风化作用和河流地质作用
简述地质作用的分类
简述地质作用的分类
地质作用是指由于地球内部和外部的能量作用，导致地球表面和
内部的物质和结构发生变化的过程。
根据能量来源和作用方式的不同，地质作用可以分为内力地质作用和外力地质作用。
内力地质作用是指由地球内部的能量引起的地质作用，主要包括
地壳运动、岩浆活动、变质作用等。
内力地质作用是塑造地球表面形
态和内部结构的主要力量，它可以导致地壳的隆起、凹陷、断裂、褶
皱等变形，也可以形成火山、地震等自然灾害。
外力地质作用是指由地球外部的能量引起的地质作用，主要包括
风化作用、侵蚀作用、搬运作用、沉积作用等。
外力地质作用是通过
太阳能、风能、水流、冰川等外部力量对地球表面的物质进行改造和
搬运，形成各种地貌形态，如河流、湖泊、海洋、沙漠、冰川等。
内力地质作用和外力地质作用相互作用、相互影响，共同塑造了地球的表面形态和内部结构。
在地质历史上，内力地质作用和外力地质作用的强度和频率也会发生变化，从而导致地球表面和内部的物质和结构发生变化，形成不同的地质时期和地质构造。
地表水地质作用3
1） .温差风化
2 ）冰冻风化
3）风蚀
风力作用造成沙粒脱离地面
龙卷风
风蚀谷及风蚀残丘 由基岩组成的丘陵或台地，受暴雨冲刷后开始产生沟谷，以 后经过长期的风蚀，扩大成为风蚀谷
风蚀柱和蘑菇石 垂直裂隙发达的基岩，风蚀后，切割成破碎的孤立状石柱。石 柱的下部由于磨蚀作用很强，特别是具有水平层理和不甚坚硬的岩石，磨蚀就更 加剧烈，结果往往造成上部大、下部小的形状，称为蘑菇石。
第二节 暂时性水流地质作用及其堆积物
暂时性水流 片流（坡流）：沿地面斜坡片状流动水流（细流） 洪流：片流汇集于河谷中，形成的急速流动的水流
河流：沟谷流动的经常性水流称河流
一、 暂时性的地质作用及坡积层 （一）片流的地质作用及坡积层 坡积层 洗刷作用——>坡积层——>坡积裙 1.洗刷作用的定义 雨、雪水对整个坡面所进行的这种比较均匀、缓 慢和短期内不太显著的地质作用称为洗刷作用。
向阶地是由于地壳上升运动与河流地质作用的结果。
• 按组成物质的不同分类：
侵蚀阶地 基座阶地 冲积阶地
3.阶地的特点：
①物质组成：下底为卵石、砂砾等粗颗粒；上部为细砂、亚粘 土等。 ②组构上：磨园、分选性好，层理分明。 ③外观：沿河谷成连续或间断底台阶状，台面较平坦。 ④工程地质特征：一般为良好底建筑场地，平坦、宽阔。具有 一定的强度和承载力、稳定性好。地下水丰富、地下水位较浅。
流动着的河水及其夹带的固体物质对河床底部的岩土 体颗粒发生冲摧作用，河水的侵蚀是从下游开始的逐渐向 源发展的溯源侵蚀。
河流的下蚀作用
下 蚀 作 用 的 过 程
河流的下蚀作用
下 蚀 作 用 的 结 果 —— 峡 谷 地 貌
虎跳峡 三峡
• 侧蚀作用过程：
风化作用与河流地质作用
弱风化
强风化
全风化
第四节 风化作用 五. 风化防治措施：
灌浆 → 堵塞裂隙。 喷浆护坡和封闭基坑。 清除强风化和全风化层 排除地下水。 工程加固。
。
喷浆护坡和框梁
喷浆护坡和框梁
拱形骨架护坡
拱形骨架护坡植草
筐窗护坡植草
河曲阶段 蛇曲阶段 侧蚀作用 牛轨湖阶段 沼泽阶段
第四节 风化作用 2. 地质构造：
节理越复杂（指节理组 数和密度），越易风化 。 岩石越破碎，越易风化 。
3. 气候：
寒冷干燥 → 物理风化为主 温暖潮湿 → 化学风化为主
陡峻：→ 物理风化为主 平缓：→ 化学风化为主
4. 地形：
第四节 风化作用 四. 岩石风化程度分级： 1. 分级依据：
（3）盐类结晶作用：主要发生在强烈蒸发的干旱地 区。（如: 明矾结晶，体积膨胀 50％，压力达40kg/cm2）
2. 化学风化：指岩石在自然因素作用下以化学成分改变 为主，无明显机械破碎的过程。 （1）溶解作用：
CaCO 3 + H 2 O + CO 2 → Ca ( HCO 3 ) 2 → C a2 + + 2 HCO 3−
矿物颜色：与新鲜岩石相比，颜色越暗淡，风化越严重。 矿物成分：次生矿物越多（如次生粘土、褐铁矿等），风化越严重。 岩石破碎程度：风化裂隙越多，风化越严重。 岩石力学性质：与新鲜岩石相比，力学强度越低，风化越严重。 岩体结构：岩体结构越差，风化程度越高。
2. 分级：（共五级） 未风化 微风化
一. 定义：地表及地下一定深度的岩石，在自然因素作用 下，发生机械破碎和成分改变的过程。
沥青
二. 风化作用类型： 1. 物理风化：指岩石在自然因素作用下以机械破碎为 主，无明显成分改变的过程。 （1）热胀冷缩作用： 主要发生在昼夜 温差变化大的地 区。
风化与地表流水的地质作用
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（2）化学风化作用的主要方式
工程地质
d.氧化作用：如低价铁氧化成高价铁
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二、风化作用的类型
工程地质
（1）概念:生物活 动对岩石造成的物 理或化学破坏作用。
（2）生物风化作用 的主要方式。
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3.生物风化作用 （1）根劈作用
工程地质
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3.生物风化作用 （2）动物的穴居 （3）生物的新陈代谢作用 （4）生物遗体腐烂分解的产物
b.上叠阶地——新阶地冲积物重叠在老阶 地冲积物上面。
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工程地质
河流阶地
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工程地质
（1）物理风化概念
（2）物理风化的主 要方式
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1.物理风化作用
工程地质
（1）物理风化概念
是指由于气温频繁升降的反复变化，使 岩石在原地发生碎裂，形成岩石、矿物 碎屑，并不改变岩石化学成分的一种机 械破坏作用。
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（2）物理风化的主要方式
工程地质
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层理等构造。
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五、河流阶地
工程地质
1.河流阶地定义：沿河分布的长条形地形
2.河流阶地形成的原因：气候、地壳运动
3.河流阶地的类型：侵蚀阶地、基座阶地、 堆积阶地、掩埋阶地
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工程地质
河流阶地分级
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3.河流阶地的类型
工程地质
（1）侵蚀阶地
由基岩构成，没有或零星有冲积物，阶 地崖较高。一般形成于构造抬升的山区 河谷中。如长江三峡 4 级以下阶地均属 于此。
外动力地质作用
六、外动力地质作用
（一）生物风化作用生物风化作用指生物对岩层的破坏作用，这种作用是普遍存在的。
他包括生物的机械风化作用和生物化学风化作用。
生物的机械风化作用是由于生物生命活动使岩石发生机械破碎。
例如生长在岩石裂隙中的植物随根系长大使岩石裂隙不断扩大而崩解.随着风化作用的深入，岩块像卷心菜一样的呈圈层状脱落，这种现象称为球形风化。
我们在石门寨西门发现了球形风化，其主要存在于太原组底部。
（二）河流地质作用河流侵蚀作用的方式有冲蚀、溶蚀和磨蚀。
类型有下蚀作用和侧蚀作用。
下蚀作用的特点，河流侵蚀河床，使河床不断加深；侧蚀作用的特点是河流侵蚀谷坡，使河谷不断扩宽。
河，搬运作用的方式有悬浮、推移和跃移。
三种作用共同将颗粒磨细、磨圆，且使其稳定成分，加。
河流沉积作用分为谷底沉积、山口沉积和河口沉积。
（三）海洋地质作用海洋的侵蚀作用可在陡崖基部的高、低潮线之间蚀出一个凹槽，称海蚀凹槽。
海浪的搬运作用方式有机械和化学两种。
16 北戴河地区的海洋地质作用较为明显，其中的鸽子窝公园处的海蚀作用较为明显，而且形成了侵蚀作用，其中海边有一花岗岩性的山嘴。
由于其抗风化作用比较的好，成为了一个悬崖似的陡峭山体。
距山有一段距离处有一山已是摇摇欲坠了，孤独的立在那里，下边海边有一发育的波切台，几乎为平面，也是一种极为典型的海蚀作用遗留下来的。
（四）地下水的地质作用地下水的剥蚀作用、搬运作用和沉积作用均有机械和化学两种方式，其中剥蚀作用以化学溶蚀作用最为典型和重要，而搬运和沉积作用则以化学的搬运和
沉积作用为主。
第四章 第四纪沉积物及其工程地质特征(1)
河谷地貌
上游地区，由于坡度陡，流速大， 上游地区，由于坡度陡，流速大， 垂直侵蚀作用强。 在中游地区，一般两岸受侧方侵 在中游地区，一般两岸受侧方侵 蚀作用的冲刷较强，因而河谷斜 坡的形状比较开展，谷底比较宽 阔。 在下游地区，冲刷作用弱而沉积 在下游地区，冲刷作用弱而沉积 作用强，河谷开展，成宽广的平 谷。泥砂类的沉积物多，成广大 平原，洪水容易泛滥。
洪积土： 洪积土：当山洪急流携带大量石块泥砂在山口以外
的平缓地带沉积下来便形成洪积土。
洪积土的特征： 洪积土的特征：
物质大小混杂，分选性差，颗粒多带有棱角。 洪积扇顶部以粗大块石为多；中部地带颗粒变细，多 为砂砾粘土交错；扇的边缘则以粉砂和粘性土为主。 洪积物质随近山到远山 呈现由粗到细的分选作用， 但碎屑物质的磨圆度由于 搬运距离短而仍不佳。山 洪大小交替的分选作用， 常呈不规则的交错层状构 造，交错层状构造往往形 成夹层、尖灭及透镜体等 产状。
第四章
第四纪沉积物及其工程地质特征
内容提要： 内容提要：
一、风化作用及残积土 二、地表流水的地质作用 三、海洋的地质作用 四、湖泊的地质作用 五、冰川的地质作用 六、风的地质作用
第四纪地质Quarternary 第四纪地质Quarternary Geology
风化与地表流水的地质作用
本节主要内容
基本概念 流水的侵蚀作用 河谷的类型及河流阶地 河流掏蚀破坏的预测和防护
基本概念
何谓河流?
是在河谷中流动的常年水流。河谷由谷底、河床、 谷坡、坡缘及坡麓等要素构成。
河流的基本要素
河流地质作用 侵蚀作用：切割地面（下蚀作用） 冲刷河岸 （侧蚀作用） 搬运作用： 堆积作用：包括沉积和冲积作用，形 成各种沉积物和流水沉积 地貌，如河流阶地、冲积 平原等。
流水的侵蚀作用
流水的侵蚀作用包括“溶蚀”和“机械 侵蚀”两种方式。
溶蚀作用：在可溶性岩石分布的地区内 比较显著，它能溶解岩石中的一些可溶性 矿物，其结果使岩石结构逐渐松散，加速 了机械侵蚀作用。
河流的机械侵蚀：包括流水对河床组成 物质的直接冲击和夹带的砂砾、卵石等固 体物质对河床的磨蚀。
流水的机械侵蚀作用，可使河床移动和 河谷变形，也可使河岸冲刷破坏，会严重 地威胁河谷两岸的建筑物和构筑物的安全。
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，粗细混杂，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。
第3章 风化与地表流水的地质作用
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。它
的水量虽然也随季节发生变化，但不会 较长期的干枯无水，这就是通常所说的 河流。
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。
外动力地质作用名词解释
外动力地质作用名词解释外动力地质作用名词解释及详细阐述一、概述外动力地质作用，又称外营力地质作用，是指地球表面的各种外力作用对地壳表层岩石、矿物、土壤等物质进行剥蚀、搬运、沉积和形成地形地貌的过程。
这些外力作用包括风、水、冰、生物等。
外动力地质作用对于地球表面的形态、结构和物质分布具有重要影响，是地球科学领域研究的重要内容。
二、主要类型1.风化作用：风化作用是指岩石在地表环境中，由于温度变化、水的作用、生物活动等因素，导致岩石的物理性质、化学性质和矿物成分发生改变的过程。
风化作用是地表物质循环的重要环节，为其他外动力地质作用提供物质来源。
2.剥蚀作用：剥蚀作用是指风、水、冰等外力对地表岩石进行破坏、剥离的过程。
剥蚀作用可以形成各种地形地貌，如河流峡谷、风蚀地貌等。
3.搬运作用：搬运作用是指风、水、冰等外力将剥蚀下来的物质从一个地方搬运到另一个地方的过程。
搬运作用对于地表物质的分布和沉积具有重要影响。
4.沉积作用：沉积作用是指搬运过程中的物质在适当的环境条件下沉积下来的过程。
沉积作用可以形成各种沉积岩和沉积地貌，如河流冲积平原、湖泊沉积等。
三、影响因素外动力地质作用的影响因素主要包括气候、地形、岩性、生物等。
气候因素如温度、降水量等会影响风化、剥蚀作用的强度；地形因素如坡度、高程等会影响剥蚀、搬运作用的方向和速度；岩性因素如岩石类型、矿物成分等会影响风化、剥蚀作用的难易程度；生物因素如植物根系、微生物活动等会影响风化作用的进程。
四、研究意义研究外动力地质作用对于理解地球表面的形成和演化过程具有重要意义。
首先，外动力地质作用是塑造地球表面形态的主要力量，通过研究外动力地质作用可以揭示地形地貌的形成机制和演化过程。
其次，外动力地质作用与自然资源的关系密切，如风化作用形成的土壤是农业生产的基础，剥蚀和沉积作用形成的矿产资源是人类社会发展的重要物质保障。
通过研究外动力地质作用，有助于预测自然资源的分布和开发潜力。
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“V”字形峡谷
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下蚀作用（向源侵蚀、河流袭夺、 侵蚀基准面、平衡剖面） 侵蚀作用 河流 地质 作用 搬运作用 化学搬运（离子和胶体颗粒） 冲积扇 沉积作用
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侧蚀作用（河曲、蛇曲、牛轭湖 物理搬运（悬浮式、跳跃式、滚动式）
重点：
风化作用的概念； 风化作用的类型及影响因素； 河流地质作用的特点； 河漫滩、阶地的形成及分类.
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风化作用对工程的影响
(1)风化作用在地表广泛发育，除被水、冰等其他物质覆盖 之外的整个地壳表层都有其作用，作用深度达数十米，有 的上百米，其作用产物－残积层包围地表组成风化壳（不 完全包围）－的工程地质性质大大恶劣于风化前。在工程 上是一软弱层，是一切工程建设都十分重视的。 (2)风化作用，是其他外力地质作用的前提，它将促成滑坡、 崩塌、碎落、泥石流、水土流失等不良的地质现象。 (3) 风化的产物会给工程带来影响，同时工程建成后，也 要考虑，风化对建筑物的影响。
物。 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 。 碳酸化作用：当水中溶有CO2时，水溶液中除H+和（OH）-离子外，还有 CO32-和HCO3-离子，碱金属及碱土金属与之相遇会形成碳酸盐 。
氧化作用：地下一些元素低价化合物的矿物在地表富氧的条件下，转化为高
2013-9-1025 Nhomakorabea2013-9-10
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河流的沉积作用
• 河流的沉积作用定义：
河流在运动中由于能量的损耗而将所夹带固 体物质卸下形成河流冲积层的作用。
• 影响因素：
固体方面：重量、体积及形状 流水方面：流速、流量
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河流发生阻塞或是流量减少、河床坡 度变缓，此時会造成河流流速减低， 当河水蒸发或渗透 到地底下，或是引 水灌溉、上游兴建 拦河堰引水時，此 时流量变小。
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石灰岩中的差异风化
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★
岩石风化的防治： ★ 挖除法 ★ 抹面法 ★ 胶结灌浆法
★ 排水法
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6.2 河流的地质作用
谷底——河谷底部较平坦的部分
谷坡——高出谷底的两侧斜坡 河床——谷底中经常有水流动的部分
河漫滩——谷底中洪水期被淹没、枯水期露出水面的部分
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6.1 风化作用
地壳表层的岩石，在太阳辐射、大气、水和生物等风化营 力的作用下，发生物理和化学变化，使岩石崩解破碎以至逐渐 分解而在原地形成松散堆积物的过程，称为风化作用。
物理风化作用 （岩石释重、冻结与融化、盐类的结晶与潮解） 风化作用 化学风化作用 （水和氧（O2、CO2、酸、碱、盐等) 生物风化作用 （动植物、微生物的根劈、生物腐烂）
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下蚀作用：流水对河底岩石的侵蚀（磨、冲刷、溶）使河床
逐渐下切和加深的作用。
侧蚀作用：河水对河床两岸的岩石进行侵蚀，使河谷加宽或
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使河道左右迁移的作用。
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强 烈 下 蚀 的 黄 河 上 游 龙 羊 峡
—
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美国科罗拉多州强烈下蚀的地貌
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“V” 型 河 谷
冲积平原 三角洲
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河流的侵蚀作用
•侵蚀作用的定义
河水在流动的过程中不断加深和拓宽河床的作用称为河流的侵蚀作用。
•侵蚀作用按作用方式分类 溶蚀：河水对组成河床的可溶性岩石不断进行的化学溶解，使之逐
渐随水流失
机械侵蚀：流动的河水对河床组成物质的直接冲击和夹带砂砾、卵
石等固体物质对河床的磨蚀。
•按河床不断加深和拓宽的发展过程可分为：
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物理风化作用
• 物理风化作用定义：
在地表或接近地表条件下，岩石、矿物在原地发生机械破碎而不 改变其化学成分、不形成新矿物的作用，称为物理风化作用或机 械风化作用。
•
物理风化作用的类型有：
温差风化:温差可促使岩石膨胀和收缩交替地进行，久而久之则 引起岩石破裂。 冰冻风化:充填在岩石裂隙中的水分结冰使岩石破坏的作用。 岩石释重:上覆岩层遭受剥蚀而卸荷时，岩石释重，产生向上或 向外的膨胀作用，形成一系列与地表平行的裂隙。 可溶盐的结晶与潮解：可溶盐溶液在岩石的孔隙和裂隙中结晶 时的撑裂作用，使裂隙逐渐扩大，岩石松散破坏。
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侵 蚀 阶 地
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基座式阶地
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•
阶地的特点：
① 物质组成：下底为卵石、砂砾等粗颗粒；上部为细 砂、亚粘土等。 ② 组构上：磨园、分选性好，层理分明。 ③ 外观：沿河谷成连续或间断底台阶状，台面较平坦。 ④ 工程地质特征：一般为良好底建筑场地，平坦、宽 阔。具有一定的强度和承载力、稳定性好。地下水 丰富、地下水位较浅。
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地壳上升，河谷下切，形成河流阶地
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多次的地壳升降运动，可以形成多级阶地，由河漫 滩向上依次称为一级阶地、二级阶、三级阶地…等， 阶地的位置越高，其形成的年代越早。
河流阶地
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侵蚀阶地 河流阶地 基座阶地 冲积阶地
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★
影响风化作用的因素：
由于地理、地质条件的不同，陆地表面各处风化作 用的性质、风化带深度、风化破坏程度都会有很大 差异。其中气候条件和岩石性质是起决定作用的， 地质构造和地形条件有时也有较重要的影响
★ 气候因素 ★ 地形因素 ★ 地质因素
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差 异 风 化
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上游水土保 持不好，往 往造成河川 负荷量过大。
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牛轭湖的形成
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河道的裁弯曲直－－－牛轭湖的形成
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河流的发育的结果将使其接近于侵蚀和沉积的 平衡。当地壳上升时，河流获得新的能量，发 生新的向下侵蚀。 河床下降后，原来的河床和河漫滩处于洪水位 之上，残留下阶梯状平台，称为河流阶地。
谷底
谷 坡
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河床
河漫滩
Ⅰ级阶地
Ⅱ级阶地
河谷结构示意图
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一条河流从河源到河口一般可分为三段：上游、中游和下游。 上游 ：多位于高山峡谷中，急流险滩多，河道较直，流量不大 但流速很高，河谷横断面多呈“Ｖ”字形。
中游：河谷较宽广，河漫滩和河流阶地发育，横断面多呈“Ｕ” 字形。 下游：多位于平原地区，流量大而流速较低，河谷宽广，河曲 发育，在河口处易形成三角洲。
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河流侧蚀作用
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及 河 道 的 迁 移
河 流 的 侧 向 侵 蚀
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河流的搬运作用
• 河流的搬运作用定义：
河流在流动的过程中将河床上剥蚀下来的固体物质 移动使其离开原地的作用。
• 搬运方式：
化学搬运－溶运 机械搬运 悬运（<0.05mm） 跃运（0.05-2mm） 2013-9-10 滚运（>2mm）
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化学风化作用
•化学风化作用
处于地表的岩石，与水溶液和气体等在原地发生化学反应逐渐使 岩石破 坏，不仅改变其物理状态，同时也改变其化学成分，并可形成新矿物的作 用，称为化学风化作用。
• 化学风化作用的方式
溶解作用:水直接溶解岩石中矿物的作用 。 水化作用:矿物与水作用时，吸收水分作为自己的组成部分，形成含水的新矿
价化合物原有矿物解体，形成新矿物的过程。
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生物风化
• 生物风化的定义
岩石在动植物及微生物影响下发生的破坏作用，称为生物风 化作用。
• 生物化学风化作用的方式
生物机械风化作用：主要是通过生物的生命活动来进行的。
生物化学风化作用：通过生物的新陈代谢和生物死亡后的遗体
腐烂分解来进行的。
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风化产物的特点
• 物理风化碎屑物颗粒较粗，粘结性和吸水性较 差，但内摩擦角较大； • 化学风化的产物颗粒细小，内聚力较大，粘结 性较好，吸水能力强，内摩擦角较小； • 生物风化往往是在物理和化学风化的基础上进 行，但它的发生条件和影响因素与化学风化相 近，因此风化物质的性质与化学风化接近，只 是其中含有的有机质带来性质的改变是明显区 别。