
第四纪地貌学.doc
34页第四纪地貌学 第二章第四纪、地貌和地球环境变化动因概述 第四纪:第四纪是指约2.4MaBP以来地球发展的 最新阶段第四纪的特点:1、在短暂的地质时期内发生过 多次急剧的寒暖气候变化和大规模冰川活动2 、人类及其物质文明的形成发 展3 、显著的地壳运动4 、广泛堆积陆相沉积物和矿产5 、急剧和缓慢发生的各种地质 灾害不断改变人类生存环境6 、人类活动的范围和强度与日 俱增与前第四纪相比,第四纪有以下几个显著的特占:八\、•① 人类的出现和人类文明的发展②气候发生了显著的降温,并出 现明显的冷暖波动第四纪分期:是指 约240万年以来地 球发展的最新阶 段S 2 I幫叩圮分軌与分界皐矽笔虞闻代分f及分界TH第•2:厂:-1 ]■ p容中此勒山3(Q J出山 2 tM)——耳浙—恥)2、第四纪沉积物的特征:1 、岩性松散,第四纪沉积物形成时间 短,成岩作用微弱,绝少硬结成岩2 、成因多样,由于第四纪气候、外动 力和地貌多种多样,所以成因不同3 、岩性岩相变化快,由于形成时动力 和地貌环境变化大,所以沉积物的岩性岩相结构 变化也大4 、厚度差异大,剥蚀区厚度小(几十 厘米到十几米),堆积区厚度较大(几十米到几 百米)。
5 、具有不同程度的风化,由于沉积物多出露于地表,受到冷暖气候交替变化影响,时 代越老风化越深6 、含有化石及人类文化遗存,在有的第四纪陆相堆积物中,含有大量的动物化石和古人类化石等:I ■ unF确畑*幵恰悴忐说烈神注-物遐开后挣土 fl:字幵的土 性歸惜蘇\』炯二换分宴成因标志:沉积学标志:第四纪沉积物的岩 性、结构、构造、产状和沉积体形状等特征属于 沉积学标志岩性:第四纪碎屑沉积物 的岩性研究,除运用沉积岩石学的方法和经验 外,针对第四纪沉积物松散、成熟度低、易风化 和成岩作用微弱等特点,应该注意下列几点的综 合分析1、砾石:对大于2mm的砾石(或 角砾),应尽量在野外统计 研究其砾性、砾径、砾向、 砾态、表面特征和风化程2、砂和粘土:小于2mm砂土在野 外可根据其外貌和物理性 质分为砂、亚砂土、亚粘 土和粘土应采集部分标 本、通过室内粒度分析(粒 度特征研究、颗粒表面电 子显微镜扫描特征研究) 对野外命名补充修正沉积构造:沉积物结构 有大、中、小不同尺度特征大指沉积无变形变 位和接触关系中尺度指砾石和砂的排列特征 小尺度指镜下沉积颗粒的排列和砾间关系等1、 流动营力结构:定向结构(叠瓦式排列)、非定向结构(离散式)、弥散式(无数 细小角砾散布在砂土中)、 填充式(巨砾间填充无数 细砾)。
2、 非流动营力结构:定向结构(冰楔式、多边形式),非定向 结构(架堆式、层间式)3、 沉积构造:层理、楔状体、结核地貌标志:1、 直接地貌标志:根据堆积地貌的形态可以判断堆积物的 成因,如洪积扇、河流阶 地分别指示起组成物属于 洪流成因和河流成因如 堆积地貌破坏严重,则要 先恢复起形态特征2、 间接地貌:利用剥蚀地貌推断起相关沉积物的成因和时 代相关沉积物:外力作 用在剥蚀区塑造剥蚀地貌 的同时,将破坏下来的岩 屑搬运到相邻地区堆积)环境标志:环境标志有 物理环境标志(对沉积形成有重要影响的气温、 降水、外动力作用类型、强度及其方向、古地磁 环境等参数)、化学环境标志(有关水体、大气、 土壤和地下水等的化学成分和区域地球化学性 质)和生物环境标志(与沉积物形成有关的指示 性动植物化石和遗迹)三类第四纪沉积成因类型及其分类:一般划分为残积 物(el)、崩积物(col)、滑积物(dp )、重力堆 积物、坡积物(dl )、洪积物(pl )、冲积物(al)、 湖积物(I)、沼泽沉积物、海洋沉积物、地下水 沉积物、冰川沉积物(gl )、风成沉积物、生物 沉积物、风积物(eol)、人工堆积物等成因类型, 火山碎屑沉积物是一种特殊的成因类型。
每一种 成因类型可根据不同情况划分为不同亚类,如湖 泊沉积物根据湖水的矿化度可划分为淡水湖沉 积物与咸水湖沉积物不同的成因类型间还有一 些中间类型或过渡类型,如三角洲沉积物是一种 冲积+湖泊沉积物或冲积+海洋沉积物,冰水沉积 物是一种冰川+河流沉积物等地貌形态:指地面上具有一定几何形态的高低起 伏地貌的基本要素:地形面(地表具有不同坡 度的面),地形线(指两种地形面相交而成 的线),地形点(2条以上地形线相交的 点)地貌的分类:基本形态(指那些成因单纯、体积 小、单个分布的地貌形态) 扇形地、阶地、斜坡、岭脊、洞、坑等组合形态(在空间分布 上有一定的规律、在成因上有联系、在形态上无 联系的地貌组合在一起)一一山岳、盆地、平原、 沙漠等高于周边形态的称为正形态,反之为负形态 地貌的相对等级:相对等级:可分为 5级I .巨型地貌(地球表面可以分为两大地貌单 元:大陆、洋盆)大陆:由硅铝层和硅镁层的大陆壳组成, 平 均海拔875m遭后期破坏严重目前地貌学的 主要研究对象洋盆:由单一的硅镁层的大洋壳组成, 其上 覆盖松散沉积物地貌因受水体保护,形态原始 洋底平均深度-3794m.大陆边缘:是陆壳的延伸部分,具有与大陆 相似的结构,包括大陆架、大陆坡。
n .大型地貌(在巨型地貌基础上进行划分 大 陆又可分为山地(丘陵)、平原(盆地) 山地成因分类:由山岭和山谷组成成因上可以 分为构造山地、剥蚀山地(冰川山地、岩溶山地 等)平原成因分类:地势平坦、高差小,或略有起伏 的大面积地貌组合成因分类包括构造平原、剥 蚀平原、堆积平原皿.中型地貌:山地又可进一步划分为河谷、分 水岭IV .小型地貌:河谷分为谷坡(包括阶地)、谷底V .微型地貌:在小型地貌中更低一级的地形起 伏地貌是内外地质营力相互作用的结果?原因 内外地质营力基础 岩石和地质构造地貌旋回说:美国地貌学家提出侵 蚀旋回学说,即指假定有一地块,原始面非常平 缓,在某一地质时期突然抬升,抬升后遭受河流 的侵蚀和流水剥蚀,根据剥蚀程度,分为:a. 幼年期(短暂,起伏迅速增加峡谷 V字 型,高差大b. 壮年期(“起伏最强烈,地形变化最大” 河谷侵蚀,斜坡大量发育,峡谷变宽谷c. 老年期(起伏微弱而无限延长(指时间),山 坡消失,在分水岭之间残存有小小的残丘 形成 老年期的时间需很长幼+壮W老年期老年期发展的终极状态,即成 为准平原这些只代表其阶段性,不反映时间关系第三章风化和重力地貌与堆积物堆积物:地表岩石经受风化作用发生物理破坏和 化学成分改变后,残留在原地的堆积物,称为残 积物。
具有多层结构的残积物剖面称风化壳 残积物主要特征:1 •残积物岩性:风化越深,细粒越多1) 原岩岩屑:岩块、角砾、粉砂 级颗粒(2) 风化残余矿物:抗风化能力: 氧化物〉硅酸盐 >碳酸盐和硫酸盐 >卤化物溶解 度:食盐 >石膏〉方解石 >橄榄石〉辉石〉角闪石> 滑石〉蛇纹石 >绿帘石〉正长石 >黑云母〉白云母和 石英(3) 地表新生矿物:主要是粘土矿 物和胶体矿物2•残积物结构构造:由于风化作用具有从地表 往下随深度增加而减弱,使残积物显示分带现 象1) 全风化带:主要是原岩全风化为 高价铁染红的粘土2) 半风化基岩带 (腐岩),地下水 通过裂隙进入岩石一定深度,使岩石沿裂隙风化 成泥质产物(3)未风化基岩带:保存原岩岩性、 结构,构造等特征3、残积物厚度和产状:残积物一般保存在平坦 的分水岭上,厚度变化大,产状极其不规则 崩塌及崩塌堆积物:陡坡上的岩体、土体、块石 或碎屑层,在重力作用下,突然发生急剧的快速 下移(崩落、翻转和滚落),在坡脚形成倒石堆 或岩屑堆,这种现象称为崩塌滑坡及滑坡堆积物:斜坡上的大量土体、岩体或 其他碎屑堆积物,主要在重力和水的作用下,沿 一定的滑动面做整体下滑的现象,称为滑坡 。
滑坡要素:1 •滑坡体:斜坡上向下滑动的那部分土体或岩 体其上的树木随土体滑动而歪斜,称为醉树(醉 汉林)2. 滑动面(滑动带):滑坡体沿斜坡主体滑动的 面一般呈向上凹的圆弧形滑动面有时只有一 个,有时有几个滑动面上有磨光面和擦痕有 时有滑动面上下明显的扰动和拖曳褶皱现象, 构 成滑动带3. 滑坡壁与滑坡阶地:滑坡体与坡上方未滑动岩土体之间的陡崖称为滑坡壁滑坡壁是滑动面露出的部分,它的高度 代表下滑的距离滑坡体下滑时,由于滑坡体各 个部分移动的速度差异,产生分支滑动面,使滑 坡体分裂成为几个滑坡阶地由于滑坡体沿弧形 滑动面滑动,因此滑坡阶地原有地面都向内倾斜 呈反坡地形4. 滑坡舌与滑坡鼓丘:滑坡体前缘常呈舌状突 出,称为滑坡舌在滑坡体移动过程中,滑坡舌 前面由于受到阻力挤压而鼓起,称为滑坡鼓丘5. 滑坡湖与滑坡洼地:滑坡滑动后,在滑坡壁 下部和滑坡台阶的后缘,即滑坡台阶的反坡处, 常常形成滑坡洼地有时因地表水或地下水出露 而形成滑坡湖6. 滑坡裂隙:滑坡形成条件I. 岩性条件:滑坡主要发生在含有亲水性粘 土矿物,易于吸水加重岩体负荷,可塑性强, 使岩体易于变形滑动的区域II. 地质构造条件:滑面常沿层理、节理面、 断裂面等界面发生。
III. 地貌条件:具有一面临空,坡度在 20-40间的斜坡IV.气候和水分条件:大量地表水和地下水渗入V.地震VI.人工活动:人工开挖使岩体失去支撑坡积物:是片流和重力共同作用下,在斜坡地带 堆积的沉积物,其中有时夹有冲沟和重力的粗粒 堆积物坡积物岩性:以片流搬运的砂、粉砂和亚粘土 为主角砾以棱角一次棱角状为主,短距离搬运 岩性与斜坡上基岩一致坡积物结构构造:由于片流往坡下运动速度逐 渐变慢,坡积物呈现水平与垂直方向粒度变化1、 平面上:近坡部分以粗粒为主,夹细粒碎石、砂土透镜体,宽度和厚度不大中部以亚砂土或亚粘土为主,夹少量碎 石透镜体,宽度和厚度最大近谷底部为亚粘土,厚度不大;有时过 渡为坡积 冲积层2、 垂直坡面上:形成自下而上由碎石亚砂土 亚粘土构成的韵律层表面常发 育古土壤坡积物层理与坡面倾向、倾角大体 一致,岩屑扁平面多顺坡向排列,长轴与坡向近 垂直第四章 流水、湖泊和沼泽地貌与沉积物河流阶地:过去不同时期的河谷底部(河床及河 漫滩部分),由于河流下切作用的加强被抬升超 出一般洪水面以上,呈阶梯状分布于河谷谷坡 上,这种地貌称为河流阶地河漫滩:河流洪水期淹没河床以外的谷底部分,称为河漫滩。
冲积物:河流的沉积物统称为冲积物冲积物的成因:冲积物碎屑来自上游的集水区、 河底及河岸基岩、谷坡上的重力堆积物、坡积物、 老冲积物和冰磧物冲积物的特点:① 砾石成分复杂,往往具叠瓦状排列砂和粉砂 的矿物成分中不稳定组分较多② 分选性较好③ 磨圆度较高④ 层理发育,一般倾向河流下游⑤ 常呈透镜状或豆荚状,少数呈板片状⑥ 往往具有二元结构,下部为河床沉积,上部为 河漫滩沉积河流阶地的分类与特点:1、 侵蚀阶地:阶地的阶面和阶坡由基岩组成,阶面上保存 有不厚的冲积层或残余冲 积砾石2、 基座阶地:阶面和阶坡上部为冲积物组成,阶坡下半部 露出基座以上两种阶地是在侵蚀基准面下降时,河流都深 切到河床冲积层以下的基岩中并使其露出于水 面以上3、 堆积阶地(嵌入阶地。












