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地貌實習報告

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地貌實習報告

地貌實習報告

姓名:xx xxx

院系:xxx學學院

班級:09地理科學一班

時間:20XX年6月10日

一、地貌學的意義

地貌學是研究作爲人類生存環境的固體地球表面及表層的物質形態特徵、物質組成、內部結構、空間分佈、成因及其演變規律的學科。地貌學研究的對象及研究方法隨着人類社會及科技發展而發生改變,隨着人地關係的改變而改變。地貌學研究,不僅在理論上作爲人類對地球家園最基本、最直接的特徵——地貌形態的形成規律的探索和解釋,而且在實踐上可以爲資源開發利用、土地利用、環境管理、災害預防、區域可持續發展等多方面服務。地貌學的研究成果可應用於資源開發、環境保護、自然災害防預、工程建設、可持續發展管理等方面,對於國家的經濟建設具有重要意義。

關於研究地貌方法的敘述,突出野外的現場工作、實驗室分析方法和技術、數據處理方法、過程和機制的研究方法、數值模擬方法、高新技術,多學科交叉等,以利於培養學生的能力,但由於條件的限制,我們只進行野外考察,學習,認識一些典型的地貌類型。

二、 花崗岩地貌

紅色風化殼花崗岩本是地下深處形成的岩漿岩類,後因構造隆升以及地表受到長期的侵蝕作用而出露地表。花崗岩在地表分佈廣泛,可佔地表火成岩面積的20%~25%。國內外地質、地理學家對花崗岩地貌研究認爲主要有兩種:一是形成高山峻嶺;二是形成雄偉渾圓的山體和低矮的丘陵崗地。前者爲構造侵蝕的花崗岩峯林地貌,這種地貌主要發育在高差的山區,多由巖株狀的花崗岩體組成,花崗岩岩石祼露,巖體內多組斷裂和節理髮育,受冰川或流水強烈切割和風化侵蝕後形成了雄偉高聳、峯巒重疊、谷深坡陡的奇峯深壑,往往成爲風景旅遊勝地,如我國著名的黃同、九華山、 天柱山、三清山、華山等風景名山。後者由穹隆狀的花崗岩體形成,在氣候條件的作用下,巖體上常發育厚層的,形成紅土丘陵地貌,如我國華南花崗岩丘陵地區,或經風化剝蝕後也可形成雄偉渾圓狀山體,如海南島的五指山等。花崗岩紅土丘陵表層結構鬆開的風化殼極易發生散流沖刷和暴流侵蝕,成爲崩崗侵蝕等水土流失災害的高發區,這類花崗岩地貌以我國的華南地區最爲典型。以上這兩類花崗岩地貌均與我們的生產和生活密切相關,瞭解其特點和形成機制,有助於更好地開發和保護花崗岩地貌旅遊資源,以及因地制宜地開展花崗岩風化丘陵地區的土地退化的防治工作。

20XX年5月25,上午8點,在學校出發,往南寧的東北方向前進,經過五塘,老師跟我們解釋說南寧市正北方向是寒武紀巖,我們往東北方向可以看到寒武紀地層,背斜山。該階段爲邕江及小型支流衝出來的小形盆地,呈現波狀地形,臺地和河谷,該地區以植水稻、玉米爲主,少量的花生,由於雨水較充足,丘陵上的種桉樹,這種耗肥需水大的經濟樹種。公路兩側是寒武紀砂岩、沉積岩,能清楚地看見地層節理。

再往前走地形變化較大了,可以看到花崗岩風化殼,花崗岩是塊狀結構的岩石,堅硬密緻,孔隙率約爲1%,因而透水性比頁岩還要差,只有頁岩的1/5。花崗岩屬於不透水的岩石,容易產生地表散流與暴流的沖蝕。巖性結構堅硬,抵抗侵蝕能力很強,所以花崗岩能夠形成高峻的山地,然而,花崗岩巖體有豐富的節理,在節理或斷裂集中的地方往往出現崖壁,因爲那裏的地下水活動較強,巖體抗剪力較弱,易於進行重力崩塌作用,加之巖體結構堅硬透水性差,節理交錯,因此花崗岩容易風化。土壤相當貧脊,以高嶺石爲主,礦物機質較少,植被難以生長,且水土易流失。如果植被不好即遭到人爲的破壞,導致崩崗,崩崗地貌是一種發育於熱帶,亞熱帶山區的嚴重水土侵蝕地貌。通常指發育在紅土丘陵地區(特別是花崗岩丘陵)的沖溝溝頭部分,經不斷地崩塌和陷蝕作用而形成的一種圍椅狀侵蝕地貌。因此該地區人煙荒蕪,有零星村落分佈。

到達崑崙關,看典型的花崗石紅色風化殼,沿着節理進行的風化作用,可以向巖體內部深入形成很厚的風化殼。地層在三十米以上。我們來到花崗岩崩崗侵蝕區,用地質捶敲打岩石,判斷此處岩石多爲白雲母。其巖性主要爲粗粒或中粗粒(斑狀)黑雲母花崗岩、黑雲母花崗岩、有局面中粒(斑狀)角閃黑雲母二長花崗岩、肉紅色黑雲母花崗岩。我們用地質捶敲該岩石,易於散裂,說明花崗岩風化殼粘粒含量少出粒較多,膠結性弱,結構疏鬆。

在車輛行駛的路上,我們看到一閃過的灰色岩石。老師說那是火山凝灰岩,三疊紀噴發出來。這主要由粒徑<2mm的火山灰(炭屑,晶屑,玻屑)及火山碎屑等(含量50%以上)固結而成的岩石。分選性差,碎屑多具有棱角。岩石外貌有粗糙感,可以清楚看見層理。我們近距離地觀察看了風化不夠徹底的紅色風化殼,其碎屑較多,是三疊紀形成的,層面較薄,長期發展下去最終形成高嶺石、氧化鐵、氧化錳等氧化物。人爲破壞植被會形成坡面細流。不過,我們看到的不是自然的雨水沖刷的坡面細流而是挖土機挖出的爪痕。

三、峯林窪地地貌

在前往上林的途中,可以看到峯林地型。峯叢、峯林、孤峯及溶丘可總稱爲峯林地形,它們是岩溶地區的主要正地形,都是在高溫多雨的熱溼熱氣候條件下,長期岩溶作用的產物。其成因複雜,是巖性純、厚度大、產狀平緩、分佈廣的碳酸鹽巖地區地表水的侵蝕、地表水及地下水的溶蝕、以及沿節理裂縫所進行的機械崩塌等綜合作用的結果。峯叢多分佈於碳酸鹽巖山區的中部,或靠近高原、山地的邊緣部分。峯叢頂部爲尖銳的或圓錐狀的山峯,而基部相連結簇狀。在峯林地形中代表發育較早階段的地形,但也有人認爲它是峯林、窪地地形形成之後,地殼擡升,岩溶進一步發展改變而成。廣西西部,西北部,靠近雲南,貴州高原的邊緣部分都是發育了峯叢。而峯林主要發育在溼潤熱帶、亞熱帶(年均溫)>20℃,年降水量>1500毫米)老師說這是發育不成型的峯林,成分不純,雜質較多,叫錐狀峯林,桂林地區的峯林叫塔狀峯林。這裏的下邊地層爲不可熔岩,上邊是可熔岩。

到了上林,我們在那裏吃了午飯。

從金龍洞出來我們往西北方向前進,坐着車上,我們看見一些沒有水的坑,老師說,那是幹谷。幹谷爲岩溶區特有的景觀。岩溶地區發育了古河谷,當地殼上升,地表河流不是隨之下切,而是沿着後期在谷底上發育的岩溶孔道(漏斗、落水洞等),將水吸乾,谷底乾涸遂形成幹谷。有些幹谷在暴雨季節尚排泄部分洪水,則稱半乾谷。幹谷的形成也可以由於河流發生地下截彎取直現象,使原來的地表彎曲河流段變爲幹谷。因此在幹谷地段常保留昔日河流沖積物的殘餘。在岩溶地區,由於地表河流常發生遇落水洞或溶洞而轉爲地下伏流的現象,這種河谷遇石灰岩而突然截斷,當這種河谷變爲幹谷時就稱盲谷。

來到古零鄉,該地區屬於峯從窪地,地層漏水嚴重,以種植玉米爲主。 在高大宏偉的靈陽寺下面,老師說這是典型的白雲岩(18)我們用地質錘敲打和用放大鏡觀察,發現白雲岩和石灰岩的區別。白雲岩是指以白雲石爲主要成分(50%以上)的碳酸鹽巖,常混入方解石,粘土礦物,石膏等雜質。外貌雖與石灰岩相似,但硬度略大,較堅韌,滴稀鹽酸(5%)不起泡或微弱起泡,而石灰岩是起很多的氣泡。白雲岩風化面常有白雲石粉及縱橫交叉的刀砍狀容物。途徑古寨路口,老師給我們介紹該地區爲淺窪地,地表水出不去,只能從地下水出去,形成喀斯特幹谷。串株狀窪地,土層薄,植物難以生長,當地居民飲水質量很差,經濟落後。

傍晚,我們在周圍都是山的馬山縣住宿。

四、 岩溶地貌

岩溶(或稱喀斯特),是一種發育以碳酸鹽巖等可溶岩地區的特殊自然過程,其基本特徵是其區域地貌發育形成一系列與岩石的可溶性相關的獨特地貌和水文特徵。包括各種封閉窪地、漏斗及地下水系,地表岩石表面可以形成特殊的溶蝕形態,地下可以形成洞穴及相應的洞穴堆積物,其外在表現爲區域特殊地貌和水文現象,形成人們通常所說的奇峯異洞,如峯林、峯叢、石林、石芽、暗河、天生橋、盲谷、豎井、天坑以及形態各異的岩溶洞穴等。我國岩溶地區分佈廣泛,集中分佈於廣西、雲南、貴州、四川、湖南、山西、西藏等地。岩溶發育的主要區域碳酸鹽巖地層分佈面積約137多萬平方千米,如果再加上埋藏於地下的碳酸鹽岩溶,則總面積可達300多平方千米,約佔我國陸地國土面積的1/3.岩溶地貌常常形成特殊的風景資源,成爲旅遊勝地,如我國世辦自然遺產中的九寨溝、黃龍寺、桂林山水,世界地質公園雲南石林,以及衆多的旅遊洞穴。

影響岩溶地貌的因素

作爲岩溶發育的物質基礎——岩石主其可溶性特徵,實際上屬於地質條件範疇。從沉積學的角度分析,不同沉積相的碳酸鹽巖可以形成不同的碳酸岩結晶狀況、岩石結構和岩石構造,並導致了溶蝕作用的差異,進而對地貌發育產生影響。不同沉積相碳酸鹽巖之間的裂隙也同樣是岩溶發育的重要基礎。不同類型地層的組合,如砂岩等非岩溶岩層與巖深岩層的組合方式,可以影響到區域或小範圍地下水活動,造成不類型的岩溶地貌發育,如半岩溶、全岩溶。岩溶地區水文現象具有地表分水嶺與地下水嶺不重合的現象,地下河的存在則是岩溶地區特殊水文現象。岩溶地區的地貌與水文是相互作用的。地表、地下水流的流體力學性質、流動性及流量對於侵蝕或沉積地貌的形成均有較大的影響。經常流動的水體,通過多種化學過程(如混合溶蝕)和機械過程,能較大地提高水的溶蝕力。岩溶地區不同地下水動力帶的地下水不同運動方式,具有不同的岩溶溶蝕特徵並直接導致了不同類型的洞穴系統的發育。此外,岩溶地區土下存在一個特殊水文帶——壤下帶(subcutaneous zone),是土下可溶岩體頂部次生裂隙發育的地帶,此處溶蝕作用活躍並對岩溶地貌形態發育影響巨大,是直接與特殊地下水動力相關的表層岩溶對岩溶地貌形態發育影響巨大,是直接與特殊地下水動力相關的表層岩溶(epikarst)地貌帶。

到了大龍湖水庫,我們下車沿着公路走,觀看了兩邊的巖性,是二元結構,泥盆紀和石炭紀交結而成,形成峯叢窪地,這裏水庫漏水嚴重,在這裏修建的水庫都要進行多處的人工修補。巖性以石炭紀方解石爲主,植被較少,其表層風化程度較深,可以看見多處的沿着節理風化的方解石似乎要崩塌下來。還看見與灰質巖相似 藻類苔蘚系巖。

我們來到了水庫邊上的岩溶洞,這裏主要成分是常溼鈣質淋溶土。溶洞的形成是早期的地下河崩塌溶蝕,以化學沉積爲主,形成的自然拱。在岩溶地區,溶洞是指由於岩溶侵蝕作用及後期的沉積作用改造而形成的洞穴。溶洞是岩溶作用形成的各種洞穴的總稱,而洞穴則是指可以容納人們進入的地下空間。廣義上包括地下大小不同的各種類型的洞穴,包括落水洞,豎井和複雜洞 穴系流等。狹義的溶洞是指發育在潛流帶或季節變動帶內形成的水平延伸爲主,通常有地下河作用的曲折分佈的洞穴。溶洞是喀斯特地貌區別於其他地貌類型的最爲顯著的特徵地貌類型。地下河是岩溶地區沿大型岩溶管道或洞穴廊道集中排泄,具有較穩定流量的地下常年徑流,也稱暗河或伏流。地下河對地下水運動而言,從分散層流運動形式或發展爲線性集中紊流運動。從地貌作用上,從簡單的化學過程(溶蝕,澱積)發展爲兼有化學溶蝕澱積,流水沖蝕機械侵蝕和堆積,崩塌等複合過程。地貌營力大大加強,地下河可以有河牀卵石及兩側漫灘卵石沙粒堆積,因此我們可以看到洞壁上有很多的鵝卵石。

這個洞很大,我們下去後可以看見洞頂往下有很多的石鐘乳,表明水有波動,蒸發出來,濺水沉積而成。確切的說,石鐘乳是洞穴沉積中常見的類型,是由於洞頂裂縫出滲出富含碳酸鈣水流發生澱積,從洞頂向下垂直懸掛生長的碳酸鈣沉積體,由方解石成層結晶構成,懸掛如古鐘,外形如乳,下端常有短鵝管凸起,故得名。石鐘乳內部呈層狀結構,垂直剖面中心常有鵝管。石鐘乳的生長速度快慢不一,而且有階段性,大多每30-50年生長一釐米。在破損的石鐘乳上,我們可以看到雪白的晶粒岩石,是方解石。在洞頂上,我們還發現了旋窩腳洞,這是地下河小型支流衝出來的。腳洞是溶蝕作用在岩溶石山基部水面附近形成的淺洞,其成因一般認爲是與池沼靜水環境或靜水滴水環境下水面溶蝕作用相關。腳洞發育後期可以成爲地表水轉入地下通道,故腳洞可以成羣分佈並相互貫通,成因上仍然是與地表,地下水的溶蝕侵蝕作用相關。也常與河流沖蝕或差異溶蝕有關,也有的是溶洞崩塌破壞的殘餘。我們深入伸手不見五指的洞裏,聽見一些滴水聲,是從巖洞頂部滴落下來的。洞裏還瀰漫着泥土的味道夾雜着腥味,仔細一看是蝙蝠屎,用電筒往上照,發現黑黑乎乎的一片蝙蝠,說明洞裏是非常潮溼陰暗的。

5月26日,8點40分,我們往馬山縣的東北方向前進,地勢逐漸陡峻,是典型的峯叢窪地也叫溶蝕窪地,巖性以石炭系的碳酸鹽巖爲主,石多,土少,水缺。溶蝕窪地是岩溶地區的負地形,在峯叢或峯林之間呈封閉或半封閉狀。平面形態爲圓形或橢圓形,長軸常沿構造線而發育,面積約數幾到數十平方公里。窪地底部呈線凹形,有時因漏斗及落水洞的分佈而略有不平。表層堆積有厚度不等的殘餘紅土及水流沖刷來的紅土堆積。窪地與峯林地形同步形成,開始在峯叢之間可能形成一些由岩溶漏斗、落水洞集中的小凹地;而後小凹地水流集中,使地表及地下的岩溶作用均強烈發展,漏斗落水洞逐步擴大,遂形成今天看到的窪地。地殼相對穩定時期越長,窪地面積越大。在地殼間歇上升區,可以形成不同標高的窪地,或在溶蝕窪地之中形成類似“谷中谷”現象。該地區的淺窪地方種植玉米,山坡上種植根系發達的竹子。爲提高當地居民的生活條件,政府出資在山坡上修建了很多小型的蓄水櫃。

我們到達了裏當鄉民樂村,下車觀察了此處的窪地。老師說窪地至少有一個排水口。這地區易旱易澇。旱是因爲地下漏水,儲存不住水。易澇是因爲地下河有的地方管道過小,泥沙進入管道造成擁塞,來水太猛就無法消去,洪水一漲就淹沒了窪地。我們仔細觀看了白雲母灰質巖。老師說由於沖蝕風化,生物作用如苔蘚類植物作用,使岩層上逐漸形成土壤。我們還真看到岩層上面的小渦有一層薄細粒。不過我懷疑是風把周圍的土吹上去的。老師撥開岩石下面的土壤,發現土壤掩蓋的岩石部分很光滑。用手觸摸感覺涼絲絲的,很溼滑。老師說這是土下溶蝕。我們還去看了傳說中的地下河,感覺很平常,不像想象中那樣急流、洶涌,倒像地溝水。用手觸摸,沒發現與平常水有什麼不同。

五、流域地貌

河流是陸地表面的一種自然水體,是流水與地表相互作用的統一體。大氣降水或地下涌出地表的水,彙集在地表低窪處,在策略作用下經常地或週期性地沿低窪的地方流動,就形成了河流。河流沿途接納支流,形成的干支流系統,就是水系。每一條河流或每一個水系的流域。兩相鄰流域之間地面高程最高點的連線,就是兩個水系的分水嶺。水流不間斷地作用於河谷,而河谷又反過來約束水流。兩者相互作用形成了各種各樣的河流地貌。

1、河流地貌過程

沖刷會使河牀減低,擴大過水斷面;而淤積引起河牀擡高,縮小過水斷面。由於過水斷面的擴大或縮小,流速減小,輸沙力降低,沖刷就逐漸停止。斷面縮小,流速加大,輸沙力加強,不再發生堆積。這種自反饋機制,稱爲河流的自動調節作用。它反映了水動力、泥沙與河牀形態之間相互作用的關係。實際上,反映了水與岩石(包括鬆散沉積物)相互作用,塑造河流地貌的過程。

2、彎曲型河牀

彎曲型河牀是最常見的河牀。河牀曲率等於或大於1。5,平面上河牀蜿蜓曲折,河漫灘寬廣,深槽緊靠凹岸,最深點位於凹岸頂點偏下游處,河彎的曲率半徑愈小,水深愈小,水深愈大。河牀橫斷面不對稱,凹岸深槽與凸岸邊灘位於兩個反向河彎之間轉折點,通常稱其爲過渡段淺灘,故縱剖面亦具有階梯狀坡折。

彎曲河牀的生成因素有多種,其中最主要的是單向環流作用。當水流經過微彎河牀凸岸時在離心力作用下,水流射向凹岸,,使凹岸水位擡高,由此產生了水面橫比降和橫向壓力,該力作用方向凸岸,力的大小由水面到水底相同。由於離心力在水面大,水底小,它與黃壓力相加產生的合力方向是:表層向着凹岸,底層向着凸岸。水流也隨着合力方向而運動,即表流流向凹岸,這樣就構成了單向環流,由於它發生在彎道,故又稱爲彎道環流。這種環流與河流的縱向流水結合起來,構成了一種螺旋形的環流。單向環流與河流中射向凹岸的表面及其下降水流,流速大,侵蝕力強,結果使凹岸後退,其河道形成深槽。底流是從深槽流向凸岸的上升流,流速慢,搬運能力減弱,造成堆積,形成邊灘。上、下兩個深槽之間的過渡河段,也因上升流而堆積出河心淺灘。在凹岸不斷侵蝕後退,凸岸不斷堆積前移之下,原來微彎的河牀也就變成彎曲河牀了。

再往北東東方向前往賓陽不一會地形驟變,呈現在我們眼前的是寬闊無垠,綠油油的水稻。這是河流(紅水河)掃出的的平坦地面,以彎曲河流掃蕩爲主。由於彎曲河流凹岸不斷侵蝕後退,凸岸不斷堆積喬移,日長月久就形成了平原。由於該地區水水份充足,光照條件好,因此可以大規模的種植水稻。衝擊平原是人類文明發源較早的地區,經濟發達,文化深厚。

我們前往大龍湖人工水庫,途中我們下車觀看了一條季節性河流衝出的河谷。現在河流已乾涸,能看見許多的鵝卵石,這些鵝卵石大多是沒有被磨圓的,說明河水沖刷不夠。河周圍生長着矮灌木叢,其中稔子樹很多,正值花開時期,很漂亮。

我們原路返回馬山縣,在白沙鎮觀看了擺在路邊的觀賞石。由於此類觀賞石在大化最爲典型,因此也稱爲大化石。這類觀賞石在紅水河形成,成分主要是碳酸鹽巖,經地熱形成變質岩。由於形狀怪異,自然構造美,因此具有一定的觀賞價值。

接着,我們繼續往東南方向前進,這是二疊紀石灰岩形成的峯叢,地勢較平坦,種植水稻,坡上種植桉樹。到達兩江,我們沿河流上游走,真切看到河流的側向侵蝕,凸岸露出一些鵝卵石。

老師指給我們看了河漫灘。當河流洪水氾濫時,除河牀外,谷地部分也被淹沒,被淹的河底灘地就是河漫灘,平水期初露。當河流發育到一定階段,旁蝕(測蝕)作用占主導地位,河谷不斷展寬,爲河漫灘發育奠定了基礎。分佈在河牀兩側洪水時被淹沒的平整地面,叫做河漫灘。

通常情況下,V型谷的谷底幾乎爲河牀所佔據。粗粒沉積物一部分在河牀上堆積,另外在河流凹岸地段,由於流速較緩也有堆積,形成濱河牀淺灘。隨着曲流的發展,淺灘不斷展寬加高,以致在平水期大片露出水面形成雛形河漫灘,並與谷坡的坡積裙相連。這時因河谷還是比較狹窄,洪水期與平水期流速相差不大,所以雛形河漫灘上主要沉積了粗粒河牀相的推移質沉積物,較細的懸移物質被帶往河流下游。河谷再繼續展寬,淺寬的灘上水流速度更加變小,即使在洪水期時粗粒碎屑物已不能被帶上灘地,只有較細的懸移質能沉積在這裏。這樣,便形成了具有二元結構的河漫灘沉積。

而河漫灘沉積的表層往往爲細粒的粘土和沙粉,而其下往往是粗粒的河牀沉積物,這就是典型的二元相沉積結構。平原河流河漫灘具有二元沉積結構,下部是粗粒的河牀相沉積,而且越近底部顆粒越粗,越到上部顆粒越細。河漫灘上層的細粒沉積物是洪水氾濫時懸移質沉積,多爲粉砂淤泥。隨距河牀距離的增加,沉積物有逐漸變細和變薄的趨勢。

河裏和河岸的鵝卵石都是從大明山沖刷下來的。鵝卵石成分多種多樣。有含有晶粒的石英,有易敲碎的泥岩和砂岩,有花斑洞的花崗岩,有較硬的變質岩,有黃銅礦、錫礦,花崗岩寒武紀輕變體,變質程度較深的鉛變巖等。同學們拿着地質錘敲打各種岩石,辨別其成分,玩得不亦樂乎。

此次地貌野外實習課完滿結束,我們學習到了很多課本上描述不是很清楚的東西。通過實踐,我們收穫了很多。

參考資料:

高抒、張捷·《現代地貌學》·高等教育出版社·20XX年

杜恆儉、陳華彗·《地貌學及第四紀地質學》·地質出版社·1989年

宋春青、邱維理 張振春·《地質學基礎》·高等教育出版社·20XX年