河流所流經的槽狀地形稱為河谷,它是在流域地質構造的基礎上,經河流的長期侵蝕、搬運和堆積作用逐漸形成和發展起來的一種地貌,凡由河流作用形成的地貌,稱河流地貌。河流地貌包括河床、河漫灘和階地。
(1)河流的地質作用
河水在流動時,對河床進行沖刷破壞,并將所侵蝕的物質帶到適當的地方沉積下來,故河流的地質作用可分為侵蝕作用、搬運作用和沉積作用。
河流水流有破壞地表并掀起地表物質的作用。水流破壞地表有三種方式,即沖蝕作用、磨蝕作用和溶蝕作用,總稱為河流的侵蝕作用。
河流在其自身流動過程中,將地面流水及其他地質營力破壞所產生的大量碎屑物質和化學溶解物質不停地輸送到洼地、湖泊和海洋的作用稱為河流的搬運作用。河流的搬運作用按其搬運方式可分為機械搬運和化學搬運兩類。
河流的沉積作用是指當河流的水動力狀態改變時,河水的搬運能力下降,致使搬運物堆積下來的作用過程。河流的沉積作用一般以機械沉積作用為主。
(2)河床
河谷中枯水期水流所占據的谷底部分稱為河床。河床橫剖面呈一低凹的槽形。從源頭到河口的河床最低點連線稱為河床縱剖面,它呈一不規則的曲線。山區河床較狹窄,兩岸常有許多山嘴突出,使河床岸線犬牙交錯,縱剖面較陡,淺灘和深槽彼此交替,且多跌水和瀑布。平原地區河床較寬淺,縱剖面坡度較緩,有微微起伏。
河床發展過程中,由于不同因素的影響,在河床中形成各種地貌,如河床中的淺灘與深槽、沙波,山地基巖河床中的壺穴和巖檻等。
(3)河漫灘
河流洪水期淹沒河床以外的谷底部分,稱為河漫灘。平原河流河漫灘發育且寬廣,常在河床兩側分布,或只分布在河流的凸岸。山地河谷比較狹窄,洪水期水位高度較大,河漫灘的寬度較小,相對高度卻比平原河流的河漫灘要高。
河漫灘的形成與發展由于橫向環流作用,河床一岸侵蝕,谷坡不斷后退,原先的“V”形河谷則逐漸展寬,被侵蝕的物質有一部分堆積在河床底部,另一部分較細小的顆粒被環流帶到另一岸堆積,形成河床淺灘,如圖2.5所示。
圖2.5 河漫灘的形成
枯水期有一部分河床淺灘露出水面,河床開始彎曲,向河床突出的一岸稱為凸岸,凹進的一岸為凹岸。如果河床繼續向凹岸方向移動,凸岸的河床淺灘不斷展寬,以至枯水期有大片露出水面,形成雛形河漫灘。河谷再繼續展寬,洪水期在河床內和在雛形河漫灘上的堆積條件開始變化,這時雛形河漫灘上水較淺,并且水流很慢,流水沿河床底部挾帶的粗粒碎屑物質,不可能被帶到雛形河漫灘上,只能將細沙或黏土物質搬運到這里堆積,因而在原來的較粗粒物質之上覆蓋了一層薄薄的細粒物質,這時雛形河漫灘就轉化為河漫灘。
隨著河床彎曲度的增大,同一河床上的上下河段就愈接近,形成狹窄的曲流頸,在水流長期作用下,曲流頸的部位形成很多細小的溝,當遇到較大洪水時,曲流頸就可能被水流沖開,河道截彎取直。取直后的新河道比降大,水流流速快,河道受強烈侵蝕。彎河道則與此相反,比降小,流速小,發生大量堆積,直至完全斷流,新河道就發展成為通過全河水量的單獨河床,被淤的老河床在洪水期還可能有流水通過,枯水期形成湖泊,稱為牛軛湖。由此可見,河漫灘的形成需具有河床側方移動及洪枯水位變化兩個條件。
(4)河流階地
河流階地是在地殼的構造運動與河流的侵蝕、堆積作用的綜合作用下形成的。當河漫灘河谷形成之后,由于地殼上升或侵蝕基準面相對下降,原來的河床或河漫灘便受到下切,而沒有受到下切的部分就高出于洪水位之上,變成階地,于是河流又在新的水平面上開辟谷地。此后,當地殼構造運動處于相對穩定期或下降期時,河流縱剖面坡度變小,流水動能減弱,河流垂直侵蝕作用變弱或停止,側向侵蝕和沉積作用增強,于是又重新拓寬河谷,塑造新的河漫灘。在長期的地質歷史過程中,若地殼發生多次升降運動,則引起河流侵蝕與堆積交替發生,從而在河谷中形成多級階地。緊鄰河漫灘的一級階地形成的時代最晚,一般保存較好;依次向上,階地的形成時代愈老,其形態相對保存越差。
由于構造運動和河流地質過程的復雜性,河流階地的類型是多種多樣的。一般可以將它分為下列3種主要類型:侵蝕階地、堆積階地和基座階地,如圖2.6所示。
圖2.6 河流階地類型
侵蝕階地是由基巖構成,階地面上往往很少保留沖積物。堆積階地由沖積物組成。根據河流下切程度不同,形成階地的切割疊置關系不同又可分為:上疊階地,是新階地疊于老階地之上;內疊階地,新階地疊于老階地之內?;A地是階地形成時,河流下切超過了老河谷谷底而達到并出露基巖。