普通地质学谢文伟黄体兰周仁元王嵩莉 重力地质作用

普通地质学
第十一章 重力地质作用
江西应用技术职业学院 谢文伟 谢宇飞 制作
第一节 重力地质作用概述
一、基本概念
11.1
地表的各种土层、风化岩石碎屑、基岩及松散沉积物等由于本身的重力作用，
并在各种外因所促成的条件下产生的运动过程称为重力地质作用（又称为块体
重
运动），常形成块体运动、沉积物流。
力
重力地质作用具有很大特殊性：它是一种固体或半固体物质(块体)的运动，
型
（
滑坡调查研究方法：
滑
动
进行区域地质背景调查，岩体结构、力学特性调查，确定滑坡的平面分布、物质
作
组成、滑面位置、滑动方向、范围、深度和总体积等，预测滑动破坏时间等。
用
）
常用的滑坡防治方法：
排截水工程、卸荷减载工程、坡面防护工程、支挡工程
11.2
重
力
地
质
作
用 的
滑坡
类
型
（
影
视
：
滑
坡
）
影视：滑坡
来源：译制片《地平面侵蚀》
述 （
滑分力越大，故在具有高山深谷的山区重力地质作用最易发生。
动
力 来
（二）外部的触发力
源
）
主要为水分加入、冰雪覆盖等增加了运动体的重量，同时减小了土体内部质点间
的内聚力以及岩块与基底之间的摩擦阻力，从而促使块体发生运动。而风、雷电
闪击、洪流与浊流、地震等突然的推动力可以触发原本平衡的物体发生运动。
作
堆积物，并逐渐趋于稳定。
用
的 类
万盛滑坡
型
（
滑
动
作
用
）
滑坡是重要的地质灾害之一，其特征有： 滑坡的前缘呈舌状伸展，并涌起成鼓丘，后缘形成滑坡凹陷； 滑坡体的岩土因扰动而破碎，其上的树木可形成东倒西歪的“醉汉 林”； 坡脚（滑动面）常渗出浑浊泉水。
11.2
重
力
地
质
作
用
的
类
宝鸡卧龙寺滑坡剖面图
地 质 作
同时块体本身既是作用的动力也是作用的对象。统一完成破碎、运移及堆积 过程，是破坏性极大的地质灾害。
用
概
述 （ 重庆市万州区铁峰乡吉安村民国场滑坡全景
万盛滑坡
基
本
概
念
）
二、动力来源
块体内部的重力与外部的触发力(主要是水)。
11.1
（一）重力作用
斜坡上的物体是否能保持稳定取决于两种作用力的对比。
重 力
其一是来自于物体重力(G)沿斜坡的下滑分力（F1）。它的作 用是使物体沿斜坡向下运动。
地
其二是物体的摩擦阻力（f） ，它是物体对向下运动的阻力。
质
物体受力分析
作 用
只要摩擦阻力大于下滑分力，物体就能保持稳定状态，当两力趋于平衡，物体
概
便趋向于静止；一旦外部触发力打破了平衡，物体就发生滑动。山坡越陡，下
用
泥石流形成的三个基本条件：
的
类
具有大量松散的岩屑堆积区；
型 （ 流
有足够的水分； 有陡峭的地形。
动
作
用
从上游到下游一般可以分出形成区 、流通区 、堆
）
积区，象一条头大腰细尾巴散开的金鱼。
泥石流域示意图
（据成都地质学院普通地质学教研室，1978） Ⅰ－形成区； Ⅱ－流通区；Ⅲ－堆积区；Ⅳ－湖泊
土层潜移及其后果综合示意图
关系，属于黏滞性运动。
（据成都地质学院普通地质学教研室，1978）
三、滑动作用
粘结性块体沿着一个或几个滑动面向下滑移的过程称为滑动作用。滑坡是最典型的例子。
11.2
滑坡——分布于斜坡上的岩石或土层， 重庆市万州区铁峰乡吉安村民国场滑坡全景
重
由于地下水的大量渗透而浸湿，不仅
坡体的后部与滑坡壁逐渐分开，形成滑坡裂隙。坡脚先是潮湿然后渗出浊水，这表明滑动面已大 部形成，但尚未全部贯通。
重 力
滑移破坏阶段 滑坡体继续向下滑落时，滑坡体与滑坡壁之间的裂隙越来越大，坡脚常渗出
大股浑浊泉水，水的加入破坏了滑坡体与滑动面之间的联结力，使滑坡滑动产生破坏。
地 质
渐趋稳定阶段 滑坡体向下运动受到地形的限制，动能消失，滑坡体停止运动，形成滑落
力
增加了岩土的重量，而且减少了上、
地 质
下岩土间的摩擦力，使上部岩土失稳，
作
并由高处向低处滑移。
用
的
类
型
（
滑
动
作
用
）
典型滑坡构造通常由以下单元 组成：滑坡体、滑坡面、滑坡 壁、滑坡台地、滑坡鼓丘、滑 坡裂隙等。
滑坡作用通常要经过潜移变形、滑移破坏和趋向稳定三个演化阶段。
11.2
潜移变形阶段 滑坡发育初期类似于蠕动作用，主要是重力作用导致滑坡体的缓慢下移，滑
用 的
也常发生。
类
型
（
崩
塌
作
用
）
2. 塌陷作用
其先决条件是地下存在空洞或空穴。悬在地下空洞上方的岩石在重力的作用下 塌陷下来，造成地面陷落。
11.2
Fra Baidu bibliotek
二、潜移作用
重 力
地表土石层或岩层长期缓慢地向
地
斜坡下方或垂直向下的运动过程
质 作 用
（又称为蠕动）。常见的有：土
云南路南石林地区一个岩溶塌陷构造示意图
第二节 重力地质作用的类型
11.2
根据重力地质作用的力学性质、作用过程及运动特点划分为： 崩塌作用、潜移作用、滑动作用、流动作用。
重
一、崩塌作用 ——分为崩落作用和塌陷作用
力 地
1. 崩落作用
质
是指岩石块体以急剧快速的方式与基岩脱离，沿斜坡崩落、滑滚并在斜坡底部形
作
成崩积物的整个过程。在高山地区最易发生，在河岸、海崖等局部地形陡峻地区
层潜移和地层潜移挠曲。
（据成都地质学院普通地质学教研室，1978） 1－中二叠统石灰岩；2－溶洞系统；3－上二叠统玄武岩；4－第四系堆积
的
类
潜移作用的特点
型
（
运动速率极为缓慢，每年零点几毫
崩
米至数厘米；
塌
作
主要受堆积物性质、地形及外力因
用
素所支配；
）
移动体与不动体间不存在明显的滑
动面，两者之间呈连续的渐变过渡
点划线为分区界线；锯齿线示峡谷
11.2
来
源
重
：
力 地
武
质
汉
作 用 的
地
泥石流
质
类 型 （
学 院
影 视 ：
电 教
泥
室
石
流
）
影视：泥石流
11.2
重力地质作用的危害
崩滑流等地质灾害已经严重地危害和威胁着人类的生命财产安全，造成了巨大的经济损失，制约 了社会经济的发展。
资料表明，全国中小规模的崩塌、滑坡、泥石流多达数十万处。仅2006年除北京、上海和宁夏外， 全国28个省(区、市)都发生了地质灾害，共发生102804起。其中，滑坡88523起、崩塌13160起、 泥石流417起、地面塌陷398起、地裂缝271处、地面沉降35处，直接经济损失43.16亿元。
11.2
四、流动作用
指大量积聚的泥、粉砂、砂、岩石块等与水混杂在一起，在重力作用下，沿着斜坡(谷 地)流动的过程。最典型的流动作用是岩石块、泥土和水的混合流动，称为泥石流。 泥石流又称为山洪泥流，是山区特有的一 种危害性自然地质现象（地质灾害）。
重
泥石流的特点：
力 地 质 作
含有大量的泥沙、石块等固冻物质； 爆发突然、来势凶猛，历时短暂； 具有极大的破坏力。