第三章 重力地貌及其堆积物
第三章 风化壳 重力地貌及其堆积物
第三章风化壳、斜坡重力地貌及其堆积物一、风化作用与风化壳1、风化作用:出露地表或接近地表的矿物和岩石,由于受到大气、温度、水及生物等因素的影响,使他们在原地发生分解和破坏的过程。
2、风化作用的类型及残积物:物理风化作用(机械破坏)、化学风化作用(化学分解)、生物风化作用(生物破坏)。
3、风化壳:由残积物构成的分布在露地表面的不连续薄壳。
其厚度主要取决于气候(炎热湿润厚、寒冷薄)、岩性(花岗、泥岩风化厚,石英、砾岩薄,灰岩风化壳剖面结构很不完整)、构造、地貌(地形越缓越薄)、发育时间(时间长厚)等。
4、风化壳类型:(根据其平面形态)面状、线状、囊状。
二、斜坡重力地貌及其堆积物1、斜坡分类:(1)物质组成:基岩斜坡、碎屑坡;(2)形态:直线坡、凸形坡、凹形坡、凸-凹形坡;(3)成因:侵蚀坡、剥蚀坡、堆积坡、人工截坡。
2、休止角:块体的内摩擦角正好反映了块体沿斜坡下滑起动的坡角。
3、斜坡重力作用类型:4、流动作用地貌及其堆积物:(1)泥流作用及其堆积物:泥流:斜坡上的厚层风化产物被雨水浸润饱和后在重力作用下顺斜坡向下流动的现象。
热温地区:发生条件:暴雨、20°~40°坡度、坡上有松散物质。
形成地貌和堆积物:泥流阶地,阶地的阶面不平整;堆积物无分选、无层理、无磨圆。
寒冷地区:发生条件:冻融、斜坡较缓、坡上有松散物。
形成地貌和堆积物:冻融泥流阶地,阶地面平缓,略向下倾斜,前缘有陡坎;形成数个台阶,无切割关系。
(2)蠕动及其堆积物:蠕动:斜坡上的土层、岩层和他们的风化碎屑物质在重力作用下顺斜坡向下发生非常缓慢的移动现象。
松散碎屑物蠕动(土层蠕动):由于冷热、干湿变化而引起体积缩胀并在重力作用下发生缓慢的顺坡向下移动的现象。
特征:a 气温的变化;b 粘土和粉砂质粘土,粘土含量高明显;c 25°~30°坡度;d 速度在几毫米到几厘米每年,深度1-2米;e 堆积物无层理。
(3)基岩岩层蠕动:与土层蠕动相比,其坡度较陡,以35°~45°最为有利。
第三章 重力地貌及其堆积物
滑动阶段变形示意图 27 (a)蠕动积压阶段变形;(b)滑动阶段变形
滑坡的分类
从组成滑坡岩性、滑动面类型、滑坡厚度、滑坡 成因和滑坡年代等方面划分,以便于认识和合理有效 防治滑坡。 常见滑坡分类方案原则表
滑动与岩体构 滑坡物质组成 滑坡厚度 造面关系 (或深度) 同类滑坡 顺层滑坡 切层滑坡 松散层滑坡 黄土滑坡 粘土滑坡 岩石滑坡 浅层滑坡 中层滑坡 深层滑坡 滑坡形成年代 滑坡发生原因
33
泥石流地貌
上游:侵蚀强度大,溯源侵蚀达数百米, 下切深度百米左右,拓宽河谷数十 ~百米以上 中游:下切为主,形成峡谷地形 下游:堆积为主,呈长条形的砾石垄岗, 与泥石流流向平行排列,前缘呈舌 状,堆积物无分选、无层理、大小 混杂
34
泥石流的防治
以生物措施为主:防林护林 以工程措施为辅:蓄水工程 拦沙坝工程 排导沟工程 停淤场工程
崩塌的特征:
速度快(一般为5—200m/s); 规模差异大(小于1m3—108m3)
崩塌地貌: 崩塌在陡坡上形成的围椅状的剥蚀地 貌; 坡下为堆积地貌,崩塌下落的大量石 块、碎屑物或土体堆积在陡崖的坡脚或 较开阔的山麓地带,形成倒石堆。 倒石堆的形态规模不等。结构松散、 杂乱、多孔隙、大小混杂无层理。
第三章 重力地貌及其堆积物
1
2
3
一、定义和分类 块体运动(重力作用):斜坡上 的风化碎屑或不稳定岩层,在重力和流 水作用下沿斜坡往下运动、发生位移的 过程。块体运动是引起斜坡不稳定的主 要原因。 重力地貌:由块体运动产生的地貌。
4
重力地貌的形成和发展分为两个阶段: 1、坡地物质风化阶段,形成大量裂 隙和碎屑; 2、块体受重力和流水的作用。
30
泥石流及其地貌
3 第三章 风化作用、斜坡重力作用及重力地貌
①滑坡形成的条件
D、水文地质条件 • a.降水。 • b.地下水。 • 原因: • a.增加滑坡体的重量。 • b.产生浮托力。 • c.改变岩土地性质强度。 • d.水体运动有促进作用。
①滑坡形成的条件
• • • • • • E、人类活动 a.增加了有效临空面。 b.对斜坡的加载作用。 c.破坏斜坡上的覆盖层。 d.震动作用。 e.增加土体水分。
• 上下部同时滑动,后部与边部裂缝贯通
• C、稳定阶段
滑坡体后缘张裂缝
复杂地滑构造示意图
(3)滑坡的分类
• 一般根据滑坡岩性、滑动面类型、滑坡 厚度、滑坡成因、滑坡年代、运动形式 等方面进行划分(表)
滑坡物质组成
滑动面与 构造面关系
滑体厚度
滑坡形成年 代
滑坡发生原 因
滑坡运动方 式
土质滑坡 黏土滑坡 黄土滑坡 碎屑层滑坡 岩质滑坡 风化岩浆岩 滑坡 沉积岩滑坡 变质岩滑坡
张家窝滑坡远景
①滑坡形成的条件
• B、地层岩性 • a.第四纪黏土、黄土。 • b.第三纪、白垩纪泥岩、页岩、砂岩、 红土。 • c.老地层的泥岩、页岩、煤系地层。 • d.泥质类变质岩。 • e.泥质夹层(滑动面)。
①滑坡形成的条件
C、构造条件 • 形成滑动面: • a.断层、节理。 • b.不整合面。 • c.不同岩层界面。
第三章 风化作用、斜坡重力作用及 重力地貌
一、风化作用与风化壳 二、斜坡重力作用及其分类 三、斜坡重力作用及其地貌
一、风化作用与风化壳
1、风化作用 (1)风化作用的概念 风化作用是指出露地表或接近地表的岩 石和矿物,由于受到气温、大气、水及生 物等因素的影响,使它们在原地发生分解 和破坏的过程。
(1)滑坡的地貌特征
第三章 风化和重力地貌与堆积物
土层蠕动 片流
土石屑层在斜坡上缓慢蠕动 片状洗涮和重力共同作用
运动速度 (n~200)m/s
快 慢长
灾害性质 突发性局部严重
灾害
一般不构成灾害
(n~几十) m/min慢快 慢快
n mm-n cm/a
主要工程灾害
有时形成突发 性局部灾害
一般轻微灾害 水土流失
2. 斜坡重力作用及其地貌和堆积物
(1)崩塌:陡坡(大于50°)上的岩体或 土体在重力作用下,突然发生急剧的向下崩 落、滚落和翻转运动的过程。
发生在山地的大规模崩塌称山崩,在岸 坡称塌岸,岩潜洞穴崩塌称塌陷,在土石体 中称坍方,在冰雪中则称冰崩和雪崩。崩塌 借助近地压缩空气滑行,速度很快,一般为 5~200 m/s,有时达到自由落体的速度。
崩 塌 地 貌 示 意 图
1
2
3
4
5
6
7
图例:(a)平面图;(b)横剖面图;1.最初的山坡;2.崩塌壁;3.削平的 沟底; 4.崩塌岩块;5.崩塌时削平的岩石;6.崩塌堆积;7.基岩
生物风化?
地衣,先锋植物,分泌地衣酸获取溶解态的无机 营养盐。
1
化学风化作用
2. 风化作用的阶段及其产物 (1)碎屑残积阶段及其产物
温差风化、冰劈作用、盐类结晶等使得岩石 在原地发生崩解,化学成分基本不变。(体积 破坏)
(2)钙质残积阶段及其产物 卤族元素(I、F、Cl、Br)流失,K+、Na+、
Ca2+、Mg2+等与水溶液中H+置换部分析出后,与 Cl‐、CO32‐和SO42‐结合形成氯化物、碳酸盐和硫 酸盐,Ca相对富集。
(3)硅铝残积阶段及其产物
SiO2溶于水形成硅酸真溶液(带负电荷), 若与带正电荷胶体(Fe(OH)3)相遇产生电性中 和则凝聚沉淀。
第03章 风化和重力地貌
Boston, Massachusetts
大理岩墓 碑风化严 重,字迹 模糊不清 (Boston, Massachu setts.)
三、影响风化作用的因素
(一)地质因素
3.岩石的构造和产状
均匀块状构造的岩石抗风化能力较强,斑杂构造、条带 状构造、片状构造的岩石受温度影响易于沿结合面裂开,易 于风化。 水平产状的岩石不利于水循环,倾斜岩层有利于水循环, 易风化。
三、影响风化作用的因素
(一)地质因素 4.地质构造
构造运动稳定的地区有利于风化的进行, 构造运动剧烈的地区有利于剥蚀-堆积的进行, 构造变动时形成的构造有利于风化:背斜核部、断裂构 造发育的地方
三、影响风化作用的因素
(二)气候因素
气候因素包括温度、湿度、季节变化和生物发展,它们 是影响风化作用的类型和强度。
六、风化壳(残积物)类型
1.岩屑型风化壳 2.硅铝-碳酸盐(或硫酸盐)型风化壳 3.硅铝粘土型风化壳 4.砖红土风化壳
不同气候-植被带风化强度的变化
及
脱
第二节 土壤与古土壤
一 、土壤:陆地表面具有一定肥力的能生长 植物的疏松表层。
1.土壤结构
O层(有机质层)
A层(腐殖质层)
1、气候
控制岩石化学风化作用最普遍最主要的因素
地区 高山寒带、苔原冻土地区 温带草原气候带 风化壳发育程度 微弱 硅铝—碳酸盐壳
温带森林气候带(中国东北, 硅铝粘土型 江浙湘鄂等)
热带亚热带湿热区
铁铝型、砖红壤型
残积物形成的影响因素:
2、地貌
(1)地面起伏较大、新构造运动较强烈的山 区:剥蚀作用较强,残积物易被蚀去,不 利风化壳发育,主要残留一些风化碎屑。 (2)低洼处:是风化碎屑物不断堆积的场所, 也不利风化壳的形成和保存。 (3)准平原、分水岭鞍部及较平坦地区: 剥蚀不强,地壳又长期稳定,有可能发育 巨厚的残积型风化壳。
重力地貌与堆积物.pptx
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(6)滑坡的特征(野外鉴别标志)
• A. 地貌标志 滑坡后壁
滑坡台阶
滑坡舌
滑坡洼 地
• 滑坡后壁:滑坡滑动后,滑坡体上方形成的椅状地 形。
• 滑坡台阶:滑坡体下滑后,在斜坡上形成的台阶。
(6)滑坡的特征(野外鉴别标志)
• C. 建筑物标志 • 滑坡体上建筑物有开裂、倾斜、下座等受破坏现
象,则该滑坡活动迹象明显,不稳定。
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3、滑坡(Slide)
(7)滑坡的防治
• “防”的两种含义:预报、躲避 • 例子:1985.6.12三峡新滩超大型滑坡 成功预报。3000万方,1371人安全疏 散。
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渔泉河大桥滑坡
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榔坪镇上堡滑坡
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渔泉河大桥古滑坡的滑动面和造 成的河道堵塞
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滑坡体上的醉汉树及 滑坡造成的公路弯曲和路面变形
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滑坡体上典型的马刀树
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4、斜坡片流作用地貌及堆积物
(1)地貌
• 剥蚀地貌:细沟(犁沟)。 • 堆积地貌:
• 坡积裙(裾):是坡积物围绕山坡下部形 成的裙边状堆积地形。
• 其宽度在山坡较陡处窄,缓坡地带则较宽。 在平缓丘陵区坡积裙规模较大。要注意从 坡面坡度、沉积成因等方面等把坡积裙与 倒石锥区别开来。
B、地质构造 断裂、褶皱、构造节理(照片)
《第四纪地质学与地貌学》课程笔记
《第四纪地质学与地貌学》课程笔记第一章:第四纪地质与地貌学概论一、第四纪地质与地貌学基本概念1. 第四纪的定义第四纪是地质历史上最新的一个时期,开始于大约258万年前,一直持续到现在。
这个时期以全球性的气候波动、冰期和间冰期的交替、哺乳动物的快速演化以及人类的出现和文明的发展为特征。
2. 第四纪地质学第四纪地质学是研究第四纪时期地质现象和过程的学科,包括冰川作用、海平面变化、沉积物特征、地壳运动、火山活动等。
3. 第四纪地貌学第四纪地貌学关注的是第四纪期间地表形态的形成、发展和变化,以及这些形态与地质构造、气候、水文和生物过程的相互关系。
二、第四纪地质与地貌学研究意义1. 环境演变研究第四纪地质与地貌学有助于我们理解地球环境在过去数百万年中的演变过程,这对于预测未来环境变化和应对全球气候变化具有重要意义。
2. 资源开发第四纪沉积物中蕴含着丰富的自然资源,如地下水、煤炭、石油、天然气、金属和非金属矿床等。
研究这些资源的分布和形成条件对于资源勘探和开发至关重要。
3. 人类活动第四纪地质与地貌学研究为人类活动提供了背景信息,包括城市规划、灾害防治、农业布局、历史考古等。
三、地貌学的基本知识1. 地貌形态- 侵蚀地貌:由水流、风力、冰川等侵蚀作用形成的地貌,如峡谷、峭壁、峰林。
- 堆积地貌:由沉积物堆积形成的地貌,如沙丘、三角洲、冲积扇。
- 构造地貌:由地壳运动形成的地貌,如褶皱山脉、断层崖。
- 火山地貌:由火山活动形成的地貌,如火山锥、火山口。
- 冰川地貌:由冰川作用形成的地貌,如冰川槽谷、冰斗、角峰。
2. 地貌成因与发展- 内力作用:地壳运动、岩浆活动、地震等地球内部力量导致的地貌变化。
- 外力作用:风化、侵蚀、搬运、沉积等地球外部力量作用下的地貌形成。
- 生物作用:生物活动对地貌形态的影响,如植物根系侵蚀、动物挖掘等。
3. 地貌发育的地带性- 山地地貌:通常分布在板块边缘,如喜马拉雅山脉、安第斯山脉。
3-风化重力地貌课堂
二、风化作用阶段及产物
1.碎屑残积阶段及其产物 2.钙质残积阶段及其产物
3.硅铝残积阶段及其产物
4.铁铝残积阶段及其产物
三、残积物(风化壳)
1、概念
地表岩石经受风化作用发物理破坏和化学成分改变后,残留 在原地的堆积物,称为残积物。
具有多层结构的残积物剖面称风化壳。 残积物是风化壳的一部分,而风化壳则是岩石圈的一部分。
球形风化
球形风化
北京周口店球形风化
3 .气候的影响
炎热潮湿区化学生物风化作用十分强烈
干旱、半干旱区以温差风化为主 寒冷冰冻区以冰劈作用为主。 气候对风化的影响主要通过气温和降水量来实现。气温 年较差和日较差大,有利于物理风化作用的进行。气温的 高低对矿物的溶解度、水溶液的浓度和化学反应速度等有 很大影响。降雨量的多寡除影响地面冲刷外,对化学风化 和生物风化起重要作用,因此不同气候带的风化作用有明 显差异。
(2)中期(硅铝粘土型风化壳或高岭土型风化壳) • 进一步发育,连碳酸盐也被大量淋失,甚至一些溶 为胶体状的SiO2也开始迁移的地区,硅铝酸盐被分解为 高岭土,蒙脱石等粘土矿物残留在原地,含铁质多呈灰 色。 (3)晚期(铁铝型风化壳或砖红壤风化壳) • 风化作用进行得比较彻底,硅酸盐已全部被分解, 可迁移的元素基本都被迁出 ,仅残留难迁移的铁铝化 合物,例如:Al2O3、Fe2O3及耐风化的石英 。
2 .残积残余矿物
抗风化能力:氧化物>硅酸盐>碳酸盐和硫酸盐>卤化物
溶解度:食盐>石膏>方解石>橄榄石>辉石>角闪石>滑石>蛇纹 石>绿帘石>正长石>黑云母>白云母和石英 (3)地表新生矿物 主要是粘土矿物和胶体矿物
第三章 重力地貌及其堆积物
第三章重力地貌及其堆积物一、定义和分类山坡稳定性,是工程地质的重大问题。
促使山坡变化的地质作用种类繁多,重力堆积造成山坡的剥蚀作用是其中之一。
这类剥蚀作用,按其运动方式,可分为崩塌作用、撒落作用,滑坡作用及泥流作用等。
山坡在上述作用的影响下,将不断受到改造,并形成相关的堆积物和堆积地貌。
这些堆积物统称为重力堆积物。
重力作用:位于斜坡上部被裂隙分割的岩层或松散堆积物,在普遍存在的重力作用下,沿斜坡向下运动的过程,叫重力作用或块体运动。
根据运动特点分为4个类型:崩塌作用:快速的、突然的坠落;潜移(蠕动)作用:长期缓慢的运动,无滑动面,有滑移带;滑动作用:先缓慢、后快速的运动;流动作用:泥、砂、石与水搅和成粘稠体的流动过程。
二、地形和堆积物(一)崩塌地形及崩积物崩塌作用:山坡上部由于风化、剥蚀、地震及裂隙等影响的岩石,在自重力作用下,整块向下坠落,迅速地跨向坡脚的作用。
崩积物(xd):崩塌作用形成的堆积物。
崩积物常见于山坡陡峭(>45°),坚硬岩石组成的边坡,特别是地震区。
大规模的崩积物,可堵塞山谷,构成一条天然堆石坝,在坝堤后形成堰塞湖。
如1933年四川叠溪地震引起山崩,崩积物使岷江堰塞成大、小海子。
崩积物特点:未分选,成分简单,由具棱角的大小不一的岩块和岩屑组成,其中的巨型岩块有时可被误认为是基岩露头。
其成分与山坡上部基岩成分一致。
剖面结构下粗上细,不具层理。
倒石堆:崩积物呈圆锥形在坡脚堆积,称倒石堆。
倒石堆的岩性与斜坡上部的岩石基本一致,颗粒大小混杂,垂直剖面上看颗粒自下而上逐渐变细。
当斜坡坡度逐渐变缓时,崩塌作用逐渐减弱。
有时几个倒石堆连接在一起形成倒石裙。
在一般情况下,当自然坡度小于30度左右时,岩石的重力作用不能克服碎石间的阻力,倒石堆处于相对静止状态。
(一)崩塌的形成条件及影响因素1.地形地貌条件:地形是引起崩塌的基本因素。
斜坡坡度大于55°、高度超过30m的地段有利于发生崩塌。
风化及重力地貌与堆积物
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c.水化作用
水化作用是指水与一些不含水的矿物相化合,水参与到矿物
的晶格中去改变了原来矿物的分子结构,形成新的矿物。最常
见的水化作用的例子是:
CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O
硬石膏
石膏
水化作用的产生是由于组成矿物的离子半径不等,晶架不稳
固,为了保持结晶格架的坚固性,又不改变其电性,故吸收中
富铁铝阶段或红土形成阶段
(三)残积物与风化壳
地表岩石经受风化作用发物理破坏和化学成分改 变后,残留在原地的堆积物,称为残积物。
具有多层结构的残积物剖面称风化壳。
1、残积物岩性
(1)原岩岩屑 岩块、角砾、粉砂级颗粒,呈棱角状 (2)风化残余矿物 抗风化能力:氧化物>硅酸盐>碳酸盐和硫酸盐>卤化物 溶解度:食盐>石膏>方解石>橄榄石>辉石>角闪石>滑石>
化学风化的类型
(1)溶解作用 (2)结晶作用 (3)水化作用 (4)水解作用 (5)碳酸化作用 (6)氧化过程
a.溶解作用
水是一种很好的溶剂,很多矿物能溶解于其中,由于矿物 的化学性质不同,它们的溶解度也不同。常见的造岩矿物, 按溶解度的大小排列顺序如下:食盐> 石膏 > 方解石 > 橄榄石> 辉石> 角闪石> 滑石> 蛇纹石> 绿 帘石 > 长石> 黑云母> 白云母> 石英。 因此,溶解作用对于由方解石、石膏、岩盐等易溶性矿物
一、风化作用和残积物
暴露地表的岩石,受太阳辐射、温度变化、水和 生物的作用,发生破碎和分解,形成各种岩屑、砂粒和 粘土,这种作用称为风化作用。
物理风化 化学风化 生物分化
(一)风化作用的类型
1、物理风化 概念:地表岩石由于温度变化和孔隙中水的冻融以
《重力地貌与堆积物》课件
土壤改良
景观建设
堆积物可以作为土壤改良的物质来源 ,通过添加有机物质、改善土壤结构 等方式提高土壤肥力和生产力。
堆积物可以用于景观建设,如堆山造 景、营造人工坡等,丰富城市景观和 园林设计。
土地复垦
在矿区、废弃土地等区域,可以利用 堆积物进行土地复垦,恢复土地生态 功能和生产能力。
重力地貌与堆积物的科学研究价值
重力地貌对堆积物的影响
重力地貌的形成
重力地貌是由地球重力作用形成的自然景观。在地球重力作用下,地表物质受到挤压、滑 动、崩塌等作用,形成各种地貌形态。
堆积物的来源
重力地貌中的堆积物主要来源于风化作用和侵蚀作用。当岩石和土壤受到风化作用和侵蚀 作用的影响时,它们会逐渐破碎并形成碎屑物质。这些碎屑物质在重力作用下被搬运到低 洼地带,形成堆积物。
重力地貌的形成过程包括山体滑 坡、泥石流、河床侵蚀等自然现
象。
地球重力作用是形成重力地貌的 主要力量,地表水、风、冰川等 自然力量也会对重力地貌的形成
产生影响。
重力地貌的类型
根据形成机制和形态特征,重力地貌 可分为滑坡、泥石流、河床侵蚀等类 型。
泥石流是指大量泥沙、石块等物质在 重力作用下沿沟槽流动的现象,可分 为沟谷泥石流和平原型泥石流两类。
3
重力地貌的形成和演化是一个长期的过程,受到 多种自然力量的共同作用,因此对其研究和保护 需要长期持续的努力。
02
堆积物的形成与分类
堆积物的形成过程
01
02
03
风化作用
地表岩石经过物理、化学 和生物风化作用,逐渐破 碎分解成碎屑和颗粒。
搬运作用
风、水、冰川等自然力将 风化产物搬运到低洼处, 形成沉积物。
重力地貌与堆积物研究的未来发展方向
【大学地理地貌学】第三章
杂乱、多孔隙、大小混杂而无层理。倒石堆块体的大 小从锥底到锥尖逐渐减小;先崩塌的岩土块堆积在下 面,后崩塌的盖在上面。由于每次崩塌的强弱不同, 形成碎屑大小不等的近似互层,因此,有时在倒石堆 剖面上可以看到假层理现象。
二、崩塌及崩积物
4、工程治理 在山区经常发生崩塌,使村庄、道路和渠道常受破 坏,造成灾害。防治首要的工作是圈定崩塌区和近期可 能发生崩塌区的范围,查明与成灾密切有关崩塌体的详 细情况,然后再制定处理措施。
4、成土作用(soil forming process)
成土作用是指残积物的表层在一定条件下发育 成土壤的过程。即残积物的表层,通过生物风化、 物理风化和化学风化发生了物质移动和能量转化。 它包括了土体内有机质的积聚和分解,矿物的形成 和破坏,元素的迁移和变换,土壤剖面结构的形成 和发展,这一切就是土壤的形成过程。
①、土壤与残积物的区别
土壤是残积物的表层,经成土作用发育而成, 即经有机酸对残积物发生生物化学作用,使土质 富含腐殖质而具有肥力。残积物与土壤最根本的 区别是它不具有肥力。其次土壤形成速度比风化 壳和残积物的形成快得多。在湿热气候条件下, 形成一个完整的风化壳,需要几十万年到几百万 年,而在同样气候条件下,形成土壤剖面只需几 十年或几百年。
①极地和高山地带 : 终年温度在0℃以下,以冻融作用 为主,化学作用缓慢,故长期处于物理风化阶段。
②干旱荒漠地带 :日照强,温度日较差大,年降水量小 于250毫米,蒸发量大于降水量。在这种情况下,化学风化除 氧化外,溶解和水化学作用也有发生,但氯化物和硫酸盐不 能全部被淋溶,故仍处于物理风化为主的阶段。
(2)地形因素
坡度、高度和切割程度的不同,使风化的深度、 厚度和强度有所差别。缓坡上的风化强度和深度比陡坡 强。不同坡向和不同高度通过温度、水湿条件差异,间 接地影响风化。地形切割程度不同,不仅使地表和地下 水的循环条件不一样,而且造成小气候差异,对化学和 物理风化的进行有显著的影响。
3.1 风化和重力地貌与堆积物
地表新生矿物
主要是粘土矿物和胶体矿物
(四)残积物与风化壳
残积物的特征
① 岩石成分、矿物成分、化学成分和下伏基岩有密切的 联系 ② 是基岩风化破碎后留在原地的风化物质,未经搬运磨 圆,未经分选,不具层理 ③ 残积物经长期风化,所形成粘土矿物,常粘附在石英 砂的表面 ④ 残积物的结构等特征向下伏基岩逐渐过渡 ⑤ 由上而下风化程度逐渐减弱,颗粒由细变粗
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•
•
(四)残积物与风化壳
风化壳结构
Ⅰ.土壤层:深褐灰色,质细且疏松,富含腐殖质,植物根系较 多。原岩的矿物成分、结构基本消失。厚薄不一, 一般以20~50cm较多。常是综合风化作用的结果。 Ⅱ.残积层:黄褐、褐红色,质细松软,原岩的结构、构造消 失,主要由粘土矿物组成,一般不含腐殖质。原岩 中的黑云母风化成蛭石,长石类矿物风化成高岭土 等。以化学风化作用为主。 Ⅲ半风化层:呈淡褐色,原岩的结构、构造部分保存,但岩石 已松软。岩石的部分矿物成分发生变化。 Ⅳ.基岩:未风化的原岩。
(一) 风化作用及其类型
化学风化的类型
(1)溶解作用 (2)水化作用 (3)水解作用 (4)氧化过程
(一) 风化作用及其类型
(1)溶解作用(solution)
z
指水溶液溶解岩石的某些易溶成分,使其松软、破碎、崩 解的过程。 通常情况下,最易溶于水的是卤化物和硫酸盐矿物,如 NaCl(石盐);其次是碳酸盐矿物,如方解石(CaCO3); 最难溶于水的是硅酸盐矿物,如长石、云母等。 溶解作用的结果一方面是易溶解的物质溶解于水溶液,并 随水溶液带走,使岩石孔隙增加,硬度减小,易于破碎; 另一方面难溶物质残留原地形成风化产物。
(一) 风化作用及其类型
坡地地貌
剥蚀地貌:斜坡洗刷带。 坡积裙:是坡积物围绕山坡下部形成的裙边状堆积地形。 其宽度在山坡较陡处窄,缓坡地带则较宽。在平缓丘陵区坡积裙规模较大。要注意从坡 面坡度、沉积成因等方面等把坡积裙与倒石锥区别开来。 坡积物 是片流和重力共同作用下,在斜坡地带堆积的沉积物,其中有时夹有冲沟和重力的粗粒 堆积物。 坡积物岩性 以片流搬运的砂、粉砂和亚粘土为主。角砾以棱角—次棱角状为主,短距离搬运岩性与 斜坡上基岩一致。 坡积物结构、构造 由于片流往坡下运动速度逐渐变慢,坡积物呈现水平与垂直方向粒度变化。 平面上:近坡部分以粗粒为主,夹细粒碎石砂土透镜体,宽度和厚度不大。 中部以亚砂土或亚粘土为主,夹少量碎石透镜体,宽度和厚度最大。 近谷底部为亚粘土,厚度不大;有时过渡为坡积——冲积层。 垂直坡面上:形成自下而上由碎石——亚砂土——亚粘土构成的韵律层。表面常发育古 土壤。 坡积物层理与坡面倾向、倾角大体一致,岩屑扁平面多顺坡向排列,长轴与坡向近垂直。 与斜坡形态和坡面流速有关 坡积物厚度 三.斜坡地貌的发展 发展是指斜坡的高度、坡度、稳定性三个方面的变化。 总趋势:高——低;陡——缓;不稳定——稳定。 不同坡度,重力作用的方式不同
滑坡发生的前兆
滑坡前缘出现放射状裂缝、土体隆起现象; 滑坡后缘裂缝急剧扩大,并不断出现新裂缝,后部快速下座,四周岩土体松弛;??? 滑动带岩土体因摩擦错动发出声响,裂缝中冒出热气
或冷气;???
泉水、民井出现异常现象;???
动植物出现惊恐异常现象;??? 树林出现歪斜现象。 主要有三个途径: 减轻各种因素的作用 改变边坡内部力学性质 直接阻止滑坡启动发 生 滑坡防治工程 滑坡地区地表排水布置 5 .泥流 泥流是斜坡上的厚层风化土石(或黄土、红土)被水浸润饱和后,在重力作用下往斜坡 下缓慢(有时迅速)流动的现象。 发生区域:热带、温带发生于暴雨集中区,坡度 20-40 之间。寒冷气候区:形成冻融 泥流。 地貌:泥流阶地、泥流阶地群(融冻泥流) 堆积物:泥土与碎石混杂,无分选和层理。稀性泥石流的主要物源。 6 .土层蠕动 概念斜坡上的表层岩屑,受温差或冻胀影响,在重力作用下发生顺坡缓慢移动的现象。 (土爬) 特征速度慢,几毫米~几十厘米/年。但长期积累也会引起建筑物的破坏。 原因:重力作用,斜坡上碎石片热胀冷缩,使土层缓慢移动。 7 .片流作用 降雨或冰雪融化后在斜坡表面上形成的面状水流(片流)对坡面的破坏作用。 它可以带走雨滴溅起的泥沙,对坡面上松散的土层产生较均匀的破坏作用,即面状洗刷 作用。它是水土流失的重要原因。 坡度为 45 度时片流作用最强。
自然地理 第三章 地貌
第三章地貌地貌学简介地貌:也称地形,指地球硬表面由地貌内外力相互作用塑造而成的外貌和形态地貌学(Geomorphology):研究地球表面的形态(Landforms)特征、成因、分布及其发育规律的科学。
(严钦尚)地貌学由地理学、尤其是由地质学中分化成独立的学科,在十八世纪末至十九世纪初开始形成。
地貌学基本理论“现实论”,英国的赖尔(Charles Lyell)在《地质学原理》中提出,1830年提出: 地球表面形态是由现在仍起作用的过程的影响下,缓慢而不断地变化认为,基本的地貌形态作为地壳运动的结果而形成,然后在外力作用下被破坏、夷平“地理循环”学说,美国的戴维斯(W . M . Davis),1899年认为地貌发育有三要素,即构造、营力、时间。
认为地貌的准平原化发育过程经历三个阶段:幼年期、壮年期、老年期。
阿·彭克(1858~1945)近代地理学史上系统自然地理研究最出色的人他第一个采用地貌学Geomorphology)一词来论述地球形态的起因创立了气候地貌学、第四纪冰川地层学。
在巴伐利亚阿尔卑斯山考察时,证实了第四纪冰期《地形分析》,德国的彭克(W . Penck),1924年。
彭克专注坡地形态研究,认为内、外力同时作用,而地貌形态则揭示了内、外力的关系。
地貌成因要素:地貌营力、地表物质、地貌发育时间;F = f(PM)dtF :form;P :process;M:matter;t:time;P:内(营)力(放射能);外(营)力(太阳能、重力);内力和外力同时作用,相互影响,此消彼长,动态平衡;M:岩性、地质构造;t:地貌发育时间;关键1:地貌营力地貌是在内营力和外营力的共同作用下生成和发展内营力:地球内能造成地壳的水平或垂直运动,引起岩层的褶皱、断裂、岩浆活动和地震等地球上巨型、大型地貌主要是内力所造成的外营力:在太阳能和重力驱动下通过大气、流水和生物所起的作用风化、流水、冰川、波浪、潮汐等,外力作用活跃,易于被察觉关键2:物质组成地表物质组成包括地质构造和岩石性质地质构造是地貌形态的骨架岩性不同造成岩石对外力抵抗力的差异关键3:时间内外力作用时间的长短不同所形成的地貌形态也有区别,显示出地貌发育的阶段性地貌的规模星体地貌例如,陆地和海洋(占据面积在几十万和几百万km2以上)巨地貌如: 山系(占据面积在几万和几十万km2以上)大地貌如: 山脉(占据面积在几百和几千km2以上)中地貌如: 河谷盆地(占据面积在几十km2)小地貌如: 单个洪积扇微地貌如: 沙波纹第一节地貌成因与地貌类型一、地貌成因(一)构造运动与地貌发育即内力对地貌发育的作用岩石圈构造运动造成地表形态,是地球内部物质运动的产物,称为构造地貌或内营力地貌构造地貌按规模可以分为3个等级:1. 全球构造地貌大陆、海洋2. 大地构造地貌山系、高原、平原、洋中脊、洋盆3. 地质构造地貌火山,单面山,向斜谷(二)地貌形成的气候因素即外力对地貌发育的作用大多数地貌外营力受气候因素的控制,气候水热组合条件的差异导致外力性质、强度和组合状况发生差异,最终形成不同地貌类型及组合(三)岩性对地貌形成的影响即物质组成对地貌发育的影响(四)人类活动对地貌的影响二. 基本地貌类型根据形态特征划分、忽略地貌成因可以将基本地貌类型分为:山地(和丘陵)平原(和高原)盆地山地山地是指高于周围平地,而内部又有一定高差的正地形;呈带状延伸的山地称为山脉;丘陵是海拔高度 500m 以下,相对高度<100m 的正地形。
第三章 重力地貌及其堆积物
第三章重力地貌及其堆积物一、定义和分类山坡稳定性,是工程地质的重大问题。
促使山坡变化的地质作用种类繁多,重力堆积造成山坡的剥蚀作用是其中之一。
这类剥蚀作用,按其运动方式,可分为崩塌作用、撒落作用,滑坡作用及泥流作用等。
山坡在上述作用的影响下,将不断受到改造,并形成相关的堆积物和堆积地貌。
这些堆积物统称为重力堆积物。
重力作用:位于斜坡上部被裂隙分割的岩层或松散堆积物,在普遍存在的重力作用下,沿斜坡向下运动的过程,叫重力作用或块体运动。
根据运动特点分为4个类型:崩塌作用:快速的、突然的坠落;潜移(蠕动)作用:长期缓慢的运动,无滑动面,有滑移带;滑动作用:先缓慢、后快速的运动;流动作用:泥、砂、石与水搅和成粘稠体的流动过程。
二、地形和堆积物(一)崩塌地形及崩积物崩塌作用:山坡上部由于风化、剥蚀、地震及裂隙等影响的岩石,在自重力作用下,整块向下坠落,迅速地跨向坡脚的作用。
崩积物(xd):崩塌作用形成的堆积物。
崩积物常见于山坡陡峭(>45°),坚硬岩石组成的边坡,特别是地震区。
大规模的崩积物,可堵塞山谷,构成一条天然堆石坝,在坝堤后形成堰塞湖。
如1933年四川叠溪地震引起山崩,崩积物使岷江堰塞成大、小海子。
崩积物特点:未分选,成分简单,由具棱角的大小不一的岩块和岩屑组成,其中的巨型岩块有时可被误认为是基岩露头。
其成分与山坡上部基岩成分一致。
剖面结构下粗上细,不具层理。
倒石堆:崩积物呈圆锥形在坡脚堆积,称倒石堆。
倒石堆的岩性与斜坡上部的岩石基本一致,颗粒大小混杂,垂直剖面上看颗粒自下而上逐渐变细。
当斜坡坡度逐渐变缓时,崩塌作用逐渐减弱。
有时几个倒石堆连接在一起形成倒石裙。
在一般情况下,当自然坡度小于30度左右时,岩石的重力作用不能克服碎石间的阻力,倒石堆处于相对静止状态。
(一)崩塌的形成条件及影响因素1.地形地貌地段有利于发生崩塌。
2.岩性条件:岩性对崩塌有明显的控制作用。
坚硬脆性的岩石组成的高陡边坡易发生崩塌;另外,硬、软岩相间构成的边坡,因风化的差异性造成硬岩突出、软岩内凹,这样突出悬空的硬岩也易于发生崩塌。
第三章风化作用与坡地重力地貌
残积物
岩石经过长期风化作用后,形成一些在地表 条件稳定的产物,(多为铁、铝的氧化物)残留 原地。
残 积 层
风 化 壳
(一)风化壳
由岩石风化的残积物和土壤构成的覆 盖在陆地上的不连续薄壳。
基 岩
三、风化作用的产物
• (二)风华壳形成条件
• 1、有利于风化作用持续进行的气候、岩 性和构造条件。 • 如高温多雨,温差大,岩石多节理、裂 隙,构造破裂等;
K=T/=(N· tgφ+C· A)/ Gsinθ K1,块体稳定;
K1,块体稳定,发生运动;
K=1,块体处在极限平衡状态
•
水分子在矿物晶格中成为结晶水,只有在 高温下才能分离出来,因而原矿物就变成含水 的新矿物。
化学风化的作用方式
赤铁矿褐铁矿
Fe2O3+nH2OFe2O3· 2O nH
硬石膏石膏
CaSO4+2H2O CaSO4 · 2O 2H
化学风化的作用方式
水化作用的结果
• 增大矿物的体积
• 增大对围岩的的压力
气、水及生物等因素的影响,使它们
在原地发生分解和破坏的过程。
一、风化作用及其类型
风化作用实质上表现为一系列崩解和分解
崩解:岩石由大块变成碎块,再渐变成细粒,
其形状和大小改变了,但化学成分不发生变化。
分解:岩石风化过程中化学成分发生变化
一、风化作用及其类型
(二)风化作用的类型 1、物理风化
2、化学风化
钾长石
高岭石
蛋白石胶体
Al4[Si4O10](OH)8+nH2O2Al2O3+4SiO2+4H2O 高岭石 铝土矿
化学风化的作用方式
水解作用的结果
第三章 风化与重力地貌
第三章风化与重力地貌目录:第一节风化作用及其对地貌的塑造一风化作用二风化壳三古风化壳与古土壤第二节块体运动及其力学分析第三节坡地重力地貌一坡地的概念与分类二崩塌坡地貌三滑坡地貌四错露坡地貌五蠕动坡地貌第一节风化作用及其对地貌的塑造一、风化作用二、风化壳三、古风化壳与古土壤一、风化作用岩石暴露于地表,在太阳辐射作用下并与水圈、大气圈和生物圈接触,其所处的物理与化学环境发生了变化,岩石为适应新的环境其物理与化学性质常发生变化,造成岩石崩解、分离、破碎。
岩石这种物理、化学性质的变化称为风化;引起岩石这种变化的作用称为风化作用。
风化作用可分物理风化、化学风化和生物风化三种。
(一) 物理风化岩石暴露地表或近地表因压力、温度、水的冻融和盐类的结晶等而发生崩解、破碎的过程称物理风化。
根据产生机械破碎的原因可将物理风化分为如下几种:1、卸荷裂隙(卸荷剥离作用)由于地壳深处的岩石因地壳的抬升,上覆岩层渐渐被蚀去,释放了岩石原来受压的应力而引起膨胀,当膨胀超过弹性限度后,岩石则发生破裂,产生许多可见的裂隙或隐伏的纹理,称卸荷裂隙。
多发生在岩体表层,大致平行与地表,有人称席状节理。
2、外来晶体在岩石裂隙中的挤压作用: 冻融风化:岩石由于水的周期性冻结和融化造成的机械崩解作用称冻融风化。
岩石孔隙或裂隙中的水在冻结成冰时,体积膨胀大约9%。
因而它对周围的岩石可以施加很大的压力,使岩石裂隙加宽加深。
当冰融化时,水沿扩大了的裂隙更深的渗入岩石的内部,同时水量也可能增加。
当再次冻结成冰时,重新对岩石施加压力,扩大裂隙,以致最后破裂成碎屑。
盐风化:由于盐类的结晶和体积更大的新盐类的形成对围岩施加压力造成的岩石破坏作用称为盐风化。
在岩石中含有如FeS 2之类的矿物,这些新生的铁的氧化物一般具有较原来矿物低的密度和大的体积。
体积的增加就会对其围岩产生膨胀压力使岩石破碎。
另一类重要的盐风化是盐的结晶。
当岩石孔隙和裂隙中的水溶液被蒸发时,盐类会逐渐达到饱和,盐类就会结晶析出,使体积增大。
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斜坡的形态类型图
38
习
题
1、名词解释:崩塌 滑坡 泥石流 蠕动 2、简答: 崩塌的形成条件和触发因素有哪些? 滑坡的形成条件有哪些? 泥石流的形成条件有哪些?
39
The End
40
崩塌的特征:
速度快(一般为5—200m/s); 规模差异大(小于1m3—108m3)
崩塌地貌: 崩塌在陡坡上形成的围椅状的剥蚀地 貌; 坡下为堆积地貌,崩塌下落的大量石 块、碎屑物或土体堆积在陡崖的坡脚或 较开阔的山麓地带,形成倒石堆。 倒石堆的形态规模不等。结构松散、 杂乱、多孔隙、大小混杂无层理。
24
(a)含水底板;(b)粘土层;(c)断裂和节理面;(d)不整合 面;(e)风化裂隙与节理;(f)黄土节理;(g)残、坡积层底部 25
滑坡滑动面与地质构造关系示意图
滑坡发生过程
(1)蠕动变形阶段:在重力负荷长期作用下,岩 (土)体松驰,滑 体后部产生断续的张裂缝。中部开始微微蠕动向前挤压,两侧出 现羽状裂隙,运动速度缓慢; (2)滑动阶段:在蠕动变形阶段之后可能几天、几周或几年进入 滑动阶段。首先蠕动区的后上部在重力牵引下形成滑动面 ( 此时 从滑坡中流出浑浊水流 ) ,不断向前下部推挤,使前下部抗滑力 减少和并出现新的滑动面。当上、下部滑动面同时滑动且后部与 边部裂隙贯通时,滑坡即进入滑动阶段。滑动速度可达每分钟数 米到数十米,甚至每秒几十米; (3)稳定阶段 滑动停止,滑体重心降低,滑坡系统内能量耗尽, 挤压使土体固结性提高和水分减少,土体自重压实和裂隙消失, 滑坡经过调整进入稳定阶段。如中国著名的陕西宝鸡卧龙寺滑坡, 1955 年滑动后, 1959 年压实下沉 25.9mm,1 960 年再下沉 7.4mm,196l年又下沉1.3mm,而后趋于稳定。但只要引起滑 坡的各种因素继续存在,一旦滑坡再蓄能量之后,滑坡仍将再次 活动,故有的滑坡有长期滑动历史。
8Leabharlann 崩塌的形成与发展过程陡坡岩(土)体的临空面释重应力产生与边坡 平行的张性垂直裂隙,地下水浸入裂隙 ( 包括岩 石原有裂隙),使隙内风化加深,削弱岩(土)体与 边坡联结力,长期风化使裂隙的宽和深与日俱增, 终使岩(土)体处于临界稳定的危岩状态。一旦遭 受地震、暴雨、融雪、人工不当截坡和爆破等触 发,导致岩(土)体突然发生崩塌。 崩塌摧毁建筑物、农田,森林、交通路线; 堵塞江流,造成堰塞湖;并造成生命财产损失。 9
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1.块体运动的分类
根据 运动方式
运动速度
灾害性质
可将块体运动分为三类:滚动(崩塌)
滑动(滑坡)
流动(泥石流
蠕动)
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作用类型
崩塌(塌 滚 方) 错落 落 撒落
运动方式
块体快速坠落并翻滚 旋转 块体垂直下坐大于水 平移动 碎石在大面积上单个 均匀滚落 块体沿滑动面下滑 在水或冰参与下土体 流动 土石屑层
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崩塌的触发因素 暴雨 强烈的融雪 爆破 地震等
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崩塌的防治
(1)对可能发生的危险区域,作详细的调查, 制定预防措施; (2)对正在发展的崩塌,以避绕为主,或以隧 道通过; (3)对表层不稳定的岩土体,采用清挖、锚固、 拦挡等加固工程; (4)开挖地下水前要认真勘察,合理布井和建 井,严格控制抽水降深和排水强度; (5)对已出现的岩层塌陷洼地,采用填、堵、 跨越、灌浆、围封和加盖等措施。
20
1.滑坡体;2.滑动面;3.剪出口;4.滑坡床;5.滑动后壁;6.滑坡洼地(滑坡 21 湖);7.滑坡台;8.滑坡台坎;9.滑坡前部(滑坡鼓丘、滑坡舌);10.滑坡顶 点;11.滑垫面;12.滑坡侧壁
滑坡形态特征示意图
滑坡形成与发展
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滑坡的形成条件
(1)岩性条件:含有亲水性粘土矿物,如蒙脱石、伊 利石和高岭石,易于吸水加重岩体负荷;多裂隙破碎 松动岩石和各种松散沉积物分布区 ,使岩(土)体易于 变形滑动; ( 2 )地质构造条件:层理、节理面、断裂面、不整合 面、劈理面和透水层与不透水层界面等构造软弱面易 于发生滑坡; ( 3 )气候和水分条件:雨季大量地表和地下水渗入滑 体和滑动面,前者加重土体负荷,后者削弱岩 ( 土 ) 体 抗滑力并增加滑动面润滑作用,易于引发滑坡,故有 “大雨大滑、小雨小滑”之说。寒冷气候区的冻融作 用也是引起滑坡的原因之一。河流水位上涨浸润岸坡 滑动面也易产生滑坡。 23
第三章 重力地貌及其堆积物
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一、定义和分类 块体运动(重力作用):斜坡上 的风化碎屑或不稳定岩层,在重力和流 水作用下沿斜坡往下运动、发生位移的 过程。块体运动是引起斜坡不稳定的主 要原因。 重力地貌:由块体运动产生的地貌。
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重力地貌的形成和发展分为两个阶段: 1、坡地物质风化阶段,形成大量裂 隙和碎屑; 2、块体受重力和流水的作用。
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崩塌地貌示意图 (a)平面图;(b)横剖面图
1.最初的山坡;2.崩塌壁;3.小平的沟底;4.崩塌岩块; 11 5.崩塌时削平的岩石;6.崩塌堆积;7.基岩
倒石堆形态结构示意图
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崩塌形成条件
(1)地貌条件:崩塌只能发生在陡峻的斜坡地段。 对于松散物组成的斜坡,坡度需大于45°;黄 土大于50°;坚硬岩石大于50o—60o。 (2)地质条件:在节理发育、构造破碎的坚硬岩 层;片理、劈理、岩层顺向和坡向相一致的变 质岩;垂直节理发育的黄土;构造运动强烈、 地层挤压破碎、地震频繁的区域。 (3)气候条件:崩塌和强烈的物理风化作用密 切相关的。在气温日较差和年较差大的干旱、 半干旱区域;冻融过程强烈的区域。
运动速度
(n~200) m/s 快 慢长 (n~几十) m/min慢快
灾害性质
突发性局部 严重灾害 一般不构成 灾害 主要工程灾 害
滑 动 流 动
滑坡(地 滑) 泥流 土层蠕动 片流
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二、地形和堆积物 1、崩塌及崩塌堆积物
崩塌:陡坡(大于50°)上的岩体或 土体在重力作用下,突然发生急剧的向 下崩落、滚落和翻转运动的过程。 发生在山地的大规模崩塌称山崩; 发生在岸坡崩塌称塌岸; 发生在岩溶、洞穴中的崩塌称塌陷; 发生在土石体中称坍方; 发生在冰雪中则称冰崩和雪崩。
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滑动阶段变形示意图 27 (a)蠕动积压阶段变形;(b)滑动阶段变形
滑坡的分类
从组成滑坡岩性、滑动面类型、滑坡厚度、滑坡 成因和滑坡年代等方面划分,以便于认识和合理有效 防治滑坡。 常见滑坡分类方案原则表
滑动与岩体构 滑坡物质组成 滑坡厚度 造面关系 (或深度) 同类滑坡 顺层滑坡 切层滑坡 松散层滑坡 黄土滑坡 粘土滑坡 岩石滑坡 浅层滑坡 中层滑坡 深层滑坡 滑坡形成年代 滑坡发生原因
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泥石流地貌
上游:侵蚀强度大,溯源侵蚀达数百米, 下切深度百米左右,拓宽河谷数十 ~百米以上 中游:下切为主,形成峡谷地形 下游:堆积为主,呈长条形的砾石垄岗, 与泥石流流向平行排列,前缘呈舌 状,堆积物无分选、无层理、大小 混杂
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泥石流的防治
以生物措施为主:防林护林 以工程措施为辅:蓄水工程 拦沙坝工程 排导沟工程 停淤场工程
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2.滑坡及滑坡堆积物 滑坡:斜坡上岩体或土体在重力 作用及水的参予下,沿着一定的滑 动面或滑动带作整体下滑的现象。 又称地滑,是一种重要的工程灾害。
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滑坡要素
(1)滑坡体:滑动的岩(土)体。 以滑动面与下伏滑床分割开来。滑动时两侧、 前缘及表面会发生局部崩塌及土石翻滚现象。 主体可保持整体或分裂成几块。可成一台阶或 多级台阶,台面上树木倾斜(醉汉林)。规模大小 不一,可从十几米3到几亿米3。 (2)滑动面:滑坡体沿着滑动的面。 (3)滑床:在滑动面之下,支持滑体而本身未 经移动的斜坡组成部分,又叫滑坡基座。
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蠕动地形和堆积物
蠕动:斜坡上的土体、岩体和它们的风化 碎屑物质在重力作用下,顺坡向下 发生缓慢的移动现象。 移动速度缓慢,每年仅几毫米或几十厘米。 会给生产和建设带来危害,如电线杆倾倒, 围墙扭裂,厂房破坏,地下管道扭裂,水 坝变形等。 根据蠕动体的性质,可分为:松散层蠕动 岩体蠕动
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三、斜坡的发展演化 斜坡:是地表分布最广泛的地貌基 本形态。包括:山坡 岸坡 斜坡成因分类:侵蚀坡 剥蚀坡 堆积坡 人工坡
新滑坡(活动的) 冲刷滑坡 老滑坡(可再活动的) 超载滑坡 古滑坡(石化的) 饱水滑坡 震动滑坡 潜蚀滑坡
采空滑坡
28 人工切割滑坡
滑坡地貌
滑坡壁 滑坡台阶 滑坡洼地 滑坡湖 滑坡舌 滑坡鼓丘
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滑坡的防治
针对不同情况,采用排、减、 固、挡等工程措施。具体有: (1)排水工程 (2)减重与反压工程 (3)抗滑拦挡工程
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泥石流及其地貌
泥石流:斜坡上的厚层风化土石被水浸泡饱和后, 在重力作用下,向斜坡下方的移动现象。 是山区常见的一种突发性灾害。 由泥沙、石块等固体物质与水混合组成的 固液两相流。一般固体物质>15%,高可 达80%。 泥石流发生时,山摇地动,来势凶猛,短时间内可 将千万吨沙石从山上搬往山外,把沿途的桥梁、交 通道路摧毁,掩埋农田和村寨,破坏性极大。 泥石流一般发育在坡度为20~400斜坡上。
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泥石流类型
根据流体性质,泥石流可分为: 粘性泥石流:固体物质含量很高,一般占 40~60%,高达80%,破 坏性极大。 稀性泥石流:固体物质含量少,一般为15 ~40%,具较大破坏能力。
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泥石流的形成条件
(1)丰富的物源:固体物质的多少是决定 泥石流的产生、影响泥 石流规模的物质条件 (2)要有集水盆和急陡的沟谷地形:储存 固体物质、排泄固体物 质 (3) 充足的水分:是泥石流发生的必须 条件之一
滑坡的形成条件
(4)地貌条件:具有效临空面的天然和人工斜坡,坡 度在20°~40°间,坡脚下有河流(或海、湖浪)掏蚀 地段,使岩(土)体失去支持,极易发生滑坡; (5)地震:地震引起土体内部结构变化,震动使老滑 动面松动,使土层液化,诱发滑坡发生和老滑坡再活 动。强烈地震医和震中区诱发滑坡密度最大,其灾害 性有时超过地震本身,故滑坡(还有崩塌)是地震致灾 的重要过程。 ( 6 )人工活动:开挖边坡,使岩 ( 土 ) 体失去支持;坡 上堆卸废石,加重岩 ( 士 ) 体负荷,均使岩 ( 土 ) 体下滑 力增大。导致滑坡发生。