向不同，这种分开相邻流域的高地称为分水岭。分开，水流方向不同，这种分开相邻流域的高地称为分水岭。分分水水岭岭以以北北，所所有有支支流流汇汇集集到到黄黄河河干干流流并并流流入入渤渤海海。分分水水岭岭以以南南，所所有支流汇集到长江干流并流入东海。有支流汇集到长江干流并流入东海。分水岭附近的侵蚀作用主要包括以下两个方面：分水岭附近的侵蚀作用主要包括以下两个方面：向源侵蚀向源侵蚀河流袭夺河流袭夺 分水岭附近(源头)的侵蚀作用向源侵蚀向源侵蚀 向向源源侵侵蚀蚀(up stream erosion)：使使河河流流向向源源头头方方向向加加长长的的作作用用称称河河流的向源侵蚀作用。流的向源侵蚀作用。随着河流向源头方向伸长，分水岭就逐渐变窄，其高度随之降低随着河流向源头方向伸长，分水岭就逐渐变窄，其高度随之降低。河河流流袭袭夺夺(river capture)：如如果果分分水水岭岭两两侧侧河河流流向向源源侵侵蚀蚀能能力力相相同同，则则分分水水岭岭高高度度降降低低，而而其其位位置置不不发发生生变变化化。倘倘若若一一侧侧河河流流的的向向源源侵侵蚀蚀能能力力超超过过另另一一侧侧河河流流，则则分分水水岭岭高高度度降降低低的的同同时时，就就会会伴伴随随其其位位置置向向着着向向源侵蚀能力弱的河流一侧移动。源侵蚀能力弱的河流一侧移动。向向源源侵侵蚀蚀能能力力强强的的河河流流向向上上坡坡加加长长的的结结果果可可以以交交切切向向源源侵侵蚀蚀能能力力弱弱的另一条河流，将后者上游的河水截夺过来，这种现象称为河流袭夺。的另一条河流，将后者上游的河水截夺过来，这种现象称为河流袭夺。袭夺它河的河流称为袭夺河袭夺它河的河流称为袭夺河(capturing river)。被袭夺者称为被夺河（被袭夺者称为被夺河（captured river）。）。分水岭附近(源头)的侵蚀作用河流袭夺河流袭夺上游活动山地中河流的侵蚀作用 上上游游活活动动山山地地中中河河流流的的基基本本特特征征是是：坡坡度度陡陡，水水流流急急，流流速速大大，河河流以下蚀作用为主。流以下蚀作用为主。下蚀作用的产物主要有：下蚀作用的产物主要有：“V”型谷型谷急流（湍流）急流（湍流）小型瀑布小型瀑布局部侵蚀基准面局部侵蚀基准面河流阶地河流阶地 “V”型型谷谷或或称称峡峡谷谷（Canyon）:由由于于坡坡度度陡陡，水水流流急急，河河流流产产生生较较强强的的下下蚀蚀作作用用，将将山山谷谷侵侵蚀蚀呈呈“V V”型型的的河河谷谷地地貌貌，这这种种谷谷地地边边坡坡陡陡峻峻，坡度高达坡度高达7070以上。以上。上游活动山地中河流的侵蚀作用“V”型谷 著名的金沙江虎跳峡江面最窄著名的金沙江虎跳峡江面最窄处仅为处仅为30m60m，最陡的坡谷可达，最陡的坡谷可达70，峡谷深度达，峡谷深度达3000m。上游活动山地中河流的侵蚀作用急流急流 急急流流（torrent）：由由于于河河床床坡坡度度大大，水水流流湍湍急急，下下蚀蚀作作用用非非常常强强烈烈，往往形成下蚀凹槽（即凹槽式河谷）。往往形成下蚀凹槽（即凹槽式河谷）。小小瀑瀑布布（small small waterfallwaterfall）：活活动动山山地地出出露露的的岩岩石石以以火火成成岩岩（花花岗岗岩岩、闪闪长长岩岩、辉辉长长岩岩等等）和和变变质质岩岩（片片岩岩、片片麻麻岩岩、花花岗岗质质片片麻麻岩岩、混混合合岩岩等等）为为主主，褶褶皱皱强强烈烈，断断裂裂发发育育，在在山山区区往往往往形形成成陡陡崖崖地貌。地貌。瀑瀑布布常常在在断断裂裂通通过过的的陡陡崖崖处处出出现现，或或者者是是因因断断层层两两盘盘的的岩岩性性软软硬硬差差异异，使使河河床床呈呈阶阶梯梯状状，流流水水从从高高处处泻泻落落，尤尤如如匹匹练练下下垂垂，以以飞飞瀑瀑或或多个、多级面流瀑布为主。多个、多级面流瀑布为主。瀑瀑布布一一旦旦形形成成，下下蚀蚀作作用用更更为为强强烈烈，面面流流瀑瀑布布对对河河床床有有强强烈烈的的洗洗刷刷侵侵蚀蚀作作用用。在在瀑瀑布布跌跌落落处处，水水花花四四溅溅，掏掏蚀蚀下下面面的的岩岩石石，促促使使上上部部岩石崩塌。水流下落，定向击打，在重力作用下可形成深潭。岩石崩塌。水流下落，定向击打，在重力作用下可形成深潭。由由于于水水力力的的冲冲击击和和飞飞流流溅溅落落与与掏掏蚀蚀，往往往往会会掘掘掉掉瀑瀑布布陡陡壁壁下下部部的的岩岩层层，使使陡陡壁壁上上面面突突出出状状如如岩岩坎坎形形态态的的岩岩层层失失去去支支撑撑而而崩崩落落，导导致致瀑瀑布向上游后退。布向上游后退。上游活动山地中河流的侵蚀作用小瀑布小瀑布上游活动山地中河流的侵蚀作用局部侵蚀基准面局部侵蚀基准面 局局部部侵侵蚀蚀基基准准面面（local base level of erosion）：河河流流由由于于地地形形平平缓缓，流流速速下下降降，下下蚀蚀作作用用减减弱弱甚甚至至消消失失，在在其其所所注注入入的的水水体体表表面面，使河床坡度局部消失，此地即为局部侵蚀基准面。使河床坡度局部消失，此地即为局部侵蚀基准面。河河流流阶阶地地（river terrace）:因因活活动动山山地地的的上上升升，下下蚀蚀作作用用增增强强，使使原原本的谷底呈阶梯状残留在新的谷坡上，成为在河谷两坡的阶梯状地形。本的谷底呈阶梯状残留在新的谷坡上，成为在河谷两坡的阶梯状地形。河流阶地主要有河流阶地主要有3 3种类型：种类型：堆堆积积阶阶地地（accumulation terrace）：阶阶地地面面和和阶阶地地斜斜坡坡全全由由河河流沉积物组成，无基岩暴露。这种阶地在山地边缘地带出露较多。流沉积物组成，无基岩暴露。这种阶地在山地边缘地带出露较多。基基座座阶阶地地（basement terrace）：阶阶地地下下方方有有基基岩岩裸裸露露，上上部部残残存有河流沉积物，表明河流已切过早先的冲积物而达于基岩之中。存有河流沉积物，表明河流已切过早先的冲积物而达于基岩之中。上游活动山地中河流的侵蚀作用河流阶地河流阶地 侵蚀阶地（侵蚀阶地（erosion terrace）：）：阶地斜坡上有阶地斜坡上有基岩裸露，阶地面上仅有零基岩裸露，阶地面上仅有零星甚至缺失河流沉积物，呈星甚至缺失河流沉积物，呈现河流侵蚀的痕迹。现河流侵蚀的痕迹。中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用 中游相对稳定山地中河流侵蚀既有下蚀作用，又有侧蚀作用。中游相对稳定山地中河流侵蚀既有下蚀作用，又有侧蚀作用。壶壶口口瀑瀑布布区区是是黄黄河河中中游游相相对对稳稳定定山山地地中中河河流流侵侵蚀蚀作作用用的的典典型型。这这里里地地层层近近于于水水平平，倾倾角角2 6，出出露露的的沉沉积积岩岩为为三三叠叠系系纸纸坊坊群群软软硬硬相相间间的的一一套套岩岩层层，这这套套岩岩层层呈呈交交互互沉沉积积关关系系，较较硬硬的的为为砂砂岩岩岩岩层层，较较软软的的为为页页岩岩及及泥泥岩岩层层，未未见见岩岩浆浆岩岩、变变质质岩岩出出露露。侵侵蚀蚀作作用用的的产产物物主主要要有有壶壶口口瀑瀑布布群群，十十里里龙龙槽槽、涡涡穴穴及及漏漏斗斗、侧侧蚀蚀洞洞穴穴及及凹凹槽槽、离堆山等。离堆山等。壶口瀑布群（壶口瀑布群（Hukou waterfall groupHukou waterfall group）壶壶口口瀑瀑布布是是我我国国第第二二大大瀑瀑布布，号号称称“天天下下奇奇观观”、“金金黄黄色色大大瀑瀑布布”。站站在在壶壶口口，面面对对瀑瀑布布，目目睹睹巨巨浪浪翻翻滚滚，耳耳闻闻涛涛声声震震天天，才才能能真真正正领领略略到到黄河之水奔腾、怒吼和咆哮的浩大气势。黄河之水奔腾、怒吼和咆哮的浩大气势。壶口瀑布的成因是：壶口瀑布的成因是：三三叠叠系系纸纸坊坊群群较较硬硬砂砂岩岩和和较较软软泥泥（页页）岩岩交交互互沉沉积积,地地层层以以2-2-66的倾角向西北方向倾斜；的倾角向西北方向倾斜；265265走走向向，倾倾角角85-85-9090节节理理及及175175走走向向，倾倾角角75-75-9090两组节理的存在；两组节理的存在；总体近东西走向的陡坎追踪上述两组节理而成；总体近东西走向的陡坎追踪上述两组节理而成；河河床床在在地地层层倾倾角角较较缓缓，岩岩石石破破碎碎的的河河床床上上切切出出一一陡陡坎坎，形形成成落落差。差。中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用壶口瀑布群壶口瀑布群 上上述述这这些些现现象象在在黄黄河河支支流流仕仕望望河河河河谷谷多多处处小小瀑瀑布布区区可可明明显显见见到到，二二者者具具有有相相同同的的成成因因。它它们们均均属属于于受受联联菱菱构构造造控控制制的的差差异异侵侵蚀蚀成成因因形形成成的的瀑瀑布布。现现今今，在在黄黄河河壶壶口口，水水流流在在宽宽约约400500m400500m的的原原始始河河谷谷骤骤然然跌跌入入深深潭潭，然然后后收收于于一一槽槽，形形似似壶壶口口，故故称称壶壶口口瀑瀑布布，实实际际上上，壶壶口口瀑瀑布布是是一一瀑瀑布布群群落落。在在飞飞瀑瀑区区水水流流的的作作用用过过程程是是，河河水水对对流流经经的的陡陡壁壁上上软软硬硬相相间间的的岩岩石石进进行行冲冲刷刷击击打打，在在此此过过程程中中，较较软软的的岩岩层层壁壁面面受受到到陶陶蚀蚀，而而其其上上坚坚硬硬的的岩岩层层受受这这种种作作用用比比较较微微弱弱，而而往往往往形形成凌空突出的岩坎，久而久之，遂作坍塌状，致使瀑布不断后退。成凌空突出的岩坎，久而久之，遂作坍塌状，致使瀑布不断后退。中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用壶口瀑布群壶口瀑布群 十里龙槽（十里龙槽（shililongcao）宽度宽度40m50m，长度达，长度达5km，深度，深度20m-40m，总体近南北走向，局，总体近南北走向，局部为部为NE、NW走向。在壶口瀑布的下游，汹涌澎湃的河水一般在槽谷内走向。在壶口瀑布的下游，汹涌澎湃的河水一般在槽谷内流动，因而被称为流动，因而被称为“十里龙槽十里龙槽”。因它是黄河大峡谷内出现的又一沟谷，。因它是黄河大峡谷内出现的又一沟谷，所以称为所以称为“谷中谷谷中谷”景观，此沟谷展现了瀑布后退或向源侵蚀的轨迹，其景观，此沟谷展现了瀑布后退或向源侵蚀的轨迹，其发生、发展与近南北走向、东西走向，倾角发生、发展与近南北走向、东西走向，倾角7590的两组节理密切相关。的两组节理密切相关。其次也受其次也受NE走向。走向。NW走向两组节理的制约。除此之外，十里龙槽谷坡、走向两组节理的制约。除此之外，十里龙槽谷坡、槽岸地带随处可见的涡穴、侧蚀凹槽、侧蚀洞穴等微地貌现象及景观，也槽岸地带随处可见的涡穴、侧蚀凹槽、侧蚀洞穴等微地貌现象及景观，也是研究和探索瀑布后退、槽谷形成机理的重要证据。是研究和探索瀑布后退、槽谷形成机理的重要证据。中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用十里龙槽十里龙槽涡涡穴穴及及漏漏斗斗（eddy eddy holehole）：涡涡穴穴是是一一专专用用地地学学名名词词，壶壶口口瀑瀑布布的的涡涡穴穴是是长长安安大大学学资资源源学学院院的的教教师师早早年年在在黄黄河河壶壶口口瀑瀑布布一一带带作作地地质质考考察察时时首首次次发发现现的的，当当地地老老乡乡称称其其为为“石石瓮瓮”。在在河河水水常常常常呈呈逆逆时时针针旋旋转转或或于于特特定定的的环环境境中中顺顺时时针针旋旋转转的的涡涡状状水水流流中中，水水推推石石移移，会会使使掉掉入入空空隙隙中中砾砾石石或或棱棱角角明明显显的的石石块块就就地地转转动动，按按着着自自旋旋的的轨轨迹迹，在在河河床床上上刻刻蚀蚀，磨磨蚀蚀出出洞洞穴穴。同同一一洞洞穴穴的的形形成成是是多多期期（次次）水水力力作作用用的的结结果果，在在涡涡穴穴的的内内壁壁往往往往可可见见同同心心圆圆状状的的磨磨痕痕，穴穴内内常见一扁平状或浑圆状砾石，它是涡穴形成的佐证。常见一扁平状或浑圆状砾石，它是涡穴形成的佐证。中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用涡穴及漏斗涡穴及漏斗涡穴的成因：涡穴的成因：联菱构造平行最大主应力方向可形成张性空隙；联菱构造平行最大主应力方向可形成张性空隙；棱角显著且较为坚硬的砂岩砾石掉入节理拉开形成的空隙；棱角显著且较为坚硬的砂岩砾石掉入节理拉开形成的空隙；进进入入空空隙隙的的片片状状砾砾石石在在旋旋涡涡状状水水流流的的作作用用下下发发生生逆逆时时针针或或顺顺时时针针旋旋转转，使空隙扩大变成小型洞穴；使空隙扩大变成小型洞穴；每每当当小小型型洞洞穴穴规规模模扩扩大大，便便大大大大增增加加了了河河流流砾砾石石滚滚落落其其中中的的机机率率，被被河河水水搬搬运运的的砾砾石石掉掉入入较较大大洞洞穴穴之之中中，在在涡涡流流状状水水力力作作用用下下继继续续旋旋转转、刻刻蚀蚀、磨磨蚀蚀涡涡穴穴洞洞壁壁。显显而而易易见见，涡涡穴穴的的形形成成与与水水动动力力密密切切相相关关，每每当当河河水水漫漫过过涡涡穴穴其其动动力力驱驱动动穴穴内内石石体体，侵侵蚀蚀、磨磨蚀蚀作作用用方方能能继继续续进进行行。否否则则，涡涡穴穴的的塑塑造造过过程程就就会会停止。停止。漏漏斗斗是是涡涡穴穴和和节节理理贯贯通通以以后后的的产产物物，但但有有时时也也有有涡涡穴穴形形成成达达到到一一定定深深度度时时，后后期期河河水水以以侵侵蚀蚀力力洞洞穿穿穴穴体体底底部部或或侧侧蚀蚀其其穴穴壁壁形形成成孔孔状状石石洞洞，形形若若漏漏斗斗。在在水水力力侵侵蚀蚀作作用用下下，漏漏斗斗虽虽是是涡涡穴穴发发展展的的偶偶然然产产物物，但但其其更更具具美美学学观观赏赏功功能能，更更是是我们研究河流侵蚀作用的珍贵遗迹。我们研究河流侵蚀作用的珍贵遗迹。中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用涡穴及漏斗涡穴及漏斗 侧侧蚀蚀洞洞穴穴及及凹凹槽槽：河河水水在在流流动动过过程程中中对对河河岸岸两两侧侧岩岩石石有有强强烈烈的的侵侵蚀蚀和和破破坏坏作作用用，这这种种作作用用尤尤其其突突出出表表现现在在水水平平岩岩石石地地区区。以以黄黄河河壶壶口口瀑瀑布布为为例例，在在这这里里砂砂岩岩较较为为坚坚硬硬而而不不易易侵侵蚀蚀，泥泥岩岩、页页岩岩较较为为松松软软而而容容易易被被侵侵蚀蚀。因因而而，层层状状页页岩岩、泥泥岩岩出出露露层层位位往往往往被被河河水水顺顺层层侵侵蚀蚀成成为凹槽状地貌，而形成侧蚀凹槽。为凹槽状地貌，而形成侧蚀凹槽。在在自自然然界界，受受沉沉积积环环境境等等多多种种因因素素影影响响，泥泥岩岩、页页岩岩的的原原始始形形态态并并非非均均匀匀展展布布，尤尤其其当当节节理理切切割割地地层层时时，部部分分页页岩岩、泥泥岩岩更更为为疏疏松松而而极易被侵蚀而形成单体或串珠状洞穴景观，被称为侧蚀洞穴。极易被侵蚀而形成单体或串珠状洞穴景观，被称为侧蚀洞穴。黄黄河河壶壶口口瀑瀑布布一一带带由由于于地地处处水水平平岩岩层层地地区区，因因而而侧侧蚀蚀凹凹槽槽亦亦呈呈现现近乎水平状态，侧蚀洞穴也呈近水平状平行排列。近乎水平状态，侧蚀洞穴也呈近水平状平行排列。中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用侧蚀洞穴及凹槽侧蚀洞穴及凹槽离堆山（孟门山）离堆山（孟门山）相传相传,此地黄河河道中两个小岛原为一山阻塞河中水道，引起洪水此地黄河河道中两个小岛原为一山阻塞河中水道，引起洪水四溢。大禹治水时将此山一劈为二，使水流畅通。此二岛远眺如石，四溢。大禹治水时将此山一劈为二，使水流畅通。此二岛远眺如石，俯视若山。实际上，孟门山亦为河流冲蚀河床残留在河道中的石体。俯视若山。实际上，孟门山亦为河流冲蚀河床残留在河道中的石体。这与岛上近南北和近东西走向两组共轭节理赋存发育有关。现今，在这与岛上近南北和近东西走向两组共轭节理赋存发育有关。现今，在孟门山的西侧，每逢平水期，河床裸露，便有当地采沙者蜂涌而至，孟门山的西侧，每逢平水期，河床裸露，便有当地采沙者蜂涌而至，使河床坡度降低，这种现象不容忽视，因为取沙会导致河水在洪水期使河床坡度降低，这种现象不容忽视，因为取沙会导致河水在洪水期对孟门山的侧蚀作用加剧，使这里早已被地质构造作用破坏成块状堆对孟门山的侧蚀作用加剧，使这里早已被地质构造作用破坏成块状堆积的古河床残体处于一种摇摇欲坠的境地，展望未来，我们不难现象，积的古河床残体处于一种摇摇欲坠的境地，展望未来，我们不难现象，有关政府部门如不采取得力保护措施，孟门山总有一日会被河流的侵有关政府部门如不采取得力保护措施，孟门山总有一日会被河流的侵蚀作用毁坏得荡然无存。蚀作用毁坏得荡然无存。中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用中游相对稳定山地中河流的侵蚀作用离堆山（孟门山）离堆山（孟门山）（下游）平原区河流的侵蚀作用（下游）平原区河流的侵蚀作用 河河水水流流出出山山地地之之后后，地地势势转转为为平平坦坦，水水面面变变得得开开阔阔，水水流流相相对对平平稳稳，与与山山地地中中地地貌貌及及其其侵侵蚀蚀作作用用明明显显有有别别。在在河河水水流流出出山山地地时时往往往往会会形形成成河河漫漫滩滩和和心心滩滩。在在下下游游平平原原区区形形成成蛇蛇曲曲以以及及“U”型型谷谷和和牛牛轭轭湖湖。总总之之，（下游）平原区河流以侧蚀作用为主（下游）平原区河流以侧蚀作用为主。下游平原区河流的侵蚀作用下游平原区河流的侵蚀作用 心心滩滩（channel bar）：从从山山地地流流出出的的河河水水，河河面面变变宽宽，当当流流水水从从窄窄束束段段流流入入开开阔阔段段时时，流流速速减减小小，致致使使较较粗粗碎碎屑屑在在谷谷底底中中部部淤淤积积，形形成成雏雏形形心心滩滩。如如若若流流水水水水量量加加大大，水水体体携携带带的的碎碎屑屑沿沿雏雏形形心心滩滩周周围围和和顶顶部部不不断断淤淤积积，使使心心滩滩范范围围不不断断扩扩大大和和增增高高。所所以以说说，心心滩滩的的断断续续堆堆积积与与河河水水水水量量的的大大小小互互成成消消长长关关系系，故故此此，心心滩滩自自然然在在洪洪水水期期被被淹淹没没，在平（枯）水期露出。在平（枯）水期露出。下游平原区河流的侵蚀作用下游平原区河流的侵蚀作用心滩心滩 河河漫漫滩滩（flood plain）：在在河河流流凸凸岸岸的的较较厚厚沉沉积积物物称称为为河河漫漫滩滩。在在河河漫漫滩滩沉沉积积物物之之下下，常常出出现现砂砂层层和和砾砾石石等等沉沉积积物物质质。当当洪洪水水泛泛滥滥时时，河河漫漫滩滩被被淹淹没没，使使泥泥质质和和粉粉砂砂状状较较细细物物质质在在漫漫滩滩顶顶部部沉沉积积下下来来。因因此此，河漫滩沉积和河床沉积一起构成了河漫滩特有的二元结构河漫滩沉积和河床沉积一起构成了河漫滩特有的二元结构。下游平原区河流的侵蚀作用下游平原区河流的侵蚀作用河漫滩河漫滩 蛇蛇曲曲（free free meandermeander）：在在平平坦坦宽宽阔阔的的冲冲积积平平原原上上流流动动的的河河流流，其其弯弯道道的的演演化化自自由由而而充充分分，形形状状象象蛇蛇摆摆动动一一样样，这这种种异异常常弯弯曲曲的的河河流流弯弯道称为蛇曲，也称为自由河曲。道称为蛇曲，也称为自由河曲。自自然然界界中中任任何何一一条条河河流流总总有有弯弯曲曲。当当河河水水流流入入凹凹岸岸而而受受到到阻阻挡挡就就沿沿谷谷底底流流向向凸凸岸岸，因因而而产产生生单单向向环环流流。在在单单向向环环流流的的作作用用下下，凹凹岸岸下下部部岩岩石石不不断断受受到到侵侵蚀蚀而而被被掏掏空空，同同时时上上部部岩岩石石也也随随之之崩崩塌塌，破破坏坏下下来来的的岩岩石石碎碎屑屑被被单单向向环环流流的的底底流流搬搬运运到到河河流流的的凸凸岸岸进进行行沉沉积积。这这种种河河流流侵侵蚀蚀作作用用的的结结果果使使河河床床的的凹凹岸岸不不断断向向谷谷坡坡方方向向后后退退，而而凸凸岸岸不不断断前前伸伸，河河道道的的曲曲率逐渐增加而形成蛇曲。率逐渐增加而形成蛇曲。下游平原区河流的侵蚀作用下游平原区河流的侵蚀作用蛇曲蛇曲 “U”型型谷谷（“U”type valley）：在在凹凹岸岸后后退退、凸凸岸岸前前伸伸的的同同时时，由由于于主主流流冲冲击击凹凹岸岸的的点点偏偏向向弯弯顶顶的的下下方方，所所以以河河弯弯最最大大弯弯曲曲点点的的位位置置也也不不断断向向下下游游移移动动，若若遇遇大大水水时时，河河谷谷的的凸凸岸岸地地形形不不断断被被削削直直，使使河河谷谷整整体体河河道道变变得得越越来来越越宽宽和和越越来来越越直直，这这种种宽宽阔阔的的河河道道称称为为“U U”型型谷谷。最最后后，河河床床只只在在宽宽阔阔的的谷谷底底迁迁徒徒摆摆动动达达不不到到谷谷坡坡部部位位。所所以以，蛇蛇曲曲在在“U U”型谷内最为发育。型谷内最为发育。下游平原区河流的侵蚀作用下游平原区河流的侵蚀作用“U”型谷型谷 牛牛轭轭湖湖（oxbow lake）：随随着着河河床床的的摆摆动动，“U U”型型谷谷内内蛇蛇曲曲河河床床相相邻邻两两个个河河弯弯的的距距离离不不断断靠靠近近。当当洪洪水水期期，河河水水冲冲溃溃两两个个河河弯弯之之间间的的河河岸岸，从从上上一一个个河河弯弯直直接接流流入入相相邻邻的的下下一一个个河河弯弯，这这种种现现象象称称为为河河流流的的截截弯弯取取直直。被被遣遣弃弃的的弯弯曲曲河河道道的的两两个个河河口口被被泥泥砂砂堵堵塞塞，演演变变成成象象牛轭状湖泊，人们称其为牛轭湖。牛轭状湖泊，人们称其为牛轭湖。下游平原区河流的侵蚀作用下游平原区河流的侵蚀作用牛轭湖牛轭湖 河河流流入入海海处处最最终终侵侵蚀蚀基基准准面面：河河流流的的下下蚀蚀作作用用不不断断使使河河谷谷加加深深，但但这这种种作作用用不不是是无无止止境境的的，当当河河水水面面与与河河流流注注入