地貌是指地球表面形态。地表形态千姿百态,形态各异,规模大小不等,成因复杂,并处于不同的发展阶段。根据地貌形态的不同和形成原因的差异,地貌景观的类型包括第四纪-现代地质景观,雪山-冰川地质地貌景观和河流-湖泊景观。
(一)第四纪-现代地质景观
包括岩类山岳地貌景观、地质构造地貌景观、侵蚀/蚀余地貌景观和盆地谷地景观。
1.岩类山岳地貌景观
我国是一个多山的国度,山地面积约占国土的2/3。由于组成山岳的岩石矿物组成、结构构造差异,以及各类岩石的地质景观专属性,加之所处的大地构造位置和气候环境等诸因素,形成了多姿多彩、形态各异的地质遗迹景观。山地由山顶(山脊)、山坡和山麓(山脚)三个要素组成(图7-7)。
图7-7 山岳形体要素(杨世瑜等,2007)
(1)特色火成岩山岳地貌景观
火成岩是由岩浆在地下或喷出地表后冷却凝结而成的岩石,又称“岩浆岩”。其中岩浆在地下结晶而成的岩石称为侵入岩,喷出地表后冷却凝结的岩石称为喷出岩。侵入岩的典型代表为花岗岩,喷出岩的典型代表为玄武岩。
在我国的众多名山中,花岗岩类山岳地貌景观首推安徽黄山和陕西华山。此外还有安徽九华山,湖南南岳衡山,浙江雁荡山(流纹岩)、普陀山(图7-8)等,国外著名的有朝鲜的金刚山和欧洲的阿尔卑斯山等。
陆地上玄武岩喷发会形成火山锥或火山锥群,如我国的云南腾冲国家地质公园火山群、黑龙江五大连池火山群、长白山白头山-龙岗山火山群、海南海口马鞍岭火山群、湛江湖光岩-硇洲岛-雷州半岛火山群以及福建漳州林进屿和南碇岛、台湾澎湖列岛玄武岩海景等(图7-9)。
图7-8 花岗岩类山岳地貌景观
图7-9 玄武岩类山岳地貌景观
(2)特色沉积岩类山岳地貌景观
沉积岩是由成层沉积的松散沉积物固结而成的诸多种岩石,包括碎屑岩(砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩等)和化学岩(盐岩、石膏、石灰岩、白云岩等)。其最显著的特征是成层,称为层理构造。这一层层叠置的岩石,常保存着地球生命演化历史中遗留下来的各类生物化石以及环境气候变化等记录,就像记录着地球演化秘密的一本“天书”。地球科学家将其比喻为地球史册。这些沉积岩在地壳运动和风化、侵蚀作用下,形成了无数名山大川。在沉积岩类山岳造景中,以丹霞地貌和岩溶峰林地貌最为著名。
A.丹霞地貌
丹霞地貌是一种比较特殊的由石英砂岩形成的地貌类型。1983年《地质辞典》首先提出丹霞地貌定义,“指厚层、产状平缓、节理发育、铁钙质混合胶结不匀的红色砂砾岩,在差异风化、重力崩塌、侵蚀、溶蚀等综合作用下形成的城堡状、宝塔状、针状、柱状、棒状、方山状或峰林状的地形”。丹霞地貌由于在我国广东丹霞山最为典型而得名。福建泰宁、武夷山,甘肃张掖,湖南邵阳~山,云南丽江老君山,贵州赤水,江西龙虎山,青海坎布拉,广东仁化丹霞山,四川灌县的青城山等地均是中国丹霞地貌的典型代表(图7-10)。
图7-10 丹霞地貌
我国已于2009年3月将贵州赤水(丹霞地貌青年早期),福建泰宁(青年期),湖南~山(壮年早期),广东丹霞山(壮年期),江西龙虎山(老年早期),浙江江郎山(老年期)六个景区捆绑申报世界自然遗产,已在2010年第34届世界遗产大会表决通过。
B.岩溶地貌
岩溶地貌原被称为“喀斯特”地貌,得名于南斯拉夫西北部沿海一带石灰岩高原的地名。实际上,我国南方的这类地貌现象远比南斯拉夫典型,绚丽多姿的桂林、阳朔山水和柱石云立的云南石林,皆闻名于世(图7-11)。
图7-11 岩溶地貌
岩溶地貌是具有溶蚀能力的水对可溶性岩石进行溶解所产生的特殊地貌类型。可溶性的岩石有碳酸盐类岩石(包括各类石灰岩、白云岩和泥灰岩等)、硫酸盐类岩石(包括石膏、硬石膏、芒硝等)和卤盐类岩石(岩盐和钾盐)。以最常见的碳酸盐为例,其岩溶过程的化学反应为:
地质与环境保护
岩溶作用形成的地貌形态十分复杂,根据其出露位置可分为地表岩溶地貌和地下岩溶地貌两类。地表岩溶地貌有溶沟与石芽、漏斗、落水洞与竖井、峰丛、峰林与孤峰等。地下岩溶地貌有溶洞、地下暗河、地下湖等,微地貌有石钟乳、石笋、石柱等。
(3)特色变质岩类山岳地貌景观
变质岩是由变质作用所形成的岩石。其原岩可以是先成的火成岩、沉积岩,甚至是变质岩。我国五岳之首的东岳泰山、四大佛教名山之一的五台山、道教名山武当山及江西庐山、云南苍山、贵州梵净山等都是变质岩形成的山岳。
2.地质构造地貌景观
地质构造地貌景观是指在地质演化历史中,尤其是第四纪以来,地壳的岩层广泛受到应力作用而变形或变位所产生的地貌景观,简称为构造地貌景观。
(1)特色构造山地貌景观
构造山地貌景观主要包括背斜山、向斜山、单面山、猪背山、断块山、桌状山等各类特殊的地貌类型(图7-12)。我国阿尔泰山、天山、恒山、五台山、庐山就属于地垒式断块山。
图7-12 构造山地貌景观
(2)特色构造湖盆地貌景观
构造湖盆主要是内动力地质作用所形成的各种构造凹地,如向斜凹地、地堑及其他断裂凹地积水所形成的湖盆,包括断陷湖盆、向斜凹陷湖盆、塌陷湖盆等。我国青海的青海湖、内蒙古的呼伦池等,世界著名的东非大裂谷中的湖群等都属断陷湖盆(图7-13);湖南洞庭湖、江西鄱阳湖等属向斜凹陷湖盆。
图7-13 构造湖盆地貌景观
(二)雪山-冰川地质地貌景观
地球上高纬度及中低纬度的高海拔区,由于气候寒冷,年平均气温在0℃以下,地表常年为积雪覆盖。当降雪的积累大于消融时,地表积雪逐年增厚,经过一系列物理过程,积雪逐渐变成具一定厚度的微蓝色的透明冰体,称为冰川冰。冰川冰在重力和压力作用下,沿着斜坡或谷底运动,称为冰川。冰川运动过程中侵蚀和堆积作用所形成的地貌,称为冰川地貌。
1.现代冰川景观
现代冰川分为大陆冰川和山岳冰川两大类。大陆冰川如南极冰盖、北极格陵兰冰盖,它们都位于高纬度地区。山岳冰川分布较广,在高纬度地区及中低纬度地区的高海拔区都有分布,如我国的天山、祁连山、昆仑山、青藏高原北部多个高山、喜马拉雅山、横断山脉等。
以下介绍内容仅限于山岳冰川。
(1)雪山雪景
山地高于雪线,形成终年积雪的高山、极高山称为雪山。冰雪的侵蚀(冰蚀作用)、融冻等强烈的物理风化作用,将山体磨蚀成特殊的地貌景观组合。包括石漠、流石滩景观、角峰景观、山峦雪原等(图7-14)。
(2)冰川景观
冰川按其形成的气候条件分为大陆性冰川和海洋性冰川。
大陆性冰川是在大陆气候条件影响下发育的冰川。因气候干燥,降雪量少,雪线又较高,冰川的活动较弱,冰舌也相对短些。如我国西北部的昆仑山、天山的冰川大多属于这种类型(图7-15)。
图7-14 雪山雪景
海洋性冰川是在海洋性气候条件影响下发育的冰川。由于气候潮湿,降雪量大,雪线较低,冰川的活动性强,冰舌常能延伸到山下较低的森林地带。我国东部的第四纪山岳冰川一般都属于海洋性冰川。如云南德钦梅里雪山的明永冰川和斯农冰川是我国现代冰川中低纬度、高海拔海洋性冰川最为典型的代表(图7-16)。
图7-15 昆仑山北坡冰川
图7-16 明永冰川
2.消亡冰川景观
消亡冰川景观又称为古冰川景观,指冰川退却消失后,山体上留下的各种冰蚀地貌。主要包括冰斗、冰窖、冰川槽谷、悬谷、角峰及羊背石、冰坎等地貌景观和高山荒漠地貌景观。我国消亡冰川景观以云南德钦白茫雪山最为典型(图7-17)。
(三)河流一湖泊景观
1.河流景观
河流是地表沿着线性谷槽流动的水流。在陆地表面,除极端干燥的地区外,河流分布十分广泛。在其流动过程中因侵蚀、搬运、堆积作用所形成的各种地貌统称为流水地貌。包括峡谷、瀑布、阶地、边滩、河漫滩、心滩、江心洲、河流袭夺和壶穴等。
图7-17 消亡冰川景观
(1)峡谷
峡谷是在河流形成的早期形成的。这时的河流以下蚀作用为主,流水深切基岩,形成河身直、河床坡度陡、水流湍急、多险滩瀑布、两岸崩塌发育、横断面狭窄的“V”字形河谷,如乌江峡谷(图7-18)。
(2)瀑布
当河流流经呈悬崖式河床时,呈现河水倾斜、飞流直下的动感景观现象称为瀑布。瀑布有很强的掏蚀作用,可造成陡坎的溯源后退,形成峡谷、壶穴等地形。如我国贵州的黄果树瀑布、黄河壶口瀑布、黑龙江镜泊湖吊水楼瀑布、庐山香炉峰瀑布、云南石林大叠水瀑布、罗裙瀑布群、河南云台山天瀑和修武县青龙峡叠翠瀑等(图7-19)。
图7-18 乌江峡谷
图7-19 黄果树大瀑布
(3)阶地
河流阶地是一种沿谷坡伸展的古谷底(古河床)及河漫滩,因地壳抬升,河流下切侵蚀,形成不再为一般洪水所淹没的阶梯状地形。阶地的级数自下而上,用代号Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级……依次表示;阶地级数越高,其形成时代越老。宽阔的阶地下部为砂砾石层,常是良好的含水层,尤其在具有河水互补关系的一级或二级阶地为佳。由于阶地地形平整,农田灌溉和居民用水方便,常成为城镇、工厂及交通集中分布地,如西安市和陇海线一段均位于二级阶地上。
(4)边滩、河漫滩
边滩是河床岸边枯水期时露出水面之上的浅滩,一般在河流的凸岸发育明显。边滩不断发展扩大,即形成河漫滩。河漫滩是洪水期被淹没、平水期至枯水期露出水面的河谷谷底部分。即使在洪水期,流经河漫滩的河水流速也较慢,搬运能力小,因此河漫滩上的沉积物比河床沉积物要细得多(图7-20)。
(5)心滩、江心洲
心滩是枯水期露出水面的江河中心的浅滩。因顶部受洪水期水流冲刷,江中浅滩有逐渐向下游移动的趋势。大量泥沙沉积或河床下切,心滩长期高于洪水位,则成为江心洲。如湘江中的橘子洲、长江口的崇明岛等(图7-21)。
图7-20 河漫滩
图7-21 湘江橘子洲
(6)河曲
河曲又称曲流或蛇曲(图7-22),常发育在冲积平原上,是河流长期侧蚀和堆积作用的产物,故又称老年期河流。如怒江丙中洛段,除著名的怒江第一弯外,河流在短距离内连续有三个蛇曲,河水缓缓流淌。此外还有澜沧江德钦向阳坡至红坡段的云岭曲流峡谷段。
(7)河流袭夺
两个相邻的水系或河流之间的高地称为分水岭。水流从分水岭流向相反方向的两个河谷,由于分水岭不对称,两侧河流向源侵蚀速度也不一样。侵蚀速度快的河流往往可把分水岭另一侧相邻的河流劫夺过来,这种现象称为河流袭夺。大多数专家认为,长江第一弯的形成便是河流袭夺的产物。因此长江才会形成突然100多度的急转弯,形成极为壮观的“U”字形大弯――长江第一弯(图7-23)。
(8)壶穴
壶穴是山区河流、溪流在基岩河床上形成大小、深浅不一的近似壶形的凹坑,是在急流漩涡河段,河水夹带砾石旋转磨蚀基岩河床形成(图7-24)。壶穴集中分布在瀑布、跌水的陡崖下方及坡降较陡的急险滩。有的壶穴出现在高山顶或山脊之上,是古代河流、溪流曾存在的证据之一。
图7-22 河曲
图7-23 长江第一弯
2.湖泊景观
在内、外动力地质作用下,陆地上形成的积水凹地地形地貌称为湖泊景观。湖泊的成因多种多样,并明显受地质条件、气候条件等诸多因素的控制。湖泊按成因分为构造湖、火山口湖、冰川湖、风蚀湖、堰塞湖、岩溶湖、湖、海成湖及人工湖等;按湖水矿化程度分为淡水湖、半咸水湖、咸水湖;按水温分为暖湖、冷湖与混合型湖;按泄水情况分为排水湖、间歇性排水湖与不排水湖等。一般而言,湖泊的地貌景观特征与其成因关系十分密切。
(1)构造湖
构造湖是由地壳构造运动所形成的构造凹地积水而成的湖泊。其特征是湖泊平年形态相对较简单,湖岸线较平直、岸坡陡直,一般面积较大,有的深度也大。向斜凹陷湖形态比较多样,如我国的洞庭湖、鄱阳湖。断陷湖的分布有一定的规律性,有的沿深大断裂呈串珠状,如云南省小江断裂带,从北向南分布有清水海、阳宗海、抚仙湖和星云湖。此外,滇池、洱海以及青海湖也属于断陷湖。
(2)火山口湖
火山口湖是火山口或破火山口积水所形成的湖。湖水来源于大气降水或地下水,水中含酸性物质和矿物质比较多,可以使湖水呈酸性。火山口湖一般都位于火山体的顶端,高出地表。我国长白山天池、湛江湖光岩、云南腾冲火山等地都有著名的火山口湖分布(图7-25)。
图7-24 河底的锅穴(其中充填有卵石砂砾,英国)(舒良树,2010)
图7-25 长白山天池
(3)冰斗湖、冰蚀湖、冰碛湖
冰斗湖、冰蚀湖、冰碛湖是冰川作用过程中形成的湖泊。其中冰斗湖是在冰川退却后,由冰斗部位积水形成的,在我国西部的高山地区多见,如香格里拉哈巴雪山的冰斗湖。冰蚀湖是由冰川掘蚀形成的湖泊,如新疆阿尔泰山西北端中俄边境友谊峰南的喀纳斯湖。冰碛湖是冰川消融时,冰碛物堵塞河道或堵塞冰川槽谷并积水成湖的。如香格里拉千湖山三碧海湖群、碧沽天池湖群、西藏然乌湖等(图7-26)。
(4)风蚀湖
在干旱地区,由于强大的风力作用形成的洼地或者沙丘间的洼地积水而成的湖泊称为风蚀湖。这类湖泊较浅,且多为间歇有水或游移湖。湖泊形态呈狭长的新月形。如甘肃敦煌月牙湖,呈南北狭长的新月形,长约100m,宽约30m,靠地下水补给,四季有水,但水量变化小(图7-27)。
图7-26 西藏然乌湖
图7-27 敦煌月牙湖
(5)堰塞湖
堰塞湖指火山喷出物、重力堆积物、冰川等沉积形成的天然堤坝横向阻塞河谷,使河流上游段壅水形成的湖泊。如黑龙江镜泊湖和五大连池均为堰塞湖的典型代表。重力堆积物可以是地震滑坡堆积物,也可以是泥石流堆积物,如2008年四川汶川地震中由于山体滑坡形成的唐家山堰塞湖(图7-28)。重力堆积物因较松散,形成的堤坝易决口,堰塞湖也随之消失。
(6)咸水湖
咸水湖又称矿湖、矿化湖、矿物质湖。指矿化度大于35/gL的湖泊。咸水湖基本上都是非排水湖、内流湖,如青海的茶卡盐湖(图7-29)。半咸水湖又称弱矿化湖,指矿化度为1～35/gL的湖泊,多属于硫酸盐-氯化物湖,我国青海湖属于半咸水湖。若湖水矿化度小于1g/L,则称为淡水湖。淡水湖大多属于碳酸盐湖、排水湖与外流湖,如安徽巢湖、武汉东湖等。
3.泉与泉华
泉是地下水的天然排泄露头。当含水层出露地表或因构造断裂等形成通道时,地下水便涌出地表形成泉。泉的类型根据划分依据不同而多样。如上升泉、下降泉、断层泉、侵蚀泉、自流泉、间歇泉、矿泉、温泉、热泉等(图7-30)。
图7-28 唐家山堰塞湖
图7-29 青海茶卡盐湖
泉华是在泉水溢出口及其附近的疏松多孔的化学堆积物。按其主要成分分为钙华、硅华等,在温泉、热泉中,还常有硫华、盐华和金属矿物(图7-31)。
图7-30 济南趵突泉
图7-31 钙华泉