水系是非常重要的一种解译标志。对地形、地貌、岩性、构造解译都非常有用。水系是多级水道组合而成的水文网,在遥感图像尤其是近红外波段的图像上可以清晰看到。地质解译时,对末级的支沟、小溪等水文网尤为关注,它们对构造分析与岩性解译有用。
水系分级按水动力学的最小一级为第一级,支流与支流汇合后,级别的增加为前二条支流级别的代数和,如图5-3所示。
(一)水系类型
水系类型是指水文网的平面组合形态。水系的发育与地形、地质、气候有关。水系对新构造活动反映很灵敏。对地质解译很重要。
1.山区水系类型
图5-2 不同纬度不同时期的太阳高度角
图5-3 水系分级示意图
山区水系多为侵蚀型,主要有下列六种基本类型:①树枝状水系(图5-4,A,B,C,D)。是最常见的侵蚀型水系,发育在各种岩性地区。其形态为树枝状,支流的流向自由发展无明显方向性,并以锐角相交,黄土、页岩、泥岩等细粒结构岩性地区多为密集型树枝状水系;不易风化,裂隙发育的侵入岩、变质岩、砂岩区多为粗疏型树枝状水系。树枝状水系有一些变种:(a)钳状沟头的树枝状水系。为花岗岩类等球形风化明显地日常见的水系。两条支流相交时成“钳状”。(b)在中等倾斜细粒结构物质组成岩石区,常见似平行状树枝状水系,其支流略有定向的平行排列。②格(z)状水系。受地质构造(岩层产状及裂隙)控制发育的水系。支流之间成直角或锐角相交,而形成格状和棱格状水系(图5-4E,F)。“丰”字形水系是又一种变种的格状水系。它的小支流稀疏、短小,相互平行,主流长直并与支流相互成折角相交。③平行状水系(图5-4G)。多条支流相互平行,并以近似的角度与主流相交汇。这类水系常发育在滨海平原,大的沉积裾、褶皱的翼部,掀斜构造的倾斜面上。④放射状水系与向心状水系(图5-4H)。火山锥、小型侵入体剥蚀残留的孤山、穹窿和短轴背斜发育放射状水系。当放射状的支沟向中心汇集时,称向心状水系。这是构造盆地,洼地的水系。⑤环状水系(图5-4,I)。小水系成环状、同心环状。有时构成很好的环状构造。⑥倒钩状水系(图5-4,J)。其特点是支流与主流以钝角相交,即主与支流相交的锐角指向与流向相反。这种异常的水系是断裂控制的典型标志。如云南小江的一些支流(如尖山沟、泥浆沟、板河)都是以钝角与小江相汇合。此外还有与岩溶作用有关的星状水系(图5-4K),水渍物沉积地区的杂乱无章的水系(图5-4L)等。
2.平原地区的水系类型:①扇状水系。常发育在河流入海和湖口处,洪积扇上扇状水系最为典型(图5-5,A)。②网状水系。大河口或河岸平原上常见的水道纵横,交织成网的水系(图5-5,B)。③辫状水系。多沙河流的出山口处或宽阔间歇河河滩上,河槽来回摆动,形如辫状(图5-5,C)。④曲流型水系。平原区河弯曲,曲流,古河道,牛轭湖发育(图5-5,D)。松花江中游、长江湖北荆江段这种水系发育(图5-5,E)。曲流在地壳抬升的山区,就发展成为深切曲流。北京门头沟一带永定河深切曲流,四川一些河流段的深切曲流,都十分典型。
图5-4 山区水系类型
图5-5 平原区水系类型
(二)水系分析
1.水系密度分析:①密度大,反映地表迳流发育,支沟密集,土壤与岩石透水性不良,泥岩、页岩、粘土、粉砂岩区常见。②密度小,表示地表迳流小,岩石裂隙发育,水系长而稀疏。砂岩、石英砂岩发育区常见。③密度中等。是比较多见的水系密度。
2.水系的均匀性,对称性,方向性分析:水系均匀的地区.表示该区岩性抗风化剥蚀能力和裂隙发育都比较相近,这是大片花岗岩或同一种沉积岩出露区较常见。水系的对称性反映区域地形或大片成层岩层向一侧倾斜。如四川盆地长江以北支流发育,南岸则支流较少,反映盆地北高南低。水系的方向性,主要反映区域山系走向、岩层走向及构造走向。滇西川西损断山脉的约束,金沙江、澜沧江等平行排列,自北向南流。
3.冲沟形态分析。冲沟形态与组成冲沟的物质岩性有关。粘土、粉砂质粘土区的冲沟,沟横断面为浅碟形,纵断面为均匀缓坡。中等粘性、直立裂隙发育的黄土,冲沟断面为“U”形,沟头陡立,沟底呈阶梯状的复合坡面。在砂岩、砂砾岩、火成岩发育区,冲沟断面为“V”形,纵断面为较均匀陡坡。上述冲沟如果局部有较坚硬岩层出露,则局部发育为瀑布、陡坎。