彭克要比戴维斯更加注重岩石调节模型的问题,表现在他所给予的等级程度比戴氏的为高。彭氏模型总结出了:不同岩性的岩石对化学风化与机械侵蚀,具有不同程度的抵抗能力。难以风化的岩石会引起梯度延续上的断裂,并且形成地表结构的基底。但是这些并没有降低或减退其基底之上的坡面,当然也并不会去消失其上的剖面。这正如对所规定的正常坡面那样,只不过使得岩石的边界条件发生改变罢了(见图6-17B)。在更有抵抗能力的岩石上部,坡面向上凸的断裂通常会发生;而坡面向下凹的梯度,则往往发生于此类岩石的下部。
(三)均衡模型
斯川勒(Strahler)和汉克(Hack)提示了地形的均衡模型。其中汉克的思想最好地体现和发展了此类模型的轮廓,因此这里就以汉克的思想论述均衡模型的概念。
均衡模型的目标,是企图解释这样的事物:即对一个区域中的地形发育,总是可以把它作为一种空间分布现象之间的关系而进行研究。进而通过这种研究,使它成为该区域内各种过程的分析基础。其次,他的地形分析方法也不同于前述的戴维斯分析方法。他利用开放系统的思想发展了一个岩石调节的地形模式,他假设地貌过程的进化处于稳定的条件之下。因此,由汉克所提供的参考系统是:一个开放的地貌系统,总是要趋向于均衡,而地表形态总是反映了下伏基质对于侵蚀的抵抗程度和该作用过程的侵蚀能量之间的“平衡”。
汉克系统的根本出发点是:形成该系统的地形或过程,是开放系统的一部分,而这个开放系统又处于平衡的稳定态,由此他假设了如下的几个条件:
(1)侵蚀过程和岩石抵抗侵蚀能力之间存在着一种平衡:
(2)所有的要素均以同样的速率向下消耗;
(3)形状的差异及其特点,在空间关系的范畴中是可以被解释的,而在该空间关系中,地质的或构造的格局是应当首先被考虑的要素;
(4)今日所进行的过程,即目前形成地貌形态的过程,是对历史形态的认识的检验。
在相应于地球环境条件的改变上,汉克等人并未充分地发展出一个通过时间而改变的完整模型。汉克认为,改变的发生只是作为对均衡条件的变化,而不是维系,因此也就不需要象戴维斯那样,过多地关注进化的变化模型。然而,他也确实考虑过在几种均衡状况下的地形改变:
(1)抬升的速率由侵蚀的速率所平衡。假如该抬升的速率高,则将形成较大起伏的地貌形态,并且只要此种速率保持常数,这种相应地貌形态也就将得到维持;
(2)上升的速率减小到零,起伏程度亦下降,即使此时分水岭脊和深谷地形仍被保持,它们将会变得浑圆。只要地壳构造运动是渐变的,它们就会被侵蚀力所均衡,地貌形态也将会维持一种平衡的状态。当然这里还包括由一种地貌形态到另外一种地貌形态的变化。
他进一步的解释是,如果地壳构造运动是突变的,残余地形可以在景观中被保存下来,一直到出现某种新的均衡时为止。此外,汉克还诠释了戴氏关于理想的地理循环的学说,当然所用的观点仍是均衡论的观点,由此他还提出了类似的进化图式。初始的不均衡阶段(相当于戴氏所谓的青年期)有迅速的河流下切;随后是均衡阶段(相当于戴氏所谓的成熟期),河间地形浑圆化,势能减小。这种对比使得几种地貌过程模型有了一定的联系。
(四)“突变”模型
上述3种模型描述的地貌过程,基本上都是均衡的、缓变的和连续的,至少也都是以此为主要条件的。但是在地理学研究的现实中,“突变”的现象是时有发生的,这是对于稳定性分析所注入的一种新概念,它来源于法国数学家托姆在《稳定结构与形态发生学》论文中所提出的突变论(catastrophetheory)。按照基曼(Zeeman)的说法,突变理论在论述自然界全部方面的形式进化方面,有着巨大的潜在价值,由此被称为“新一代的理论”。而伍德科克和大卫斯(WoodcookandDavis)更称该理论是“了解事物如何变化的一种革命性的新途径”。
本文标题:地貌过程模型(3)
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