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图 3.20 (a)由一座孤山的山崩形成的倒石堆,破碎的岩石堆积在陡崖的基脚。(© Robert N. Wallen)(b)土体蠕动使树木倾斜。(Courtesy of Victoria Getis)
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重力——即地球对其表面或附近物体的吸引力,永恒地吸引着所有的物质。因重力而发生的物质向坡地下部的运动称为块体运动(mass movement)。细小的颗粒或者较大的砾石,如果没有被坚硬的岩石或者其他牢固的物质所支撑,就会落到坡地下部。块体运动的独特表现还有雪崩和滑坡。比较普遍而不易被觉察的块体运动还有向坡下运动的土体蠕动和泥流(图3.20)。
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特别是在干旱地区,有一种由在坡脚和山麓堆积的岩石碎屑所形成的普遍而又显明的地貌,称为“倒石堆”(talus),如图3.20(a)所示。砾石、岩屑,甚至山坡上因风化作用而从裸露的基岩中破裂开的大石块,这些物质大量下落和堆积,形成大型的锥状地貌。较大的石块移动得比细小的砂粒远,后者则遗留在坡地顶部附近。
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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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