偉晶岩

[拼音]:qinshi lunhui xueshuo

[外文]:theory of erosion cycle

指地表在河流作用下,地貌形成與發展經歷幼年期、壯年期和老年期階段的學說,又稱地貌輪迴說、地理輪迴說。由美國W.M.戴維斯於1889年提出。他認為地貌是構造、過程(指各種外力作用過程)與階段(指發展階段)的函式,並首先假設有一個因構造運動從海底抬升的陸地,由於抬升迅速,地面立即受到侵蝕,原來的低平地形變為高山、深谷、陡坡;然後,構造運動處於長時間的穩定,高地被蝕低,河谷漸變寬淺,緩坡又復盛行;最終整個地面變成僅有微小起伏的平原地形,戴維斯稱之為準平原。這就是一個地貌輪迴,或稱侵蝕輪迴、地理輪迴。以後該區再一次經歷構造抬升,繼以穩定,其地貌演變又重複上述過程,即再經歷一個輪迴。戴維斯把上述過程不同的階段形象地命名為幼年期、壯年期和老年期。(圖1)

地貌發育過程

一般經歷3個階段。

幼年期。河流迅速下切,河谷深狹,谷坡陡峻,接近30°或更陡。陡坡上也發生風化和滑坡等作用,但以河流切割為主,因而在相當長的時間內河谷近似“V”字形。在整個幼年期階段,原始地面大部分保留在河間地段(圖1a)。隨著時間的推移,由於主、支流河谷谷坡的剝蝕後退以及河流源頭的溯源侵蝕,原始地面的範圍逐漸縮小。此時期河流縱剖面很不規則,在河床上硬岩層出露處常有瀑布和跌水。戴維斯將這種河流縱剖面稱為非均夷縱剖面。

壯年期。隨著河流的下切,河流縱剖面漸變為平緩下凹的曲線,向河流基準面趨近。如果是入海的河流,其基準面就是海面。戴維斯稱這種河流縱剖面為均夷縱剖面,或平衡縱剖面,因為他設想這時河流的能量正好消耗在河水和攜帶泥沙的運動中。由於河流下切侵蝕的減緩以至停頓,河流側蝕與谷坡剝蝕後退相對加強,因而河谷展寬,原河間段的原始地面亦被剝蝕而不復存在,新的河間地逐漸降低。(圖1b)

老年期。河床比降繼續降低,谷坡繼續變緩,但速度緩慢。最後,整個地形變成微有起伏的準平原(圖1c)。戴維斯以美國新英格蘭準平原上的莫納德諾克山為例,指出在準平原上可能還殘留著一些小高地,稱為莫納德諾克地貌。

流水侵蝕作用是最普遍的外營力過程,所以把河流作用下的侵蝕輪迴稱之為常態侵蝕輪迴。

評價

戴維斯的學說風行於19世紀末至20世紀初,極大地推動了地貌學的發展,是地貌學形成的重要標誌之一。但也有些地貌學家持有不同看法:

(1)一些學者以現代構造運動和海平面變遷的研究成果為依據,指出地殼運動不可能都是短暫的、突發性的上升,然後繼以長期的穩定。再說,海面作為基準面,也不是長期穩定不變的。戴維斯及其擁護者認為:有些情況下地貌發育可以完成一個輪迴,所以世界上許多地方存在著準平原地貌;有時地形發育還沒有完成一個輪迴就被新的上升所打斷,那就會出現多發育階段地形的疊置。

(2)一些學者認為,外營力不是僅有流水侵蝕,還有冰川侵蝕、寒凍風化與風的侵蝕等(見侵蝕作用)。即使是流水侵蝕,在溼潤多雨、植被茂密的地區和在植被稀疏的乾旱地區,表現也是不同的。在溼潤區,多線狀水流,地貌發育有簧能產生戴維斯所說的準平原。在乾旱區,多片狀或辮狀水流,侵蝕下切作用微弱,在重力剝蝕或片狀水流沖刷下,山坡平行後退,塑造出廣闊的山麓剝蝕平原,以至於有時在這種平原上殘留著一些“島山”,這個過程稱為山麓夷平侵蝕輪迴(圖2,見山坡平行後退理論)。

(3)L.C.珀爾帖於1950年提出區域性夷平面形成理論,即冰緣寒凍侵蝕輪迴的理論(圖3)。他指出在現今高緯度地區或高山頂部寒凍風化強烈的地區,寒凍風化產生的岩屑在解凍時期被土流帶到高地的坡腳堆積下來,這樣高地就漸漸被夷平。這種夷平作用在區域性地區是存在的。

(4)至於夷平面地形的成因以及在長時期的地質發展史中有否侵蝕輪迴的存在還無定論。

參考書目

R.J.Small, The Study of Landforms, 2nd ed.,Cambridge Univ.Press,London,1978.