河谷沉淪之謎—河流階地的成因

097水利工程2021-07-15 10:49:41

定義：

河流下切侵蝕，原來的河谷底部相對抬升到一般洪水位之上，呈階梯狀分布在河谷的谷坡上，這種地形稱為河流階地，簡稱階地。

（1）階地面通常向河流下游方傾斜，有一定的連續(xù)性。階地面和下部斜坡交接的地方是階地前緣，常受后期侵蝕變得不明顯，階地后緣往往被坡積物覆蓋；

（2）階地高度是從河流水面算起；

（3）階地寬度指階地前緣到階地后緣間的距離；

（4）階地級數(shù)從下往上依次排列。

河流階地的成因

形成階地必備的兩個條件：

（1）先發(fā)育一個相當寬廣的河漫灘；

（2）河流向下侵蝕，使得原來的河漫灘高于一般洪水位。

在形成河漫灘時，河流流經(jīng)地區(qū)一般說來構造相對穩(wěn)定，河流以側蝕作用、沉積作用為主，河流至少處于和接近處于均衡狀態(tài)。河流的挾沙力不會遠大于河流的含沙量。而河流使河漫灘成為階地的時期，一般是一個不穩(wěn)定的時期，河流下切占據(jù)了十分重要的地位，河流的挾沙力大于河流的含沙量，以至于河流還有剩余的能量用于對河谷的加深。

從以上分析可以看出，河流能否形成階地取決于河流作用的性質和負載特征能否發(fā)生變化，特別是負載特征能否發(fā)生變化。河流負載特征的變化又取決于河流含沙量、水量和比降的變化。能改變河流含沙量、水量和比降的因素主要是氣候變化、構造活動、基面升降、流域環(huán)境的變化和河流系統(tǒng)本身的波動。故河流下切侵蝕主要是構造運動、氣候變化和侵蝕基準面下降等原因造成的。由于河流下切侵蝕的原因不同，階地的形態(tài)和結構也不一致。

構造運動往往造成河道比降的變化，影響河流系統(tǒng)中侵蝕、搬運和堆積過程。當?shù)貧は鄬Ψ€(wěn)定或下降時，河流以側向侵蝕作用為主，此時塑造出河漫灘；然后地殼上升，河床比降增加，水流轉而下切，于是原來的河漫灘成了河谷兩側的階地。如果地殼多次間歇性上升，則可以形成多次階地。

2、氣候變化

氣候變化影響到河流中的水量和含沙量等，從而引起河流作用性質變化，在河谷中形成階地。

氣候變干時，河流含沙量相對增多，河水量減少，地面植被稀疏，坡面侵蝕加強，帶到河流中的泥沙量也增多，此時河床堆積增高；

氣候濕潤期，河水量增多，植被茂盛，河水含沙量相對變少，導致河流下蝕，形成了階地。由于氣候干濕變化引起的堆積、侵蝕交替作用形成的階地稱氣候階地。

冰期和間冰期的交替出現(xiàn)使溫度發(fā)生變化也可以形成階地。

冰期時，源于冰川作用區(qū)的河流，攜帶大量冰川侵蝕的泥沙堆積在上游段；而下游因冰期海面（即侵蝕基準面）下降，導致下游段的下切加強而成階地。

間冰期時，氣候轉暖，植被繁茂，河源地區(qū)進入河流的泥沙減少，上游段下切加強，形成階地；下游段因間冰期時海面（即侵蝕基準面）上升，堆積加強，并將冰期所形成的階地掩埋形成埋藏階地。

3、侵蝕基準面下降

侵蝕基準面下降引起河流下切侵蝕，最先發(fā)生在河口段，然后不斷向源侵蝕，在向源侵蝕所能到達的范圍內(nèi)，一般都會形成階地，階地的高度從下游向上游逐漸減小，在向源侵蝕所到達的裂點處消失。

如果侵蝕基準面多次下降，則能在縱剖面上出現(xiàn)好幾個裂點，每一個裂點處上游將比下游少一級階地。由于侵蝕基準面下降形成的階地是從下游不斷向上游擴展，因而同一級階地下游的時代比上游要早。

階地類型

河流階地有許多種分類方法，這里簡單介紹兩類：

A 、按照河流階地的組成結構分類：

1、侵蝕階地

侵蝕階地是由基巖組成，在階地面上沒有或只有零散沖積物，所以又稱基巖階地。

侵蝕階地多現(xiàn)于構造抬升的山區(qū)河谷中，在形成時期，由于當時河谷地比較狹窄，水流速度較大，在侵蝕成的谷底上很少有堆積物的沉積，或者即使有薄層的沖積物也幾乎被后期剝蝕掉了，因此在河流下蝕形成的階地面基巖暴露，并常覆蓋一些殘留的坡積物。侵蝕階地一般沿河谷連續(xù)分布，它的高度與巖性不同所引起的差別侵蝕無關。

2、堆積階地

堆積階地在河谷中下游最常見，其形成過程：

首先河谷被侵蝕成寬廣的谷地，

然后沖積物加積，

最后河流下蝕形成階地。

階地完全由河流中沖積物所組成，根據(jù)階地間的接觸關系及河流下切深度不同又可分為：

（1）上疊階地：其形成時河流下切深度較前期階地下切深度小，河谷底部仍然保留有一定厚度的早期沖積物，因此每一較新階地的組成物質就疊置于較老階地的組成物之上。

（2）內(nèi)疊階地：在階地形成時下切侵蝕深度正好到達發(fā)育前期階地的谷底。

（3）基座階地：階地有兩種物質組成，上部是河流沖積物，下部是基巖。它是由于構造抬升，河流下切，并且切過原先河谷的底部形成的，它分布于新構造運動上升顯著的山區(qū)。

（4）埋藏階地：早期形成的階地被后期河流沖積物覆蓋而埋入地下，這種階地不顯露于地面，多出現(xiàn)在下游段，埋藏階地可以分兩種：

A、早期地殼上升，或侵蝕基準面下降，而后地殼下降或者侵蝕基準面上升發(fā)生堆積，把早期形成的階地全部埋沒形成埋藏階地；

B、地殼長期下降，不同時期的沖積物一層疊加在一層之上，形成一種假埋藏階地。