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侵蚀营力与堆积作用
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侵蚀营力(erosional agent)——如风、水和冰川——将原先存在的地貌刻蚀成新的外形。快速运动的侵蚀营力搬运碎屑,而慢速运动的侵蚀营力将碎屑堆积下来。磨削、刨刮或者吹刮下来的物质堆积到新的地点,便形成新的地貌。每一种侵蚀营力都伴随一套独特的地貌。
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流水
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流水是一种最重要的侵蚀营力。水,无论是漫流在陆地表面还是流淌在河道中,都在磨损和建造地貌方面起着巨大的作用。
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流水的侵蚀能力依赖于以下几个因素:①降水量;②坡地的长度和坡度;③岩石和植被的类型。坡地较陡、水流较快,侵蚀速度当然就较大。植被有时减慢水流。当植被由于农业耕作和放牧牲畜而减少时,侵蚀就会加强,如图3.21所示。
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图 3.21 大雨和耕作技术不良,包括过度放牧,或者多年的顺坡开垅耕作而造成沟壑化。表土因植被太稀疏得不到保护而易被地表径流冲走。(© Grant Heilman/ Grant Heilman Photography)
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甚至降水——大雨或者冰雹——的冲击也能引起侵蚀。在强烈的雨水冲击土壤之后,雨水的力量使地面变得比较紧实。因此,继续发生的降水难以渗入土壤中,导致较多的雨水不能渗进土中而转变成侵蚀地面的水。水中的土壤和岩石碎屑被携带入江河,沉落在沟谷和小河的河床中。
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无论是水,还是河流携带着的岩石颗粒,都是侵蚀营力。当岩石颗粒撞击河床的床壁和床底时,就会发生磨蚀作用,亦即磨削(wearing away)。由于水流的力量,大的颗粒——例如卵石——沿着河底滑动,沿途磨削河床中的岩石。
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洪水和迅速流动的水使河床的规模和外形发生剧烈的变化,有时形成新的河床。在那些地面覆盖了压实土壤的城市,地表径流会更加严重,因为土壤本身已经吸收或控制了一部分水。所以一旦有大量的降雨,这些城市附近河流和小溪中的水量会急剧增加,水流也会变快,会造成山洪和严重的水土流失。
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黏土和粉砂一类的细小岩石颗粒悬浮在水中,连同溶解在水中的物质或者沿河底拖曳的物质一起,构成了河流的含沙量(load of stream)④ 。快速运动的洪水携带大量泥沙。当高水位或洪水退后,河流的流速减小,所携带的沉积物不再处于悬浮状态,碎屑颗粒开始沉降。粗重的物质沉降得最快,较细小的颗粒被携带得较长久而且被搬运得较远。流速降低和由此发生的堆积作用在河流同海湾、海洋和湖泊中缓慢运动的水汇合时特别显著和突出。粉砂和砂堆积在汇合处,形成了三角洲(delta),如图3.22所示。
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图 3.22 密西西比河三角洲。注意正在发生的泥沙堆积作用,以及河流和墨西哥湾流对泥沙运动的影响。
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像中国长江这样的大江有着巨大而不断增长的三角洲。但是有许多河流的河口三角洲不太明显。尼罗河的巨大三角洲,在阿斯旺大坝建成以前是不断增长的;现在,大部分泥沙已沉积在大坝后面的纳赛尔湖中。
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在河流附近的平原上,土地有时是靠河流的泥沙堆积形成的。如果堆积下来的物质肥沃,就有可能受欢迎,成为农业活动的必要部分,就像历史上著名的埃及尼罗河沿岸。但是如果堆积物是贫瘠的沙子、砾石,从前肥沃的滩地就可能被破坏。洪水本身当然也可能淹没庄稼或者居民区,从而造成人类生命和经济的重大损失。中国的黄河在1887年发生的洪水就使90万人罹难。
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河流景观
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河流景观是处于陆地抬升与其受侵蚀之间的一种特殊的平衡状态。迅速抬升后并未出现顺序分明的侵蚀阶段。试回想一下,抬升与侵蚀是同时发生的。即使在某一特定地方、特定时段内,一种力量可能大于另一种力量,但是我们仍然无法精确预测景观演化的下一个阶段。
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也许,区分河流对地貌影响的最重要的因素,是近代气候(例如过去数百万年)是否曾经趋向于湿润或者干旱。
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湿润区的河流景观 也许,软弱的地表物质或者岩石中的低洼处使河床得以发育。在山区谷坡下部,河流可能流过悬崖,形成跌水。陡峻的坡麓梯度使河流流动迅速,在岩石中切割出狭窄的V形谷(图3.23[a])。在这种情况下,侵蚀过程大大加速。随着时间的流逝,河流可能侵蚀掉足够多的岩石,使跌水变成急流,并使河床切入到周围的地形高度之下。这种现象在康涅狄格河、特拉华河上游和田纳西河中表现得很明显。
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(a)
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