福建福安白云山河床侵蚀微地貌特征及成因浅析

福安白云山蟾溪、龙亭溪、长洋溪为花岗岩峡谷溪流,河谷中发育有数量众多、规模巨大、形态各异的石穴、凹槽,成为遐迩闻名的“地学奇观”。调查表明,白云山河床基岩及岸壁上所发育的石穴、凹槽,是更新世以来河床受不同水动力条件影响及大气降水长期侵蚀形成的各类壶穴、垂直冲蚀弧形凹槽等,是发育在晶洞碱长花岗岩中的河床侵蚀微地貌。流水及漩涡流侵蚀,砂、卵石随漩涡流磨蚀是形成壶穴的主要外动力。河床岸壁上垂直冲蚀弧形凹槽主要由大气降水侵蚀而成。白云山地区河床壶穴数量众多、类型齐全,系统地展示了不同水动力条件流水侵蚀作用、壶穴发展及基岩河床演化过程,是宝贵的地质遗迹。     

浅议平塘县甲青“壶穴”群的特征及地貌演化过程

甲青干河河床中遍布有无数大小不等、形态各异、完整度不一的壶穴。曾有学者提出该河床地貌类型系喀斯特河谷"冰臼",而非"壶穴",是第四纪冰川活动形成的。本文从河床基岩岩性、地质构造、水流特征及溶蚀作用等因素,分析了平塘县甲青壶穴群的形成条件,提出了3种形成壶穴的流水运动模式:瀑布模式、阶状跌水模式和急流漩涡模式,并对壶穴的形成及演化过程进行了分析讨论,认为甲青壶穴群是现代河流流水侵蚀和溶蚀作用的产物,与第四纪冰川无关。     

川北旺苍苍王峡龙潭子河壶穴形态及成因初探

河成壶穴是山区河床基岩上常见的微地貌类型,记录了区域地貌演化过程、水流与河床边界相互作用的关键信息。基于此,笔者等以川北旺苍苍王峡龙潭子河110处河成壶穴为研究对象,详细测量其形态特征并进行统计分析。结果表明：非串珠状壶穴大小、深度及形态在河床纵剖面上的分布没有明显的规律性,而串珠状壶穴具有一定的规律性;壶穴集中分布在下寒武统阎王碥组硅质砾岩中,其中发育的石英砂岩夹层对壶穴的形成和演化起到了关键性作用,双层天生桥壶穴则是典型的代表;区内发育NE、E—W向平面共轭X型构造节理和S—N向构造节理,三角形、菱形、不规则形壶穴多受两组或3组节理控制,其中S—N向构造节理还控制了壶穴的长轴走向和河谷走向;构造节理对壶穴口形态的演化影响显著,而对壶穴垂直剖面形态的影响不显著。本研究将丰富和完善河成壶穴地貌的数据资料,为米仓山地区河流地貌和构造演化提供科学依据。     

川北旺苍苍王峡龙潭子河壶穴形态及成因初探

河成壶穴是山区河床基岩上常见的微地貌类型,记录了区域地貌演化过程、水流与河床边界相互作用的关键信息。基于此,本文以川北旺苍苍王峡龙潭子河110处河成壶穴为研究对象,详细测量其形态特征并进行统计分析。结果表明：非串珠状壶穴大小、深度及形态在河床纵剖面上的分布没有明显的规律性,而串珠状壶穴具有一定的规律性;壶穴集中分布在下寒武统阎王碥组硅质砾岩中,其中发育的石英砂岩夹层对壶穴的形成和演化起到了关键性作用,双层天生桥壶穴则是典型的代表;区内发育NE、E—W向平面共轭X型构造节理和S—N向构造节理,三角形、菱形、不规则形壶穴多受两组或 3 组节理控制,其中S—N向构造节理还控制了壶穴的长轴走向和河谷走向;构造节理对壶穴口形态的演化影响显著,而对壶穴垂直剖面形态的影响不显著。本研究将丰富和完善河成壶穴地貌的数据资料,为米仓山地区河流地貌和构造演化提供科学依据。     

广东雷州半岛火山凝灰岩河流壶穴的形成机制

河流壶穴是一种常见的河床微地貌,是基岩河床下切的方式之一.壶穴的形成受岩性、气候和动力条件等诸多因素影响,形成机制较为复杂.本研究以广东雷州半岛火山凝灰岩河流壶穴为研究对象,对壶穴的岩性特征、形态特征、空间分布特征等展开研究,分析火山凝灰岩河流壶穴的形成机制及地貌过程.结果表明:1)雷州半岛火山凝灰岩壶穴数量多,规模大...     

贵州绥阳响水洞洞穴壶穴形态的形成与发育

为探究响水洞壶穴的形成和演化的机理,对白云岩地区洞穴壶穴形态特征(长轴长、短轴长、深度、长轴所对应的走向及洞道走向等)进行了详细测量,并运用统计学分析方法从定量的角度描述了洞穴壶穴的形成和发育过程。结果表明,壶穴的形成和发育过程不仅与流速有关,还与洞道走向、洞道宽窄、弯曲程度和流水特征有关;壶穴的空间分布与洞道走向有着密切的关系,因其形态受节理构造、流水形式等作用控制,其长轴走向具有一定的选择性;对壶穴长、短轴作对数变换后之间具有很好的线性关系,其回归曲线是幂1的函数曲线;而对长轴和短轴与深度作对数变换后之间相关性较差,回归曲线分别是幂1和幂1的曲线,故而在壶穴发育的过程中,其形态和流水作用的形式也是随机的;喀斯特洞穴壶穴是地下河下切的侵蚀形式之一,在下切强烈的洞段,其形成时间相对较短,且发育不充分,难以长久保存,因此现代地下河的壶穴即是现代壶穴。对喀斯特地区地下河道中壶穴的分析和研究,丰富了岩石坑穴的研究,对岩石地貌学的研究具有一定的意义。     

崂山花岗岩山脊壶穴的特征及成因探讨

关于中国北方地区花岗岩山脊壶穴(有报刊称之为冰臼、冰川壶穴、A型风化穴、岩臼、锅穴、坑穴等)的争论一直不断,通过对青岛崂山花岗岩山脊壶穴的形态及分布特征的实地仔细观察和分析研究发现,青岛崂山花岗岩山脊壶穴同其他北方地区花岗岩山脊壶穴一样,具有口小、肚大、底平、内有水平纹理的特征。山脊壶穴有一出水口,以出水口水平面为界,以上为"口小"的部分即本文称之为壶檐,以下即"肚大"的部分为壶穴的主体。根据山脊壶穴的这些特征认为,崂山花岗岩山脊壶穴是由于壶穴内冬季水面的结冰对壶穴内壁的冰蚀作用所形成的,每年冬季在不同的水位结冰,便在壶穴内不同的部位产生冰蚀,由于壶穴内最高水位与出水口持平,故其上部分不发生冰蚀,便形成壶檐即"口小",其下部分不断被冰蚀扩大便形成"肚大"的特征。同时,崂山花岗岩山脊壶穴的生长发育必须满足这样的条件:位于山顶部位,没有外来流水、沉积物及生物枝叶等落入壶内。本文用冰蚀作用解释了崂山花岗岩山脊壶穴的基本特征,对花岗岩山脊壶穴发育过程进行了探讨,并指出崂山花岗岩山脊壶穴的产生—发育—消亡是现代花岗岩冰蚀作用的产物,而且这种过程目前仍在进行中,与第四纪冰川无关。     

壶穴差异风化或风蚀作用成因质疑

过去十年来发表了一系列关于中国东部第四纪冰川地貌的文章,而关于壶穴成因的争论也通过各种媒介报道出来。笔者等建议壶穴仅仅用于表示快速旋转水流在基岩表面形成的近圆筒形的凹坑,以口小肚大底平为典型形态特征,而冰川融水冲蚀形成的壶穴则叫做冰川壶穴。近年来,有些研究者将中国东部花岗岩山脊上的壶穴与差异风化和风蚀作用联系起来。笔者等分析了风化作用和风蚀作用的特点,明确指出：风化作用和风蚀作用并非壶穴形成的原因,唯一可能的成因是快速的河水或冰川融水的旋转水流。因此,在中国南方河床上发现的壶穴既可能是河流流水形成的,也可能是第四纪山谷冰川融水造成的;而中国北方花岗岩山脊上的壶穴只能是曾经覆盖其上的第四纪冰帽在冰川退缩期之冰川融水形成的。所以,花岗岩山脊上的壶穴为冰川壶穴（即冰臼）,可以看作第四纪冰帽的标志。根据中国东部壶穴的分布特征推断：中国东部之北方在第四纪末次冰盛期至少曾经存在着许多冰帽甚至大陆冰川,而其南部边缘至少已经达到山东蒙山以南。     

三江口坝基岩溶与阶地、新构造运动的关系

三江口电站位于隆起带与沉降带之间的丘陵过渡地带,河床坝基岩溶洞隙强烈发育。大量资料证明,河床下岩溶洞隙的形成分布和本区古地理气候环境及阶地、新构造运动有密切的联系和对应关系。主要是: 1.河床下岩溶洞隙分布强弱交替的垂直分带性,明显受第四纪以来新构造上升速度和当时气候环境控制; 2.河床下不同高程岩溶洞隙充填物的一些标志性特征和地表同期形成的阶地堆积乃至红层相似,可以互相对应; 3.和本区新构造上升节奏相对应,河床下洞隙充填物颗粒级配有粗细交替分布的韵律。 在本工程实践中通过对岩溶与阶地、新构造运动关系的研究,对深入认识坝基岩溶发育分布规律和岩溶水运动条件的演化过程,正确评价坝基水文工程地质条件有重大的意义。      

再论山脊壶穴的冰川融水成因——兼与施雅风院士商榷

针对施雅风院士新提出的壶穴之"负球状风化"说,笔者特撰文与施老商榷。笔者认为:壶穴的形成并不受花岗岩中节理的控制,也与风化作用无关,不能用"负球状风化"来解释。壶穴是高速旋转水流侵蚀的结果,在中国东部花岗岩山脊上发现的壶穴是第四纪冰川融水侵蚀的标志。近年来观察到的格陵兰冰上湖泊的突然排泄为壶穴的冰川融水成因说提供了重要的证据。壶穴成因争论的本质是中国东部是否曾经发育过第四纪冰川,建议第四纪学界关注中国东部第四纪冰川的其他地貌标志。韩同林研究员的"冰臼论"促进了中国东部第四纪冰川地貌的再研究,应当给予积极评价。     

海岸壶穴与风化坑的成因差异及证据——以广东沙扒镇和庙湾岛海岸为例

风化坑和壶穴都是常见的岩石坑穴地形,其形成原因和形态完全不同,但容易被误解和混淆.广东西部沙扒镇海岸和珠江口外庙湾岛海岸同时发育了风化坑和海岸壶穴.近年来我们对两处地区进行了考察,从地貌学、沉积学、岩石化学和矿物学等各个方面对风化坑和海岸壶穴的形成过程和影响因素进行了论证,并将两者进行了对比.研究表明在不同的岩石(火成岩和变质岩)上均能形成风化坑或海岸壶穴,各种证据显示风化坑形成于岩石表面积水的风化作用,海岸壶穴则是由海浪的侵蚀作用而形成:1)风化坑可以形成于高潮线以上的各个高度平坦的岩石面上,平均高潮线以下不能形成风化坑,而海岸壶穴可形成于平均高潮面之下,其形成高度不超出高潮面;2)海岸壶穴与风化坑在形态上有明显区别,如不同的侧壁形态、底部、口径边缘及宽深比等;3)海岸壶穴中堆积物颗粒磨圆度和分选度好于风化坑中颗粒;4)风化坑内堆积物的化学蚀变指数CIA值均高于附近地面岩石的CIA值,而风化坑内堆积物中矿物的英长比高于地表岩石的英长比,但CIA值和英长比均不能区分海岸壶穴和风化坑中的堆积物;5)风化坑内颗粒含大量的粘土矿物,而海岸壶穴中无粘土矿物;6)风化坑和海岸壶穴的堆积物具有显著不同的化学元素迁移特征.     

华北山地多成因壶穴初步研究——对华北山地“冰臼”等“冰川地貌”的讨论

华北山地"距今二、三百万年"的"冰臼"绝大部分位于第四纪河谷内,"距今1～2万年"的"冰川壶穴"位于全新世河谷内,与华北山地地貌演化相矛盾;所谓的"冰川地貌"组合不是真正的地貌组合,而是不同时代、不同成因地貌的混合,因此,华北山地不存在冰臼。所谓的"冰臼"是不同时代、多种成因的壶穴——距今2.50Ma前后的河蚀壶穴,距今10～20ka的雪蚀壶穴,距今10ka以来的溶蚀穴、溶蚀—河蚀壶穴、风化—风蚀壶穴、现代壶穴和水潭。     

A Study on Multi-original Potholes in North China Mountain Regions——A Discussion on “Glacial Potholes” and Other “Glacial Landforms” in North China Mountain Regions

华北山地“距今二、三百万年”的“冰臼”绝大部分位于第四纪河谷内,“距今1～2万年”的“冰川壶穴”位于全新世河谷内,与华北山地地貌演化相矛盾;所谓的“冰川地貌”组合不是真正的地貌组合,而是不同时代、不同成因地貌的混合,因此,华北山地不存在冰臼.所谓的“冰臼”是不同时代、多种成因的壶穴——距今2.50Ma前后的河蚀壶穴,距今10～ 20 ka的雪蚀壶穴,距今10ka以来的溶蚀穴、溶蚀—河蚀壶穴、风化—风蚀壶穴、现代壶穴和水潭.     

是壶穴不是冰臼

1999年的一段时间,新闻媒介把在广东省揭西县等地"发现‘冰臼'群”的事炒得沸 沸扬扬.因为这一"发现”涉及地学界争论了几十年的"华南有没有冰川”的重大学术问题,所以引起了国内外地学界的极大关注. 1999年10月底,中国第四纪科学研究会热带亚热带环境专业委员会在揭西县召开了专门现场学术讨论会.参加这次会议的有来自中山大学、广州地理研究所等9个单位近30名专家学者.通过现场考察和讨论,大部分与会代表认为:揭西及邻区近一现代河床及其两侧(不高于一级阶地)发育的穴状微地貌,不可能是二三百万年前冰川水造成的冰臼,应当是近代(二三万年以来)携带砂石的湍急河水的涡流造成的壶穴. 专家学者们的这一认识还有待进一步证实.广东省地矿局资深研究员杨超群在讨论会上强调指出,虽然这里发育的是壶穴,但不排除在广东其他地方存在冰川遗迹.他不赞成过早给"华南有没有冰川”下结论,因为有关的地质、古气候等的研究工作还做得很不够.他的这一观点,受到与会代表的一致认同.     

福建屏南白水洋地貌特征及成因浅析

福建屏南白水洋不仅风光旖旎,更以"浅水广场"遐迩闻名,被誉为"天下绝景,宇宙之谜".经调查研究,白水洋是在地壳运动相对稳定时期由九岭溪和仙耙溪流水长期侵蚀形成的一个平底基岩河床,石英正长斑岩是构成平底基岩河床的物质基础,风化剥蚀、流水侵蚀是形成白水洋的主要外动力地质作用.流水侵蚀作用还形成形态各异的水蚀基岩波痕、水蚀凹槽、壶穴、流水侧蚀凹洞、弧形岸壁、波状岸壁、侵蚀阶地等地貌.     

鄂尔多斯盆地东缘保德地区上古生界层序地层与沉积相特征*

为了揭示鄂尔多斯盆地东缘层序地层与沉积相特征,以层序地层学和沉积学理论为指导,对鄂尔多斯盆地东缘保德扒楼沟剖面及周缘上古生界的层序与体系域界面类型、层序结构、沉积相类型及沉积演化进行研究。依据区域性不整合面、下切谷冲刷面、海侵方向转换面和区域性海退面等层序界面将研究区上古生界划分为7个三级层序,分别对应于本溪组、太原组2段、太原组1段、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组。保德扒楼沟及周缘上古生界剖面发育16种岩石类型和8种岩石组合。区内上古生界发育障壁海岸相、碳酸盐岩台地相、辫状河相和曲流河相。SQ1-SQ3中低位体系域发育风化壳和潮道亚相,海侵体系域发育潮坪亚相和潟湖亚相,高位体系域发育碳酸盐岩台地相、潟湖亚相和潮坪亚相;SQ4-SQ7中低位体系域发育辫状河河床亚相,海侵体系域主要发育曲流河泛滥平原亚相,高位体系域主要发育多期曲流河河床亚相—堤岸亚相—泛滥平原亚相的演化序列。区内上古生界经历了由障壁海岸相和碳酸盐岩台地相向河流相的演化过程,沉积演化主要受物源供给、海平面变化和构造活动的控制。     

鄂尔多斯盆地东缘保德地区上古生界层序地层与沉积相特征

为了揭示鄂尔多斯盆地东缘层序地层与沉积相特征,以层序地层学和沉积学理论为指导,对鄂尔多斯盆地东缘保德扒楼沟剖面及周缘上古生界的层序与体系域界面类型、层序结构、沉积相类型及沉积演化进行研究。依据区域性不整合面、下切谷冲刷面、海侵方向转换面和区域性海退面等层序界面将研究区上古生界划分为7个三级层序,分别对应于本溪组、太原组2段、太原组1段、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组。保德扒楼沟及周缘上古生界剖面发育16种岩石类型和8种岩石组合。区内上古生界发育障壁海岸相、碳酸盐岩台地相、辫状河相和曲流河相。SQ1-SQ3中低位体系域发育风化壳和潮道亚相,海侵体系域发育潮坪亚相和潟湖亚相,高位体系域发育碳酸盐岩台地相、潟湖亚相和潮坪亚相;SQ4-SQ7中低位体系域发育辫状河河床亚相,海侵体系域主要发育曲流河泛滥平原亚相,高位体系域主要发育多期曲流河河床亚相—堤岸亚相—泛滥平原亚相的演化序列。区内上古生界经历了由障壁海岸相和碳酸盐岩台地相向河流相的演化过程,沉积演化主要受物源供给、海平面变化和构造活动的控制。     

山区河流河床结构表征新方法

山区河流的河床结构是来水来沙与河床相互作用的产物,对河床阻力及输沙率的计算具有重要意义。为更科学地表征河床结构的细节特征,采用2017年2次考察金沙江小江流域干支流7个河段的地形测量数据,提出河床结构表征的4个新量纲一数（凹凸数、平均凹度、平均凸度和凹凸度）及其计算方法。新参数的计算原理简单而直观,能够从多角度表征河床结构发育程度及其形态特征,而且当河床结构发育程度较低时,凹凸度的表征结果更具有区分度。结果表明:新参数表征结果与前人单一参数的计算结果具有一致性;吊嘎河下游、陶家小河和清水沟的河床结构凹凸程度大,河床凸起"高凸",凹陷"深陡",河床阻力大,输沙率低;吊嘎河上游、小江、蒋家沟和蓝泥坪沟的河床结构凹凸程度小,河床凸起"低平",凹陷"浅缓",河床阻力小,输沙率大。     

走滑拉分盆地中断裂发育特征的二维离散元数值模拟

走滑断裂带的发育演化过程与拉分盆地的形成演化有着密切的关系,主断层不同叠置范围下所发育的次级断裂及拉分盆地具不同的规模及形态。前人多利用物理模拟对走滑拉分盆地演化过程及断裂发育特征进行研究,缺乏对盆地演化过程中断裂变形特征分析及主断层不同叠置程度下断裂演变规律的探讨。本文基于离散元计算软件PFC2D,模拟了拉分盆地演化过程中走滑主断层在未叠置（underlapping）、侧接（neutral）、叠置（overlapping）三种情况下断裂的几何形态变化特征及其平面演变规律。结果表明拉分盆地断裂发育经历了从走滑主断层端点处向释压弯曲内部发育、再向外部扩展的过程,且无论走滑主断层叠置程度如何,该规律均有较好体现。此外,断裂发育位置与拉伸区域叠合度高,表明断裂的发育规律对拉分盆地的沉降中心迁移或具有重要指示意义。     

壶穴、锅穴、冰臼、岩臼等术语的辨析与使用建议

由于专家喜好不同和几本权威汉语专业辞典互不一致,壶穴、锅穴、冰臼、岩臼等术语的使用和理解存在着较严重的混乱状况。①本文建议应统一将“pothole”译为壶穴,表示基岩表面tg侵蚀而形成的一种凹坑;“kettlehole”或“kettle”译为锅穴,代表冰川沉积区因冰体融化而形成的洼地。②对于“冰臼”、“岩臼”的使用,两作者亦未能达成共识：吕洪波建议继续使用“冰臼”,等同于“冰川壶穴”,对应于“glacial pothole”,摒弃“岩臼”这一新的提法;章雨旭建议修改“壶穴”的原始定义,不再强调其快速旋转水流成因,仅强调其“口小、肚大、底平”的形态特征,同时摒弃“冰臼”和“岩臼”等术语,仅用“壶穴”一词,若强调“壶穴”的不同成因．可在其前面加注成因术语,如“冰川壶穴”、“河成壶穴”、“风化壶穴”等。③对于其他凹坑,有专用名称的用专用名称,如风化穴（tafoni）、风蚀凹槽、风龛（alcove）等;没有的则用一般词汇,称为“坑”、“穴”、“洞”（pit,hollow,cavity）等。