大家好,今天我們要介紹地貌的改變與平衡。
從地球誕生開始到現在為止,地球的地貌一直在改變。
而改變地貌的四個主要作用力就是風化、侵蝕、搬運與沉積。
首先我們先來介紹風化。
風化的意義就是指,岩石受到空氣、水、生物等環境因素影響,
漸漸破碎、疏鬆及改變成分的過程。
簡單的說就是岩石從大到小的過程。
像岩石中的鐵,會與空氣或水中的氧其化學反應,生成氧化鐵。
岩石就會變得鬆軟易碎。
有時,我們會在河川地上找到一些碎裂的石頭。
大部分的原因是因為長期的日光曝曬,導致石頭無法承受熱脹冷縮而破裂。
像這邊的兩張照片,分別是由植物的根與螞蟻在地表上造成不同的變化。
像人類為了建設而開採大量的水泥,導致山林被破壞。
以聚光的角度來看,其實也是風化了一種。
接下來我們討論青石。
首先我們看一段影片。
影片中我們看到這個人,用噴槍將鐵桶上的鏽除掉。
這個噴槍噴出來的,其實是含有細砂的高壓空氣。
這些細砂因為高壓空氣的關係,高速撞擊到鐵鏽,使鐵鏽離開鐵桶。
這其實就是侵蝕的原理。
簡單的來說,就是流動的空氣或是水,帶動其中細微的顆粒,撞擊到目標物之後,使得目標物表面受損。
這就是青石。台灣由於地勢陡峭,許多河流流速特別快,青石的能力也特別強。
例如泰魯閣的峽谷地形就是這樣造成的。
這裡我們分析一下河川青石的原理。
河流流動的時候,靠近岸的兩側,流速會較慢。
中間的流速則是最快的。
流速大的時候,可以帶動較大的岩石,也就具有較大的青石力。
從河床的撲面來說,河中央的青石力較強,容易向下切割。
河的兩側則沒有這樣的能力,所以最終會造成河谷,會以V形的方式呈現。
相較於河川,冰川的青石則有很大的不一樣。
主要的原因,是因為冰川的中間,冰塊都是固體。
而這些冰塊中間夾長了許多大大小小的岩石。
整個冰川的流動,就是整個岩塊,跟著冰塊一起移動。
這些冰塊跟岩塊會在地表產生均勻的青石效果。
所以大部分冰河青石的現象,都會呈現U形的。
以下這張照片就是澳洲典型的冰河遺跡。
U形的曲面非常的明顯。
有些岩石位於銀楓面上,長期接受風所帶來細小微粒的撞擊。
使得岩石慢慢的形成細微的碎裂。
然後隨風飄逸。久而久之,這些石頭,在銀楓面上便會呈現非常光滑的青石面。
這類的岩石又稱為風魔石。
海邊的岩石,長時間受到海浪的衝擊,其中也夾長著許多的砂石顆粒。
這樣的衝擊也會形成青石的現象。
照片上這就是典型的海石洞。
接下來我們先介紹搬運的現象。
想像一下,桌面上有一堆砂子。
我們在砂子上吹了一口氣,砂子隨風仰起。
這個仰起的過程,我們就可以說是砂子被風搬運了。
當風停下來之後,這些砂子又會慢慢的落下來。
這就是沉積作用。
搬運與沉積的作用,我們可以從河床上輕易的辨識。
較大的石頭需要較大的水流才能搬運。
因此河川上游的大石頭,在水流量大的時候順流而下。
當水流量變得比較和緩的時候,大石頭就會先沉積下來。
比較小的石頭呢,會繼續順流而下。
當水量變得更和緩的時候,較小的石頭也會開始沉積下來。
以此類推,到最下游的地方,一般來說都是細微的砂子。
再從岩石的形狀來判斷,上游的石頭經歷過的碰撞較少。
所以大部分都呈現岩石破碎的樣子。
在繼續往下游移動的過程中,岩石經歷的碰撞也越來越多。
漸漸的石頭會變得比較圓潤、光滑。
通常在河川的中下游,我們可以看到比較多的鵝卵石。
從剛剛的敘述,我們知道,水在流動的時候,因為流動時同時夾下來許多岩石顆粒,
這些會對河床造成侵蝕的現象。
因此當河川進入大海的時候,高低落差不見了,河流的速度也就沒有了。
這時所有的河流所帶下的岩石顆粒砂石,都會開始沉降。
因此我們說,大海是河道的最終侵蝕基準面。
如果河道中間流經過湖泊,那麼河流的流速也會突然抖降。
這時候也會發生沉降的現象,因為這是暫時的。
所以我們就說,湖泊是河道暫時侵蝕基準面。
如果河道當中有一個凸起,這個凸起呢,會接受到比較多的侵蝕現象。
所以一段時間之後,這個凸起就會消失。
整個河道會成為均勻分布的平衡狀態。
假如河道當中有一座橋,橋墩埋在河床下面。
這時候下游如果有人大量的開採砂石,
結果上游河床的石頭就會向開採處移動。
最終使得河床下陷,橋墩裸露。
這時橋墩很容易被水流侵蝕,導致橋樑被破壞。
因此橋樑的上下游都不應該開採砂石以維護橋樑的安全。
同樣的道理,海岸線的位置是河川上游所帶下來的砂石,
與海浪沖刷所帶走的砂石平衡的結果。
如果河川上游大量開採砂石,或是足起水壩,
使得砂石不再流向海洋,
那麼河川所帶下來的砂石,
就會少於海浪沖刷所帶走的砂石,
最終將使海岸線退縮。
以上就是地貌的改變與平衡的介紹,
我們下次再會。
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