地貌學

地貌學

地貌學 (geomorphology)研究地球表面的形態特征、成因、分布及其演變規律的學科,又稱地形學。它是地理學的分支,亦是地質學的一部分。地貌學的英文Geomorphology源自希臘語,由Geo(地球)、Morphe(外表形態)和Logos(論述)三片語成,即關于地球外表面貌的論述。地貌學對工程建設、農業生產、礦產勘查、自然災害防治和環境保護等均有實際意義。

  • 中文名稱
    地貌學
  • 外文名稱
    geomorphology
  • 別稱
    地形學

解釋

地貌學 (geomorphology)研究地球表面的形態特征、成因、分布及其演變規律的學科,又稱地形學。它是地理學的分支,亦是地質學的一部分。地貌學對工程建設、農業生產、礦產勘查、自然災害防治和環境保護等均有實際意義。關于地球地形特征描述與分類的學科。

地貌學地貌學

很多地貌學研究致力于弄清地貌的成因,這類研究集中在塑造和改變大地表面原始地形要素的那些作用力上。這些力包括構造活動與地球表面運動(例如地滑和岩崩),也涉及到風、冰、川冰、河流的風化作用、侵蝕作用和對所產生的岩石碎屑的沉積作用。更多地註意到人類活動對自然環境的影響。

簡介

地貌學(geomorphology)是研究地球表面的形態及其成因、形成年代、分布和演變規律的學科。又稱地形學。地貌學對工程建設、農業生產、礦產勘查、自然災害防治和環境保護等均有實際意義。自19世紀晚期以來,已提出了很多地形分類系統。一些分類系統對地形特征進行描述與分類主要是根據形成與改變這些地形特征的作用過程。另外一些分類系統還考慮了附加的因素(例如地表岩石特征和氣候變化),並且包括了作為這些地形因素在地質歷史時期演化的一個方面的地形發育階段。

地貌學地貌學

地貌學與很多關于自然作用過程的學科密切相關。河流地貌與海岸地貌學著重依賴于流體力學與沉積學;塊體運動、風化作用、風力作用和土壤的研究要憑借大氣科學、土壤物理學、土壤化學和土壤力學;某些地形類型的研究需要用地球物理學與火山學的原理和方法;人類對地形影響的研究要依靠地理學和人類生態學的分支學科。

發展歷史

地貌學是從地理學和地質學中逐漸分化出來的,其發展歷史可分為3個階段:

萌芽階段

在中國西周的《詩經·大雅·篤公劉》中,就有"崗"(丘陵)、"塬"(平原)和"隰"(低濕地)的描述。在成書于11世紀末(北宋時期)的《夢溪筆談》中,沈括對流水的侵獨、搬運與堆積作用三者的關系有清晰的概念,並提出華北平原是河流堆積作用的結果。清初孫蘭的《柳庭輿地偶說》中提出,地貌作用"因時而變,因變而變,因人而變",已涉及地貌的演變,並註意到人的活動對地貌的影響。英國的J.赫頓在《地球的學說》(1788年)中已將地形的變化看作是地球地質發展的組成部分。

地貌學地貌學

形成階段

19世紀末至20世紀中葉地貌學開始成為一門獨立學科。美國W.M.戴維斯和德國W.彭克對此起了重要作用。戴維斯在1899年提出地理(地貌)迴圈學說,認為地貌是構造、營力和時間(侵蝕階段)的函式。構造運動造成的上升山地在外力作用下,主要是流水侵蝕下,經歷了幼年期、壯年期和老年期3個階段。在老年期,地面被夷平為"準平原"。彭克的《地貌分析》(1924年)提出地貌是內外力同時相互作用下的產物,註意到剝蝕過程與地殼垂直運動的關系,認為山坡形態(凸形坡、凹形坡、直線坡)取決于構造(上升)運動與剝蝕作用之間的數量對比關系。以上觀點曾長期作為地貌學的理論基礎。

發展階段

20世紀中葉以來,板塊構造理論的興起,推動了全球地貌、包括海洋地貌的研究。河流動力學、海洋動力學、冰川動力學的引用,加強了對地貌作用的定量研究。物理探測和遙感技術為地貌研究提供了縱深的巨觀資料。各類地貌觀測站的建立,有助于認識現代地貌作用的動力和趨勢。地貌學理論也有新的進展。前蘇聯的К。К.馬爾科夫(1948年)提出地貌水準面的概念。法國的J.-L.-F.特裏卡爾提出冰緣區的融凍交替作用及高夷平作用。在這一階段構造地貌學、動力地貌學、氣候地貌學、套用地貌學等分支學科相繼形成。

中國在1949年以後,地貌學得到較快發展。系統研究了長江、黃河的河流地貌和青藏高原地貌,為水利和道路建設提供了科學資料,還對中國獨具特色的西北黃土和西南喀斯特進行了深入研究,提出了有關的成因理論。

分類

根據形成地表起伏形態的主導營力,地貌學可以劃分為氣候地貌學構造地貌學兩大分支。

氣候地貌學主要包括冰川地貌學、冰緣地貌學、風沙地貌學等分支學科,這些地貌類型的分布規律受氣候條件的影響具有明顯的緯度地帶性,並有伴隨緯度地帶性分異規律的垂直地帶性。構造地貌學包括靜態構造地貌和活動構造地貌兩大類,其中靜態構造地貌包括褶曲構造地貌、斷裂構造地貌、熔岩構造地貌等,活動構造地貌包括褶曲活動、斷裂活動產生的各種次生地貌形態。根據地貌形態、物質成分和地貌過程的差異,還可以劃分岩溶地貌、黃土地貌、花崗岩地貌等。

根據研究對象及其套用範圍,地貌學有下列兩個分支,即動力地貌學和套用地貌學。

研究簡史

綜觀地貌學的發展,大致分為以下3個階段。

初期階段

地貌學在中國萌芽很早。戰國時期成書的《管子·地員》已區分出瀆田(平原)、墳延(坡地)、丘陵、山林和川澤,在丘陵中又按地勢高低等條件,細分為14種類型。北魏酈道元在《水經註》中敘述了黃河、長江、西江等的河岸地形。北宋沈括在《夢溪筆談》中明確指出河流的侵蝕、搬運與堆積作用,並認為華北平原是河流堆積作用形成的。明代徐霞客對中國西南喀斯特地貌的分類、分布與成因,都有精闢的論述。

地貌學地貌學

在歐、美等國家,地貌學最初從屬于地質學。英國J.赫頓在18世紀80年代發表的《地球的學說》一書中,論述了海底沉積岩上升形成山地,然後又被流水侵蝕變為低地的過程。英國C.賴爾在《地質學原理》中,說明了岩石在地表崩解,產生的岩屑被流水沖刷搬運、堆積在低地的過程。法國A.蘇雷爾研究了阿爾卑斯山的河流縱剖面,于1841年指出河流不論大小,其縱剖面都趨向均衡剖面,剖面坡度自上遊向下遊變緩。同時,美國G.K.吉爾伯特在《邦納維爾湖》論文中也提出了地貌發育中的平衡概念。

形成階段

19世紀末至20世紀中葉是地貌學成為一門獨立學科的時期。這時期主要代表人物是美國W.M.戴維斯和德國W.彭克,他們對地貌長時間的演變作了有價值的理論探討。戴維斯有一句名言,即"地貌是構造、過程與階段的函式",也就是說一個地區的地貌現狀如何,取決于那個地區的地質構造(包括岩層的物理、化學性質和岩層的產狀與結構)、那個地區所遭受的地貌塑造作用(如流水、冰川、波浪等的侵蝕作用堆積作用和地貌發育所達到的階段。他提出侵蝕輪回學說,認為由地球內力引起的構造運動所造成的高地,在外力的侵蝕、剝蝕作用下終將被夷平而成為準平原;構造運動是痙攣式的(即一次突發,繼以長期穩定),上升的山地在長期流水侵蝕作用下要經歷幼年期、壯年期和老年期3個發育階段。

彭克是與戴維斯同時代的地貌學奠基者,著有《地貌分析》(1924)等。他認為幹旱區的坡地受剝蝕而平行後退,不是戴維斯說的自上而下的剝蝕削低,在山麓出現愈益擴大的剝蝕平原。他稱這種過程為山麓夷平過程,形成的夷平地形為山麓夷平面以代替準平原。(見山坡平行後退理論山麓階梯)

這個時期作出重要貢獻的還有:德國F.von李希霍芬于19世紀末在中國作了大量野外考察,提出了黃土風成說;法國E.M.P.M.J. de馬爾熱裏和de la諾埃分析了岩層產狀和造成這些不同產狀的構造應力對地貌演變的影響,開創了構造地貌的研究方向。

發展階段

20世紀中葉以來,地貌學廣泛吸收相鄰學科的理論和方法,並著重地貌現代過程的觀測與分析,得到長足發展,形成構造地貌學氣候地貌學、動力地貌學和套用地貌學等分支學科,以及河流地貌、喀斯特地貌、冰川地貌冰緣地貌海岸地貌荒漠地貌等研究領域。

在理論研究方面也有許多新的進展。如關于剝蝕夷平面的成因,德國J.K.比德爾認為構造穩定的化學風化盛行的濕熱氣候區可以形成廣大的夷平面。其形成過程是:巨厚的風化殼隨著表層被沖刷,向深處發展,從而使地形夷平,這種夷平面稱為刻蝕平原。法國J.-L.-F.特裏卡爾認為冰緣環境的融-凍交替作用,及其坡地上的融-凍泥流也可以夷平地形。這種夷平面可以在山頂形成,其作用稱為高夷平作用。因此,高山和高原頂部的夷平面不一定先成于低處、而後由構造運動抬升到頂部。

研究內容

研究內容包括地球表面的形態特征及其形成的動力,地球表面形態的發生、發展的規律和分布,以及組成堆積地貌的沉積物研究等。主要的分支學科有構造地貌學、動力地貌學、氣候地貌學和套用地貌學等。

構造地貌

研究構造運動、地質構造與地貌形態之間關系的學科。狹義構造地貌是指已經形成的地質構造(如背斜、向斜、單斜),在外力侵蝕作用下形成的各種地貌,又稱地質構造地貌;廣義構造地貌還包括新構造運動所直接造成的、未受外力侵蝕作用顯著改造的地貌,如新近隆升的山地和高原、新近沉降的平原和盆地、新拱曲的背斜和拗陷的向斜等,又稱活動構造地貌。對地質構造地貌,主要研究在外力作用下,各種地質構造整體地貌的具體表現,以及不同岩石組成的各種地層在地貌上的具體表現。對活動構造地貌主要研究地球內力引起的地貌變形,並借助大地構造學和地球動力學的知識去分析變形的力源。

地貌學地貌學

氣候地貌

研究受氣候控製的地表形態特征及其發生、發育的規律。不同氣候帶有不同的主導外動力,以及外動力強度和組合的差異,會形成不同的氣候地貌類型。如冰川地貌和冰緣地貌的分布界限是受氣候條件控製的,然而同在冰川或凍-融交替作用區還會因降水、氣溫條件的差異塑造出各不相同的冰川地貌和冰緣地貌;風和流水的地貌作用在陸地上是普遍存在的,但在不同氣候區所塑造的地貌有很大差異;同為石灰岩受水溶蝕形成的喀斯蓉地貌,在各個氣候區不同的水、熱條件下就會有不同表現。氣候地貌學不隻註重研究侵蝕地貌形態,同時註意研究與侵蝕相關的沉積,在相關沉積中保留了許多氣候條件的信息。

動力地貌

研究各種外動力在地貌形成中的作用及其形成的地貌形態特征。外動力包括流水、冰川、波浪、風、溶解、熱力凍融等作用。它運用物理學(主要是力學)和化學的方法研究地貌過程,以揭示地貌發生發展過程中的內在機製,並進而建立它的物理或數學模型。動力地貌學已成為現代地貌學的重要發展方向。動力地貌學的一個重要理論基礎是動力作用均衡的思想。各種外營力與地表之間,在經過長期相互作用之後,可以調整到一種相對均衡的狀態,這時能量消耗、物質分配處于最合理的狀態,即達到最大的"熵"值,地貌形態就相對穩定。山地斜坡均衡剖面、河流均衡剖面、海岸均衡剖面和冰雪積累與消融平衡等都是這一思想的體現。自然界存在趨于均衡的傾向,也可以達到短暫的均衡狀態。然而,早期的地貌學過于強調了均衡的作用,把地貌發生發展過程看作是一個封閉系統,能量(各種營力)和物質(破壞和搬運物)隻能在本系統內運動,因此認為全系統達到均衡時,地貌的發展就停止了或以後又開始新的迴圈。現代動力地貌學改變了這一觀點,認為地貌過程是開放系統,能量和物質皆可自由出入于系統,均衡狀態可以在某一時段或某一空間先行達到,並非一定要全系統的均衡。事實上,自然界的能量流和物質流處于隨機狀態,是千變萬化的。因此,既有均衡的趨向,又處于隨時被打破的狀態。另一方面還有一個尺度問題,從長時間和大範圍來看可能已達到均衡,但從較短時間或某一局部範圍來看則未必達于均衡。如一條河流,從多年平均的時間尺度來觀察,其縱剖面平均高程、平均輸沙量等特征值無大變化,則可認為已取得均衡。但從不同的水文年、年內不同的季節看,存在沖淤的變化,有時甚至還相當大,處于不均衡狀態。按照這種思想來研究地貌的發生和發展,使地貌學研究更加接近于自然界的實際情況。

套用地貌

研究如何套用地貌學原理和方法解決生產實踐的學科。如研究地貌形態與沉積物的分布規律,進行地貌區劃農業區劃;套用沉積相的理論和方法,了解石油、地下水和一些砂礦的富集和貯存規律;根據地貌的變形揭示新構造運動,找出地震危險區,作地震長期預報,衡量大型建築的地基穩定性;研究某些災變性地貌過程,如山崩、滑坡、土石流等,進行預測,提出防護措施;研究河流和波浪的侵蝕、搬運、堆積作用,對水土保持、航道整治、海港選址、護岸護坡等工程建設提出依據;研究風沙運動規律,採取防風固沙措施,保護農田草場和道路;許多以自然風光為特色的旅遊點、區的選擇和建設,也需要地貌學知識。

研究方法

自20世紀50年代以來,地貌學的研究方法和手段有了較大進展。

①地貌學研究和套用隻憑定性描述方法是不夠的,必須用定量方法研究地貌過程,說明地貌與其形成因素之間的關系。17、18世紀河流地貌研究中曾套用定量方法,但較廣泛的運用是在1945年R.E.霍頓提出了河流長度、數目與級別之間的定量關系之後。較多的是用于地貌形態要素的量計,如河流長度、流域面積、地形高度與坡度等,利用這些參數,以數理統計方法開展河流地貌特征、坡地特征的研究等。由于許多地貌過程非常緩慢,一些突發的因素又難以監測,加上影響的因素過于復雜,難以定量地一一表達,因此計量方法在地貌學研究中的運用還很不夠。

②對某些外力地貌過程,如河床演變、風沙運動、河口變遷開始用水槽、風洞等作模擬實驗,運用套用函式、概率論、數理統計、數理邏輯、控製論、流體力學等數學、物理學方法進行分析研究。

③對某些地貌過程採用遙測遙感技術,包括地面定位遙測(運用航空、衛星遙感影像等對地貌過程的動態監測。

④對許多地貌事件的形成時代運用放射性同位素、熱釋光、古地磁等方法測定,可以從時間上、影響因素上更準確地重構地貌的發展歷史,並進而預測其巨觀的發展趨勢。

⑤地貌製圖技術有很大進展,地貌圖向定量化、規範化和圖例標準化方向發展。

分支學科

自然地理學、地貌學、動力地貌學、構造地貌學、氣候地貌學、套用地貌學、植物地理學、動物地理學、冰川學、凍土學、古地理學、水文地理學土壤地理學化學地理學、綜合自然地理學、人文地理學、經濟地理學、農業地理學、工業地理學、商業地理學、交通運輸地理學、旅遊地理學、人口地理學、人種地理學、聚落地理學、鄉村地理學、城市地理學、社會地理學、文化地理學、醫學地理學、政治地理學、軍事地理學、地圖學、地名學、理論地理學、歷史地理學、區域地理學、套用地理學

圖書

作者:嚴欽尚曾昭璇

叢書名:高等學校教材

出版社:高等教育出版社

出版日期:2010 年9月

開本:16開

頁碼:193

版次:1-25

所屬分類:自然科學> 地球科學> 自然地理學

內容簡介

《地貌學》隨著我國為實現四個現代化建設高潮的興起,地理、地質、交通水利和測繪等部門都需要進行地貌調查工作,我們受高等教育出版社的委托,在學習和吸收國外地貌科學研究新成果的基礎上,編寫了《地貌學》。

目錄

前言

第一章緒論

一、地貌學的研究對象

二、地貌學的發展和現狀

三、地貌學的文踐意義

第二章構造地貌

第一節全球構造地貌

一、地球的形狀

二、大陸與洋底

三、全球構造地貌的形成

四、內、外力作用的關系

第二節海底的構造地貌

一、洋底構造地貌

二,大陸邊緣構造地貌

第三節陸地的構造地貌

一、陸地構造地貌分區

二、陸地構造地貌類型

三、地質構造地貌

第三章風化作用與坡地重力地貌

第一節風化作用與風化殼

.一、風化作用

二、風化殼

第二節坡地重力地貌(塊體運動)

一、塊體運動的力學分析

二、塊體運動

第四章流水地貌

第一節坡面徑流及其所形成的地貌

一、坡面徑流的形成與作用

二、坡面徑流作用形成的地貌

第二節溝谷水流及其所形成的地貌

一、溝谷的發育

二、溝谷水流形成的地貌組合

三、土石流及其形成的地貌

第三節河流的作用

一、河道水流運動特征

二、河流的侵蝕

三、河流的搬運

四、河流的沉積

第四節河流地貌

一、河谷基本形態

二、河床地貌

三、河漫灘

四、階地

五、河谷的不對稱

第五節河口地貌

一、河口及其分段

二、河門水動力特征和泥沙運動

三、三角洲

四、河口灣

第六節流域地貌

一、水系和水系類型

二、分水嶺的移動和河流襲奪

三、流水侵蝕地貌的演化

四、侵蝕地貌演化的速度

第五章喀斯特地貌

第一節喀斯特作用

一、喀斯特作用的化學過程

二、喀斯特作用的基本條件

三、喀斯特水的動態

第二節喀斯特地貌

一、地表喀斯特地貌

二、地下喀斯特地貌

第三節喀斯特地貌的發育

一、喀斯特地貌的發育階段

二、喀斯特地貌的地帶性

第六章風成地貌及黃土地貌

第一節風沙流

第二節風蝕地貌

一、風蝕作用

二、風蝕地貌形態

第三節風積地貌

一、風積作用

二、風積地貌形態

三、沙丘的移動

第四節荒漠的類型

一、岩漠(石質荒漠)

二、礫漠(礫石荒漠)

三、沙漠(沙質荒漠)

四、泥漠(黏土荒漠)

第五節黃土地貌

一、黃土的分布與特徵

二、黃土的成因

三、黃土地貌的類型

第七章冰川與冰緣地貌

第一節冰川的形成與演化

一、雪線與成冰作用

二、冰川的運動

三、冰川類型及其演化

第二節冰蝕作用與冰蝕地貌

一、冰蝕作用

二、冰蝕地貌

第三節冰川搬運、堆積作用與冰川堆積地貌

一、冰川的搬運與堆積

二、冰磧物的基本特征

三、冰磧地貌

四,冰水堆積地貌

第四節第四紀冰期

一、古冰川活動證據的確定

二、冰期的劃分

第五節冰緣地貌

一、凍土及其分布

二、凍融作用與凍融堆積

三、冰緣地貌

第八章海岸地貌

第一節海岸的動力作用

一、波浪作用

二、潮汐與潮流作用

三、近岸流

第二節海平面變動

一、晚更新世晚期和全新世冰後期的海平面變動

二、海平面變動與海岸發育

第三節海蝕作用與海蝕地貌

一、海蝕作用

二、海蝕地貌

三、岩性和構造對海岸的影響

第四節海岸帶的泥沙運動及其地貌

一、沉積物的橫向移動與均衡剖面的塑造

二、沉積物的縱向移動及形成的地貌

第五節堆積海岸與海岸堆積地貌

一、礫石海灘

二、沙質海灘

三、淤泥質海岸

四、堡島與瀉湖

第六節生物作用形成的海岸

一、珊瑚礁海岸

二、紅樹林海岸

第七節海岸分類

一、謝帕特的海岸成因分類

二,列昂節夫的分類

三、瓦倫丁的分類

四,因曼和諾斯特羅姆的分類

第九章區域地貌調查與地貌製圖

第一節區域地貌調查

一、地貌調查的工作程式

二、觀測路線和觀測點的布置

三、地貌野面板測和記錄的內容

四、填繪各類圖件、照相、素描和採集標本

第二節地貌製圖

一,地貌圖的編製原則

二、普通地貌圖的編製方法

三、部門地貌圖和專題地貌圖

四、地貌剖面圖

五、地貌區劃圖

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