内容正文:
第2讲 外力作用及其对地表形态的影响
[课程标准] 1.结合实例,解释内力和外力对地表形态变化的影响,并说明人类活动与地表形态的关系。2.通过野外观察或运用视频、图像,识别3~4种地貌,描述其景观的主要特点。
[体系架构]
[基本概念] 风化、侵蚀、搬运、沉积;V形谷、峡谷、瀑布、河漫滩、河流阶地、凹岸、凸岸、牛轭湖、冲积扇(洪积扇)、冲积平原、河口三角洲;风蚀地貌、风积地貌;喀斯特地貌(喀斯特溶蚀地貌、喀斯特沉积地貌);海蚀地貌、海积地貌、冰川作用、冰蚀地貌(U形谷、峡湾等)、冰碛地貌。
[基本原理] 河流侵蚀地貌和河流堆积地貌的形成原理;风成地貌、喀斯特地貌、海岸地貌、冰川地貌等的形成原因。
课时15 外力作用
1.风化作用
(1)概念:地表岩石和矿物在太阳辐射、大气、水和生物参与下物理性状和化学性质发生变化的过程。
(2)分类:物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。
2.侵蚀作用
(1)概念:地表岩石和土壤等物质受到自然作用力而发生松散、溶解和破坏,而且从原地搬运到他处的现象,是许多作用的总和。
(2)分类及其地貌
类型
概念
主要方式
典型地貌
风力侵蚀作用
风力对地面物质的吹蚀和风沙的磨蚀作用
风蚀蘑菇、风蚀城堡
流水侵蚀作用
流水破坏地表和攫取地表物质的作用
机械侵蚀指流水及其携带的泥沙、砾石等物质对所经地区产生的冲刷和摩擦作用
河谷、沟壑、喀斯特地貌
化学溶蚀指流水对可溶性岩石的破坏和改造作用
冰川侵蚀作用
冰川在运动过程中对地表岩石的破坏作用
拔蚀指冰川下松动岩块的突出部分,可能与冰冻结在一起,冰川移动时把岩块拔出带走
冰斗、角峰、刃脊、U形谷
磨蚀指冰川移动时,冻结在冰川底部的岩块与冰床之间发生的摩擦作用
海水侵蚀作用
波浪对海岸进行撞击、冲刷,波浪携带的碎屑物质的研磨以及海水对海岸带基岩的溶蚀
冲击是海浪通过不断撞击岸边的岩石,加大岩石裂缝,最终使岩石破碎
海蚀崖、海蚀柱
磨蚀指海浪在浅水区掀起沉积物,如沙和砾石,对岩石进行磨蚀
3.搬运作用
(1)概念:经风化、侵蚀的物质被风、河流、冰川、海浪等转移而离开原来位置的作用。
(2)分类
类型
主要形式
主要分布地区
风力搬运作用
悬浮形式,以尘粒和粉沙粒为主;滚动及跳动形式,以砂砾为主
干旱、半干旱地区和海滨地区
河流搬运作用
悬浮形式;跳动、滚动和滑动形式
湿润、半湿润地区
冰川搬运作用
在冰床上被推移;夹持在冰川内或叠置冰面上随冰川的运动一起被搬运
高纬度和高海拔地区
4.沉积作用
(1)概念:被搬运的物质由于搬运的物理、化学条件的改变,而有规律地沉淀、堆积的现象。
(2)分类
类型
概念
沉积规律
典型地貌
风力沉积作用
当风速减小、风沙流运行过程中遇到障碍物或下垫面性质发生改变时,使风携带的沙粒沉积下来
沉积过程中,颗粒大、比重大的物质先沉积下来,颗粒小、比重小的后沉积
干旱、半干旱地区的沙丘
流水沉积作用
当流水水量减少,或流速减慢,含沙量增加时,流水的搬运能力减弱,所携带的泥沙等物质先后沉积下来
沉积物上游颗粒最大、中游次之,下游最小
三角洲和冲积平原
冰川沉积作用
当冰川融化以后,所携带的物质堆积下来,形成堆积物的过程
冰川堆积物结构松散、大小悬殊
冰碛地貌
1.风化作用的主要类型
类型
分类
影响
物理风化
①矿物岩石的热胀冷缩——温差风化。
②岩石空隙中水的冻结与融化——冰劈作用。
③岩石卸载(释重)——层裂。
④岩石空隙中盐的结晶与潮解
①使岩石变成松散的碎屑风化物,残留在原地成为风化壳。
②为侵蚀作用准备了条件。
③风化产物为土壤的形成提供了物质基础
化学风化
①溶解作用;②水化作用;③水解作用;④碳酸盐化作用;⑤氧化作用
生物风化
生物物理风化:①植物根劈;
②动物钻洞、挖土。
生物化学风化:①遗体腐烂分解,形成有机酸和气体,腐蚀岩石;遗体在还原环境中,形成腐殖质,促进岩石分解。②植物生长(选择吸收元素、分泌酸溶液腐蚀岩石)。③微生物分泌酸类
2.影响风化作用的因素
(1)气候:气温、降水
①寒冷或干旱的地区:物理风化作用为主。
②潮湿而炎热的地区:化学风化和生物风化作用普遍而强烈,风化壳厚。
(2)地形:陡缓、坡向
①陡坡:基岩裸露,风化快速,物理风化活跃。
②缓坡:植物生长茂盛,以化学风化和生物风化作用为主。
③阳坡:物理风化作用强。
④阴坡:化学风化作用更强烈。
(3)岩石性质
①岩石的矿物成分:矿物抗风化能力的强弱直接影响到岩石的风化作用速度,形成差异风化。
②岩石的结构、构造:疏松多孔或粗粒多孔的岩石比细密而坚硬的岩石易于风化。
③节理发育状况:节理破坏了岩石的连续性和完整性,增加了岩石的可渗透性,是促进岩石风化的因素。
3.风化作用和侵蚀作用的差异
风化作用
侵蚀作用
对象
岩石
岩石及其风化物。如:土壤、岩屑
方式
在温度的变化、大气、水及生物等的影响下:分为物理风化、化学风化和生物风化三大类型
运动着的力(如风、流水、冰川、海浪等)的作用对岩石及风化产物的破坏
时间
一般时间较长
有的时间较短
结果
岩石变碎、变小,“大块变成小块”
物质被移走,留下千疮百孔、沟壑纵横的面貌。“小块被搬走,大块越来越小”,其重点在于“搬走”
次序
风化在前,在原地进行
侵蚀在后,在运动中进行
4.侵蚀基准面
(1)概念
①(终极)侵蚀基准面:入海的河流,其下蚀深度达到海平面时,由于河床坡度消失,流水运动停止,不再向下侵蚀,因此海平面高度是入海河流下蚀深度的最低基面,在这个面上侵蚀停止或侵蚀与堆积达到平衡。海平面及由海平面向大陆方向延伸的平面,称为(终极)侵蚀基准面。(但对于不入海,终止于内陆盆地的河流而言,盆地最低部分就是它们的终极侵蚀基准面。)
②局部(或暂时)侵蚀基准面:不直接入海的河流,以其所注入的水体表面,如湖泊洼地、主支流汇口处的水面等为其侵蚀基准面,称为局部(或暂时)侵蚀基准面。
(2)影响侵蚀基准面的因素
①构造运动:地壳抬升,河源距离原侵蚀基准面的垂直距离加大,侵蚀基准面相对下降;地壳下沉,侵蚀基准面则相对上升。
②气候变化:冰期时降水多以降雪形式存在,入海径流量减少,海平面下降,(终极)侵蚀基准面降低;间冰期时降水增加,入海径流量增加,海平面上升,侵蚀基准面上升。
(3)侵蚀基准面引起河流冲淤变化
①如果侵蚀基准面上升,由于河流纵坡降的减小,将导致挟沙能力的降低和河床的淤积。
②如果侵蚀基准面下降,河流纵坡降将增大,从而导致挟沙能力的增强和河床的侵蚀。
(海南地理)地表或接近地表的岩石,在温度变化等的作用下,在原地发生机械破碎而不改变岩石化学成分的作用叫物理风化作用。通常情况下,气温日较差大的地区,物理风化作用强烈。据此完成1~2题。
1.如果不考虑其他因素,在北半球中、高纬度地区物理风化作用最强的坡向是( )
A.东北坡 B.西北坡
C.东南坡 D.西南坡
2.地球表面物理风化作用最弱的自然带是( )
A.温带荒漠带 B.温带草原带
C.热带雨林带 D.亚寒带针叶林带
[关键信息点拨]
据材料可知物理风化作用与气温日较差呈正相关的关系。物理风化最强的坡向即找气温日较差最大的坡向,物理风化最弱的自然带即找气温日较差最小的自然带。
答案 1.D 2.C
解析 第1题,气温日较差小的地区,物理风化作用弱,排除东北坡和西北坡;一天中气温最高的时间不是出现在太阳辐射最强的正午12点,而是出现在午后2时左右,因为在这段时间太阳辐射虽然不是最强,但地面的能量收支平衡为正,能量仍在累积,温度仍处于上升状态。如果以坡向论,此时太阳直射的是西南坡,其维持能量收支正平衡的时间更长,达到的最高温度更高。太阳落山后,各个方向没有差别,日落的最低温度大致相当。因此西南坡温差最大。第2题,四个自然带中,无论是气温日较差还是气温年较差都是热带雨林带温差最小;因终年高温,也不会发生结冰的现象;地面通常有植被和土壤及风化壳覆盖,其温差变化很小。
考向1 通过“风化作用”考查“区域认知”
哈萨克斯坦的一片草原上分布着成千上万颗神秘石球,被称为“石球谷”。这些石球直径大多有三四米,主要由沙土组成。有些石球会自然裂开,裂开之后可以发现里面有“石蛋”,“石蛋”易碎。读“哈萨克斯坦石球景观图”,完成1~2题。
1.哈萨克斯坦石球自然裂开的主要原因是( )
A.流水作用强 B.风化作用强
C.冰川作用强 D.海浪作用强
2.哈萨克斯坦石球形成的地质过程是( )
①碎屑物在沉积过程中 ②岩浆在冷却过程中 ③地壳抬升,风化侵蚀 ④其他物质围绕石核层层凝聚 ⑤与周边环境成分有明显区别的某种矿物凝结成石核
A.①⑤④③ B.①⑤③④
C.②③⑤④ D.②⑤④③
答案 1.B 2.A
解析 第1题,哈萨克斯坦地处内陆地区,降水少,气候干旱,风化作用强,岩石易碎裂,故选B。第2题,由材料可知石球是风化作用形成的,所以最后一个为③,故排除B、C。石球和“石蛋”易碎,不可能为岩浆岩,A正确。
考向2 通过“侵蚀作用”考查“综合思维”
内蒙古赤峰市克什克腾石阵(原阿斯哈图石林)属花岗岩石林,位于大兴安岭余脉向西部草原的过渡地带。在200万年前的第四纪冰期,大兴安岭地区曾发生过多次厚达几千米的古冰川作用,致使花岗岩的垂直和水平节理发育。下图为“花岗岩石林景观图”。据此完成3~5题。
3.由花岗岩山体变为花岗岩石林的主要动力是( )
A.岩浆活动 B.变质作用
C.冰川切割 D.风蚀作用
4.石林侧面横向层理发育,好似千层饼,形成这一现象的地质作用最早是( )
A.流水侵蚀 B.风化作用
C.冰川侵蚀 D.风力侵蚀
5.现如今对石林发育产生重要影响的外力作用是( )
①风化 ②水蚀 ③风蚀 ④冰蚀
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
答案 3.C 4.A 5.B
解析 第3题,根据材料可知,在200万年前的第四纪冰期,大兴安岭地区曾发生过多次厚达几千米的古冰川作用,致使花岗岩的垂直和水平节理发育,因此由花岗岩山体变为花岗岩石林的主要动力是冰川切割,C正确。第4题,石林侧面横向层理发育,说明石林在发育的过程中受到流水的不断侵蚀,A正确;风化作用不会使其出现横向层理构造,B错误;冰川侵蚀一般会出现垂直方向的切割,C错误;风力侵蚀形成的地貌,表面较平滑,曲线流畅,不会形成横向层理,D错误。第5题,内蒙古地区属于西北干旱、半干旱区,风力作用显著,因此如今对石林发育产生重要影响的外力作用是风化和风蚀作用,B正确。
课时精练
(2023·广东东莞模拟)盐类物质被风或雾从海水、盐湖或含盐表土中带到空气中,最后降落在岩石表面,被雨、露等溶解带进岩石孔隙或微裂隙中,最终在蒸发强烈的岩石表面附近因过饱和而结晶,晶体生长撑破孔隙周围的表面颗粒而形成形态各异的蜂窝石构造,被称为“盐风化穴”。图甲为“盐风化形成原理图”,图乙为青岛灵山岛海边白垩纪砂岩的蜂窝石构造。据此完成1~3题。
1.下列有关盐风化作用的说法,叙述正确的是( )
A.属于物理风化 B.属于化学风化
C.属于流水作用 D.属于风力作用
2.图乙中的盐风化穴在西北侧发育程度比东南侧强的原因是( )
①两侧岩石性质差异大 ②两侧气温差异大 ③西北侧为背风坡一侧,蒸发强 ④东南侧为迎风坡一侧,雨水淋盐作用强
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
3.我国西北内陆地区多处出现盐风化穴地貌的物质来源最可能是( )
A.东部海域 B.盐碱地表 C.内流河湖 D.冰川融水
答案 1.A 2.D 3.B
解析 第1题,由材料“晶体生长撑破孔隙周围的表面颗粒而形成形态各异的蜂窝石构造,被称为‘盐风化穴’”,结合所学知识可知,结晶体物质膨胀,将孔隙周围的表面颗粒撑破,最终形成盐风化穴,所以盐风化作用属于物理风化,A正确;化学风化是岩石发生化学成分的改变、分解,盐风化作用的岩石并没有发生化学成分的改变,B错误;流水作用是指流水对地表岩石和土壤进行侵蚀,对地表松散物质和其他侵蚀掉的物质以及水溶解的物质进行搬运,最后由于流水动能的减弱又使其搬运物质沉积下来的作用,C错误;风力作用指风对地表形态的塑造过程,表现为风对地表物质的侵蚀、搬运和沉积作用,D错误。第2题,结合材料及所学可知,两侧均为砂岩,岩石性质相同,①错;两侧气温差异小,②错;结合材料可知,盐风化穴的形成需要具备盐类物质,该岛位于青岛,西北侧为夏季风背风坡,降水少,蒸发强,盐类物质易累积,盐风化穴发育程度强,③对;东南侧为夏季风迎风坡,降水多,雨水淋盐作用强,盐分不易积累,盐风化穴发育程度弱,④对,故选D。第3题,根据材料可知,盐风化穴地貌的形成需要盐类物质,“盐类物质被风或雾从海水、盐湖或含盐表土中带到空气中”,可知盐类物质主要来自海水、盐湖或含盐表土,我国西北内陆地区气候干旱,蒸发旺盛,地表盐类物质多,因此西北内陆地区盐风化穴地貌的物质来源最可能是盐碱地表,故选B。
壶穴是在流水作用下形成的一种微观地貌,常形成于落差较大的急滩上,为形似壶形、内壁较光滑的基岩凹坑。某河谷崖壁上与洞穴内均分布有多处壶穴,崖壁上不同高度的壶穴内壁光滑度差异大,洞穴内的差异却很小。下图为“某河谷地质剖面及壶穴分布示意图”。据此完成4~6题。
4.壶穴内壁较为光滑是因为长期受到( )
A.流水溶蚀 B.风化剥蚀
C.风力吹蚀 D.水砂磨蚀
5.崖壁低处壶穴内壁整体比高处的光滑,据此推测该河谷曾经历( )
A.河床下切 B.断裂下陷
C.崖壁崩塌 D.河流改道
6.洞穴内的壶穴内壁光滑度差异小,主要原因是洞穴内大气( )
A.密度、温度稳定 B.湿度、气压稳定
C.温度、湿度稳定 D.气压、密度稳定
答案 4.D 5.A 6.C
解析 第4题,由于水流中挟带的砾石对壶穴的侧壁不断刮擦,使得壶穴内壁光滑如镜,故选D。第5题,根据“崖壁低处壶穴内壁整体比高处的光滑”可知,崖壁低处的壶穴受到的侵蚀作用更强,导致崖壁低处壶穴内壁更加光滑,说明河床发生了下切作用,A正确;断裂下陷会导致地表径流下渗,壶穴遭受的侵蚀作用减弱,B错误;崖壁崩塌、河流改道不会导致壶穴遭受侵蚀出现差异,C、D错误。第6题,洞穴内大气的湿度、温度相对稳定,导致洞穴内壶穴遭受的侵蚀作用差异不大,壶穴内壁光滑度差异小;密度、气压对洞穴内壶穴的侵蚀作用影响较小,故选C。
侵蚀基准面是影响某一河段或全河发育的顶托基面,通常分为总侵蚀基准面(即海平面)和地方侵蚀基准面,其升降引起河段的冲淤和形态上的变化。夷平面是地壳在长期稳定的条件下,外力作用于起伏的地表,形成的近似平坦地面,其发育过程受侵蚀基准面的控制。夷平面被抬升以后即成为残留在山坡或山顶上的古夷平面。读图完成7~9题。
7.若侵蚀基准面下降,则下列说法正确的是( )
A.河流的侵蚀作用减弱
B.河流的堆积作用加强
C.河流的长度将会加长
D.河流的宽度将会变窄
8.在山区,多级古夷平面的存在,表明( )
A.地壳长期稳定
B.地壳持续性抬升
C.地壳间歇性抬升
D.侵蚀基准面持续上升
9.在岩性差异不大的可溶岩石中,若在当地岩溶基准面的控制下,岩溶发育速度与深度的关系是( )
A.随深度的增加而增强
B.随深度的增加而减弱
C.与深度无关
D.在不同地区关系不同
答案 7.C 8.C 9.B
解析 第7题,读图,若侵蚀基准面下降,河流与侵蚀基准面高差增大,流速加快,河流的侵蚀作用增强,堆积作用减弱,A、B 错误。河流到基准面的距离增大,河流的长度将会加长,C 正确。河流侵蚀加强,侧蚀也会加强,河流的宽度将会变宽,D 错误。第8题,夷平面被抬升以后即成为残留在山坡或山顶上的古夷平面。在山区,多级古夷平面的存在,表明地壳间歇性抬升,C 对。第9题,在岩性差异不大的可溶岩石中,若在当地岩溶基准面的控制下,岩溶发育速度与深度的关系是随深度的增加,与基准面的高差减小,侵蚀减弱,B 对。
10.阅读材料,完成下面问题。(10分)
化学风化是地表岩石和水、二氧化碳等发生反应导致的化学分解,它是风化作用的常见类型,其过程会消耗二氧化碳,一般在湿热地区较为明显。不同地质历史时期,陆地分布状况不同,岩石化学风化强度差异明显,导致全球气候变化。有学者认为,11亿年前全球陆地分布集中,8.5亿年前全球陆地分布发生分裂、岩石化学风化作用增强导致全球气候变冷,两极冰川向赤道扩展甚至形成“雪球”。2.8亿年前陆地的闭合导致海峡关闭,引起洋流流向变化,随之全球变冷,南极冰川面积扩大。图甲、乙、丙、丁分别示意不同地质历史时期全球大陆分布。
(1)与甲时期相比,指出乙时期陆地分布的突出特征。(2分)
(2)分析乙时期全球陆地岩石化学风化增强的原因。(4分)
(3)试从岩石化学风化的强度变化角度,推测乙时期大陆分裂后“雪球”地球形成过程。(4分)
答案 (1)陆地分布较为分散,且主要分布在低纬度地区。
(2)乙时期陆地主要分布在低纬,气温相对较高;陆地分布分散,陆地沿海面积增大,沿海地区降水较多,湿热地区增多,岩石化学风化增强。
(3)乙时期大陆分裂后,岩石化学风化强度增强,会消耗大量的二氧化碳,大气中二氧化碳浓度下降,温室效应减弱,气温大幅下降,冰川面积扩大,(对太阳辐射反射率增加,全球气温进一步下降)形成“雪球”。
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