水流的地質作用有哪些
㈠ 瀑布的形成主要與哪些地質作用有關
德天瀑布所在地地層主要為中泥盆統白雲質灰岩,為典型的岩溶瀑布。其上游是流經越南境內的歸春河,此段河道為分汊型河道,河床寬淺,多江心洲、心灘。在接近德天瀑布時,瀑布下遊河床與瀑布頂端河床的高差約6米,河水為尋求到達下游水面的最短路徑,致使歸春河的水流在瀑布上部河床中白雲岩石芽中奪路而行,
形成了諸如浦湯島等石芽島嶼。這些河中島嶼將河水分割成多股水流,從不同的部位流到瀑布陡崖邊,致使瀑布瀑水呈多束狀。
德天瀑布的跌水陡崖處地層為中泥盆統東崗嶺組白雲質灰岩,而瀑布的跌水底部為下泥盆統灰綠、黃綠、黃褐色等色的粉砂岩、泥質粉砂岩、頁岩等碎屑岩地層。粉砂岩、泥質粉砂岩、頁岩等碎屑岩抗侵蝕能力差,易被水流沖刷侵蝕,而白雲岩抗水流沖刷侵蝕能力很強,並且由厚層狀白雲岩組成的邊坡穩定,雖然白雲岩可被水溶蝕,但其溶蝕速度較慢,遠不如水流的沖刷侵蝕破壞性大,並且白雲岩的本身的可溶性也不是很強。
此外,白雲岩抗蝕性大於砂頁岩,而瀑布水流侵蝕陡崖基部,將陡崖底部掏空而導致陡崖失穩崩塌,因此在水流最為集中即侵蝕力最強的部位(多半為瀑布中部)陡崖後退較多,德天瀑布亦是如此,如第四級瀑水陡崖中部形成圍椅狀,第一級瀑布亦同。
該處位於四城嶺背斜西翼,歸春河受北西-南東方向構造所控制,北東-南西方向的斷層在附近也有所活動,在這些斷層活動影響下,
產狀平緩(5°~8°)的厚層白雲岩節理裂隙發育,水流利用節理裂隙作為自己運移的通道,並擴大這些裂隙面,從而使岩層沿裂隙面形成陡崖。此外,由於岩層中有的層面裂隙比較發育,造成上部岩體易於受到破壞,這樣就形成多級陡崖和多級瀑水面。
德天瀑布處,白雲岩位於抗侵蝕能力差的粉砂岩之上部和首先過水的上游,同時岩層產狀平緩,使得水流可較平穩的分配在跌水陡崖面上,極易形成瀑水面比較寬闊的瀑布,例如德天瀑布等。
歸春河流量較大,多年平均流量約50立方米/秒,對河床的沖刷侵蝕作用較強,對瀑布的形成有利。
㈡ 由雨雪水流地質作用將高處岩石風化產物洗刷剝蝕,順著斜坡向下移動,沉積在較平緩的山坡上而形成的沉積物
坡積物
雨水或雪水將高處的風化碎屑物質洗刷而向下搬運,或由本身的重力作用專,堆積在平緩的斜坡或屬坡腳處,成為坡積物(slope deposit)。
坡積物是殘積物經水流搬運,順坡移動堆積而成的土。即是雨雪水流的地質作用將高處岩石風化產物緩慢地洗刷剝蝕,順著斜坡向下逐漸移動、沉積在較平緩的山坡上而形成的沉積物。
參考:網路_坡積物
㈢ 河流地質作用
(一)水動力及其運動方式
河水在重力作用下,沿地表河槽由高處往低處流動,具有很強的水動能,這種動能的大小可以綜合反映河流地質作用的強弱。河流的水動能(E)與水量和流速的關系可用下式表示:
地貌學及第四紀地質學基礎
式中:m為水量(m3/s);v 為水流速度(m/s)。
可見,水動能的大小與水量一次方和流速的二次方成正比。即河流水量增加或流速加大,其流水作用則加強,其侵蝕、搬運能力就加大,遂進行侵蝕。反之,水量減少或流速減小,侵蝕、搬運能力減弱,則堆積作用旺盛。
由於河床微地貌的影響,河流中水的運動是不規則的,按其水流結構特徵,可分為紊流、渦流和環流等水流方式。
圖4-10 彎曲河道中的環流示意圖
紊流即水質點運動方向和速度是各向不等而呈不規則的紊亂流動。渦流則是一種旋渦狀水流,其環流軸近乎垂直,主要對凹岸進行侵蝕,使之後退。環流是一種螺旋式前進的水流,其環流軸近乎水平。在河道彎曲段,水流因受慣性的離心力的作用,促使河表面水流(叫表流)向凹岸集中,造成凹岸壅水,凹岸水面即高於凸岸水面,形成凹岸水體所受動水壓力大於凸岸格局,凹岸水流便沿岸壁下降,並沿河底流向凸岸,形成底流。表流與底流共同構成了一個個連續的螺旋形水流並向前流動。在河道橫剖面上,這種螺旋形水流呈環狀流動,稱之為環流或橫向環流(圖4-10)。
環流的形成,除彎曲河道水流的慣性力外,還和地球自轉產生的地轉偏向力有關。因地球自轉的影響,在地球表面運動的物體都受到地轉偏向力(也叫科里奧利力)的影響,其基本規律是:在北半球向右偏,在南半球向左偏。因此,在北半球的河流面對前進方向水流總是偏向右岸,這種現象在南北向河流表現得尤為明顯。
在渦流和環流作用下,使凹岸不斷遭受侵蝕破壞逐漸後退;凸岸則發生堆積,而不斷增生。造成河床加寬、彎曲度加大。因此,凹岸也稱侵蝕岸,凸岸稱為堆積岸。
(二)河流地質作用
河流地質作用是指河流侵蝕、搬運和堆積作用的總稱。
(1)河流侵蝕作用 即河流流水沿途對河床岩石(或堆積物)進行以機械侵蝕為主、化學侵蝕為輔,造成岩石破壞的過程。河流侵蝕作用方式最基本的有兩種:一種是下蝕作用(或底蝕),即水流垂直向下的侵蝕,下蝕作用的結果除使河床加深外,還可沿河流向上游溯源侵蝕,延伸其長度。這一作用往往發生在地殼的上升區。另一種是側方侵蝕,它是流水對側方河岸的侵蝕作用。其作用結果使河岸後退、河谷加寬、河曲加大。這一作用往往發生在地殼下降區。
(2)河流的搬運作用 河流中的機械及化學物質在水流的推動下發生位移的過程,叫河流搬運作用。對機械物質的搬運方式主要有推移(砂礫的下沉力G>水流上舉力Py)、躍運(G>Py和G<Py的情況交替進行)、懸運(G<Py)等;化學物質呈分子、離子和配合物的形式被流水搬運。河流的搬運量很大,如長江每年搬運到河口和海洋中的物質就有近20×108t。
(3)河流的堆積作用 流水攜帶的碎屑物質,由於河床坡度和流量的減少,使流速變緩,或水中含砂量的增加(即G和Py的對比關系發生改變),遂引起搬運能力減弱,發生重而粗至輕而細的物質依次堆積的過程,稱為河流堆積作用。
河流水的侵蝕、搬運與堆積作用總是同時進行的。在不同時空條件下,河流地質作用的強度和性質可以各不相同。對一條河流來說,上游一般以侵蝕為主,下游則以堆積為主。如果新構造運動的沉降或海面上升,或河水量減少或泥砂物質增多,則在上游段也可轉化為以堆積為主。所以,不能孤立地機械地劃分侵蝕和堆積作用過程。