起源和演化
河谷演化序列图突出的景观开发由高家俊戴维斯(看到大陆地形:戴维斯的侵蚀循环理论和相关概念)。不幸的是戴维斯的精彩演绎计划进步景观随时间变化有点被那些使用它仅仅描述和分类。到了二十世纪中期,地貌研究的焦点从进化序列转向的研究过程。今天,新程序同位素年龄测定重燃兴趣长期景观演化。
谷的发展随着时间的推移可以视为一种函数关系,如下:
在哪里v是谷形态,c是气候,r缓解因素包括边坡,l岩性和岩石结构,p是过程操作的类型(地表径流或spring削弱),然后呢t是时间。
谷形态可以在许多方面进行描述。一个有用的措施是水系密度Dd有关山谷的长度(或流)l对该地区一个他们发生:
在许多应用程序中,一个被定义为排水区域网络的山谷。有密切关系的水系密度hillslope角度和当地的救援。对于给定的救援,更高的水系密度结果简而言之,陡峭的valley-side斜坡。同样的救济,水系密度较低导致长,温柔的斜坡。
流程
径流流程
当雨落在土地表面,它的一部分渗透根据降雨和基质的渗透率。的降雨量超过了渗透能力收集池和最终在地表流动。坡面流的过程非常低效,因为一个大表面积大大抗水运动。这取决于衬底电阻和功率流的,是切割形成一个趋势通道。这种转变从地面水流通道流响应降雨输入的第一步。最终的解剖通道通向山丘从山谷的分化。
并不是所有的降雨量改变了坡面流和渗透到地下水中。一个部分是输给了蒸发和植物蒸腾。最终流入了景观表层和次表层的来源径流R给出的
在哪里P降水和ET蒸发和植物蒸腾作用的结合;年代是一个存储术语对水在植物、土壤和地下岩石。径流的坡面流分量出现后很快风暴,而地下流组件出现慢得多。在渠道中,所有形式的径流生成流能力增强,因为增加了放电。这允许流切割,从而深化山谷,这可以通过hillslope扩大的过程。
削弱
hillslope或崖衰退的影响是一个过程上覆耐腐蚀材料的破坏形式的风化或水流发生在一个潜在的抗材料。这个过程的一个变种,春天的削弱,出现在那里地下水流出了山坡,适当集中,有助于山谷的发展。地下水的作用在削弱可能集中在山谷,导致溯源的增长。这两个增强风化和直接侵蚀的集中流体导致边坡破坏和地下水流出的网站崩溃。
一个概念上的谷的发展模式被削弱设想的初始条件水位拥有一个地区坡向液压水槽提供的沮丧地区。水沿着弹簧线将培育新兴化学风化作用,从而增加孔隙渗流区,减少当地的岩石抗拉强度和呈现风化区更容易受到侵蚀的削弱相邻斜坡上。当地区域异质性的岩石将导致一些区域实现所需的临界条件破坏之前其他区域实现它们。关节、断层和褶皱为这个函数。这些关键区域然后经验增强的破坏。一旦启动,这个过程变得自信,因为地下水的流动收敛在春天的头上。增加流加速化学风化作用,从而导致进一步的管道在同一地点。
弹簧头撤退得越远,越流融合生成,从而增加溯源侵蚀的速率。溯源侵蚀收益比谷扩大,因为谷头是最大的网站流收敛。向头的增长,然而,可能相交的其他区域高度易受影响削弱。一个特别有利的区域将导致支流也经历溯源的增长,可以生成自己的支流。因此,打击发生在节理带或断层将开发模式与结构一致。然而,它将是由液压控制地下水流动。
削弱的过程、溯源撤退和分支最终形成一个网络的山谷。发展网络作品抵消上述自信流浓度的影响。春天头迁移到彼此的邻居,他们要求可用地下水相互竞争。最后一个平衡达到最佳排水密度。
优秀的例子削弱在巨大的砂岩形成的山谷的地形科罗拉多高原。从砂岩地下水渗流对当地解体基岩的悬崖的基础,因而,斜坡的坡崖平行后退。因为结构集中的水流沿着关节和缺点,山谷一起慢慢变向源区域的结构性弱点。峡谷形成的影响突出的结构控制垂直悬臂墙,平地板,伸长形状、水系密度低(离开undissected高地),相对较短的主干支流峡谷,不规则变化谷宽度的函数谷长度,和theatre-like谷。许多削弱科罗拉多的山谷高原可能是残遗的特性,因为降低地下水位和/或浆果,气候条件可能导致降低地下水流向谷今天地板。在第四纪的潮湿气候事件(从大约260万年前到现在),这可能伴随着时间的山冰川作用,春天削弱活动会更加明显。在现代气候条件下,结果过去spring-sapping过程是被修改的non-sapping形态形成的过程。