六、地貌的动力平衡概念

50 年代以来,由斯特拉勒(1952)、哈克(1960)和乔利(1962)等人提出一种用来解释地貌发育的理论。认为只要剥蚀过程的控制因素不变,地形经过自我调整过程,就不会随时间而变化,即不发生地貌演化,这种地貌将是“独立于时间外的”。换言之,地貌并不像戴维斯认为随时间迁移而出现幼、壮、老等不同阶段。

地貌非演化的论点来源于地貌发育的全新理论,即“动力平衡”概念。哈克等人的动力平衡理论认为,一个地区的所有各个地形几何要素(如起伏、

坡长、平均坡度和最大坡度、沟床坡度等),存在着内在的紧密联系,在适宜的条件下,所有主要要素如谷底、谷坡和分水岭都以同一速度被夷低。出现这样的现象需要微妙的动力平衡。以坡地发育为例,就要求坡地被剥蚀的强度恰巧等于将所有碎屑物被运走的速度。显然,能否出现动力平衡取决于一系列控制因素,如岩性、节理、倾角、渗透性、气候、植被、上升量等; 这些因素并非恒定不变,因此动力平衡随时间在变化着。但是,也会在某些时段内,这些因素不发生变化,那么地貌外形就并不随时间而变化。而且, 即使这些因素变化,地貌也不一定循同一方向演化,以致出现像戴维斯所说准平原那样的特定形式的地貌。

图 10-5 所示动力平衡的更迭。一个地区上、下为坚硬砂岩,中夹松软的页岩,在各种动力条件综合作用中,岩性是变动的因素。如其他动力因素不变,在上层砂岩发育平顶山地、V 形谷地貌(图 10-5A),下蚀至页岩层中,发育圆匠浅谷地貌(图 10-5B),再蚀至砂岩层时,又出现平顶山地、V 形谷地貌(图 10-5C)。从图示可知,这个地区因岩性变化出现两种不同动力平衡状态而调整了地貌形态。另外,如在均一岩性地区因气候、河流作用的变化,动力平衡出现新的情况,地貌也相随发生变化。事实上各个因素的变化可以更为复杂,但在理论上说,地貌也相应分别发生复杂的调整过程。同时,也须注意,变化着的因素之间会发生相互抵消作用,甚至使地貌总的外形不发生明显变化。

但是,在上述图示中,如果当地貌发育至刻蚀页岩区时,整区地面接近侵蚀基准面,则地面会较快地发育成准平原。

总之,在深入研究地貌的发育模式与过程中,动力平衡概念的提出,对拓宽我们对地貌演化分析的思路有益。