第17章 地貌演化的外力原因(2 / 3)

當風的速度達到或超過5米/秒時,地麵泥沙的90%可以被吹揚到離地麵10厘米的範圍內。含泥沙的風稱為風沙流。風速越大,風沙流中的含沙量越大。當風的速度減小時,風沙流中部分泥沙下沉落到地麵。當風速度為零,即風停止時,風沙流中的泥沙全部沉落到地麵,被風沙大麵積覆蓋的地區便成了沙漠。若風吹揚的不是沙粒而是粉沙或塵土,風停止之後下沉覆蓋的部分便是黃土。黃土是風的產物,因此黃土的分布應當與風的方向有關。世界上的黃土多分布在氣候幹燥的中緯度地區。在北半球多分布在北緯30°~60°範圍內。南半球的黃土分布在南回歸線以南。全球黃土的分布是斷續的條帶狀。全世界黃土麵積約為1300萬平方千米。

中國的黃土主要分布在黃河的中下遊地區,即現在的黃土高原。陰山以南、秦嶺以北也有大麵積的黃土。除此之外,新疆和東北地區也有部分黃土。黃土覆蓋總麵積達632520平方千米,占世界黃土麵積的4.9%。根據華北地區高空取樣,中國的黃土高原是西風把西伯利亞、蒙古和新疆等地的粉沙和塵土吹到黃河中遊地區上空然後下沉所造成的。今日黃土仍以1毫米/年厚的速率沉積推算,土層400多米厚的黃土高原應是近40萬年形成的。

黃土覆蓋在原丘陵、盆地、河穀之上,因此,黃土高原的地貌的主要特征也應當與地下岩石圈上的古地貌相似。但是地表的黃土仍將受到風的作用和水的衝刷,使黃土高原的地貌又有不同於古地貌的地方。

流水的侵蝕作用

存在於陸地上的水有2種形式:①流水,如江河;②相對穩定的湖泊和沼澤地中的水。

海洋、湖泊和江河表麵吸收太陽的熱能,使水蒸發成為水蒸氣上升到空中,遇冷空氣凝結成水珠落到河麵。除此之外,地下水或冰雪融水也源源不斷地補充給江河,使之川流不息。雨季到來,水珠集中落到地麵後也可能形成溝穀流水和坡麵流水。雨季過後,溝穀和坡麵可能斷流。不論是江河流水還是溝穀或坡麵流水,對地表麵都有很強烈的侵蝕及搬運作用。

植被稀薄地麵的流水的侵蝕作用表現為水土流失。不論是年均降雨量不足400毫米的黃土高原的半幹旱地區,還是氣候濕潤的南方,隻要地表的植被稀薄或遭破壞,流水的衝刷就會造成嚴重的水土流失。衝刷下來的物質流入江河,成為江河泥沙的來源。

江河流水對地麵的侵蝕有3種方式:①下切侵蝕;②側向侵蝕;③向源侵蝕。這3種侵蝕都是沙、礫石和滾石在流水中沿河底搬運時產生的磨蝕。而這3種侵蝕對一條河流來說是同時存在的。

尼亞加拉瀑布

下切侵蝕是流動的河水對河床上的黏土、沙和礫石等未固定的鬆散物質的侵蝕作用,水力能將其衝走,甚至還能切穿基岩。水力作用的結果是陸地上出現許多狹長的大河穀。這種現象在江河的上遊表現明顯。因為在上遊地帶,河床的海拔高,河水落差大,因而河水的流速大,水的衝擊力也大,河水的下蝕作用明顯。例如,長江上遊的滇西北一帶的河穀,由於河水的下蝕作用,在200萬年內已加深了1200米,目前還在繼續加深。有瀑布的河流下蝕作用十分嚴重。瀑布的水從很高的懸崖上飛瀉下來,較大的水位差所造成的較大的動能,產生顯著的下蝕作用。世界著名的尼亞加拉瀑布位於堅硬的石灰岩與軟弱的頁岩交界處。瀑布的急流侵蝕瀑布底下麵的軟岩層,能將基部掏空,而導致岩石崩塌。尼亞加拉瀑布以平均1.3米/年的速度不斷向上遊退移,形成尼亞加拉峽穀,就是這種下切侵蝕作用的結果。

流水的側蝕可以使河床變曲,造成河道不穩定。由於河床彎曲,河水在彎曲處受到一個指向河道外側的離心力的作用,使流水偏轉,不斷衝刷河道的外側,造成河道的彎曲度加大。在彎曲處的內側,由於河水的流速比較小,被河水搬移的物質會堆積起來。河流側蝕的結果是變曲的河流形成曲流。平原地區土質較為鬆軟,河流側蝕的結果不僅造成河床不穩定,甚至造成河流改道,在洪水作用下凹岸彎曲處後退現象十分嚴重。