4.6 外力作用与地表形态的变化
第六节外力作用与地表形态的变化
内力作用为大自然提供了地表形态的“粗毛坯”,而要把这些“粗毛坯”雕塑成多姿多彩的地表形态,则离不开外力作用。外力作用的表现形式主要有风化作用、侵蚀作用、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用等。
风化作用岩石在地表或接近地表的地方,在温度变化、水、大气及生物的影响下发生的破坏作用,叫做风化作用。岩石是热的不良导体,在温度的变化下,表层与内部受热不均,产生膨胀与收缩,常常使岩石发生崩解破碎。岩石中的矿物成分在氧、二氧化碳等以及水的作用下,还常常发生化学分解作用,产生新的物质。这些物质有的被水溶解,随水流失;有的是不溶性物质,如粘土,则常残留在原地。此外,植物根系的生长和穴居动物的活动等,也都可以对岩石起破坏作用。
风化作用产生的风化产物,残留在地表,形成风化壳,它提供了进行侵蚀作用的条件。
侵蚀作用风力、流水、冰川、波浪等对地表岩石及其风化产物的破坏作用,叫做侵蚀作用。风可以吹扬起岩石的碎屑,并挟带碎屑磨蚀岩石。在沙漠地区常常见到的风蚀洼地、风蚀柱、风蚀蘑菇等,都是风力的侵蚀作用造成的。
流水的侵蚀作用更是强大和普遍。沟谷和河流的流水,使谷底和河床加宽加深;坡面上的水流冲刷着整个坡面,使之趋于破碎。例如,我国的黄土高原,土层松厚,由于植被多遭破坏,流水侵蚀严重,造成千沟万壑的地表形态。流水对岩石还有化学溶蚀作用,河水、地下水能溶解岩石中和一些风化、剥蚀产物中的可溶性盐类,如碳酸钙、氯化钠等,形成天然溶液而随水流失。喀斯特地貌就是可溶性岩石(如石灰岩)受到含有二氧化碳的水的溶解和冲刷作用形成的。
高寒地区巨大的冰川,可以刨蚀流经的地面,形成冰斗、角峰和U形谷等地貌。海浪打击岩石,会不断地对海岸起破坏作用。
搬运作用风化、侵蚀的产物,被风、流水、冰川、海浪等转移离开原来位置的作用,叫做搬运作用。干燥、半干燥地区和海滨地区,风力的搬运作用强烈,而湿润、半湿润地区,流水的搬运作用很大。流水推动物体的力量和水的流速成正比,所以,河流有时可以携带许多巨大的砾石,而有时连细小的泥沙也堆积下来。
在斜坡上或沟谷中,松散碎屑物质被暴雨或积雪和冰川的融水所饱和,在重力作用下,沿斜坡或沟谷流动的特殊洪流,叫做泥石流。其中固体体积一般超过15%,最高达80%。泥石流的冲刷、搬运、堆积过程十分迅速,可埋没农田、森林,堵塞江河,冲毁路基、桥涵和灌溉渠道,摧毁城镇和村庄,具有极大的破坏力。我国不少山区常有泥石流发生,特别在森林、草坡遭到破坏的山区,泥石流的出现更为频繁。
沉积作用和固结成岩作用岩石风化和侵蚀后的产物在外力的搬运途中,由于流速或风速的降低、冰川的融化以及其他因素的影响,可以导致物质的逐渐沉积,这种作用称为沉积作用。在沉积过程中,颗粒大、比重大的物质先沉积,颗粒小、比重小的后沉积,形成砾石、砂、粉砂、粘土等颗粒大小不同的沉积物。冰川的沉积作用在冰川融化时才能发生,它的沉积物颗粒大小不分,常杂乱地堆积在一起。
当流水携带泥沙流动时,由于流速减低,泥沙大量沉积,在河流的中下游常常造成宽广平坦的三角洲和冲积平原。这里土壤肥沃,灌溉便利,是良好的农业区。
我国黄河由于河水挟带的泥沙特别多,三角洲成长的速度很快。根据历史的记载推算,自1855年~1954年,河口海岸线在实际行水年间,平均每年向海推进180米;1976年~1987年,河口岸线共向海伸长29 000米。
风力吹扬沙尘,当风力减弱时,沙尘便会沉落。由于沉积物质的不同,有的地方成为沙漠,有的地方成为黄土。带有大量沙粒的气流,如果遇到灌丛或石块,风沙受阻堆积下来,就形成沙丘。沙丘是沙漠地区基本的地表形态。如果没有植被的滞阻,沙丘在风力作用下则成为流动沙丘。它会掩没农田村舍,破坏交通。因此,控制沙漠的扩展是人类改造自然的一个重要方面。
沉积物经过物理的、化学的以及生物化学的变化和改造,变成坚硬的岩石,这种作用叫做固结成岩作用。
地面上风化、侵蚀、搬运和沉积作用是相互联系的统一过程。岩石经过风化就容易被侵蚀,而侵蚀作用又为新裸露地表的岩石接受风化提供条件。有了风化侵蚀的产物,才有被风、流水、冰川、海浪等动力进行搬运沉积的可能。这几种作用长期地缓慢地进行着,不断地改变着地表形态。
人类活动与地表形态地球上各种不同的地表形态对人类的活动有很大影响,而人类的活动又在一定程度上改变着地表形态。
在古代,我国的黄河中下游地区,非洲的尼罗河三角洲,西亚的两河流域,是人类文明的摇篮。它们的发展是和那里地势平坦、水源充足、交通便利等优越的自然条件相联系的。地球上那些地表崎岖、水源奇缺的高寒区,或者是极端干旱的大沙漠中心,至今仍然缺乏人类生活的条件。
随着生产力水平的提高和人类社会的进步,人类活动对地表形态的影响也逐步增大。例如,填海造陆、开挖河道、修建水库等,人类活动不断地塑造着新的地表形态。世界闻名的低地国家荷兰,有将近一半的土地海拔不到一米高,27%在海平面以下。荷兰人民早在13世纪就筑堤造坝,用风力排水,把海滩变成农田,迄今已增辟土地7 000平方千米,相当于荷兰全国面积的1/5。我国在1949年以后,兴建了治理黄河、淮河、海河的大型水利工程,开挖了许多人工河道,修建了许多水库,这些都是人类活动改变地表形态,趋利避害的措施。
如果人类活动违背了自然规律,对地表形态的破坏就会产生消极的有害作用。现在世界上约有三分之一以上地区属于干旱区,这些地区大部分是荒漠。但是有些荒漠并非原来如此,而主要是人类活动造成的。例如,由于不合理的垦殖和放牧,森林与草原遭到破坏,世界若干地区荒漠化的发展速度惊人。据估计,撒哈拉沙漠过去50年吞没了65万平方千米宜农宜牧的土地。30年代,美国中西部大草原被破坏,造成了频繁的“黑风暴”,刮走了3亿吨尘土。50年代,原苏联开垦中央大草原,引起大风暴,遭受风蚀的耕地面积达几千万公顷。在我国,由于森林和草原被破坏而造成的后果也很严重。我国荒漠化的土地约有17万平方千米,其中近半个世纪以来形成的荒漠化土地约5万平方千米,大部分是滥垦和过度放牧造成的。我国的黄河流域,古代曾有很多森林和草原,由于几千年来人类活动的破坏,现在森林和草原已经很少,土壤缺乏植被保护,水土流失严重。黄土高原被侵蚀得千沟万壑,黄河流域每年被冲走的泥沙达十几亿吨。
因此,在世界人口日益增多,人类活动更加频繁的今天,人类必须很好地认识自然,掌握其发展变化的规律,使地表形态的改变,向着有利于人类生产和生活的方向发展。
问题和练习
1.外力作用有哪些主要表现形式?它们之间的关系如何?
2.风化作用是如何进行的?它受哪些因素的影响?
3.流水的侵蚀作用对地表形态有什么影响?观察当地大雨以后地表水土流失的情况,缓坡和陡坡、有植被和无植被地面各有什么不同。
4.风力作用塑造的地形有什么特点?
5.人类活动和地表形态有什么关系?试举例说明。