经典地质图集,彻底搞明白地貌形成!

发表时间:2021-08-30 16:53
地貌,是地球岩石圈
表面起伏形态的总称,
是人类所处生存环境的
重要组成部分。

图片
(图源@Free School)

"色如渥丹,灿若明霞"的丹霞地貌、
“无边无际,沟壑纵横”的黄土地貌、
“造型奇特,千姿百态”的雅丹地貌
......
地貌不仅是地球上的绝美景观,
还具有重要的科研价值。
云南普者黑喀斯特(图源@摄图网)
青海雅丹魔鬼城(图源@摄图网)

千奇百怪、形色各异,
地球上的地貌始终在变化着。
是什么造就了这些经典地貌?
这些地貌又具有什么样的特征?

图片
雅丹地貌(图源@CGTN)



01
丹霞地貌


丹霞地貌是由红色砂砾岩
经过千万年的物理风化和
流水侵蚀形成的,
以丹崖赤壁为
主要特色的一类地貌,
基本特征可以概括为
“顶平、身陡、麓缓”。

(图源@CGTN)

“顶平”是由于岩层产状水平,
山顶较少受到侵蚀而
保持平缓状态;
“身陡”是由于岩层透水性良好,
垂直节理发育,
坡面多沿垂直节理崩落,
形成峭壁形态;
广东丹霞山(图源@Free School)

而流水下渗,节理扩大,
因应力释放、卸荷作用等
使崖壁发生崩塌剥落,
坡面后退的同时
崩塌物质堆积在坡麓,
形成“缓坡"。
丹霞地貌(图源@Whereisnenad/wikitravel.org)

形成丹霞地貌的
物质基础是红色的碎屑岩
包括角砾岩、砾岩、
砂砾岩和细粒碎屑岩等。
丹霞地貌整个形成过程可
大致分为六个阶段。

丹霞地貌(图源@赤水丹霞官网)

第一为红色堆积阶段
该时期内陆盆地形成,
氧化环境,碎屑堆积;
第二为盆地抬升阶段
盆地抬升,
断裂为主的块状构造发育 ,
局部宽缓褶曲 , 地壳渐趋稳定。

丹霞地貌(图源@Free School)

第三为丹霞地貌幼年期
流水下切为主 ,峡谷发育,
上部保持较大面积的
沉积顶面或弱侵蚀平台,
如贵州赤水丹霞。
贵州赤水丹霞(图源@摄图网)

第四为丹霞地貌壮年期
主河谷接近区域侵蚀基准面,
近河谷地带形成红层峰林,
远河谷地带发育红层峰丛,
如广东丹霞山。
丹霞山(图源@guangdongban)

第五为丹霞地貌老年期:
主河谷与主要支谷达侵蚀基面、
区内河谷平原、红层丘陵和
红层孤峰相间分布 ,
局部可保持峰林状,
如江西龙虎山。
江西龙虎山(图源@江西龙虎山景区官网)

第六为准平原阶段(消亡期):
区域呈波状起伏的准平原化 ,
个别地段保留孤峰或孤石 ,
至此完成一个侵蚀旋回,
如江西北部地区。
丹霞地貌发育期(图源@文献[1])



02
喀斯特地貌


喀斯特地貌,即岩溶地貌
是具有溶蚀力的水对
可溶性岩石进行溶蚀等作用
所形成的地表和地下形态的总称。
(图源@摄图网)

地表岩溶地貌主要由
地表水作用而成,
地下岩溶地貌主要为
地下水所雕塑。
按照形态可分为
溶沟与石芽、漏斗与落水洞、
峰丛和峰林、溶洞等。
喀斯特地貌

地表水流沿石灰岩表面
流动,溶蚀、侵蚀出
许多凹槽,即为溶沟
溶沟宽十几厘米至几百厘米,
深浅不等。
而溶沟之间的突出部分
被称为石芽
包括裸露型和埋藏型。
溶沟和石芽(图源@Chloé Fandel 2018/agw.kit.edu)

在厚层、质纯的石灰岩上
多可发育出
高大而尖锐的石芽;
在薄层、泥质和
硅质灰岩或者白云岩上
发育的石芽比较低矮圆滑。
溶沟和石芽(图源@google.com)

石林是一种高大的石芽,
在我国云南发育较好。
它是在厚层、质纯、
倾角平缓和具有
较疏垂直节理的石灰岩,
以及湿热气候条件下形成的。
石林(图源@摄图网)

漏斗和落水洞
岩溶强烈发育区
地表形成的负地形。
漏斗下部孔道常被
松散物质充填,
有时可积水成湖称漏斗湖;
落水洞下部通道则
很少有堆积物。
美国加州落水洞(图源@google.com)

孤峰、峰丛和峰林
地表岩溶地貌的主要正地形。
这些山峰峰体尖锐外形呈
锥状、塔状(圆柱状)
和单斜状等,
内部发育有大小不等的
溶洞和地下河。
岩溶天坑及形成(图源@google.com)

全球范围内典型的
峰林峰丛地貌
主要分布在中国南方,
并绵延至东南亚。
中国最著名的三大峰林地貌为
广西桂林峰林、贵州万峰林、
云南罗平峰林。
云南罗平峰林(图源@摄图网)

溶洞是地下岩溶地貌
最主要的地貌形态。
是地下水沿着可溶性岩石的
层面、节理或断层进行
溶蚀和侵蚀形成的地下孔道。
溶洞形成(图源@Filipino Cave Divers)

溶洞形成需要两个条件
具溶蚀能力的地下水和
具备水循环的空间。
地下水沿构造面流动,
先以溶蚀为主,
后机械侵蚀作用加强,
伴随重力崩塌作用,
最终形成溶洞。
美国猛犸洞(图源@Adam Jones/Alamy)

溶洞广泛分布于
世界各岩溶地区。
如世界上最长的洞穴
—美国猛犸洞,
以及伯利兹大蓝洞,
均属于喀斯特岩溶洞穴。
伯利兹大蓝洞(图源@businessinsider.com)



03
雅丹地貌


在干燥地区,
河湖相土状沉积物
所形成的地面,经风化作用、
间歇性流水冲刷和风蚀作用,
形成与盛行风向平行、
相间排列的风蚀土墩和
风蚀凹地地貌组合,
雅丹地貌

(图源@摄图网)

雅丹地貌形成的外营力条件
包括风力和水力等方面。
雅丹多分布于极端干旱区,
因此风力作用是其主要外动力。
雅丹地貌形成(图源@敦煌世界地质公园官网)

雅丹形态是
雅丹地貌研究的重要部分。
雅丹地貌形态多样,
总体可划分为以下几种形态:
长垄状、流线状和覆舟状。
柱状雅丹(图源@敦煌世界地质公园官网)

中国学者将雅丹地貌发育
划分为几个阶段:
第一为表面风化破坏阶段
风化作用产生
许多水平和垂直节理,
使下伏疏松沙层暴露地表,
为侵蚀创造了条件;

图片
雅丹地貌形成(图源@敦煌世界地质公园官网)

第二为雏形
雅丹地貌形成阶段
经风化作用形成的碎屑物质
在风力或流水作用下被搬运,
使地表起伏不平,
但相对高差不到1m;

图片
雅丹地貌形成(图源@敦煌世界地质公园官网)

第三阶段是雅丹形成阶段
因地表起伏和节理扩大,
风化剥蚀作用加强。
表层泥岩消失,
沙层直接暴露在地表,
侵蚀加快,低洼处加深扩大,

雅丹地貌形成(图源@敦煌世界地质公园官网)

凸起部分因受泥岩保护
而侵蚀相对微弱,
形成相对高差
数米到数十米的
土丘与沟谷相间的地貌组合;
新疆克拉玛依魔鬼城雅丹(图源@摄图网)

第四阶段是
雅丹地貌消失阶段
外力作用使凸起部分
面积不断缩小,
低洼面积扩大形成孤立小丘,
下部沙层因风蚀等被掏空,
发生块体运动,面积逐渐减小,
高度不断下降,最后消失。

塔状雅丹(图源@敦煌世界地质公园官网)

雅丹地貌不仅广泛发育于
地球上除大洋洲和
南极洲以外的
主要沙漠边缘地区,
而且存在于火星和金星上。
火星上的雅丹(图源@NASA)

中国是世界雅丹地貌
分布最为集中的地区之一,
面积约2万平方千米,
主要分布于
青海柴达木盆地西北部、
疏勒河中下游和
新疆罗布泊周围。
中国雅丹地貌(图源@摄图网)

如罗布泊的三垄沙雅丹,
丘体一般在10米以上,
长200~300米不等,
多为浅棕色泥岩和沙岩互层,
成行列式整齐排列,
远观如海湾中停泊待航的
巨大舰队,十分壮观。
三垄沙雅丹(图源@image.baidu.com)



04
黄土地貌


黄土地貌是发育在
第四纪黄土(或黄土状土)
地层中各种地貌形态的总称。
可分为黄土堆积地貌、
黄土侵蚀地貌、黄土潜蚀地貌和
黄土重力地貌几种类型。
图片
(图源@CGTN)

黄土堆积地貌可分为
塬、墚、茆3种类型。
黄土塬是指在第四纪前的
山间盆地基础上,
被厚层黄土覆盖,面积较大、
顶面平坦、侵蚀较弱、
周围被沟谷切割的台地。
长武塬(我国目前保存较完整的黄土塬)(图源@长武县融媒体中心)

黄土墚是平行沟谷的
长条状高地。
垛主要是黄土覆盖在
螺状古地貌上,
又受近代流水等作用形成的。
黄土墚(图源@baike.baidu.com)

黄土峁是顶部浑圆、
斜坡较陡的黄土小丘,
大多数是由黄土壤
进一步切割而成,
少数为晚期黄土覆盖在
古丘状高地而成,常成群分布。

黄土峁(图源@baike.baidu.com)

黄土侵蚀地貌可分为
黄土区大型河谷和黄土区沟谷地貌。
黄土区大型河谷地貌是
长期发展的结果,
如黄河、渭河、洛河等,
其形成发展与一般侵蚀河谷相似。
黄河(图源@infyworld.com)

黄土区千沟万壑,
根据黄土沟谷形成的部位、
沟谷的发育阶段和形态特征,
可将黄土沟谷地貌分为
纹沟、细沟、切沟、冲沟等。

黄土高原(图源@Free School)

在黄土坡面上,
降雨时常形成很薄的片状水流,
受到石块植被阻碍
水流可能分异,
聚成许多条细小的股流,
侵蚀土层,即形成细小的纹沟。
纹沟(图源@wikipedia)

坡面水流增大时,
片流逐渐汇集成股流,
侵蚀成大致平行的细沟
细沟进一步发展,下切加深,
切过耕作土层,形成切沟
切沟进一步下切侵蚀形成较大冲沟
切沟(图源@wikipedia)

地表水沿黄土中的裂隙下渗,
对黄土进行
溶蚀和侵蚀,即潜蚀。
潜蚀后黄土中
形成大的空隙空洞,
引起黄土陷落而形成的地貌,
黄土潜蚀地貌
黄土潜蚀(图源@Semantic Scholar)

除此之外,
黄土谷坡的物质在
重力作用和流水作用影响下
常发生移动,
还会形成崩塌、滑坡、
泻溜等黄土重力地貌
黄土滑坡(图源@文献[7])
图片
滑坡形成




05
河流地貌


河流地貌
河流作用于地球表面,
经侵蚀、搬运和堆积过程
所形成的各种地面形态,
如冲沟、深切的峡谷、
冲积扇、冲积平原及
河口三角洲等。
(图源@CGTN)

河床是河谷中枯水期
水流所占据的谷底部分。
河床横剖面在河流上游
多呈"v"形,
下游多呈低洼槽形,
主要受流水侵蚀和地转偏向力
的共同作用而形成。
河床(图源@International Rivers)

山地河流发育比较年轻,
以下蚀作用为主,
河床纵剖面坡降很大,
多壶穴(深潭)、深槽、
瀑布、浅滩,
河床底部起伏不平,
水流湍急,涡流发育。

壶穴(图源@alevelgeography.com)

平原河道类型主要包括:
顺直河道(顺直微弯型)、
弯曲河道和分汊河道3大种。
其中分汊河道又可划分为
相对稳定型和游荡型两亚类。

黄河(图源@Free School)

河漫滩是在河流洪水期
被淹没的河床以外的
谷底平坦部分。
在大河的下游,
河漫滩可宽于河床
几倍至几十倍。

河漫滩(floodplain)


由于河流下切侵蚀,
原先河谷底部(河漫滩或河床)
超出一般洪水位,
呈阶梯状分布在河谷谷坡上,
这种地形称为河流阶地

河流阶地

阶地在河谷地貌中较普遍,
每一级阶地由平坦的
或微向河流倾斜的阶地面和
陡峭的阶坡组成。
前者为原有谷底的遗留部分,
后者则由河流下切形成。

河流阶地(图源@faculty.icc.edu)

当山地河流携带大量碎屑物质,
流出山口因坡度急剧变缓,
流速骤减,所携物质大量堆积,
形成一个从出山口向外展开的
半锥形堆积体,即冲积扇

新疆塔克拉玛干沙漠的冲积扇(图源@NASA)


冲积平原是在构造沉降区
由河流带来大量冲积物
堆积而成的平原。
我国的东北、华北平原和
长江中下游平原等,
均为河流冲积作用形成的
典型冲积平原。

冲积平原(图源@Gobeirne)




06
冰川地貌


冰川地貌主要包括
冰蚀地貌、冰碛地貌和
冰水堆积地貌三部分。

(图源@BBC)

冰蚀地貌主要是冰斗、冰川
在发展过程中塑造的地貌。
其中冰斗是冰川在雪线附近
塑造的椭圆形基岩洼地,
是雪蚀与冰川剥蚀的结果。
美国下柯蒂斯冰川冰斗(图源@US Forest Service)


冰斗发育于
雪线附近的地势低注处。
典型冰斗由峻峭的后壁(三面)、
深凹的斗底(岩盆)和冰坎组成。

冰斗湖的形成(图源@DooFi)

羊背石是由
冰蚀作用形成的石质小丘,
顶部浑圆,
纵剖面前后不对称,
迎冰坡一般较平缓,
有擦痕、刻槽及
新月形的磨光面。

苏格兰羊背石(上)(图源@Chris Upson);羊背石的形成(下)

由山谷冰川剥蚀作用
所形成的平直、
宽阔的谷地,叫冰蚀槽谷
因其横截面是"U"形,
故又称"U"型谷,
它是山岳冰川分布最广的地形。

拉达克地区U型谷(上)(图源@DanHobley);U型谷的形成(下)(图源@Cecilia Bernal )


冰碛地貌主要包括
冰碛丘陵、终碛堤、鼓丘等。
冰川消融后沉落到
冰川谷底的冰碛物
受谷底地形的影响或
受冰面冰内冰碛物分布的影响,
堆积形成的丘陵即冰碛丘陵。

冰碛分类(图源@britannica)


鼓丘是由基岩核心和
泥砾组成的丘陵。
其平面呈椭圆形,
长轴与冰流方向一致,
纵剖面呈不对称上凸形,
迎冰面坡缓,是基岩,
背冰面坡陡,是冰磺物。

爱尔兰梅奥县克鲁湾海滩附近鼓丘(图源@britannica)

冰水堆积地貌既具有
河流堆积物的特点
(如有一点分选、
磨圆度和层理构造),
同时又保存着条痕石等
部分冰川作用痕迹。

冰川擦痕(图源@Pat/Dan Montague)

按其形态、位置及成因等,
分为冰水扇、冰水湖、
冰砾阜和冰砾阜阶地、
锅穴和蛇形丘等地貌。

瑞典西部蛇形丘(图源@Hanna Lokrantz)




07
风积地貌


前进中的风沙流在遇障碍物
(植物、山体、凸起的
地面或建筑物)时,
会因受阻而产生涡漩或减速,
使其动能降低而发生堆积,
从而形成各种风积地貌

(图源@giphy.com)

风积地貌的形态与
风沙流的结构、
运动方向和含沙量有关。
可分为信风型风积地貌、
季风-软风型风积地貌、
对流行型风积地貌和
干扰型风积地貌等。
(图源@摄图网)

单向风或
几个近似方向风的作用下
形成的各种风积地貌,
称为信风型风积地貌
荒漠地区主要形成沙堆、
新月形沙丘和纵向沙丘等。
沙丘类型(图源@National Park Service)

两个方向相反的风
交替作用时,其中一个
占优势所形成的地貌
为季风-软风型风积地貌,
其延伸方向大都与主风向垂直,
包括新月形沙丘链、梁窝状沙地等。
新月形沙丘(图源@Science News)

梁窝状沙地是由
隆起的沙脊梁与
半月形的沙窝相间组成,
是由横向沙丘链发展而成。
如在我国古尔班通古特沙漠
(也称准噶尔盆地沙漠)
等地均有此貌。

梁窝状沙地(图源@谷歌地图)

在沙漠龙卷风作用下
形成的堆积地貌称为
对流型风积地貌。
干扰型风积地貌是指当
主气流运动遇到山地阻挡而折射,
引起气流干扰形成的地貌,
如金字塔形沙丘。

金字塔形沙丘(图源@Sand-boarding.com)

文章来源:桔灯勘探

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