地表水地质作用
地表水流的地质作用—暂时性水流地质作用及其堆积物(工程地质课件)

➢ 侧蚀向河岸方向侵蚀,使河流变宽变弯 ,破坏原有河岸。
➢ 下蚀和侧蚀是同时进行的,但河流上游 以下蚀为主,下游以侧蚀为主。
河流的侵蚀作用
➢ 下蚀作用:河流在垂直方向上对河底的 冲刷作用,又称为底蚀作用。
➢ 1.峡谷急流瀑布-在河流上游,河底纵 坡降大,水流速度快,底蚀作用最为强 烈。加上岩石性质构造条件的影响,常 形成峡谷,急流和瀑布。
洪流的冲刷作用
冲沟形成过程示意图
洪流的冲刷作用
➢ 冲沟发育地区施工,应查明冲沟形成条件 和原因,研究冲沟的活动程度,有针对性 地进行治理。
➢ 剧烈发展阶段的冲沟:上部截断水源, 沟头、沟底和沟壁加固。
➢ 衰老阶段的冲沟:植物加固沟壁,以免支 沟重新复活;工程施工应尽量少挖方,新 开挖的边坡则应及时采取保护措施。
➢ 剧烈发展阶段的冲沟:上部截断水源, 沟头、沟底和沟壁加固。
➢ 衰老阶段的冲沟:植物加固沟壁,以免支 沟重新复活;工程施工应尽量少挖方,新 开挖的边坡则应及时采取保护措施。
洪流的堆积作用--洪积层
➢ 洪积物:洪流沿河谷流出山口时,搬运 力急剧减弱,搬运的碎屑物质在山口处 呈扇形堆积下来,称洪积物。
洪流的堆积作用--洪积层
➢ 洪积层有下述特征: ➢ ①锥状时,称洪积锥,呈扇形时称为洪积扇。 ➢ ②洪积层成分较复杂,由沟谷上游汇水区内的岩
石种类决定。
➢ ③沟口附近堆积多,厚度大,颗粒粗大,越向外 堆积越少越薄,颗粒细小,具明显的分带性
➢ ④略具分选性和层理,洪积物具有一定磨圆度
地表流水的地质作用
➢ 3.沉积的主要类型
➢ 三角洲——河水在海、湖口地段受到海湖水的阻滞 ,动能明显减弱,携带的泥沙沉积下来形成河口积 淤,其形状一般是呈向大海(湖)中伸出的三角形 平地,称为三角洲。三角洲是重要的油气田分布区
吴泰然《普通地质学》(第2版)-地表水流的地质作用笔记和典型题(含考研真题)(圣才出品)

第7章地表水流的地质作用7.1复习笔记一、地表水流1.定义地表水流是指所有流动于大陆地表的水,包括大气降水、融雪、经由地下重新返回地表的暂时的、常年的径流水。
3.在不同地区的作用结果(1)在山区进行侵蚀作用,形成深切地貌,使地面逐渐降低;(2)在平原或低洼的盆地地区则以沉积,使地面上升;(3)其总的结果是不断地夷平地球陆地表面。
4.作用地表水流的地质作用包括对地表岩石的侵蚀、搬运和沉积等作用,这些作用的总和称为水流作用,产物称为“沉积物”,其强度取决于水流的流量和流速。
5.基础大气降水是产生地表水流的基础。
6.大陆水循环大陆水循环基本满足:大气降水量=地表径流量+地下水渗流量+大陆蒸发量,但因不同区域影响而变化。
二、斜坡面流1.面流(片流)面流是指降雨或融雪时产生的、无固定水道的细小水流沿斜坡向下的运动形式。
2.坡积作用(1)概念坡积作用是指斜坡面流的水带动风化作用所产生的松散物质,沿斜坡向下搬运,堆积在斜坡下部和坡脚处的一种作用。
所形成的沉积物称为坡积物,作用的结果是使斜坡变缓。
(2)坡积作用条件温带和亚热带的平原、草原区以及干旱的热带大草原带相对稀疏的植被加速了冲积作用。
三、暂时性河流的地质作用1.冲沟的形成与发展(1)概念冲沟是指当斜坡面流汇入低洼地后便形成了较强水流,这种较强的水流对斜坡冲刷或侵蚀作用形成沟槽。
(2)发育阶段①第一阶段冲沟发育的第一阶段是在斜坡上形成细谷。
②第二阶段在接近斜坡谷源头处经常会出现一个较大的落差,即形成所谓的顶部跌水。
③第三阶段以侵蚀基准面为准,开始冲沟发育的第三阶段。
④第四阶段垂向侵蚀减弱,沟谷顶部峭壁变缓,冲沟岸坡逐渐塌落,达到稳定的天然斜坡角,局部被植物覆盖。
(3)冲沟侵蚀强度的影响因素①气候特征、局部地形、地质构成(岩石成分和埋藏特点)、植物覆盖情况等;②人类的经济活动(砍伐森林、不正确的翻耕土地等)也常引起冲沟侵蚀的发生;③表面由松散易冲刷的岩石组成的地区,冲沟发展很快。
地表水的地质作用

河流的裁弯取直——牛轭湖
什么是阶地? 阶地 :是指河流谷坡上的阶梯状平台。
Ⅵ Ⅴ Ⅳ
Ⅲ
Ⅱ Ⅰ
金沙江岸边的多级阶地(云南丽江):Ⅰ级为堆积阶地;Ⅱ~ Ⅲ级为基 座式阶地; Ⅳ ~Ⅵ级为侵蚀阶地。
Ⅲ级阶地 Ⅱ级阶地
Ⅰ级阶地
阶地的形成过程
地壳相对稳定,下蚀作用逐渐减弱,侧蚀作用增强, 发育较宽的河漫滩,形成宽阔的谷底。地壳上升,河 流纵比降增加,下蚀作用增强,河床下降,原来宽阔 的谷底相对升高,最终高于一般洪水期水面,从而在 河谷两侧形成平坦的台地。
黄 果 树 瀑 布
(2)向源侵蚀(溯源侵蚀)-袭夺
河流袭夺过程
相关名词:河流下蚀作用的极限—侵蚀基准面
当河床趋于注入水体的水面时,河水失去了势 能差,不再流动。这时下蚀作用也就停止了,因此, 注入水体的水面就是河流的侵蚀基准面。 ①所谓千条江河归大海,河水最终是要注入 海洋的,所以河流的最终侵蚀基准面—海平面。 ②有些内陆河流,河口通向湖泊,因此湖面 可以说是地方暂时性的侵蚀基准面。
沟 冲
斜坡上的冲沟(美国加洲)
2、洪流的搬运与沉积作用 洪积扇:洪流携带大量泥 沙、石块到沟口,由于坡度减 小,洪流无侧壁约束,水流分 散,动能迅速减弱,所搬运的 碎屑物在沟口大量沉积,形成 扇形堆积地貌。
洪积裙
洪积扇
请同学们注意沿A-A’剖面洪积扇的结构变化特征。
三、 河流的地质作用
1.河流的侵蚀作用 是指河流在从高处向低处流动过程中,以自身的化学动 力(溶解力)和机械动力(水力),并以携带的泥沙和砾 石作工具,不断地破坏河床的过程 。
降水之后,在山体沟谷中形成的线状流水, 且在大气降水之后不久消退。
长期性地面流水——河流:具有一定河道的
地面流水的地质作用

悬浮 式
悬浮式搬运的主要是颗粒细小的砂和黏性土,悬浮于水中或 水面,顺流而下,如黄河中大量黄土颗粒就是悬浮式搬运。
1)物理搬运
跳跃 式
跳跃式搬运的物质一般为块石、卵石和粗砂,它们有时被急 流、涡流卷入水中向前搬运,有时则被缓流推着沿河底滚动。
滚动 式
滚动式搬运的主要是巨大的块石、砾石,它们只能在水流强 烈冲击下,沿河底缓慢向下游滚动。
在雨季或冰雪融化时,特别是在暴雨之后, 片流汇聚到沟谷中,常常形成汹涌的洪流。因水 量和流速大增,剥蚀力量增强,洪流以本身的水 体动力连同携带的泥砂和石块不断冲击沟底和沟 壁,使沟谷加深变宽的过程,称为冲刷作用。
洪流一旦冲出沟口,水流失去沟壁的约束 而散开,由于坡度和流速突然减小,搬运物迅速 沉积下来,形成洪积扇,如图6-2所示。在洪积 扇上进行工程建设时,要注意洪积扇的活动性。 正在活动的洪积扇,每当暴雨季节,仍将发生新 的洪积物沉积。
图6-3 侵蚀基准面示意图
2)侧蚀作用 当流速较小或河道弯曲时,流水冲刷两岸,则形成侧蚀。这种侵蚀能使河床逐渐加宽。河水 在运动过程中横向环流的作用,是促使河流产生侧蚀的因素。此外,如河水受支流或支沟排泄的 洪积物及其他重力堆积物的障碍顶托,致使主流流向发生改变,引起对岸产生局部冲刷,这也是 一种在特殊条件下产生的河流侧蚀现象。 在天然河道上能形成横向环流的地方很多,但在河湾部分最为显著,如图6-4(a)所示。当 运动的河水进入河湾后,由于受离心力的作用,表层流束以很大的流速冲向凹岸,产生强烈冲刷, 使凹岸岸壁不断坍塌后退,并将冲刷下来的碎屑物质由底层流束带向凸岸堆积下来,如图6-4(b) 所示。
片流比较均匀地冲洗破坏斜坡表层的过程称为 洗刷作用。由于片流水流分散、水量小、流动慢、 动能小,一般只能冲走细小的碎屑物质,但它作用 面积大,故对地表的剥蚀作用非常显著。洗刷作用 的强度与气候、地面坡度、岩性和植被有关。
地表水流的地质作用—风化作用(工程地质课件)

地表水流的地质作用
风化作用的类型
风化作用的类型
• 风化作用的概念与研究意义 • 物理风化作用 • 化学风化作用 • 生物风化作用 • 物理风化与化学风化的关系
风化作用的概念与研究意义
➢ 风化作用:地壳表层的岩石,在大气、水 的联合作用以及温度变化、生物活动等影 响下,产生物理或化学变化,发生崩解, 在原地形成松散堆积物的过程 。
➢ 一方面提高岩石的完整一般的方法有:水泥灌浆、粘土灌浆、
沥青灌浆及硅化法等。这些方法效果较 好,但成本较高,多用于重要建筑物或 加固范围不大的情况。
防止岩石风化的措施
➢ 另一方面则以防止各种自然因素对岩石 的侵袭为主。方法有:利用粘土浆、沥 青浆或水泥浆喷摸边坡表面或地下洞室 表面,封闭坑底,以防止岩石表面与空 气和水直接接触。
• Fe2O3+nH2O→Fe2O3·nH2O
•
赤铁矿
褐铁矿
• CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O
•
硬石膏
石膏
化学风化作用
水解作用:
水中的H+或OH-离子和矿物中的离子间的化学反应 ,形成含OH-的新矿物。
4KAlSi3O8+6H2O→A14[Si4O10](OH)8+8SiO2+4KOH
• 不同的地区,不同自然条件下,两种风化作用会 有主次之分。我国西北干旱大陆性气候为主的地 区,水缺乏,气温变化剧烈,以物理风化作用为 主;我国东南沿海地区,气候潮湿,雨量充沛, 化学风化为主。
小结
• 风化作用的概念与研究意义 • 物理风化作用 • 化学风化作用 • 生物风化作用 • 物理风化与化学风化的关系
➢ 引起这些作用发生的风化因素统称为风化 营力;被风化的岩石圈表层称为风化壳。
认识地表水的地质作用

5.1 暂时性水流地质作用及其堆积物
• 残积物的特征: • (1)位于地表以下、基岩风化带以上,从地表至地下,破碎程度逐渐减
弱; • (2)残积物的物质成分与下伏基岩成分基本一致; • (3)残积层的厚度与地形、降水量等多种因素有关; • (4)残积层具有较大的孔隙率、较高的含水量,但其力学性质较差. • 2.片流作用(洗刷作用与坡积层) • 大气降水在汇集之前,沿山坡坡面形成漫流,将覆盖在坡面上的风化破
上看洪积层多呈扇形,故称洪积扇; • ②洪积物成分复杂,主要是由上游汇水区岩石种类决定;
上一页 下一页 返回
5.1 暂时性水流地质作用及其堆积物
• ③在平面上,山口处洪积物颗粒粗大,多为砾石、块石,甚至巨砾;向扇 缘方向,洪积物颗粒渐细,由砂、黏土等组成,在断面上,底部较地表颗粒 为大;
• ④积物初具分选性和不明显的层理,洪积物颗粒有一定的磨圆度; • ⑤具有一定的活动性.
碎物质洗刷到山坡坡脚处,这个过程称为洗刷作用.在坡脚处形成的新 的沉积层称为坡积层.
上一页 下一页 返回
5.1 暂时性水流地质作用及其堆积物
• 坡积层的特征: • (1)坡积物的厚度变化较大,一般在坡脚处最厚,向山坡上部及远离山
脚的方向均逐渐变薄尖灭; • (2)坡积层多由碎石和黏性土组成,其成分与下伏基岩无关; • (3)搬运距离较短,坡积层层理不明显,碎石棱角清楚; • (4)坡积层松散、富水、力学性质差. • 3.洪流地质作用(冲刷作用与洪积层) • 地表流水汇集后,水量增大,侵蚀能力加强,携带的泥砂石块也渐多,使沟
上一页
返回
5.2 河流的地质作用及其堆积物
• 河流与公路建设的关系极为密切.相当一部分的路桥工程是建立在河 流峡谷、阶地、盆地和洪水冲积扇等一定形态的河流地貌单元中的, 而且有些河流地貌还往往是储存地下水的良好场所.
工程地质课件第5章地表水的地质作用

河水对河岸的侵蚀
牛轭湖的形成过程
下蚀作用与侧蚀作用的关系
空间上:河流的上游以下蚀作用为主, 河流的下游以侧蚀作用为主。
时间上:河流发育的早期以下蚀作用为主, 随着坡度减小,逐渐转为以侧蚀作用为主。
二、搬运作用
1、化学搬运: 溶运:即易溶岩石及矿物成分溶解于河水,以 离子 状态进行搬运。 2、机械搬运 1)悬运:即粘土、粉砂等较小颗粒,由于流 水的紊流 作用而呈悬浮状态进行搬。 2)托运(牵引搬运): (1)推运:上举力小于颗粒在水中的重力,颗 粒在水流冲力推动下,沿河床滚动滑动。 (2)跃运:上举力基本等于颗粒在水中的重 力,颗粒在水流冲力推动下,跳跃前进。
2、谷底沉积作用
谷底包括两部分:一部分是被河水所覆盖的河 床,在河床上产生的沉积作用称河床沉积;另 一部分是平水位时谷底未被河水所淹没的平坦 地形称为河漫滩。
心滩地貌 边滩地貌
3、河口沉积作用
河口是河流最主要的沉积场所。当河流入 湖泊、海洋时受湖水或海水的顶托,流速迅速 减小,使河水搬运能力减弱甚至消失,大量机 械搬运物质在河口沉积下来。
另一方面由于湖水、海水中富含有电解 质,当河流中以胶体搬运的溶运物与湖水、 海水相混合后,海水中的电解质破坏了胶体 的稳定性,致使胶体凝聚,而沉积在河口。 在河流流入湖泊或海洋的地方,河流沉积 物常形成锥形的沉积地貌称为三角洲。
密西西比三角洲
4、冲积物
河流的沉积作用指河流搬运的一部分碎屑物 质,在河谷的适当部分由于流速降低而发生 的沉积。 河流沉积的物质称为冲积物。冲积物是在 流 动的水体中以机械方式沉积的碎屑物,具有 下列基本特征: 1、分选性较好; 2、磨圆度较好; 3、成层性较清楚; 4、发育二元结构; 5、具有流水成因的沉积构造:波痕、砂丘 交错层理。
第二节地表水的地质作用

地表水是指地表面在重力作用下流动着的液态水
地面流水直接流入同一条河流的区域,叫流域, 流域之间的高地称为分水岭。
地表水地 质作用
暂时性流 水的地质 作用
雨蚀
片流
洪流
坡积物 洪积物
经常性流 水的地质 作用
河流
冲积物
一、暂时性流水地质作用
(一)雨蚀作用
山坡上部经雨滴多次冲击,物质 遭受侵蚀,山坡下部不断有激溅 下落的泥沙堆积,使山坡变缓 1、雨蚀作用分类 机械作用(雨滴冲击地面)
•粘土成分多时,渗透性小;粗碎 屑石块较多,渗透性大
•滑坡,不均匀沉降对基坑开挖, 道路危害很大
围护 结构
墙体水平位移
支撑
坑底回 弹竖向 分布
滑坡对基坑开挖危害很大
•挡土的应力传递路径是围护墙
支撑
连续墙、钢支撑
锚杆支护
(三)洪流作用
1、洪流 片流遇到凹凸不平地面时,水流集中到低洼沟中流动
2、影响因素 植被少,土质松散,降雨集中的山区作用大 3、作用结果 洪积物
近山坡处为粗 砾石。压缩性 低,强度高。
远山坡处为碎屑土、 粘土。压缩性高, 抗剪强度低。
洪流
2、影响因素: 降水量大小和强度 山坡土质松散,作用增大 植被
坡度400左右,山坡洗刷作用最大 3、作用结果: 坡积物
•坡积物的分选性及磨圆度差,无层理或层理不清晰; •和粉质粘土。 •厚度上部厚下部薄。
•结构松散,孔隙大,强度低
工 程 地 质 性 质
化学作用(雨水的化 学溶蚀作用)
2、影响因素
降水量和降水速度: 降雨越多、越强烈, 作用越强。
斜坡坡度与性质: 组成岩石或土壤的 粒径大小、固结程度、 透水性能和植被覆盖 情况。