Question

地形的发展和成因

Answer 1

（一）关于地形发展的概念

地形，即地球岩石圈表面的起伏，也像其他自然现象一样，处于经常不断的变化过程中。每一种地形都有一个在地球岩石圈表面开始出现的阶段，叫做地形的“发生”。在地形发生阶段之后，地形继续变化，使其作为一种特殊地形的特点日臻完善。然后是破坏阶段，最后以至消失，并为新生的其它地形所代替。地形的这种发生、形成和消亡的过程，叫做地形的“发展”过程。例如，河流地形中的滨河床浅滩不断向着河漫滩和河流阶地的转化，就可以说明这种发展过程。河床底部河床相冲积物的堆积，形成了雏形滨河床浅滩；但是由于进一步的发展，在滨河床浅滩的顶部沉积了河漫滩相冲积物，使滨河床浅滩死灭，并转化为河漫滩。这就是一种地形转化为另一种新生地形的发展过程。

（二）地形的发展因素

地形的发展过程是受地质作用和地质结构两个因素控制的。这些因素叫做造地形因素（地形形成因素或地形发展因素）。

地壳和地球内部的物质，首先是地壳物质的更新和转变过程，叫做地质作用。地质作用包括发生于地球物质内的物理、化学和生物作用过程。这些作用在改造地球物质的过程中，同时也改造了由这种地球物质所组成的地球的表面形态，使地球表面的地形发生、形成和消亡，即促使地形发展。因此，地形的改造和地球物质的更新和转变，是同一种地质作用的两个方面。因此，许多作者把地质作用和地貌作用当作同义语。实际上，地貌作用只是地质作用在地形上的表现。

按照动力的来源，地质作用或地貌作用分为两类。一类是由地球内部的力量所引起的，其中包括构造运动和岩浆活动，称内力地质作用；另一类是由地球外部的力量引发生的，其中包括风化、剥蚀和堆积作用，称外力地质作用。内力地质作用和外力地质作用是塑造地形的动力。

地质结构包括地质构造和岩石性质。地质结构是地形发生和发展的物质基础。

（三）在地形的发生和发展过程中各因素的相互关系

1.地形的发生和发展，是内、外力地质作用对地质结构改造的结果　内力地质作用和外力地质作用，是能动的或自动的因素；而地质结构则是被动的或被改造的因素，是地质作用由以进行并表现地质作用的一种物质基础。内力地质作用对地质结构的改造，包括破坏已有的地质构造和改变岩石的性质和成分，并形成新的地质构造和新的岩石，或使岩石的分布改变。外力地质作用通过风化和剥削作用破坏已有的地质结构；并通过沉积作用形成新的堆积物。内力地质作用和外力地质作用在改造地质结构过程的同时，也使地形发生变化，老的地形消亡，新的地形产生。这种内力地质作用和外力地质作用对地质结构的改造过程，也就是地形的发生和发展过程。

一般地说，内力地质作用和外力地质作用是地形发生和发展的主导因素。地形的发生和发展，主要是由内力地质作用和外力地质作用的变化所引起的。如滨河床浅滩发生并转变为河漫滩，以及河漫滩进一步发展成为河流阶地等，都是内力地质作用——间歇性上升运动或河流水文状况的变化所引起的河流侵蚀和冲积作用的结果。如果没有这些地质作用及其变化，这些地形将无由发生；或者，即使发生或形成了一种地形，也将不可能进一步转化为另一种地形。也就是说，将不可能产生新的地形。

内力地质作用和外力地质作用都处于不断的变化之中，地形的发生和发展也永远没有止境。因此，研究地形的发生和发展，首先是研究内力地质作用和外力地质作用的变化，以及它们在变化中的相互关系；进一步则应研究内力地质作用和外力地质作用对地质结构的改造过程。

2.内力和外力地质作用的关系

（1）内力地质作用和外力地质作用通常是伴生的。内力地质作用的正向运动，包括地壳上升、翘起、穹曲、地垒和背斜形成的运动以及火山喷发所引起的正向运动，它们与外力地质作用的剥削作用是伴生的、。例如，上升运动形成的山岳和高原地区，则也是剥蚀作用盛行的地区。内力地质作用的地壳下降、断陷、坳陷、向斜形成的运动和火山喷发所引起的负向运动，则与外力地质作用的堆积作用是伴生的。例如，在下降的平原或湖沼地区，堆积作用通常都较发育。但应注意，在特殊场合下，也可以单独发生内力地质作用或单独发生外力地质作用，两者并不一定是伴生的。例如，风成的砂丘或冰川所产生的一些小地形，并不一定与内力作用伴生。

（2）内力地质作用和外力地质作用对地形的改造方向，即它们的地貌作用是相反的。内力地质作用可使地壳发生上升和下降。使地势升高或降低。外力地质作用则对由内力地质作用所造成的地形进行改造。对高凸的地形进行剥蚀，使其降低；在低洼的地区产生堆积，使其加积填平。其总的趋势是削高填低，使地势变得平缓。地形的发展过程，就是这种内力地质作用和外力地质作用互相矛盾的演化过程。

（3）内力地质作用和外力地质作用，一般是呈正比的。内力地质作用的强度和幅度越大，外力地质作用的强度和幅度也越大。例如，山岳和高原地区上升得越快，河流的下蚀和其它剥削作用的强度也越大；平原下降的速度和幅度，与堆积作用的强度和堆积物的厚度也是呈正比的。

但是，这只是一般意义上的成正比，并不是说内力地质作用的强度和幅度与所有外力地质作用完全是一致的。在某些外力地质作用中反映得较为灵敏，如在河流的作用中，一般地，能够反映内力地质作用的强度和幅度；但在另一些外力地质作用中反映得就不一定明显，如冰川作用就反映得不明显或甚至很难查觉这种与内力地质作用的比例关系。

（4）内力地质作用与外力地质作用虽然是伴生的，但在时间上并非完全一致的。例如，在一个平原地区，当构造上升运动开始加速时，由于地形的高差还不很大，剥蚀作用的强度，通常小于上升运动的强度，只有地形上的高差较明显后，剥蚀作用才明显增强。通常是剥蚀作用的加速，落后于上升运动的加速。反之，当由于上升运动已使地形变得很高，例如形成了山岳或高原时，由于在上升运动的过程中，剥蚀作用并不能及时地将其削平，但当上升运动停滞下来之后，剥蚀作用还仍然可以急剧地进行。剥蚀作用的停滞一般晚于上升运动的停滞。在构造下降运动和堆积作用之间，也存在着类似的关系，即堆积作用的加速和停滞晚于下降运动。

（5）一般地讲，在地形的发展中，内力地质作用居主导地位，外力地质作用居从属。内力地质作用的主导作用，首先表现在直接支配着大型地形的发生和发展方面。例如，陆地上的山岳和平原两类大地形，都是由内力地质作用直接造成的；它们的发展也主要受着内力地质作用的控制。例如，我国东北地区的大、小兴安岭和东部长白山地，都是一些由断块上升运动形成的断块穹曲山岭，而东北平原则是一种由断块下降运动所形成的表面盖有一层松散堆积物的断陷平原。华北平原及其南缘、西缘和北缘的山岳和高原的基本轮廓，也是由断块下降和断块上升运动形成的。

内力地质作用在地形发展中的主导作用，还表现在它对外力地质作用的控制方面。内力地质作用所造成的地形起伏，是外力地质作用产生的基础。如前例，由于断块上升和断块下陷形成了东北的山岳以及被其所包围的华北平原，才使这个地区的河流及其它外力地质作用在这些大地形的基础上，形成中、小型地形，诸如河谷、洪积扇之类的地形。

（6）内力地质作用和外力地质作用的地貌总和大致是相等的。虽然外力地质作用所形成的都是一些中、小型地形，但其对地形发展所起的作用的总和，却是大致与内力地质作用相当的。这就是说，内力地质作用所造成的地表起伏的总和，与外力地质作用的削高填平的总量，在地质历史上大致是相等的。如果内力地质作用所造成的地表起伏，始终大于外力地质作用的削平和填平的总量，则地势的高差将无限增大；反之，如果削平和填平的总量，始终大于内力地质作用所造成的起伏，则地表将日益平坦。但是，现代地表的起伏与古代地质历史上的地表起伏，虽有些差异，却大致是类似的。虽然在有些地质时期内，地表的起伏较大些，但在另一些地质时期内，地表又较为平坦些。这就说明，内力地质作用所形成的地表起伏，与外力地质作用所消灭的地表起伏，大致是平衡的。

（7）在一定场合下，外力地质作用也可以影响内力地质作用。外力地质作用虽然是在内力地质作用造成地表起伏的基础上发生的，但在一定场合下，却也能反过来给予内力地质作用以一定的影响。例如：由于巨厚的冰块的存在，可以对于被其覆盖的地块造成巨大负荷，引起某种程度的下沉；平原或盆地中的巨厚堆积物所形成的负荷，也可以促进这些地区的下降运动；而在山岳及高原地区则相反，可由于剧烈的剥蚀作用减小其负荷，从而加速构造上升运动等等。

3.各种内力地质作用在地形发生和发展中的作用　在内力地质作用中，构造运动对地形的作用最大，岩浆作用次之。

在构造运动中，升、降运动（广义地理解，包括前述各种正向和负向的构造运动），在地形的发展中所起的作用是明显的。水平运动的幅度，虽然比上升和下降运动的幅度还要大，但不易表现在地形的变化中，特别不易表现在地形的起伏变化中，因此，对地形的发展的作用，不易于检示。

从构造运动的时期上讲，新第三纪—第四纪的构造运动对现代地形的发生和发展起着决定性的作用。这一时期的构造运动，控制着现代地形的基本特点。较老时期的构造运动所造成的地形，或者已不存在，或者已在很大程度上被改造，对于现代地形的发展，只占从属地位。

岩浆的侵入活动，使其上覆盖层的地质构造被改造，从而导致外力地质作用的改变，因而影响着某些地形的发生和发展。岩浆的这种潜在作用，对于地形的发生和发展的影响是间接的，但其分布范围是较广的。在覆盖层较为松软时，侵入岩体被剥露出来，可形成次成剥露构造地形。后者在现代地形中也占一定的比重。例如，我国燕山期花岗岩，由于比较坚硬，抗剥蚀能力较强，时常被剥露出来成为岩株山、岩钟山等等。

岩浆喷发可形成火山锥、火山楯、火山穹窿、熔岩平原和高原等火山地形。火山地形是地球上分布最广和规模最大的地形。面积较陆地大一倍的洋盆的大部分分布着火山地形；陆地的一些部分也分布着火山地形。火山活动产生新地壳，并且也是构造运动的一种基本原因，所以，也是地形发生和发展的一个基本因素。

4.各种外力地质作用在地形发生和发展中的作用　在外力地质作用中，剥蚀作用和堆积作用是相互伴生的。剥蚀作用使高凸的地形降低和削平（或夷平），称减积作用或夷平作用；堆积作用使地形的高度增大，叫做填积作用、加积作用或填平作用。二者对地形改造的方向是相反的。

剥蚀作用和堆积作用在地形发展中所起的作用是相等的，即削平高凸地形的总量与填平凹陷的总量是相等的。因为，剥蚀作用在高凸地形中破坏的岩石，都在低洼地形中堆积下来，形成新的堆积物和新的堆积地形。被破坏的岩石与新形成的堆积物的总量是相等的。

风化作用将岩石破坏，便利于剥蚀作用的进行，从而促进了地形的改造。因此，风化作用本身虽不能直接造成独特的地形，但却能通过对剥蚀作用的影响，控制着地形的发生和发展。例如，在山岳高原地区，剧烈的物理风化作用，对崩塌地形的发生和发展是极为明显的。

5.地质结构和岩石性质在地形发生和发展中的作用　地质结构在地形的发生和发展中的作用分为直接的和间接两个方面。未被破坏的或破坏轻微的地质构造形态，直接反映在地形上，则形成构造地形，如断块山、背斜山等等；被破坏的地质构造，通过对外力的地质作用的影响，来控制地形的发生和发展。岩石性质通过抗风化和抗剥蚀能力的不同，也影响着地形的发生和发展，如岩溶地形的发生和发展，就决定于可溶性岩石的地质构造及可溶岩石和非可溶岩石的分布。构造阶地产生于近乎水平的软硬互层的岩层中。上述内容说明了地质结构和岩石性质对地形发生和发展的控制作用。

在大多数场合下，地质结构对地形的发生和发展的控制作用是明显的。但却不应当认为，在这种关系不明显的地方，地质结构对地形发生和发展的影响就不存在。，地质结构对地形的发生和发展的影响是遍在的，只是在有些地方由于地质结构均一或差别细微而不易看出这种影响而已。例如，在一些没有大型断裂的水平岩层和变质岩分布地区内，河流的方向常常是受到节理和片理等小型结构的控制的。但在这种场合下，却需要仔细地进行研究，才能够发现地质结构与外力地质作用（河流的侵蚀和堆积作用）的关系，并从而查明这些地区的地质结构在地形的发生和发展中的作用。

（四）地形发展的地带性

1.关于地带性的概念　在一个地带内，地形的发展表现出一种与其它地带不同的特点，叫做地形发展的地带性。地带性是由于控制地形发展的地质结构、内力地质作用和外力地质作用诸因素的空间分布不平衡所造成的。而这些因素的空间分布，又是受到大地构造环境，其中主要是新大地构造环境，以及气候环境控制的。这就使地形的发展分为大地构造的地带性和气候地带性。

2.地形的大地构造分带性　一定的大地构造环境，具有一种特定的地质构造和内力地质作用，从而造成一定的受地质结构控制的地形。这种地形控制着外力地质作用，也产生了一些特殊的伴生地形。这就构成了一种受大地构造环境控制的特殊（地区性的）地形综合体，即形成了地形发展的大地构造地带性。地形的大地构造分带性如下：

（1）剧烈上升（正向）运动的山岳和高原地带，如我国西北部和西南部的高原和高山属这一地带；

（2）剧烈下降（负向）运动的平原地带，如我国东部平原和两湖盆地等属于这一带；

（3）中度或微弱上升的丘陵地带，如我国东南部和山东及东北部的丘陵和低山属于这一地带。

3.地形的气候分带性　一定的气候环境，具有一定的降雨量、降雪量和温度变化的幅度和频率。这就在不同的气候带内，出现了不同的外力地质作用的组合，并从而也就出现了不同的外力地形组合，形成了地形的气候分带性。气候的分带有两种：一种是由两极向赤道方向的水平或地理分带，也叫做纬度分带，如两极地区的寒带，中纬度的温带和近赤道的热带（其中还穿插着干旱或荒漠带）；另一种是垂直分带，也叫高度分带，如从山麓向山顶或高原顶部就可以分出不同的气候带。由于山岳和高原的高度和所处的地理位置不一致，因此不是所有山岳和高原都能分出热带、温带和寒带。例如，在我国东北地区的山岳的垂直分带，只能分出温带和寒带两个气候带，而不可能具有热带。在我国南方有些高度不太大的山岳地区只能分出温带和热带，而没有寒带；只有在高度很大的山岳地区才能分出寒带。各气候带内的主要造地形因素的共生组合，在形成了地形（其中包括剥蚀地形和堆积地形）共生组合的同时，也形成了各种第四纪堆积物的共生组合。

（五）地形发展的周期性

类似的（不是完全一致的）地形发展过程的重复出现的时间或时距，叫做地形发展的周期。地形发展的速度在不同时间和不同地区是不同的，有快速和缓慢过程的变化，这就是地形发展的韵律或节奏。地形发展的周期分为许多等级，包括时间长的大周期和短暂的小周期。在大周期内包含着许多小周期。韵律也有明显的（大的）和不明显的（小的）区别。例如：一个河流阶地的形成，需要有一个地形缓慢发展的形成阶地面的时期和一个快速发展的形成阶地陡坎的时期。这种缓慢和快速发展的变化，就形成了地形发展的韵律性。如果一个河谷中分布着一个以上的河流阶地，那么，这些阶地的形成过程都是类似的。河流每个阶地形成的时间，就是河流阶地的发展周期。类似的地形发展过程类似地形重复出现的时间，就是地形发展的周期。

但是，河流阶地面是由河漫滩转化来的。前已述及，河漫滩的发展也是一个复杂过程。河漫滩堆积物的沉积不是连续的，而是每年洪水季节沉积下来的。这就是说，在河漫滩的形成和发展过程中，也可以分出许多周期和韵律。依此类推，在阶地陡坎的形成中，也可以分出许多周期和韵律。不过，这些周期和韵律，对于形成一个阶地的周期和韵律而言，是较小的。

地形发展的周期——韵律性（或是阶段性）是由内力地质作用和外力地质作用的周期——韵律性的变化产生出来的。它们是这些作用在时间上的分布不平衡的结果。内力地质作用（构造运动、岩浆活动）是有周期的，并且内力地质作用的周期与外力地质作用的周期，在大多数场合下是伴生的。这就使我们有可能按照构造上升运动（正向运动）和伴生的剥蚀作用，构造相对稳定或构造下降运动（负向运动）和伴生的堆积作用，来划分地形发展的周期。此外，在一些场合下，也存在着由气候变化单独引起的地形发展的周期，其中有大的周期，如冰期和间冰期的交替；也有小的周期，如季节性气候变化所引起的外力地质作用的改变等，都可以用来划分地形发展的阶段性。

（六）地形的年代和地形发展的继承性

地球表面现时存在的地形不是同时产生的，地形的形成和发展有个过程，这个过程对各种不同的地形是不同的。例如，一条冲沟往往可以在几次或甚至在一次暴雨中形成；但是一个河流阶地的形成则需要较长的过程，是一个从河漫滩向河流阶地过渡的过程。地形发生的地质时代，叫做地形的年代。地形的年代不是在地形发生之后进一步发展的年代，而是在地形开始具备其基本特点时的年代。例如，一个河漫滩的年代是只在洪水季节才能有河水漫流并且只沉积较细粒的河漫滩冲积物的开始时的地质年代。一个河流阶地的年代是河漫滩抬高到洪水不能漫流并开始出现阶地陡坎时的地质时代，而不是阶地进一步被抬高和被破坏的时代。

出现在现在地球表面的地形，绝大部分是中新世以后形成的，但也有较老地形的残留。地形的发展过程是一个老地形不断被破坏、改造和新地形不断形成的过程。新地形借助老地形的破坏或在老地形的基础上发生和发展起来。老地形的变化和新地形的发生，是一个连续的过程。因此，新地形的发生不可能不受到老地形的影响，在新地形中不可避免地具有老地形的某些特点。这种现象就是地形发展的继承性。例如，在一条流水和冰川交互作用的河谷中，在冰期中，冰川首先是利用了较老的河流造成的河谷，把河谷加宽并剖平其底部，并把一些地段截弯取直。但新产生的冰谷的位置和方向等等，却仍然具有原来的河谷的某些特点。这就是地形的继承性。同样，冰期以后，在冰谷内形成的河谷，也可以继承冰谷的某些特点。

地形的继承可以是多次的。如前例，河谷和冰谷可以多次交替，即可以多次继承。这就使地形的发展复杂化，现时出现于地球表面的地形，大多数都带有继承的特点。

（七）地形的成因

上面谈过，在自然界中，各种造地形因素通常不是孤立的，而是以一种地带性的组合形式出现的，并且各种造地形因素都是相互作用的。因此，地形通常不是由一种简单的孤立的因素形成的，而是由一组彼此联系和互相作用的因素形成的。但是，各种因素在地形形成中的作用却不是均等的，通常有一种或两种因素在一种地形形成中起主导作用，其它因素虽也参与了这种地形的形成，但却不是主要的。于是这种地形的特点主要受到起主导作用的因素的支配。这种主导的造地形因素，就是地形的成因，也就是说，一种地形的成因，就是形成该地形主要特点的造地形因素。

在自然界中，地形的规模是差别非常大的。对于一些小型和微型地形，因为参与形成的造地形因素较少，地形成因的确定是比较简单的。例如，一个溶洞虽然也可能有崩塌等作用参加，但主要是岩溶作用。其成因的确定是比较简单的。但是许多小型或微型地形，却叠置于大型地形之上。在这时，大型地形成因的确定，就变得复杂起来。这种复杂的原因是：（1）大地形发展的历史一般都较长，在不同的阶段内，经过不同的内力和外力地质作用的改造，继承性复杂；（2）大地形中叠置许多各种不同成因的小地形，其中一些小地形的成因与大地形的成因可能是一致的，但也可能有一些小地形的成因与大地形不是一致的。由于这个缘故，在确定一些大型地形的成因时，首先需要全面地研究在历史上出现过和现时出现在这种地形上的造地形因素。然后，在这些因素中选出其主导因素，即选出形成现代大型地形基本特点的一种或二种造地形因素，作为大型地形的成因。例如，我国东北部的长白山高原是一种大型地形。在这种地形上分布着许多较小的地形，其中包括松花江、鸭绿江和图门江等许多河流地形、洪流和表流地形、重力地形、冰川地形和冻土地形等等。但这些地形都是叠加在长白山附近的大型熔岩高原和火山锥之上的。这些中、小型的地形虽然部分地改变了这一熔岩高原和火山锥的形态，但其基本形态却仍然保留了下来。就是说，火山喷发仍然是造成这一高原的主导造地形因素。因此，这一高原和锥状山的成因仍然是火山喷发的。在这里，火山高原和火山锥这种大型地形的成因与上述叠加在它们上面的河流、洪流等等中型和小型地形的成因不是一致的。

由于确定地形成因需要研究造地形因素在时间过程中的变化，因此，地形成因在一定程度上也是一种地形发展的概念。

综上所述，研究地形发展的内容包括：划分地形的形态；寻找各种地形形态的造地形因素；分析各种造地形因素在各种被研究的地形形态的发生和发展中的作用；确定主导的造地形因素，即确定地形的成因；研究地形的分带性、阶段性和继承性；然后，将每一个阶段内地形的形态和成因的变化联系起来，就是地形的发展历史。

地形成因和发展的研究，可以帮助说明各种地形的组合关系。从成因或发展的观点看，地形不再是一些孤立的形态，而是以一定成因和发展过程联系在一起的一些形态共生组合。所以地形成因和发展的概念，乃是地貌工作人员的一种思想基础，是地貌学中的基本理论。如已知存在着某些地形，就可以运用成因和发展的共生关系，去推定其它一些地形。因为地形在成因和发展方面是彼此关联的。例如，看到了尾碛地形，就可以预测到在它所在的冰谷上游存在着或曾经存在过其它冰碛地形和冰蚀地形，而在其下游则存在着或曾经存在过冰水地形等等。

研究地形的成因和发展历史，对于研究各种有用矿产和地下水的分布规律，对于评价工程或城市建筑地基以及其它国民经济建设措施的环境等，都有很大用处。因为只有了解了地形现时的和历史的发展过程之后，才能正确地推定其将来的发展趋势。而这种推定，对于上述各方面的实践都是必需的。例如：港口等长期使用的工程的建设，如事先未考虑到港口附近的海洋堆积和海岸线的上升和下降，就有可能造成大的浪费，甚至不得不放弃或改建；城镇的修建如不考虑以后地形有可能升高而造成水源匮乏的因素，则会给国民经济带来巨大损失等等。这些都说明了研究地形成因和发展的重要性。