暂时性流水的地质作用
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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)
➢ 下蚀向下切割河床，破坏河底，使河流 变深。
➢ 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
➢ 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
第6章--地面流水的地质作用
2．冲积物的特点
（1）磨圆度、分选性随搬运距离增大而增大； （2）具有层理构造——水平层理 + 斜层理。
二、各河段的沉积作用 及其冲积物特点
冲积扇（alluvial fan）——河流沉积物所形成的 扇状沉积地形。
顺直河道——弯曲河道——泛滥平原——河口区
（一）顺直河道河流沉积作用 和河床冲积物
1．沙坝——顺直河段凸岸大致平行于河床的长条
3．急流（rapids）
非洲维多利亚瀑布
黄果树瀑布
《花果山福地，水帘洞洞天》
“一派白虹起，千寻雪浪飞。海风吹不断，江月照还依。冷气分青嶂，余流润翠 微。潺媛名瀑布，真似挂帘帏。”
——吴承恩 《西游记》
【湖口望庐山瀑布泉】(张九龄) 万丈洪泉落，迢迢半紫氛。奔飞流杂树，洒 落出重云。日照虹蜺似，天清风雨闻。灵山 多秀色，空水共氤氲。
洪积物 洪积扇
洪积扇
洪积裙——若干个相邻的洪
积扇扩大相连成为围绕山脚 的洪积裙 。
洪积平原——洪积裙，进一
步发展为微向山外倾斜的洪 积平原 。
第三节 河流概述
一、河谷和水系 （一）河谷（river valley） 被流水所开凿和改造的线状谷地。 1．谷坡（valley wall）——河谷两侧的斜坡。 2．谷底（valley bottom）——河谷底部比较平坦的部位。 3．河床（stream bed）——谷底中常年有流水的部分。
流下矣。棹(zhào)数小舟，曳铁钯，寻十余里无迹。 • 一讲学家设帐寺中，闻之，笑曰 “尔辈不能究物理。是非木
杮（fèi） ，岂能为暴涨携之去？ 乃石性坚重，沙性松浮，
湮(yān)于沙上，渐沉渐深耳。 沿河求之，不亦颠（同“癫”， 精神错乱）乎？”众服为确论。
（1）磨圆度、分选性随搬运距离增大而增大； （2）具有层理构造——水平层理 + 斜层理。
二、各河段的沉积作用 及其冲积物特点
冲积扇（alluvial fan）——河流沉积物所形成的 扇状沉积地形。
顺直河道——弯曲河道——泛滥平原——河口区
（一）顺直河道河流沉积作用 和河床冲积物
1．沙坝——顺直河段凸岸大致平行于河床的长条
3．急流（rapids）
非洲维多利亚瀑布
黄果树瀑布
《花果山福地，水帘洞洞天》
“一派白虹起，千寻雪浪飞。海风吹不断，江月照还依。冷气分青嶂，余流润翠 微。潺媛名瀑布，真似挂帘帏。”
——吴承恩 《西游记》
【湖口望庐山瀑布泉】(张九龄) 万丈洪泉落，迢迢半紫氛。奔飞流杂树，洒 落出重云。日照虹蜺似，天清风雨闻。灵山 多秀色，空水共氤氲。
洪积物 洪积扇
洪积扇
洪积裙——若干个相邻的洪
积扇扩大相连成为围绕山脚 的洪积裙 。
洪积平原——洪积裙，进一
步发展为微向山外倾斜的洪 积平原 。
第三节 河流概述
一、河谷和水系 （一）河谷（river valley） 被流水所开凿和改造的线状谷地。 1．谷坡（valley wall）——河谷两侧的斜坡。 2．谷底（valley bottom）——河谷底部比较平坦的部位。 3．河床（stream bed）——谷底中常年有流水的部分。
流下矣。棹(zhào)数小舟，曳铁钯，寻十余里无迹。 • 一讲学家设帐寺中，闻之，笑曰 “尔辈不能究物理。是非木
杮（fèi） ，岂能为暴涨携之去？ 乃石性坚重，沙性松浮，
湮(yān)于沙上，渐沉渐深耳。 沿河求之，不亦颠（同“癫”， 精神错乱）乎？”众服为确论。
任务三
单斜谷是沿单斜岩层走向伸展的河谷。在形态上通常 具有明显的不对称性，岩层反倾的一侧谷坡较陡，不 利于公路布线；顺倾的一侧谷坡较缓，但应注意采取 可靠的防护措施，防止坡面顺层坍滑。
二、地下水的地质作用
1 2
3 地下水的形成条件 地下水的基本类型
地下水的性质
1、地下水的形成条件
地下水的 赋存类型
结合水 毛细水 重力水
1）坡面流水的地质作用
坡面流水形成的地貌——坡积层
坡积层松散、富水，作为建筑物地基强度很差。 坡积层很容易滑动，坡积层下原有地面愈陡，坡 积层中含水愈多，坡积层物质粒度愈小、粘土含 量愈高，愈容易发生滑坡。
2）洪流的地质作用
洪流的侵蚀作用——冲刷作用
暴雨或大量积雪消融时所形成水量大、流速快 并夹带大量泥沙于沟槽中运动的水流称为山洪 急流，又称洪流或山洪。洪流大多沿着凹形汇 水斜坡向下倾泄，具有巨大的流量和流速，对 它所流经的沟底和沟壁发生显著的破坏过程， 称为冲刷作用。
侵蚀 阶地
堆积 阶地
由河流的冲积物组成的。当河流侧向侵 在河流的中、 蚀拓宽河谷后，由于地壳下降，逐渐有 下游最为常 大量的冲积物发生堆积，待地壳上升， 见 河流在堆积物中下切，形成堆积阶地
阶地上部的组成物质是河流的冲积物，下 部是基岩，通常基岩上部冲积物覆盖厚度 不大，整个阶地主要由基岩组成。它是由 于后期河流的下蚀深度超过原有河谷谷底 的冲积物厚度，切入基岩内部而形成 地壳经历了 相对稳定、 下降及后期 显著上升的 山区
1）河流的侵蚀作用
溯源侵蚀
1）河流的侵蚀作用
下蚀作用
V形河谷
1）河流的侵蚀作用
下蚀作用
长江三峡（从左往右为瞿塘峡、巫峡和西陵峡）
1）河流的侵蚀作用
最新土木地质第3章ppt课件
cr A d
其中：A取为0.2
d—泥砂粒径，mm cr —m/s
颗粒滚动时力的平衡
❖ 流水对河床冲刷的重要条件：水流未被泥砂饱和。
9
第3章 水的地质作用
第二节 地表流水的地质作用
二、河流地质作用
（2）流水对河岸的掏蚀
河岸掏蚀与破坏起因是河床的冲刷。河床在平面图上常呈蛇曲形，在 河曲地段范围内河流的水流主要由弯道离心力和地球自转引起横向环流。
切穿构造线。 侵蚀谷发展为成形河谷可分三个阶段： 第一阶段—峡谷型：经常性水流急剧下切，使河谷切成
V字形状态，可发展成为峡谷。 第二阶段—河漫滩河谷：当峡谷形成后，弯曲河床主流
线使河床受到侧蚀加宽作用，即凹岸被冲刷，凸岸被堆积， 造成浜河床浅滩，其不断扩大和固定，形成河漫滩河谷。
19
第3章 水的地质作用
比重 导电性
放射性
31
第3章 水的地质作用
第三节 地下水的地质作用
3、地下水的物理性质与化学成分： （2）化学成分：
主要化学成 离 胶分 子 体N： F：ae2、 OC 3、lA、l2COa23、 、HM2Sg2i、 O3 HCO 3、SO42、K
气体N：2、O2、CO2、CH4、H2S
按总矿化度分类
11
第3章 水的地质作用
第二节 地表流水的地质作用
12
第3章 水的地质作用
弯曲河流 游 荡 型 河 床 13
第3章 水的地质作用
美国犹他州河流下切作用形成的深切曲流
14
第3章 水的地质作用
弯道变化与迂回扇的形成示意图
15
第3章 水的地质作用
牛轭湖
16
第3章 水的地质作用
第二节 地表流水的地质作用
第五章 地面流水的地质作用
二、洪流的地质作用
洪流的搬运作用：洪流以自身的动力将堆积物及侵蚀产物搬离原地的 作用。其特点为：以机械搬运作用为主、大小混杂，但略具层理。
洪积扇：当洪水出沟口后，因地形开阔，水流分散，流速迅速下降，
洪流的活力急剧降低，所挟带的碎屑物迅速堆积下来组成扇状的沉积 地形，称为洪积扇 。其沉积物称为洪积物。
（冰期），致使河床抬高或侵蚀基准面降低，下蚀复苏；二是气候变化， 如由干燥转为潮湿，结果水流量增加，河流得以重新进行下蚀。
河流阶地的类型
2、河流阶地的类型 根据河流阶地的物质组成和地形特征的不同，可将阶地分为堆
积阶地、基座阶地、侵蚀阶地三种类型。
●堆积阶地：阶坡与阶面都是冲积物 ●基座阶地：阶坡是基岩，阶面为冲积物
的顶托作用，使河流的下蚀作用停止，此时的湖水或海水的水面是河流
下蚀作用的极限面，称为侵蚀基准面。
河流的侧蚀作用
2、河流的侧蚀作用
河流通过自身的动力及裹挟的砂石对河床两岸或谷坡的破坏作用。
侧蚀作用主要由于弯曲的河道处形成的单向环流不断对凹岸侵蚀， 使其后退。同时将侵蚀下来的碎屑物质搬运至凸岸堆积，使凸岸不断延
第三节 河流的地质作用
一、河流概述
河流是在重力作用下，集中于地表凹槽内的经常性或周期性的天
然水道的通称。河流沿途接纳很多支流，形成复杂的干支流网络系
统，这就是水系。多数河流以海洋为最后归宿，另一些河流注入内
陆湖泊或沼泽，或消失于荒漠中，于是分别形成外流河和内陆河。
二、河流的侵蚀作用
河流在从高处向低处流动的过程 中，不断地对谷底和谷坡进行冲蚀 破坏，这个过程称侵蚀作用。 河流长期侵蚀形成的一个线状延 伸的凹地，称为河谷。河谷由下列 要素构成。 谷底：河谷底部较平坦的地方。 包括河床：河谷底部常被水流占据 的部分；河漫滩：河水泛滥时才会 被淹没的谷底部分。 谷坡：河漫滩两侧向上延伸到顶 部的斜坡部分。 谷岸（河岸、谷缘）：与谷坡相 连的顶部两岸部分。
暂时性流水的地质作用
冲刷作用
形成冲沟
沉积作用
形成洪积层
冲沟的形成的四个阶段
冲槽阶段 下切阶段 平衡阶段 停止阶段
冲沟的治理
调整地表水流，设置导水沟 多种树草，禁止乱砍乱伐 加固沟壁、沟底
洪积层的工程地质特征
组成物质分选不良，磨圆度不佳 有不规则的交错层理
常含有可溶性的盐类，形成局部软弱结晶 联结，遇水软化破坏。 相对于坡积层，洪积层是较好的天然地基。
冲刷作用使山坡地貌逐渐变缓沉积作用形成坡积层坡积层的工程地质特征坡积层可分为山地坡积层和山麓平原坡积层两类其厚度变化较大一般是中部较厚向山坡上部及远离山脚方向逐渐变薄尖灭
第三章 风化与地表流 水的地质作用
第二节 暂时性流水的地质作用
地表流水的分类
暂时性流水 季节性，间歇性流水，主要以大气降 水及积雪冰川融化为水源。
经常流水 在一年中大部分时间流水不断。
一、坡面细流的地质作用
坡面细流指雨水或融雪水从高处沿斜 坡向低处缓慢地流动。
冲刷作用
使积层
坡积层的工程地质特征
坡积层可分为山地坡积层和山麓平原坡积层两类，
其厚度变化较大，一般是中部较厚，向山坡上部 及远离山脚方向逐渐变薄尖灭。
坡积层多由碎石和粘性土组成。
坡积层理不明显，碎石棱角清楚。
松散、富水，作为建筑物地基强度差。
影响坡积层稳定性的因素
下伏基岩顶面的倾斜程度
下伏基岩顶面与坡积层接触带的含水情况 坡积层本身的性质
二、山洪急流的地质作用
集中暴雨或积雪骤然大量融化，都会 在短时间内形成巨大的地表暂时性流水， 一般称为山洪积流。
暂时性水流河流地质作用
暂时性水流河流地质作用地面流水的地质作用教学目的要求：了解地面流水的概念、类型及流水地质作用的动能基本原理，基本掌握流水的侵蚀、搬运、沉积作用的一般特征及沉积物的特征；初步掌握河流阶地的形成原理和分类。
教学重点及难点：重点是河流的地质作用；难点是河流阶地的形成。
任务二地面流水概述一、地面流水的来源和种类地面流水主要来自大气降水，其次是融雪水，在地下水丰富的地区也可以泉水形式转为地面流水。
坡流（片流）——面状无槽流水1、暂时性流水洪流----线状有槽流水2、常年性流水——河流二、地面流水的动能由于重力作用形成流水的重力势能，并不断转化为动能动能的大小跟流水的流量、流速的平方成正比，流量流速越大，流水的动能越大，对地面的改造速度就越大，流水的地质作用也就越强。
三、地面流水的运动方式流水可以分为层流、紊流、环流三种基本流态层流——水质点呈平行层状，不互相混合，流动的层与层之间界线不交错。
紊流——水质点呈不规则运动，并且相互干扰，在水层与水层之间夹杂大小不一的旋窝运动。
河水运动的基本方式是紊流。
环流——水质点作螺旋形运动，它在过水横断面上的投影为环状。
他普遍存在于河湾处，是由流水的惯性离心力的作用而产生的。
它是造成河流凹岸侵蚀，凸岸堆积的主要原因。
四、地面流水的地质作用现代地貌（高山峡古、广阔平原）主要是由流水地质作用形成的，地面流水是分布最广泛的地质外营力，是塑造大地面貌的雕塑家。
地面流水地质作用分为：侵蚀作用搬运作用沉积作用任务二暂时性流水的地质作用一、片流（坡流）的地质作用1.片流的洗刷作用片流（坡流、面流）——在降雨或融雪时，地表水一部分渗入地下，其余的沿坡面向下运动。
这种暂时性的无固定流槽的地面薄层状、网状细流称为片流。
洗刷作用——片流对坡面产生剥皮式的破坏作用，使高处被削低。
2.片流的堆积作用与坡积物片流搬运的物体在坡麓堆积下来，形成坡积物。
坡积物的特点：①成分为岩屑、矿屑、沙砾或矿质黏土，与坡上基岩密切相关。
3.1-3.2 风化作用及暂时性流水
17/47
水化作用 水化作用是水分和某种矿物质的结合， 在结合时，一定分量的水加入到物质的成 分里，改变了矿物原有的分子式，引起体 积膨胀，使岩石破坏。 如硬石膏（CaSO4）遇水后变成普通石 膏CaSO42H2O）其体积膨胀60％，这对 围岩产生巨大压力，使围岩胀裂。
18/47
水解作用 矿物遇水后离解，与水的Ｈ+和(OH)-离子起 化学作用形成新的化合物 。
溶解作用是指水直接溶解岩石矿物的作用，使岩 石遭到破坏。 最容易溶解的岩石是卤化盐类（岩盐、钾盐），其 次是硫酸盐（石膏、硬石膏），再次是碳酸盐类 （石灰岩、白云岩等）、硅酸盐。 对矿物－方解石>橄榄石>辉石>角闪石>滑石>蛇纹 石>斜长石>正长石>黑云母>白云母>石英。 如：在石灰岩地区经常有溶洞、溶沟等岩溶现象， 就是这种溶解作用造成的。
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三、影响风化作用的因素
1、气候的影响 干冷地区：物理风化为主，程度差，速度慢，产物以岩 石碎屑为主。 湿热地区：化学风化为主，生物风化，程度高，速度快， 矿物分解彻底。 产物以大量残留粘土为主。
2、地形条件的影响 山区地形条件影响最为突出 由山顶到山脚不同海拨及气候有明显的垂直分带，因此形 成不同高度，风化类型和风化程度不同。 山顶—物理风化强烈。 山脚下—化学风化生物风化为主。
氧化作用 氧化作用常是在有水存在时发生的，在水溶液，
低价氧化物、硫化物和有机化合物发生了氧化反 映。
如：自然界中常见的黄铁矿（FeS2）在水的 参与下，经氧化作用形成褐铁矿（Fe2O3.nH2O）。 颜色由铜黄色变为褐黄色，硬度、比重都变小。 同时产生的硫酸对岩石腐蚀性极强，可使岩石中 某些矿物分解形成洞穴和斑点，并产生一些新矿 物。
水化作用 水化作用是水分和某种矿物质的结合， 在结合时，一定分量的水加入到物质的成 分里，改变了矿物原有的分子式，引起体 积膨胀，使岩石破坏。 如硬石膏（CaSO4）遇水后变成普通石 膏CaSO42H2O）其体积膨胀60％，这对 围岩产生巨大压力，使围岩胀裂。
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水解作用 矿物遇水后离解，与水的Ｈ+和(OH)-离子起 化学作用形成新的化合物 。
溶解作用是指水直接溶解岩石矿物的作用，使岩 石遭到破坏。 最容易溶解的岩石是卤化盐类（岩盐、钾盐），其 次是硫酸盐（石膏、硬石膏），再次是碳酸盐类 （石灰岩、白云岩等）、硅酸盐。 对矿物－方解石>橄榄石>辉石>角闪石>滑石>蛇纹 石>斜长石>正长石>黑云母>白云母>石英。 如：在石灰岩地区经常有溶洞、溶沟等岩溶现象， 就是这种溶解作用造成的。
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三、影响风化作用的因素
1、气候的影响 干冷地区：物理风化为主，程度差，速度慢，产物以岩 石碎屑为主。 湿热地区：化学风化为主，生物风化，程度高，速度快， 矿物分解彻底。 产物以大量残留粘土为主。
2、地形条件的影响 山区地形条件影响最为突出 由山顶到山脚不同海拨及气候有明显的垂直分带，因此形 成不同高度，风化类型和风化程度不同。 山顶—物理风化强烈。 山脚下—化学风化生物风化为主。
氧化作用 氧化作用常是在有水存在时发生的，在水溶液，
低价氧化物、硫化物和有机化合物发生了氧化反 映。
如：自然界中常见的黄铁矿（FeS2）在水的 参与下，经氧化作用形成褐铁矿（Fe2O3.nH2O）。 颜色由铜黄色变为褐黄色，硬度、比重都变小。 同时产生的硫酸对岩石腐蚀性极强，可使岩石中 某些矿物分解形成洞穴和斑点，并产生一些新矿 物。
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形成坡积层
坡积层的工程地质特征
坡积层可分为山地坡积层和山麓平原坡积层两类，
其厚度变化较大，一般是中部较厚，向山坡上部 及远离山脚方向逐渐变薄尖灭。
坡积层多由碎石和粘性土组成。
坡积层理不明显，碎石棱角清楚。
松散、富水，作为建筑物地基强度差。
影响坡积层稳定性的因素
下伏基岩顶面的倾斜程度
下伏基岩顶面与坡积层接触带的含水情况 坡积层本身的性质
二、山洪急流的地质作用
集中暴雨或积雪骤然大量融化，都会 在短时间内形成巨大的地表暂时性流水， 一般称为山洪积流。
冲刷作用
形成冲沟
沉积作用
形成洪积层
冲沟的形成的四个阶段
冲槽阶段 下切阶段 平衡阶段 停止阶段
冲沟的治理
调整地表水流，设置导水沟 多种树草，禁止乱砍乱伐 加固沟壁、沟底
洪积层的工程地质特征
组成物质分选不良，磨圆度不佳 有不规则的交错层理
常含有可溶性的盐类，形成局部软弱结晶 联结，遇水软化破坏。 相对于坡积层，洪积质作用
第二节 暂时性流水的地质作用
地表流水的分类
暂时性流水 季节性，间歇性流水，主要以大气降 水及积雪冰川融化为水源。
经常流水 在一年中大部分时间流水不断。
一、坡面细流的地质作用
坡面细流指雨水或融雪水从高处沿斜 坡向低处缓慢地流动。
冲刷作用
使山坡地貌逐渐变缓
沉积作用