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1、地貌学,地貌与第四纪教研室,华东师范大学,课程构成,?,?,?,?,课堂讲解：,17,次（,17,周）,平时作业：,23,次,期中作业：,1,次,野外实习：,2014,年暑假,地貌学学习：勤观察、勤思考、勤提问,野外实践与理论学习相结合,传统方法与现代测试技术相结合,课程参考书籍,1.,地貌学原理,杨景春,/,李有利,北大出版社，,2001,年,8,月,2.,地貌学导论,吴正,广东高等教育出版社，,1999,年,4,月,3.,海岸环境和地貌过程导论,杨世伦主编，海洋出版社，,2003,年,4.,Theoretical geomorphology,，,Adrian E.Scheidegger.,
2、Berlin Springer-Verlag,c1990,5.Sharma,Vijay Kumar,Introduction to process geomorphology/,Vijay K.Sharma.Boca Raton:CRC Press,c2010.,第一章,绪论,一、地貌学的研究内容,?,1.,地貌学的定义,?,2.,地貌学的研究对象,?,3.,地貌学的学科分类,?,4.,地貌学的研究方法,1,、地貌学定义,?,地貌,地表（地球表面）形态,(landforms),。,?,地貌学,研究地球表面各种形态特征、成因,、分布及其发育规律的科学。,?,内力作用与外力作用共同作用的结果,地貌
3、成因要素：地貌营力、地表物质、地貌,发育时间；,F=,f,（,PM,）,dt,F,：,form,；,P,：,process,；,M,：,matter,；,t,：,time,；,P,：内（营）力（放射能、重力能）；,外（营）力（太阳能、重力）；,内力和外力同时作用，相互影响，此消彼长，,动态平衡（,或“远离平衡态的自组织”,）；,M,：岩性、地质构造；,t,：地貌发育时间；,2,、地貌学的研究对象,1,）地貌的形态分为基本形态和形态组合,基本形态,指那些成因单纯、体积小、单个分,布的地貌形态。,形态组合,在空间分布上有一定的规律、在成,因上有联系、在形态上无联系的地貌组合在一,起。,沙漠区的冲积
4、扇,2,）地貌形态测量指标,高度,绝对高度,(,即海拔高度,),，从图上读取。,相对高度,(2,种地貌的比高,),。,坡度,：,坡度主要反映在地形面上。,?,一般的划分等级为：,陡,坡：坡角,50,中等坡：坡角,25,50,缓,坡：坡角,25,?,在堆积地貌上，不同的坡度可反映不同的成因类型。,?,例如：崩塌堆积物、坡积物、冲积物形成的堆积地貌坡度,依次递减。,?,在基岩组成的斜坡上，地貌的坡度反映了不同岩石的抗风,化能力的强弱。,灰岩,砂岩、,页岩,?,高度,+,坡度能反映地貌形态,?,高度大、坡度大,地形陡峻,?,高度小、坡度小,地形平缓,地面破坏程度,?,割切深度：,指一种地貌的最高点和
5、最低点之间的距离。,?,地面切割程度：,地面破坏面积的,%,。水域面积,/,总面积。,3,）地貌的形态类型,?,指与周围地貌的关系,?,正形态：高出周围地貌,阶地、垅、丘,?,负形态：比周围地貌低,谷地、洼地、坑、穴,正,地,形,负,地,形,负,地,形,负,地,形,4,）地貌的相对等级,相对等级：可分为,5,级,.,巨型地貌,.,大型地貌,.,中型地貌,.,小型地貌,.,微型地貌,.,巨型地貌,地球表面可以分为两大地貌单元：大陆、洋盆,形成发展始于中生代：之前为一超级大陆（泛大陆）,由于板块运动而裂解形成现代大陆和大洋。,大陆,：由硅铝层和硅镁层的大陆壳组成，平均海拔,875m,。遭,后期破坏
6、严重。目前地貌学的主要研究对象。,洋盆,：由单一的硅镁层的大洋壳组成，其上覆盖松散沉积物。,地貌因受水体保护，形态原始。洋底平均深度,-3794m.,大陆边缘,：是陆壳的延伸部分，具有与大陆相似的结构，包,括大陆架、大陆坡。,.,大型地貌,在巨型地貌基础上进行划分。大陆又可分为山地、平原、盆地。,是地貌学的主要研究对象。,?,山地,：由山岭和山谷组成。山地高度分类见表。成因上可以,分为构造山地、剥蚀山地。,?,丘陵,：海小于,500m,的高地与洼地相间排列的地貌组合。成因,上与山地有密切联系。,?,平原,：地势平坦、高差小，或略有起伏的大面积地貌组合。,高度分类见表。成因分类包括构造平原、剥蚀
7、平原、堆积平,原。,.,中型地貌,：山地又可进一步划分为河谷、分水岭,.,小型地貌,：河谷分为谷坡（包括阶地）、谷底。,.,微型地貌,：在小型地貌基础上进一步划分。为在小型地,貌中更低一级的地形起伏。,大陆山地河谷阶地前缘,3.,地貌学的学科分类,?,三大部分：,星体地貌学、普通地貌学、部门地貌学,?,新分支,气候地貌学,、构造地貌学、动力地貌学、实验,地貌学、历史地貌学、区域地貌学、岩石地貌,学、应用地貌学,？地貌学,是地理学的分支还是地质学的分支,水力学,气候学,土壤学,生态学,地貌学,。,地球物理学,地质学,地球化学,4.,地貌学研究方法,野外研究方法,?,形态研究,包括形态的特征，组合
8、，分布和测量。,?,组成物质研究,包括物质的颜色，形态特征（例如：,1.,形态：,球度，磨圆度等）,2.,过程：,?,形成条件的研究,3.,构造：,包括新构造运动状况，地质与构造,特征，各种外力特征。,4.,发展阶段：,?,地貌过程的观测,?,地貌成因分析,?,地貌发展阶段分析,室内研究方法,?,地形图分析,?,遥感分析,?,沉积物分析：沉积相分析与沉积物理化性质分析,粒度分析,化学分析,矿物分析,扫描电镜分析,?,模拟研究,?,年代分析,14,C,测年：,自然界中存在,12,C,，,13,C,，,14,C,三种碳同位素，其中,C,14,不,稳定发生衰变，假定自然界中,14,C,含量不变，加之
9、,C,14,有一定半衰期约,5568,年，就可以测定一些与自然界不发生碳同位素交换的地质样品,的年龄。,K,Ar,法,：,自然界中有,39,K,，,40,K,，,41,K,三种钾同位素，其中,40,K,为长,寿同位素半衰期为,128,000,年。,40,K,可通过衰变和,K,层电子俘获变成,40,Ca,和,40,Ar,，通过测试样品中,40,Ar,和剩余的,40,K,的含量，可以确定样品,形成年代。,铀系法,释光法,古地磁,具体工作中拟考虑的几点,1.,形态量计：,2.,外动力过程,:,3.,内动力过程的分析,:,4.,岩性、构造与地貌形态的分析,:,5.,相关沉积的“相”分析,:,二、地貌学
10、,与经济建设的关系,1.,寻找矿产：冲积砂矿、三角洲地区找油,2.,铁路、大型水工建筑、港口的,勘测：青藏铁路,溶洞、冻土，港口泥沙淤积、侵蚀，水库修建后的,岸坡稳定。,3.,农业生产：山区找水、喀斯特地区地表水渗漏、地,下溶洞、水土流失,4.,国防：,案例,1,：上海浦东机场建设,上,海,浦,东,长江口遥感图,上海浦东机场,飞行安全与鸟群,飞行安全与鸟群,长江三角洲径流、潮汐型三角洲,青藏铁路穿,越昆仑山,青藏高原上的冻土层,青藏铁路经过格尔木盐湖,青藏铁路的防冻热桩,可可西里,沙漠公路,沙漠公路被流沙阻断,沙漠公路的防护,1,沙漠公路的防护,2,准噶尔盆地古尔班通古特沙漠,滴灌绿化沙漠公路
11、,穿,越,沙,漠,的,铁,路,三、地貌学发展简史,地貌学发展简史,莱昂纳多，达芬奇,(1452-,1519),曾研究地形特征，并,科学地绘制了世界上最早的,地形图,Water is the driver of,Nature,-,Leonardo da,.,Vinci,地貌学发展简史,Steno(1669),最早提出地貌学,研究，提出要认识地形的发展,规律。,地貌学发展简史,17,世纪欧洲普遍认为当时大,洪水由于地貌演化造成。地,质学,17,世纪在欧洲的发展，,也推动了地貌学的形成与发,展。,Charles Lyell(1833),探讨了河流切过程中河流阶地的形成过程。,James Hutton
12、,提出了著名的“,Today is the key for past.”,并受达尔文影响,提出了地质演化的渐变理论。,在以上基础上现代地貌学从,19,世纪中叶以后才逐渐成长起来,1.,戴维斯的侵蚀循环学说,“解释性的地貌描述法”；,“地貌是构造、营力和发育阶段的函数”；,“侵蚀循环学说”,W.M.Davis,第一次把流水侵蚀地貌的演变概括成简练的模式，并以图表示。图上的横坐标,代表侵蚀基准面，纵坐标代表海拔高度。他设想流水侵蚀循环开始阶段,，地面从起点处,被构造运动迅速抬升至,b,，此时河流下蚀速度跟不上抬升速度，到抬升运动结束时，分水,岭和河底之间相对起伏增大（图上,a-b,），抬升运动停止
13、后不久一段时期内，河流仍强,烈下切，而分水岭受蚀速度较弱，成为循环过程中岭谷相对高差最大时期（图上,c-d,）,之后，河底因接近侵蚀基准面，河流下蚀作用大大消弱，但由于水系发展，支流增多，,促使地面剥蚀加强，分水岭高度降低的速度超过了河底下切速度，整个地面高差起伏向,着越趋和缓的方向发展,波状起伏的准平原。,戴维斯认为主河泛滥平原上发育了自由曲流，标帜河谷达到了壮年期,。从区,域地貌上说，壮年期地面的主要指标是抬升之前的原始高地面被全部蚀区。进,入老年期以后，地貌发展仍然是降低地面的相对起伏程度，但其进展速度极为,缓慢。,当戴维斯就河谷展宽与谷坡剖面演变过程的问题和彭克进行争论时，他作了,另外
14、一幅图来表达他的概念。从河谷横剖面发育来看，谷底与谷坡都在缓缓降,低，但谷坡降低的速度要比谷底为快。谷坡不仅高度降低，而且谷坡坡度愈来,愈小。,a.,幼年期阶段,b.,壮年期阶段,c.,老年期阶段,准平原形成以后，往往受构造运动发生变动或被破坏，有些因构造沉降被后,来的新沉积物掩埋，有的受构造抬升和气候巨变的影响，大部被侵蚀所以很,难见到保存完好的大面积准平原。在许多山区常有齐一的峰顶面，即为准平,原的残迹部分。,上述河流地貌发育是一个理想模式，我们在分析河流地貌发育时，还要考虑,以下几点：,1.,地壳上升是一个长期过程，地壳上升时河流就开始下切；,2.,地壳运动的方向和强度是经常变化的；,3
15、.,同时要考虑河流地貌形成发展过程中自然地理条件的变化；,地理循环学说,戴维斯认为地貌发育有三要素，即构造、,营力、时间。认为地貌的准平原化发育过程,经历三个阶段：幼年期、壮年期、老年期。,a.,原始缓倾斜地面；,b.,幼年早期；,c.,幼年晚期；,d.,壮年早期；,e.,壮年晚期；,f.,老年期；,g.,侵蚀回春，进入下一阶段的幼年期,地形分析,2.,凸形坡、凹形坡、直线坡,彭克的坡面发育理论,彭克专注坡地形态研究，认为内、外力同时,作用，而地貌形态则揭示了内、外力的关系。,凸形坡：上升侵蚀；,直线形坡：上升侵蚀；,凹形坡：上升侵蚀,或地壳构造长期稳定；,S,形坡：稳定,上升；,山坡上部平行
16、后退，坡,麓地带形成十分平缓的,基坡。,两条河谷之间地形坡面,的演化。,Luna Leopold,利用解释性的动力学过程方法研究,地貌发育过程。,利用地貌系统认识地貌发育过程。,地貌学理论演进,?,蒙昧阶段（现象发现阶段）,Herodotus(450 BC),（西罗多得）,to Leonardo to present,?,萌芽阶段（描述性阶段）,Steno,Hutton,1600s,-1700s,?,发展阶段（解释性描述阶段）,Agassiz(1807-1873),冰川地貌,Powell(1834-1902),河流地貌,Gilbert(1843-1918),各类地貌现象,?,学科系统形成阶段,
17、Davis(1850-1934),地貌循环理论,A.&W.Penck,(1900-1950),地形分析,?,定量化、系统化阶段,(,现代,),Leopold(,河流地貌,),Nye/Glen(,冰川地貌,),Bagnold(,干旱区地,貌,),3.,我国地貌学的发展,?,2000,多年前的“禹贡”；,1000,多年前的“水经注”；公元,17,世纪的徐霞客,游记；近代的地方志等。,?,李四光先生对庐山第四纪冰川的研究；王竹泉先生对黄河河谷发育的研究；,杨钟健先生对我国地文期的研究等等；,?,地文期,区域地貌的发展阶段，每个阶段相当一定的地质时期，以地貌发展,阶段所代表的时期，称地文期。,?,此外
18、，关于黄土及黄土地貌、中国海岸、中国喀斯特、中国山地、华北平原、,中国砂矿以及其它小区域地貌等都有不同程度的研究。,国民经济恢复时期,水利建设、铁路选线,?,第一个五年计划期间,根治与开发黄河的任务中，黄土高原水土保持的地貌,调查；,3.,我国地貌学的发展（续）,?,高山冰雪利用；,?,长江、汉水、湘江、海河、珠江等流域规划中的地貌调查科学院,地理所、冰川所、沙漠所；地方性的研究所如浙江河口海岸研究,所、陕西黄土研究所。,?,1978,年国家科委、中科院、农林部联合召开会议，落实全国科学,技术发展规划,108,项中的第一项,“农业自然条件、自然资源和农,业区划的研究”要求编制一套自然条件图，,
19、其中包一套地貌图。,推动我国地貌学的发展。,?,这种小比尺的全国性地貌图，它能够综合地概括地反映等级较大,的地貌组合特征和它们的时空关系，不仅对于地貌学的理论研究,和教学有重要意义，而且对国民经济总的远景规划和评价具有应,用的价值。,丁文江,翁文灏,叶良辅,。,And,finally,the,best reason of,all to study,geomorphology,is that,landscapes are,simply,fascinating and,incredibly,beautiful,Understanding,how they work,only deepens,one,s,appreciation of,them.,谢,谢！,
