葉芃睿
摘要:地貌,它是指地球表層的基巖在地球內外作用力下形成的多樣地表形態(tài),地貌有自己內部結構、組成、客觀幾何形態(tài)的三維空間地貌體,其實,他還具有時間尺度,他會隨著時間的變化而不斷地變化,形成四維空間總體,地貌學研究忽略地貌周圍的環(huán)境、氣候,以及他的內部構造,這樣的研究是不能得出正確結論,描述,分析地貌,因為地貌學的分析對環(huán)境的考察,對古氣候的調查是必要的,而古氣候學的資料、技術總是不到位,模擬古環(huán)境,也總避免不了無法親臨現(xiàn)場,只作事后諸葛的尷尬,但不得不說,古氣候的調查、分析,不僅有利于還原地貌的作用力,發(fā)展史,更可以推導出地貌的發(fā)展趨勢。
關鍵詞:地貌 戴維斯 理論
戴維斯是美國的地理學奠基者,他也是很早就注意到了地貌的四維性質,他提出了“解釋性地貌描述法”“侵蝕輪回說”“地貌是構造,營力,發(fā)育階段的函數(shù)”理論,其中侵蝕輪回說最為出名,可以說,地貌源自地殼升降、地貌動力剝蝕,所謂剝蝕,可以理解為地表物質的運動,理化作用下的地表物質瓦解、搬運、堆積、溶解屬于剝蝕(持續(xù)地、平均速率較低地);強構造作用下的各種構造地貌亦是剝蝕(相對勻速地、突發(fā)地),氣候變化、構造運動是改變地貌動力,影響地貌景觀的重要因素,下面由戴維斯的理論進行上文描述的進一步思考。
戴維斯于1899年討論地理(地形)循環(huán),他認為,地貌發(fā)育始終滿足“構造(內力)-過程(侵蝕循環(huán))-階段”這樣的公式,所謂過程,即地貌發(fā)育的幾個侵蝕循環(huán),按照列別捷夫的《普通地貌學》中闡述,地貌發(fā)育循環(huán)包括水循環(huán)(最常規(guī)、最活躍)、冰川循環(huán)(更替較慢)、海蝕循環(huán)和干燥循環(huán),這些在今天看來,簡言之都是外力作用,不難發(fā)現(xiàn),公式的第一步,構造,就是內力,構造是地貌發(fā)育的大前提,不難發(fā)現(xiàn),內力(構造)決定地貌發(fā)展大方向,過程導致同種地貌的形態(tài)差異,階段決定同一地貌發(fā)育時間不同的動力強度。
對于戴維斯的地貌學理論,我們僅分析最著名的侵蝕輪回理論,先以流水地貌中的河流地貌(外流河)為例,眾所周知,水循環(huán)中的海陸水循環(huán)是十分活躍的,外流河的上游流水補給多半與之有關,因此,河流的地貌作用力也是十分活躍、顯著的。一條河,在初期階段,河流所在的地面開始傾斜,河道的侵蝕基面上升,這是構造活動,為各種河流地貌的發(fā)育提供了原始的動力,此時,河流的河網(wǎng)較為稀少,支流較少,水量聚集以坡面徑流為主,河谷間有了寬廣的分水嶺。河流侵蝕基面上升,導致河流的下切作用增強,落差加大,時有跌水發(fā)育,出現(xiàn)V字型河道,谷坡坡度變大,河道慢慢變多,加深,由于橫向環(huán)流,河道拓寬。逐漸向壯年期過度。
壯年期階段可以稱為均衡階段,所謂均衡階段,大可理解為地貌發(fā)育時,巖石(侵蝕面)變得光滑,此時以側蝕為主,侵蝕線變得開闊,此時,分水嶺變得狹窄,谷坡變緩,堆積,搬運作用增強,在后期,各個支流的河道也拓寬了,山脊逐漸低矮此時橫向環(huán)流作用最為顯著,出現(xiàn)凹岸侵蝕,凸岸堆積的現(xiàn)象。
極盛,亦是衰的開始,河流的下切作用開始停止,也就過度到了終級階段(即老年期),下切深度達到侵蝕基面,無法繼續(xù),分水嶺下降,流水更多是進行側蝕,河谷寬,落差較小,河道曲折。
如下圖,分水嶺在垂直結構上分地面地下分水嶺,在水平層次上,有因干支流不同而有主、次分水嶺,由于不對稱的分水嶺兩側局地氣候差異、地形差異,導致河流流速差異,導致了分水嶺向流速慢的緩坡。分水嶺遷移包括了外動力的河流奪蝕、風力作用、河流堆積,內力的火山侵蝕、地殼升降。
據(jù)沈玉昌 1981 《河流地貌學概論》
在洪期過后,出現(xiàn)河漫灘,心灘,岸邊形成各種沙堤、沙壩,迂回扇,當沙壩堆積物角度超過休止角時,受到重力作用下榻,堵塞河道,易斷流,有時可形成牛軛湖。分水嶺基本被侵蝕,河流易出現(xiàn)奪蝕作用,出現(xiàn)斷頭河,流域河網(wǎng)發(fā)達,起伏很小,僅剩下孤峰殘丘,這時,流域可稱為準平原。
上述步驟,我們都可以用兩個坐標系表示、分析。
②:最高(低)點(分水嶺/谷底),不難發(fā)現(xiàn)a階段時,隨著地殼的抬升,分水嶺高度隨著上升,河床底部上升,為河流下切作用提供了條件,兩者同時出現(xiàn),而且河流初期,下切作用強度相對較弱,高低兩點的落差基本恒定(增量不大),谷坡坡度較大。
④⑤⑥:此時為壯年時期,高度達到整個循環(huán)過程的平均高度,此時的下切作用減弱的,河谷谷底部分侵蝕作用較強,側蝕加劇,因此此階段可達到最大落差,也是谷坡坡度的達到平均的時刻。
⑦⑧⑨⑩:河流的老年期,主谷高度接近侵蝕基面,下切變慢,直至停止,地形起伏變小,此時,谷坡坡度也是極小的。
從河流不同時期的縱剖面圖可以看出,并模擬侵蝕輪回,隨著時間的推移,谷坡和谷底都在緩慢而持續(xù)的下降,坡度逐漸變小,但是谷坡的下降幅度總是更大的,在老年期,河流的兩個高程差也是最小,坡度也是最為平緩的。
在老年期的末尾,若有新的構造運動,則又是一次新的循環(huán),這就是戴維斯的大概思想。類似的侵蝕輪回也在其他地貌中出現(xiàn)。
結語:地貌學問題應更多的與其它學科交融,體現(xiàn)自然地理學的綜合性、系統(tǒng)性、時空性,規(guī)范地貌的描述、命名、分類是現(xiàn)在急需的,多角度分析,化繁為簡,可以回歸最基本的侵蝕輪回說等,成因上,考慮各自然地理要素的相互作用是分析地貌的前提;只有如此,才能更多地掌握地貌,預測地貌,從而應用地貌,重建古地貌。
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(作者單位:江西科技學院附屬中學)