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第二章 地表形态的塑造
选择性必修1 自然地理基础 · 内力作用与外力作用关键词:内力作用、地质构造、背斜与向斜、断层、板块运动、外力作用、流水地貌、风成地貌
第二章 地表形态的塑造
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本章导览:地表形态是两股力量长期"拉锯"的结果。内力作用来自地球内部,通过地壳运动、岩浆活动、变质作用和地震,把地表变得高低起伏;外力作用来自太阳能与重力驱动的大气、水、生物,通过风化、侵蚀、搬运、堆积,把高处削低、把低处填平。读本章要养成两个习惯:看到任何地貌,先问"这是哪股力量塑造的、主次如何",再问"它的物质从哪里来、到哪里去"。地质构造与板块运动解释"大尺度格局",流水、风力、冰川等作用解释"中尺度细节",人类活动则在这两层之上叠加新的影响。
第一节 内力作用与地质构造
1. 内力作用的表现与地表基调
内力作用的能量来自地球内部放射性元素衰变产生的热能。它表现为三种方式:地壳运动使岩层发生水平挤压或张裂,是塑造地表形态的主要方式;岩浆活动喷出或侵入,形成火山与侵入岩体;变质作用在高温高压下改变岩石性质。地震则是岩层应力积累到超过承受限度后突然释放的快速表现,往往使已有地貌在短时间内剧变。
内力作用的总趋势是使地表变得高低不平,形成山脉、高原、盆地、裂谷等大地形骨架。它的速度通常缓慢,但在漫长地质年代中累积效应巨大:喜马拉雅山脉至今仍在缓慢抬升,正是板块持续碰撞的结果。
2. 褶皱:背斜与向斜
岩层在水平挤压下发生弯曲变形而不断裂,称为褶皱。岩层向上拱起的是背斜,向下弯曲的是向斜。判断背斜与向斜的根本依据是岩层的新老关系:背斜中心岩层老、两翼新;向斜中心岩层新、两翼老。这一依据比"看地形高低"可靠,因为地形会在外力侵蚀下发生倒置。
背斜顶部受张力,岩性破碎,容易被侵蚀成谷地,形成"背斜谷";向斜槽部受挤压,岩性致密,抗侵蚀能力强,反而残留成山岭,形成"向斜山"。这种地形与构造不一致的现象称为地形倒置。背斜是良好的储油储气构造,也是隧道选址的有利部位,因为拱形结构稳固且不易积水;向斜则是良好的储水构造。
【重点原理】水平挤压 → 岩层弯曲 → 背斜顶部张裂、向斜槽部挤压 → 差异侵蚀 → 地形倒置。这条链条把"构造"与"地形"两件事分开:构造看岩层弯曲方向与新老关系,地形看现今高低起伏,二者可能一致也可能相反。
【易错提醒】用"岩层向上拱就是山、向下弯就是谷"来判断,是本章最典型的错误。背斜向斜描述的是岩层的弯曲形态,不是地表形态;判断时必须回到岩层新老关系,否则一旦遇到地形倒置就会全盘判错。
3. 断层与断块地貌
岩层受力超过承受限度而断裂,并且沿断裂面发生明显位移,才叫断层。只有裂缝、两侧岩层没有相对位移的,是节理而不是断层。断层线上常出现断层崖、断层三角面、泉水出露和河流的突然转向。
断层组合塑造两类典型地貌:两条断层之间的岩块相对上升,形成地垒,常表现为块状山地,如华山、泰山、庐山;岩块相对下降,形成地堑,常表现为狭长的谷地或盆地,如渭河平原、汾河谷地。断层带岩层破碎、地下水易出露,工程建设需避开;断层线附近常有泉水出露,断层谷地地形较低,有时可被交通线利用,但必须评估活动断层与破碎带带来的风险。
🔍 GeoInsight 可视化方向:【剖面切面】给出一套水平岩层,用"挤压 / 张裂"两个方向的滑块施力,画面实时显示岩层弯曲成背斜向斜或断裂错动成地垒地堑;再叠加"侵蚀速率"滑块,观察背斜顶部被削平后地形如何反转。
第二节 板块运动与宏观地貌格局
1. 板块构造的基本内容
岩石圈并非整体一块,而是被断裂带分割成若干大小不一的板块。板块漂浮在软流层之上,作缓慢的水平运动。全球可划分为六大板块:亚欧板块、非洲板块、美洲板块、太平洋板块、印度洋板块和南极洲板块,其中太平洋板块几乎全由海洋构成。
板块内部相对稳定,板块交界处地壳活动活跃,是火山、地震集中分布的地带,也是全球最主要的造山带和裂谷带所在。板块运动的驱动力来自地球内部的热对流,中学阶段只需理解"板块在软流层上滑动、相互挤压或张裂"这一层即可。
2. 生长边界与消亡边界
板块张裂处为生长边界,地壳变薄、岩浆上涌,形成海岭、裂谷和新的洋壳。大西洋中脊是典型的海岭;红海是板块张裂形成的新生海洋,已有新的洋壳生成,因此不断扩大;东非大裂谷则是大陆内部正在张裂的裂谷带。
板块相撞处为消亡边界,分两种情况:大洋板块俯冲到大陆板块之下,形成海沟和岛弧,如马里亚纳海沟与亚洲东部岛弧;两个大陆板块碰撞,则形成巨大的褶皱山系,如亚欧板块与印度洋板块碰撞形成的喜马拉雅山脉与青藏高原。读图可知,全球地震带与火山带的空间分布,与板块边界高度吻合。
【重点原理】板块边界类型决定地貌组合:张裂 → 海岭、裂谷、新洋壳;俯冲 → 海沟、岛弧、海岸山脉;陆陆碰撞 → 高大褶皱山系与高原。判断某地地貌成因时,先确定它位于哪两个板块之间、边界是张裂还是碰撞,再对照这套组合,答案就有了框架。
【易错提醒】把红海、东非大裂谷当成消亡边界是常见错误。二者都是板块张裂形成的生长边界,红海在扩张、大裂谷在张裂;而地中海因非洲板块与亚欧板块挤压而不断缩小,属于消亡边界。判断的关键是"在张裂还是在挤压",不能只看"是不是海"。
🔍 GeoInsight 可视化方向:【图层叠加】世界地形底图上叠加板块边界图层,边界用箭头标出挤压或张裂方向;再叠加火山与地震分布、大型山脉与海沟位置,让学生自己发现"三个图层几乎重合",并点击任一山脉查看其所属边界类型。
第三节 外力作用与地貌
1. 外力作用的一般过程
外力作用的能量最终来自太阳辐射,通过大气运动、水循环和生物活动转化为对岩石的破坏与搬运。它包含四个环节:风化使坚硬岩石崩解破碎、为后续作用提供松散物质;侵蚀把风化产物从原地剥离;搬运把物质从高处带向低处;堆积在搬运能力减弱时发生。四个环节顺序发生、彼此衔接,形成"物质从哪里来、到哪里去"的完整链条。
外力作用的总趋势是削高填低、使地表趋于平缓。但不同地区的主导外力不同:湿润地区以流水作用为主,干旱地区以风力作用为主,高海拔或高纬地区以冰川作用为主,可溶性岩石分布区以喀斯特作用为主。
【重点原理】外力作用的分选性来自搬运介质的动力变化:流速或风速减小 → 搬运能力下降 → 先沉积粗大颗粒、后沉积细小颗粒。因此沉积物在空间上呈"由粗到细"的规律排列,这条规律是判读冲积扇、河漫滩、沙丘和黄土剖面的一把钥匙。
2. 流水作用塑造的地貌
流水侵蚀在山区形成 V 形谷、瀑布和峡谷,因为坡度大、流速快,下切侵蚀强;到了中下游,坡度变小,侧蚀增强,河谷展宽,形成槽形谷和曲流,曲流的凹岸被侵蚀、凸岸发生堆积。
流水堆积地貌有三类典型:河流出山口处,坡度骤减、流速下降,泥沙呈扇形堆积形成冲积扇;中下游河漫滩在洪水期接受细粒沉积,形成肥沃的河漫滩平原;入海口处流速极缓,加上海水顶托,泥沙堆积形成三角洲。此外,石灰岩地区在流水溶蚀下形成峰林、溶洞、地下河等喀斯特地貌。
3. 风力、冰川与喀斯特地貌
干旱地区植被稀疏、地表松散物质多,风力侵蚀形成风蚀蘑菇、雅丹地貌,风力堆积形成沙丘。沙丘的迎风坡缓、背风坡陡,据此可以判断盛行风向。黄土高原的黄土是地质时期风力搬运堆积的产物,而今天千沟万壑的地表则是流水侵蚀切割的结果——同一个地区,堆积靠风力、侵蚀靠流水,两股力量先后登场。
高海拔和高纬地区,冰川侵蚀形成 U 形谷、冰斗、角峰和刃脊;冰川消融后,携带的碎屑堆积成冰碛地貌。喀斯特地貌则取决于岩石的可溶性与水的溶蚀能力,湿热气候加厚层石灰岩是其发育的有利条件。
【易错提醒】把黄土高原的"黄土来源"与"沟壑成因"混为一谈,是高频失分点:黄土物质由风力搬运堆积,地表沟壑由流水侵蚀切割,二者不能互换。同样,冲积扇在山前、三角洲在河口、河漫滩在河谷,位置与成因需一一对应,位置答错就等于链条断裂。
🔍 GeoInsight 可视化方向:【参数交互】一条河从山地到河口的三维地形,提供"坡度、流量、含沙量"三个滑块;拖动时河道形态实时变化,上游出现 V 形谷、出山口出现冲积扇、河口出现三角洲,并在剖面上显示沉积物由粗到细的排列。
第四节 人类活动与地表形态
1. 地表形态对人类活动的制约
地表形态通过海拔、坡度、起伏度影响热量与水分条件,进而制约农业、聚落与交通。平原地区土层深厚、便于耕作与建设,聚落密集、路网发达;山地坡度大、土层薄、易发生水土流失,耕地多分布在河谷与缓坡,聚落沿河谷呈条带状,交通线多沿等高线盘绕或开凿隧道。海拔升高还会带来气温下降,使农业类型由种植业转向林牧业。此外,阳坡的光照与热量条件优于阴坡,迎风坡降水多于背风坡,同一座山地的农业利用方式因此出现明显差别。
2. 人类活动对地表形态的改造
人类活动已成为塑造地表形态的重要力量,且速度往往快于自然过程。修建梯田改变坡面形态、减少水土流失;填海造陆、开挖运河、露天采矿直接改变地表起伏;修建水库使上游泥沙淤积、下游河道冲刷加强;城市扩张把自然地表变为硬化地面,改变地表径流。此外,城市与矿区常因地下水超采、地下采空而出现地面沉降与边坡失稳,这是地表对地下变化作出的滞后响应。这些改造有的是有意识的建设,有的是附带的环境后果。
【重点原理】人类活动改变地表形态的实质,是改变"外力作用的边界条件":修梯田降低了坡面坡度、减慢流速,使侵蚀减弱而堆积增强;硬化地面减少了下渗、增大了地表径流,使侵蚀增强而补给减弱;建水库抬高了上游水位、拦截了泥沙,使下游由淤积转为冲刷。判断人类活动的影响,只要看它改动了水、沙、坡这三个量中的哪一个。
【易错提醒】回答"人类活动如何影响地表形态"时,只写"破坏环境"而不落到具体形态变化,属于答非所问。应写成"修梯田 → 坡面变台阶状 → 坡度减小、流速降低 → 水土流失减弱"这样的因果链,并区分有利与不利两方面。
🔍 GeoInsight 可视化方向:【对比实验】同一坡面分成"自然坡面 / 梯田 / 硬化地面"三种情形,拖动"降雨强度"滑块,同步显示产流量、泥沙量与坡面形态变化,比较三种地表对侵蚀的响应差异。
本章小结
1. 知识主线
本章主线可概括为"两股力量、三个尺度":内力作用通过地壳运动、岩浆活动与地震,奠定山脉高原盆地的大格局,总趋势是使地表起伏加大;外力作用通过风化、侵蚀、搬运、堆积,削高填低,总趋势是使地表趋于平缓。二者同时进行、相互作用,只是在不同的时空尺度上主次不同。地质构造与板块运动解释大尺度格局,流水、风力、冰川作用解释中尺度细节,人类活动在两者之上叠加新的变化。
2. 跨节联系
第一条联系:板块边界是内力作用的宏观表现,而第一节的褶皱、断层是内力作用在岩层尺度上的具体形态,二者是同一过程的不同观察尺度。第二条联系:外力的侵蚀与堆积总是成对出现,冲积扇、三角洲、河漫滩的判读都要用到"流速变化→分选沉积"这一原理,它会在第四章河流补给与第五章地貌—植被关系中再次出现。第三条联系:地表形态影响热量与水分再分配,这正是第五章地方性分异的重要成因。
【重点原理】判读任何地貌都用同一条思路:先定营力(内力还是外力、具体是哪种),再定过程(挤压、张裂、侵蚀、搬运、堆积),再看物质与形态证据(岩层新老、颗粒粗细、坡向陡缓),最后落到对人类活动的影响。营力—过程—证据—影响这四步走通,地貌题就不再依赖记忆。
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