内容正文:
第2讲 外力与地表形态的变化
[课程标准] 1.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。2.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。
[基本概念] 外力作用、风化作用、侵蚀作用、搬运作用、堆积作用;流水侵蚀作用、流水堆积作用、“V”形谷、峡谷、瀑布、河漫滩、河流阶地、冲积扇(洪积扇)、冲积平原、三角洲;风蚀作用、风蚀地貌、风积作用、风积地貌;喀斯特地貌;海蚀地貌、海积地貌、冰川作用、冰蚀地貌、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。
[体系架构]
课时28 外力与地表形态的变化
外力作用
(1)概念:指地球外部的作用力,其能量主要来自于太阳能、地球重力能等。
(2)表现形式
①风化:地球表层的岩石在太阳辐射、水、大气及生物的作用下,其物理、化学性质发生变化的过程。
类型
分类
影响
物理风化
岩石中不同矿物热胀冷缩不均(温差风化);岩石孔隙中水的冻结与融化(冰劈作用);岩石卸载、释重(层裂);岩石孔隙中盐的结晶与潮解(盐风化)
使岩石变成松散的碎屑风化物,残留在原地成为风化壳;为侵蚀作用准备了条件;风化产物为土壤的形成提供了物质基础
化学风化
溶解作用;水化作用;水解作用;碳酸盐化作用;氧化作用
生物风化
植物根系分泌有机酸腐蚀岩石;植物根劈作用破坏岩体;穴居动物加大风化深度;微生物分解动植物遗体产生的酸性物质腐蚀岩石
②侵蚀和搬运:地表岩石和土壤等物质受到外力作用而发生松散、溶解和破坏,且发生位移的过程即为侵蚀作用。风化和侵蚀作用产生的各种物质,在自然力作用下,发生较长距离位移的过程,就是搬运作用。
作用种类
表现
流水侵蚀
山区的河床下蚀作用强;河流凹岸易侵蚀,凸岸易堆积,河曲逐渐发育;坡面水流冲刷地面并下切,形成沟谷
风力侵蚀
和搬运
风吹扬起岩石碎屑,并挟带碎屑磨蚀岩石,即风力侵蚀与搬运相伴而行
冰川侵蚀
和搬运
主要发生在高纬度地区和高原、高山地区,多形成冰斗、角峰、U形谷等冰蚀地貌
海浪侵蚀
和搬运
主要发生在沿海、沿湖地区,常见海蚀崖、海蚀柱等海蚀地貌
③堆积:岩石风化和侵蚀后的产物在外力的搬运途中,由于搬运能力减弱等原因不再继续搬运而发生沉淀、沉积的过程。
陆地上的堆积作用可分为风、流水、冰川和湖沼等堆积类型。其中风力堆积和流水堆积是在碎屑颗粒物的重力大于风或水流的搬运能力时发生的,具有明显的分选性,颗粒大、比重大的物质先沉积,颗粒小的、比重小的物质后沉积,形成砾石、砂、粉砂、黏土等颗粒或大小不同的沉积物;冰川的机械沉积多因冰川消融而发生,冰碛物大多没有分选,沉积物颗粒大小不分,常杂乱地堆积在一起。
(3)对地表形态的影响:使地表由起伏趋向和缓。
概念辨析 风化作用、侵蚀作用、风力作用
①风化作用:指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的过程。风化作用为岩石发生的机械崩解及化学变化过程。
②侵蚀作用:风力、流水、冰川、波浪等在运动状态下的各种外营力,对地表岩石和风化产物进行的破坏作用,侵蚀作用常使被侵蚀掉的物质离开原地,并在原地形成侵蚀地貌。
③风力作用:风力作用是指风对地表的作用。风吹地面将沙粒吹离地表以悬移、跃移和蠕移等方式进入气流中运动,对地表进行侵蚀、搬运和堆积作用。
1.外力作用方式及其之间的关系
2.风化作用的影响因素
(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
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(如风、流水、冰川、海浪等)力的作用对岩石及风化产物的破坏
速度
一般很慢
快慢都有
结果
岩石变碎、变小,“大块变成小块”
侵蚀物被搬运离开原地
4.主要外力地貌
(1)风化与侵蚀地貌
外力作用
典型地貌
分布
风化作用
在温度变化、水的冻融、生物分解等作用下,地表岩石被破坏,碎屑物残留在原地,形成风化壳
普遍(例:花岗岩的球状风化)
侵蚀作用
风力
侵蚀
风力吹蚀和磨蚀,形成戈壁、风蚀洼地、风蚀柱、风蚀蘑菇、风蚀城堡等
干旱、半干旱地区(例:雅丹地貌)
流水侵蚀
侵蚀
使谷底、河床加深加宽,形成“V”形谷;使坡面破碎,形成沟壑纵横的地表形态;溯源侵蚀,沟谷向上游延伸
湿润、半湿润地区(例:长江三峡、黄土高原地表的千沟万壑、瀑布)
溶蚀
形成漏斗、地下河、溶洞、石林、峰林等喀斯特地貌
可溶性岩石(石灰岩)分布地区(例:桂林山水、路南石林、瑶琳仙境)
冰川
侵蚀
形成冰斗、角峰、“U”形谷、冰蚀平原、冰蚀洼地(北美五大湖、“千湖之国”芬兰的许多湖泊)等
冰川分布的高山地区和高纬度地区(例:挪威峡湾)
海浪
侵蚀
海蚀穴、海蚀崖、海蚀平台、海蚀柱、海蚀拱桥
基岩海岸地区(例:大连小平岛等)
(2)堆积地貌
主要外
力作用
形成的典型地貌形态
分布地区
堆积作用
冰川
堆积
杂乱堆积,形成冰碛地貌
冰川分布的高山地区和高纬度地区
流水
堆积
形成冲(洪)积扇(出山口)、河漫滩平原(中下游)、三角洲(河口)
颗粒大、比重大的物质先沉积,颗粒小、比重小的物质后沉积(具有明显的分选性)
河流出山口处和河流的中下游(例:黄河三角洲、恒河平原等)
风力
堆积
形成沙丘(静止沙丘、流动沙丘)和沙漠边缘的黄土堆积地貌
干旱的内陆及邻近地区(例:塔克拉玛干沙漠里的沙丘、黄土高原的黄土)
海浪
堆积
形成沙滩等
滨海地区
(2021·全国文综甲)阅读图文材料,完成下列要求。(24分)
下图所示的我国祁连山西段某山间盆地边缘,山坡、冲积扇和冲积平原的植被均为草原,其中冲积平原草原茂盛。山坡表面多覆盖有沙和粉沙物质。附近气象站(海拔3 367米)监测的年平均气温为-2.6 ℃,年降水量约291毫米,集中在夏季,冬春季多风。
(1)说明冲积扇和山坡堆积物中砾石的差异及其原因。(8分)
(2)分析分布在山坡表面的沙和粉沙的空间迁移过程。(8分)
(3)说明冲积平原水分条件比山坡和冲积扇好的原因。(8分)
[关键信息点拨]
图示区域地处我国祁连山西段某山间盆地边缘,山坡、冲积扇和冲积平原植被均为草原,说明该区域整体降水较少,冲积平原草原茂盛,说明冲积平原水分条件最好;从图中可以看出,冲积平原地势较低且平坦,利于流水汇集,地表物质为粉沙、黏土,颗粒较细,利于保水。
图示区域年平均气温低于0 ℃,说明该区域有冻土的存在。
图示区域降水集中于夏季且强度较大,结合图中地势起伏状况,可知夏季该区域流水侵蚀作用和流水沉积作用较强;冬春季降水较少,地表干燥,多大风,地表易起沙。
从图中信息可知,冲积扇和冲积平原的堆积物主要是沙砾,冲积平原表面还有粉沙和黏土,这类堆积物分选性较好,磨圆度较高,可推知由流水搬运、沉积作用而形成;山坡上的堆积物主要是角砾,该类堆积物分选性较差,磨圆度较差,可推知是由重力或冰川作用形成。
[地理原理再现] 流水堆积地貌的形成过程
描述冲积扇的形成过程。
答案 ①河流上游山区,地势陡峭,水流速度快,挟带大量砾石和泥沙;②河水或季节性的洪水流出山口,地势趋于平缓,河道变得开阔,水流速度减慢,搬运能力降低;③河流挟带的砾石、泥沙在山麓地带堆积下来形成扇状堆积地貌。
答案 (1)冲积扇:以沙砾为主,砾石分选较好,有一定的磨圆度;由流水搬运、沉积而成。山坡:以角砾为主,砾石分选较差(大小混杂),磨圆度较差(棱角分明);主要由重力作用形成(海拔较高处可能有冰川作用)。
(2)沙和粉沙物质主要来源于冲积扇。春季,风力强劲,冲积扇地表干燥,地表沙粒易启动。风沙流沿山坡爬升,到达一定位置后挟沙能力减弱,沙和粉沙沉积在山坡上。
(3)地势较低,山坡和冲积扇流水在此汇集,(冲积扇前沿)地下水出露;地表物质颗粒较细,利于保水;深层土壤冰冻时间较长,利于蓄水。
考向1 通过“风化作用”考查“区域认知”
(2023·福建福州模拟)在细质红层砂岩构造裂隙的基础上,经外力作用,岩体会形成鼓包,其上岩粒间的胶结物经过反复的吸水和脱水,会进一步在鼓包表面形成龟裂纹(下图)。这种龟裂地貌景观多见于裸露的陡坡上。某研学小组在江西省的一处国家地质公园发现,该地山体西北高、东南低,北侧多陡坡,岩性以红色砂岩为主,发育有典型的龟裂地貌景观;由于外营力的不同,该地各坡向的龟裂地貌发育存在差异。据此完成1~3题。
1.在龟裂地貌演化的初期,鼓包表面的龟裂纹将( )
A.加宽加深 B.加宽变浅
C.变窄变浅 D.稳定不变
2.该地龟裂地貌景观发育最明显的坡向是( )
A.西北坡 B.西南坡
C.东北坡 D.东南坡
3.该地龟裂地貌景观的发育依次经历了( )
A.岩浆侵入→外力沉积→风化侵蚀
B.外力沉积→地壳抬升→风化侵蚀
C.岩浆侵入→风化侵蚀→地壳抬升
D.地壳抬升→外力沉积→风化侵蚀
答案 1.A 2.A 3.B
解析 第1题,在细质红层砂岩构造裂隙的基础上,经外力作用,岩体会形成鼓包,其上岩粒间的胶结物经过反复的吸水和脱水,岩粒间的胶结物破碎脱离,鼓包表面的龟裂纹将加宽加深,故选A。第2题,该地山体北侧多陡坡,岩性以红色砂岩为主,而龟裂地貌景观多见于裸露的陡坡上,而且山体西北高、东南低,说明西北坡的坡度更陡峭,植被覆盖率更低,因此该地龟裂地貌景观发育最明显的坡向是西北坡,故选A。第3题,龟裂地貌景观是在细质红层砂岩构造裂隙的基础上形成的,细质红层砂岩属于沉积岩,与岩浆活动无关,排除A、C;龟裂地貌先是外力沉积作用形成细质红层砂岩,随后地壳抬升,受岩粒间的胶结物反复的吸水和脱水的风化侵蚀作用形成,故选B。
考向2 通过“搬运作用”考查“综合思维”
(2024·广东广州模拟)风化穴是岩石表面因各种风化作用或风蚀作用形成的负地形。新疆东帕米尔高原盖孜河流域中游某村(海拔2 600 m)附近冰碛平台上分布花岗岩大块漂砾,该村所在的河谷两侧有高山夹峙。下图示意该村花岗岩大块漂砾边墙型风化穴的形成过程。据此完成4~6题。
4.影响盖孜河中游某村花岗岩大块漂砾分布的地质作用是( )
A.风化作用 B.变质作用
C.搬运作用 D.侵蚀作用
5.盖孜河附近花岗岩大块漂砾的边墙型风化穴多面向河流的下游或河谷,主要原因是( )
①水汽较多 ②受山风影响 ③地势低平 ④受谷风影响
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
6.边墙型风化穴形成过程中,由乙到丙,需要具备的条件是( )
A.植被类型增多 B.人类活动干扰
C.地质灾害频繁 D.风沙活动持续
答案 4.C 5.B 6.D
解析 第4题,花岗岩经过风化侵蚀之后形成大量的碎屑物质,在外力作用的搬运下,分布在不同的地点,形成花岗岩大块漂砾,因此影响花岗岩大块漂砾分布的地质作用是搬运作用;风化作用、变质作用、侵蚀作用对花岗岩大块漂砾分布影响较小,故选C。第5题,河流下游或河谷地区水汽较多,对花岗岩的风化作用较强,①正确;风由谷地或者河床吹向山坡,主要是谷风对花岗岩进行风化侵蚀作用,②错误、④正确;地势低平不是导致边墙型风化穴多面向河流的下游或河谷的主要原因,③错误。故选B。第6题,根据图示信息可知,由乙到丙,边墙型风化穴由“蜂窝”演化为“内壁”,主要是风沙活动持续对花岗岩岩体进行侵蚀,导致“蜂窝”规模不断扩大、联通,最终演化为“内壁”,故选D。
课时精练
(2023·山东威海模拟)太行山南缘王莽岭国家地质公园某河谷(下图)上宽下窄,上部有多个阶地(平坦面)和阶坡(阶地之间的山坡)相间分布,下部是纵深的大峡谷。据此完成1~2题。
1.关于该河谷地貌形成的地质作用的叙述,正确的是( )
A.该地区地壳曾间歇性抬升
B.流水侵蚀形成阶地
C.地壳断裂下陷形成大峡谷
D.流水沉积形成阶坡
2.图中序号所示地理事象形成的先后顺序是( )
A.④③②① B.④②①③
C.①②④③ D.④①②③
答案 1.A 2.B
解析 第1题,河流阶地的形成需要地壳间歇性抬升以及河流下切综合作用,结合材料“某河谷(下图)上宽下窄,上部有多个阶地(平坦面)和阶坡(阶地之间的山坡)相间分布,下部是纵深的大峡谷”可知,其经历地壳间歇性抬升形成阶地,以及流水侵蚀形成峡谷,故选A。第2题,根据岩石圈的物质循环过程,结合沉积岩的形成规律“新的在上、老的在下”可知,岩层④的形成早于①②,排除C;根据河流的侵蚀过程推测,河流从上至下侵蚀河床,②阶坡形成早于①阶地,排除D;③峡谷的形成时期从河谷的形成过程推测,从图中可以看出河流侵蚀了②阶坡和①阶地,河谷地貌是河流侵蚀、堆积、地壳间歇性抬升综合作用的结果,且河流对④泥质灰岩地层进行了侵蚀,故③大峡谷形成时间最晚,B正确、A错误。
(2023·河北邢台模拟)海底勘探表明,非洲西北部冈比亚河和热巴河入海口的大陆架上分布有较大规模的古三角洲。随着地理环境变迁,这些古三角洲上逐渐发育出多条河道,同时大量泥沙被输送至大陆坡沉积形成一系列扇形沉积体,之后海平面发生变动导致这些扇形沉积体成为深水扇(下图)。据此完成3~5题。
3.图示区域的古三角洲与深水扇( )
A.形成的外力作用相似
B.构成的泥沙粒径相同
C.形成发育的时间同步
D.所处的海水深度一致
4.推测古三角洲上多条古河道发育期间,图示区域( )
A.三角洲顶部沉积加速
B.海底地形发生剧烈变动
C.海平面高度相对下降
D.河流输送的沉积物增多
5.不考虑海水的作用,影响图示区域单个深水扇规模的主要因素包括( )
①大陆坡的坡度 ②古河道的数量和形状 ③大陆坡的宽度 ④古河流输送的物源量
A.③④ B.②④ C.①③ D.①②
答案 3.A 4.C 5.A
解析 第3题,根据材料可得,古三角洲和深水扇形成的外力作用均为流水沉积作用,A正确;深水扇的泥沙粒径略大于古三角洲,B错误;深水扇的形成晚于古三角洲,C错误;深水扇部分处于大陆坡和深海盆地,古三角洲分布在大陆架上,D错误。故选A。第4题,河道不断发育说明落差增大,导致三角洲顶部搬运能力增强,沉积减慢,A错误;古三角洲未被明显破坏,因此海底地形没有发生剧烈变动,B错误;古三角洲上多条古河道发育说明落差增大,海平面高度相对下降,C正确;河流的搬运能力增强,河流输送的沉积物减少,D错误。故选C。第5题,图示地区没有显示大陆坡的坡度,①错误;单个深水扇规模与古河道的数量多少无关,②错误;大陆坡的宽度大,沉积空间大,单个深水扇规模大,③正确;古河流输送的物源量大,沉积物来源多,利于单个深水扇的形成,④对。故选A。
(2024·河南郑州模拟)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图”。据此完成6~8题。
6.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
7.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
8.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 6.A 7.D 8.B
解析 第6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’”并结合所学知识可知,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、搬运和堆积作用,D错误。第7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,盐风化穴的形成要有盐类物质,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8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。
(2023·广西南宁模拟)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9~11题。
9.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
10.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
11.洞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 9.D 10.A 11.C
解析 第9题,由于水流中挟带的砾石对壶穴的内壁进行不断刮擦,使得壶穴内壁较为光滑,故选D。第10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,说明河床发生了下切作用,A正确。第11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。
12.阅读材料,完成下列问题。(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地区,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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