1、地貌学地貌与第四纪教研室地貌与第四纪教研室华东师范大学华东师范大学课程构成课程构成?课堂讲解：课堂讲解：1717次（次（1717周）周）平时作业：平时作业：2323次次期中作业：期中作业：1 1次次野外实习：野外实习：20142014年暑假年暑假地貌学学习：勤观察、勤思考、勤提问地貌学学习：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
2、.Theoretical geomorphology，Adrian E.Scheidegger.Berlin Springer-Verlagc19905.Sharma,Vijay Kumar,Introduction to process geomorphology/Vijay K.Sharma.Boca Raton:CRC Press,c2010.第一章绪论一、地貌学的研究内容一、地貌学的研究内容?1.地貌学的定义地貌学的定义?2.地貌学的研究对象地貌学的研究对象?3.地貌学的学科分类地貌学的学科分类?4.地貌学的研究方法地貌学的研究方法1、地貌学定义、地貌学定义?地貌地表（地球表面）形态(
3、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成因要素：地貌营力、地表物质、地貌地貌成因要素：地貌营力、地表物质、地貌发育时间；发育时间；F=f（PM）dtF：form；P：process；M：matter；t：time；P：内（营）力（放射能、重力能）；：内（营）力（放射能、重力能）；外（营）力（太阳能、重力）；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，内力和外力同时作用，相互影响，此消彼长，动态平衡（动态平衡（或或“远离平衡态的自组织远离平衡态的自组织”）；）；M：岩性、地质构造；：岩性
4、、地质构造；t：地貌发育时间；：地貌发育时间；2、地貌学的研究对象、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。沙漠区的冲积扇沙漠区的冲积扇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：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2550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
5、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。灰岩灰岩砂岩、砂岩、页岩页岩?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指与周围地貌的关系?正形态：高出周围地貌正形态：高出周围地貌阶地、垅、丘阶地、垅、丘?负形态：比周围地貌低负形态：比周围地貌低谷地、洼地、坑、穴谷地、洼地、坑、穴正正地地形形负负地地形形负负地地形形负负地地形形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
6、貌.微型地貌.巨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
7、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3.3.地貌学的学科分类地貌学的学科分类?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
8、支水力学水力学气候学气候学土壤学土壤学生态学生态学地貌学地貌学。地球物理学地球物理学地质学地质学地球化学地球化学4.4.地貌学研究方法地貌学研究方法野外研究方法野外研究方法?形态研究 包括形态的特征，组合，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14C测年：自
9、然界中存在12C，13C，14C三种碳同位素，其中C14不稳定发生衰变，假定自然界中14C含量不变，加之C14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。KAr法：自然界中有39K，40K，41K三种钾同位素，其中40K为长寿同位素半衰期为128,000年。40K可通过衰变和K层电子俘获变成40Ca和40Ar，通过测试样品中40Ar和剩余的40K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、二、地貌学 与经济建设的关系与经济建设的关系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：案例案例1：上海浦东机场建设：上海浦东机场建设上上海海浦浦东东长江口遥感图长江口遥感图上海浦东机场上海浦东机场飞行安全与鸟群飞行安全与鸟群飞行安全与鸟群长江三角洲径流、潮汐型三角洲长江三角洲径流、潮汐型三角洲青藏铁路穿青藏铁路穿越昆仑山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经过格尔木盐湖青藏铁路的防冻热桩青藏铁路的防冻热桩可
11、可西里可可西里沙漠公路沙漠公路沙漠公路被流沙阻断沙漠公路被流沙阻断沙漠公路的防护沙漠公路的防护1沙漠公路的防护沙漠公路的防护 2准噶尔盆地古尔班通古特沙漠准噶尔盆地古尔班通古特沙漠滴灌绿化沙漠公路滴灌绿化沙漠公路穿穿越越沙沙漠漠的的铁铁路路三、地貌学发展简史三、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。地貌学发展简史地貌学发展简史17世纪欧洲普遍认为
12、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 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
13、，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
14、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
15、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.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；原始缓倾斜地面；b.幼年早期；幼年早期；c.幼年晚期；幼年晚期；d.壮年早期；壮年早期；e.壮年晚期；壮年晚期；f.老年期；老年期；g.侵蚀回春，进入下一阶段的幼年期侵蚀回春，进入下一阶段的幼年期地形分析地形分析2.凸形坡、凹形坡、直线坡彭克的坡面发育理论彭克的坡面发育理论彭克专注坡地形态研究，认为内、外力同
16、时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。作用，而地貌形态则揭示了内、外力的关系。凸形坡：上升侵蚀；凸形坡：上升侵蚀；直线形坡：上升侵蚀；直线形坡：上升侵蚀；凹形坡：上升侵蚀凹形坡：上升侵蚀或地壳构造长期稳定；或地壳构造长期稳定；S 形坡：稳定形坡：稳定上升；上升；山坡上部平行后退，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
17、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 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),3.3.我国地貌学的发展我国地貌学的发展?2000多年前的“禹贡”；1000多年前的“水经注”；公元17世纪的
18、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，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；3.3.我国地貌学的发展（续）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
19、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，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。丁文江丁文江翁文灏翁文灏叶良辅叶良辅。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！
