第一节 塑造地表形态的力量

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在内力和外力的共同作用下，地表形态处在不断的变化之中。根据美国地貌学家威廉·莫里斯·戴维斯的研究，当一个地块在内力作用下抬升达到相当的高度之后，由于该地块与周边的高差增大，流水侵蚀作用加强。地面受到流水侵蚀切割，相继经历山平谷窄的幼年期、山高谷深的壮年期，最后进入山缓谷宽、地面平坦的老年期。如果该地块再次被抬升，又会再次经历类似的变化过程，因而称其为“侵蚀循环”。戴维斯的“侵蚀循环”理论，对人类认识地表形态的时间演变过程，具有重要的意义。 活动：1.结合自己的所见所闻，列举自然界中的实例，说明图2-2-10、图2-2-11、图2-2-12、图2-2-13所展示的外力作用表现形式，阐释该作用塑造的地表形态特征。 2.读中国地形图，并根据“知识窗”中戴维斯“侵蚀循环”理论讨论分析，哪些地形区处在老年期？哪些地形区处在幼年期或者壮年期？ 下载PDF

外力是指地球外部的作用力，其能量主要来自于太阳能、地球重力能等，主要通过风、流水、冰川、海浪、生物等作用改造地表形态，其表现形式主要有风化、侵蚀、搬运、堆积等。外力通过风化、侵蚀作用对地表进行破坏，并将破坏了的物质从高处搬运到低处堆积起来，从长时间、大范围来看，其结果往往使地表由起伏趋向和缓。 风化 地球表层的岩石在太阳辐射、水、大气及生物的作用下，其物理、化学性质发生变化的过程叫风化作用。风化作用通常分为物理风化、化学风化和生物风化三种类型。 物理风化是指岩石在外力作用下其物理性状发生变化的过程。化学风化是指岩石在外力作用下其化学性质发生变化的过程。生物风化是指岩石受生物活动的影响发生物理性状、化学性质变化的过程。 风化作用的结果是使岩石变成松散的碎屑风化物，如果风化物残留原地，则称为风化壳。风化作用为侵蚀作用准备了条件。风化产物也为土壤的形成提供了物质基础。 侵蚀和搬运 侵蚀作用是指地表岩石和土壤等物质受到外力作用而发生松散、溶解和破坏，且发生位移的过程。风化和侵蚀作用产生的各种物质，在自然力作用下，发生进一步较长距离位移的过程，就是搬运作用。 流水侵蚀作用是一种常见的侵蚀作用。在河流中，除流水本身的冲蚀作用外，其挟带的泥沙等物质也对河床和地表进行撞击和磨蚀。山区河流坡度较大，河床下蚀作用强；在河流转弯处，侧蚀作用加强。一般情况下，凹岸侵蚀，凸岸堆积，导致河流越来越弯曲。坡面水流冲刷地面并下切，会形成沟谷，如黄土高原千沟万壑的地表形态，就是流水强烈侵蚀的结果。 风可以吹扬起岩石的碎屑，并挟带碎屑磨蚀岩石，这说明风力侵蚀是与风力搬运相伴而行的。风沙流是一种常见的近地面沙粒搬运现象。由于沙粒集中分布于距地表较低的高度内，故磨蚀作用在近地面最为明显。 除常见的流水和风力作用外，冰川和波浪等也会产生侵蚀和搬运作用。其中，冰川的侵蚀、搬运作用主要发生在高纬度地区和高原、高山地区。 堆积 岩石风化和侵蚀后的产物在外力的搬运途中，由于搬运能力减弱等原因不再继续搬运而发生沉淀、沉积的过程，称为堆积作用。在沉积过程中，通常颗粒大、比重大的物质先沉积，颗粒小、比重小的物质后沉积，形成砾石、砂、粉砂、黏土等颗粒或大小不同的沉积物。但是，冰川消融后的沉积物颗粒大小不分，常杂乱地堆积在一起。 总之，千姿百态的地表形态是内力与外力长期共同作用的结果。 下载PDF

大理苍山世界地质公园位于云贵高原与横断山脉结合部位，是喜马拉雅造山带南延部分，被称为“世界屋脊的屋檐”。 该公园三大类岩石均有出露，尤以变质岩最为齐全，被誉为“变质岩的博物馆”。10亿年前，这里的古海盆中沉积了厚厚的砂岩、泥岩和石灰岩，地球早期的火山活动还形成了大量的火山岩。这些岩石不断地叠置加厚，在高温、高压下，处于深部的岩石发生变质作用，形成大陆基底，后来经过强烈隆升、挤压等作用，形成苍山。 这里的岩石原岩结构复杂，变质环境多样，变质程度有浅有深，既有在地下高温高压环境下产生的区域变质，也有遭到强烈挤压引起的动力变质，还有因岩浆侵入形成的热动力接触变质，因此苍山的变质岩种类丰富、色彩绚丽，其中以大理地名命名的大理岩最为著名。 下载PDF

组成岩石圈的三大类岩石是可以相互转化的，这种转化称为岩石圈的物质循环。地球内部的岩浆，在岩浆活动过程中上升冷却凝固，形成岩浆岩。地表岩石在阳光、流水、风、海浪等外力作用下，被风化、侵蚀、搬运、堆积，并经过固结成岩作用形成沉积岩。已经生成的岩石，在高温、高压等条件下，发生成分和性质的改变，形成变质岩。各类岩石在地下深处发生重熔，又形成新的岩浆。如此周而复始，形成一个完整的岩石圈物质循环过程。岩石圈的物质循环是自然界重要的物质循环之一。在这个循环过程中，形成了地球上丰富的矿产资源，为人类生存提供了必备的物质条件；改变了地表形态，塑造了千姿百态的地貌景观；实现了地区之间、圈层之间的物质交换和能量传输，并促使自然环境不断演化。 活动：绘制“岩石圈物质循环示意简图” 2.用不同的箭头表示物质循环过程，并注明各箭头含义。 3.议一议岩石圈的物质循环对人类活动的影响有哪些。 下载PDF

联合国教科文组织于2000年提出在全球范围内遴选500个地质公园加强保护。这些地质公园是以具有一定规模和分布范围的地质遗迹景观为主体，并融合其他自然景观与人文景观而构成的一种独特的自然区域，具有特殊的地质科学意义、稀有的自然属性、较高的美学价值。 2004年，联合国教科文组织公布了首批世界地质公园名单，我国的安徽黄山、江西庐山、河南云台山、云南石林、广东丹霞山、湖南张家界、黑龙江五大连池、河南嵩山等8处地质公园入选。至2017年，世界地质公园共有127个，我国有35处地质公园进入名录。 地质公园的壮美景象与其组成岩石的长期演化息息相关。例如，泰山片麻岩的凝重浑厚、黄山花岗岩的峻峭多姿、石林石灰岩的秀丽幽静、五大连池玄武岩的原始粗犷，都构成了独特的地貌景观。 下载PDF

地球上多姿多彩的岩石不仅构成了美丽的景观，而且被广泛用作建筑材料。上图建筑所采用的岩石分别属于三大类岩石中的哪一类？各类岩石是怎样形成的？它们之间可以相互转化吗？ 在地球表面，岩石无处不在，它形成了山脉、丘陵、山谷、洋底，它是人类生存必备的物质基础。组成岩石圈的岩石按其成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类型。 岩浆岩 岩浆岩是岩浆活动的产物。岩浆在地下巨大的压力作用下，沿着地壳薄弱地带侵入地壳上部或喷出地表，随着温度、压力的变化，冷却凝固而形成岩浆岩。常见的岩浆岩有花岗岩、玄武岩等。 沉积岩 裸露在地表的岩石，在风吹、日晒、雨打以及生物作用下，逐渐成为砾石、沙子和泥土。这些碎屑物质被风、流水等搬运后沉积下来，经过固结就形成了沉积岩。水中的化学物质，在一定条件下发生化学反应，形成不溶于水的化合物而沉淀下来，经过固结也可以形成沉积岩。常见的沉积岩有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩的岩层在漫长的地质时期一层层沉积而成，具有层理构造。在岩层中有时能找到已经成为化石的古生物遗体（如贝壳、骨骼）或遗迹（如足迹、虫穴）。 变质岩 在高温、高压作用下，地壳中原有岩石的成分、结构、构造发生变化的过程，叫作变质作用。变质作用形成的岩石叫作变质岩。常见的变质岩有大理岩、板岩、片麻岩等。 活动：收集岩石标本 收集身边的岩石标本（或岩石标本照片），并对其开展研究，完成以下任务。 1.你所收集的岩石（或照片中的岩石）属于哪种类型？它可能的形成过程是什么？ 2.你所收集的岩石（或照片中的岩石）有什么显著特征？它对我们的生活有什么作用？ 3.开展小组合作学习，制作岩石标本的说明卡，全班举办一次岩石标本（或岩石标本照片）展览。 下载PDF

1.阅读下列材料，完成相关任务。黄土呈灰黄或褐黄色，是一种质地均一的第四纪土状堆积物，具有多孔性、垂直节理（断裂两侧的岩块沿着破裂面没有发生或没有明显发生位移的断裂构造）发育等特点。黄土物质的颗粒以粉沙（0.005～0.05毫米）为主，富含CaCO3。全球黄土主要分布在中纬度干旱或半干旱的大陆性气候区；我国黄土主要分布在黄土高原，呈东西向带状分布。我国黄土区的西面和北面与沙漠相连，从西北向东南依次为戈壁、沙漠、黄土。 黄土地貌以地面破碎、沟谷众多为主要特征。它可分为黄土沟谷地貌、黄土沟（谷）间地地貌等类型。按沟谷的发育阶段，黄土沟谷地貌可依次分为纹沟、细沟、切沟、冲沟四种类型。坡面上最常见的是细沟和切沟。细沟的规模较小，可以横跨耕作；切沟的宽度和深度都较大，不能横跨耕作。黄土沟（谷）间地地貌可分为塬、墚、峁三种类型。黄土塬是顶面平坦宽阔、面积较大的黄土高地，黄土墚为长条状的黄土高地，黄土峁是一种孤立的穹状或馒头状黄土丘。 （1）黄土的物质组成和分布特征反映了黄土的成因。列举黄土是风成的证据。 （2）推测黄土墚和黄土峁的形成过程。 （3）根据黄土高原的区域特征，提出治理水土流失的对策措施。 2.绝大多数地震是由地壳深处断层的运动引起的，如果运动足够强烈，地表就会产生裂缝。随着岁月的流逝，沉积物会慢慢将地表的裂缝覆盖，下一次地震又在地表形成新的裂缝，然后再堆积新的沉积物。经调查，图2-46所示地区的地层无层序颠倒和缺失现象。读图，完成相关任务。 （1）该地区地质历史上至少发生过几次地震？判断这几次地震发生的先后顺序，并说明理由。 （2）该地区的地面上，难以找到古地震留下的痕迹。这是什么原因造成的？ （3）结合所学知识，议一议，该地区大致经历了怎样的地质演化过程？ 3.阅读下列材料，结合前述河流弯道横向环流原理，完成相关任务。都江堰位于四川省都江堰市西北的岷江中游，始建于秦昭王末年（约公元前256—公元前251），是蜀郡太守李冰父子组织修建的大型水利工程。由于工程设计科学合理，2000多年来一直发挥着防洪灌溉的作用，使成都平原成为水网纵横、沃野千里的“天府之国”。都江堰由分水鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三大主体工程组成。分水鱼嘴位于河流进入弯曲河段处，把岷江分成内江和外江。宝瓶口位于该弯曲河段凹岸中部，是内江河水进入灌区的入口，入口处窄而深。在宝瓶口的右侧，是宽而浅的飞沙堰，飞沙堰的泄洪水道上建有一座溢流低坝。 （1）在洪水期，为什么都江堰能保证灌区不受洪水威胁？在枯水期，又如何保证有足够的水量进入灌区？ （2）为什么都江堰能最大限度地减少泥沙通过宝瓶口进入灌区？ 4.大自然的创造力令人叹为观止，天长日久，岩石被“雕刻”成各种奇妙的地貌，真可谓鬼斧神工。读图2-48，完成相关任务。 （1）上网查找资料，了解上述地质景观的特点及形成原因。 （2）制作PPT，向同学介绍若干中外地质美景，并说明其景观特点及形成原因。 下载PDF

1.水蚀作用会造成一些特殊的地理现象。例如，当河流源头向上游溯源侵蚀到达并切穿流域分水岭后，有可能发生分水岭一坡的河流夺取另一坡河流上游段的现象，这种水系演变现象称为河流袭夺。在图2-44中，原来流入另一条河流的支流在地淤沟以南突然转向流入恶沟。据此，完成相关任务。 (1)读图2-45，从水蚀作用角度，解释图2-44中的水系演变现象。 (2)旋峰峪附近的河谷非常宽浅，径流量很小，却充填着大量的河流冲积沙砾石及亚沙土。试对这一现象进行合理解释 (3)议一议，发生袭夺后，恶沟的径流量及地貌会发生什么变化? 2.当河流进入海洋时，河水很快分散，由于流速突然降低而产生沉积作用，同时河水与海水混合，海水中的离子使河水中不易沉积的胶体物质絮凝沉降。在大河河口，尤其是河流泥沙含量高的河口，因泥沙大量沉积而形成三角洲。据此讨论三角洲形成的物质条件和动力条件。 下载PDF

瀑布与河流的溯源后退 河流中瀑布位置的不断后退，也是溯源侵蚀的结果，如美国与加拿大交界处的尼亚加拉瀑布，在溯源侵蚀的作用下不断向上游后退。观测资料表明，该瀑布在加拿大一侧后退的速度约为1.3米/年，瀑布形成至今已经后退了12千米。我国黄河壶口瀑布也处在不断向上游移动的过程中，其后退速度约为1.2米/年，但后退速度在逐渐变慢，这可能与黄河水量变小有关。 横向环流 河水流过弯曲的河谷，其主流线因惯性作用而向凹岸偏移，受到较强离心力作用的上层河水会加速流向凹岸，使凹岸水面变高，产生向下水流。凹岸下降水流沿河床底部向凸岸推移，即底层水流由凹岸流向凸岸，以维持水流的连续性，这样就使河床水流构成连续的螺旋状推进的横向环流系统。底层水流由凹岸流向凸岸时，把泥沙也带到了凸岸。 下载PDF