地理学家通常如何对地貌进行分类?
由于地貌的多样性,它的分类并没有严格的规则,不同国家、科研院所、分支学科甚至个人都有不同的偏好。总体来说,地貌的分类有3个主要的参考框架:外形、物质成分和营力作用。很多时候我们不一定要完整地归类,只需要根据语境的需求按其中一个框架归类即可,例如美国内华达山脉,它的地貌既是“大起伏中高山地貌”(按外形),也是“火山及构造地貌”(按营力作用),还是“花岗岩地貌”(按物质成分)。如果想要完整地描述一个地貌的分类,一般会先确定讨论的空间尺度,然后再参考这3个主要框架。这3个框架在总体上相互平行,可以进行排列组合,但是当需要讨论更小的空间尺度时,它们也会你中有我、我中有你,含有许多次级的分类用于修补描述。
空间尺度
地貌是在空间上形态和周围具有显著差异的地区,但是地貌本身内部也有空间尺度的差异。国内的初中地理书上介绍的分类法是将地貌大致分为平原、高原、盆地、山地、谷地、丘陵等几类;美国底特律公立中学的教科书上的分类方法是分为平原、高原、丘陵和山地等四大类以及山谷、河谷、盆地、方山、海湾、半岛等六小类(十分混乱)。这些划分方法其实都只是针对宏观尺度上的地貌类型的,并没有考虑其他较小的各个尺度。
在很多时候,一个地方在某个尺度下是A地貌,但是在更宏观的尺度下,它又属于B地貌。比如青藏高原宏观上来说肯定是属于高原地貌,但具体到高原上不同的位置,在中等尺度上它有可能是别的地貌,比如盆地(柴达木)、谷地(雅江河谷、拉萨河谷)、山地(冈底斯、喜马拉雅)等等。在更小的尺度上,还会有别的分类,比如喜马拉雅山中的山岳冰川就造成了一些局部的冰川地貌。有时候,同一片区域在同样的尺度上,因为分类方法和目的的不同,还可能被归为不同的地貌类别,比如平原同时也可能是盆地(比如南阳盆地)或高原(比如美国的蛇河平原/蛇河高原)。
世界上最宏观尺度的地貌分类里,地貌就只有两种:陆地和海洋。其他所有地貌,都是在这两种地貌的基础上,继续层层细分而来。国内的高中地理书上其实涉及了许多较小尺度的地貌类型,比如V形谷、U形谷、褶皱山、喀斯特、丹霞、曲流河、沙丘、石林、方山、岱崮、各种海岸地貌等,但可能并没有太强调空间尺度和关系的概念。其实我们在讨论地貌分类的时候,第一件事就是要确定你讨论地貌的空间尺度大小,不然就会出现鸡同鸭讲、牛唇不对马嘴的情况。
框架1:外形
外形就是地貌的基本形状,它最主要的参考标准有两个:海拔高度和起伏程度。偶尔还会有其他的参考,比如坡度和坡向。这些参考经过排列组合,就能得到一些我们日常词汇中就有的常见地貌类型。根据地形的起伏程度,我们可以划分:
- 平原(起伏平缓的广阔区域)
- 丘陵(有一定起伏,相对海拔小于200米)
- 山地(起伏较大,相对海拔大于200米)
其中,山地又可以根据起伏的相对海拔继续细分为:
- 小起伏山地(200到500米)
- 中起伏山地(500到1000米)
- 大起伏山地(大于1000米)
同时,根据绝对海拔高度,我们可以划分为:
- 低洼(负海拔)
- 低海拔(0到500米)
- 中低海拔(500到1000米)
- 中海拔(1000到2000米)
- 中高海拔(2000到3500米)
- 高海拔(大于3500米)
然后根据海拔和起伏的分类进行排列组合,就能得到一系列的地貌分类。比如,一个地区如果地貌起伏很缓,海拔是300米,那这个区域按照外形,就属于低海拔平原。如果一个地区的地貌起伏较大,相对海拔600米,绝对海拔700米,那么它就是中起伏中低山。如果一个地区的地貌起伏较小,相对海拔100米,绝对海拔4000米,那它就是高海拔丘陵。以此类推。
以上的外形都是某地内部的外形,此外我们有时还需要考虑它和周围地形之间的关系,这就出现了谷地、盆地、台地等额外定义。如果一个区域夹在两处山地之间,那么它就是谷地;如果某地四面都是山地,那么它就是盆地;如果一片地貌起伏较平缓的区域高出周围区域,且边缘较陡峭,那么它就是台地。
框架2:物质成分
物质成分比较简单直接。地貌就是地表形状景观,而组成这些景观的主体物质是什么,那么在这种分类框架下,这个地貌就是什么地貌。由于物质经常会有混合的现象,因此这下面的分类边界并不一定很明晰,经常会有过渡型。常见的类型包括:
- 花岗岩地貌
- 玄武岩地貌
- 流纹岩地貌
- 砂岩地貌
- 碎屑地貌
- 碳酸岩地貌
- 黄土地貌
- 冻土地貌
- 砂质地貌
比如冻融泥流阶地,这种地貌是在有坡度的冻土区域,因为土层温度的季节性变动导致应力强度变化,从而使土层发生滑动而形成的地貌。组成这种地貌的主要物质是冻土,因此这是一种冻土地貌。又比如中国最著名的丹霞,是由砂岩形成的景观,因此是属于砂岩地貌。再比如黄土高原上常见的塬,这种地貌是由黄土组成的,因此属于黄土地貌。
框架3:营力类别
营力就是能引起地表形态变化的力。营力又分为内力和外力。
内力是地球内部能量引发的作用力,包括火山、地震、地热等。它对应的地貌类别主要包括:
- 构造地貌(形成于地壳运动)
- 火山地貌(形成于各种类别的火山活动)
- 地热地貌(和地热有关,比如间歇泉等,也有人把它归为火山地貌)
这其中,宏观尺度上的地貌一般都是构造地貌,比如青藏高原就是印度板块和欧亚板块相撞后形成的;北美西部的科迪勒拉山系是东太平洋法拉龙板块俯冲到北美板块之下形成的。当然,一些中小尺度的地貌也和构造运动有关,比如断层谷、地堑、褶皱山等。
外力是地球表面的其他作用力,可能来自流水、冰川、气流等,也可能来自温度变化、湿度变化等环境因素。它对应的地貌类别主要包括:
- 冰川地貌(形成于冰川作用,下面还可以继续细分,比如冰蚀、冰碛等)
- 河流地貌
- 风成地貌(风蚀地貌)
- 生物地貌(形成于生物作用)
- 海岸地貌(形成于各种海岸作用,比如潮汐、岸流等)
- 堆积地貌
- 岩溶地貌
- 冰雪霜冻地貌
- 剥蚀地貌
- 重力地貌(比如塌方、滑坡等)
- 人工地貌(泛指各种被人类活动严重改变后的地貌)
确定营力之后,再往下一层层分出各种营力所对应的具体形态乃至次级形态。比如河流地貌下,可以按照次级成因分为水蚀、冲击、洪积等类,而冲击地貌又可以按次级形态分为冲积扇、河道、河漫滩等。河道甚至能进一步分类为河床、江心洲、废河道、牛轭湖等不同的次级类别。
再拿黄土高原上的塬举例,它是一种黄土在堆积作用(外力)下形成的地貌,因此它可以被进一步归纳为黄土堆积地貌。同属于黄土地貌的洛川黄土桥则是在潜蚀作用下形成的地貌,是一种黄土潜蚀地貌。黄河在黄土高原上切出来的河谷形成于流水的侵蚀作用,是典型的黄土侵蚀地貌。而在黄土高原一些沟壑的两侧有滑落的物质,一般称之为泻溜,它是一种典型的黄土重力地貌。
有时候,两种或更多完全不同的营力会同时出现在一个地方,形成一些共生的地貌,比如美国东部的阿巴拉契亚山岭谷地区,它既是褶皱山,又是流水侵蚀的产物。
排列组合
完成了这三个框架内的分类之后,绝大部分的地貌都能按照类似决策树的方式来归类了。当然,这之后还有一些补丁要打,比如一些十分经典或特殊的地貌有自己单独的名字,像雅丹、丹霞、喀斯特等。海底的一些地貌需要单独定义,比如大陆架、大陆坡、深海平原、大洋中脊、岸礁、暗沙、环礁、海山等。还有一些次要的分类框架,比如根据地貌变化的趋势可以分为抬升地貌、沉降地貌等类别,需要的时候会用得上。
中科院周成虎院士在制定中国1:100万数字地貌分类方案的时候,采用的方式就和前文的三个框架联动的方式比较相似,不过具体的分类指标和上述的有些区别(比如4000米以上才算高海拔,而且还有6000米以上超高海拔的分类),还有一些额外的次级步骤(因为没有通用的指标,他们是参考中国地形的具体情况制定的)。他们首先是考虑外形,根据起伏度将地貌划分为平原、台地、丘陵、小山、中山、大山、极大山等7类,然后根据海拔高度分为低海拔、中海拔、高海拔、极高海拔等4类。之后考虑营力,将地貌归纳为15个主要的成因,包括海成、湖成、流水、冰川、冰缘、风成、干燥、黄土、喀斯特、火山熔岩、重力、人造、生物和其他。在这之后还有更进一步的外形和成因的次级细分,进行各种排列和修补。最后考虑物质成分。综合这3大框架之后,才能在地图上完整地描述出一个地貌的分类。