斜坡通常是起伏不平的,上面常见各种低洼处,既有天然的、也有人为的。当斜坡面流汇入低洼地后便形成了较强水流,这种较强的水流能够冲刷斜坡,由此开始了更强烈的斜坡冲刷或侵蚀作用。
1、冲沟发育的第一阶段
冲沟发育的第一阶段是在斜坡上形成细谷。大气降水时,斜坡面流的水汇集到低洼处,在细小水流的冲刷下逐渐形成了细谷。随着这种作用的进行,细谷汇集的水流越来越多,从而加强了侵蚀作用,细谷也变得越来越深。
2、冲沟发育的第二阶段
在细谷加深的同时,细谷的长度也沿坡向下和向上扩展。细谷向分水岭一侧移动,在接近斜坡谷源头处会出现一个较大的落差,即形成所谓的顶部跌水,这相当于冲沟发育的第二阶段。这一阶段中,冲沟的纵剖面很陡,沟底不平坦,其出口呈现“悬挂状”。在整个沟谷范围内发生强烈的垂向侵蚀。降雨和融雪后,流水冲击顶部跌水的峭壁,使其遭到破坏。冲沟就这样每年向上加长,向分水岭发展,冲沟生长的这种过程,称为后退式侵蚀或向源侵蚀。冲沟除了向上生长以外,还发生沿坡向下的强烈侵蚀,直到冲沟口达到冲沟水流排泄的河、湖或大海为止。冲沟排泄的河、湖或大海的水面,称为冲沟的侵蚀基准面。
侵蚀基准面示意图
3、冲沟发育的第三阶段
以侵蚀基准面为准,开始冲沟发育的第三阶段。垂向侵蚀逐渐使得原来不平的沟谷变得平缓,沟底的纵剖面逐渐平滑。而在其上游区沟底仍然较陡。
4、冲沟发育的第四阶段
冲沟发育的第四个阶段中,垂向侵蚀减弱,沟谷顶部峭壁变缓,冲沟岸坡逐渐塌落,达到稳定的天然斜坡角,局部被植物所覆盖。沿冲沟流动的水,冲走岩堆和其它重力作用或坡积作用的产物,并将其中一部分进行搬运,在冲沟底的最深部,形成厚度不大的堤状冲沟沉积物。
黄土沟壑地形示意图
冲沟侵蚀的强度与很多因素有关,如气候特征、局部地形、地质构成(岩石成分和埋藏特点)、植被覆盖情况等。人类的经济活动如砍伐森林、不正确的翻耕土地等也常引起冲沟侵蚀作用的发生。表面由松散易冲刷的岩石组成的地区,冲沟常常发展得很快。例如,黄土高原地区,主要由第四纪未固结的黄土组成,冲沟的作用极为强烈,发育大量的沟壑地形。
参考文献:《普通地质学》,北京大学出版社,吴泰然、何国琦等编著。