灾害地质学考试资料

一．地质灾害是指在地球发展演化过程中，由各种地质作用形成的灾害性地质事件。其在时间和空间上的分布及变化规律，既受制于自然环境，又与人类活动有关，是人类与自然互相作用的结果。（通常指由于地质作用引起的人民生命财产损失的灾害。）

二．地质灾害的类型：

（1）由地质作用引起或地质条件恶化导致的自然灾害

（2）仅限于以岩石圈自然地质作用为主导因素而形成的自然灾害 1.按空间分布状况划分：陆地地质灾害和海洋地质灾害2.按灾害的成因分：自然动力型、人为动力型及复合动力型3.按地质环境变化的速度划分：突发性地质灾害和渐进性地质灾害

地质灾害有哪些危害

对居民点的危害。地质灾害特别是滑坡和泥石流冲进乡村、城镇，淹没人畜，毁坏土地，甚至造成村毁人亡的灾难。对公路、铁路的危害。地质灾害特别是崩塌和泥石流，可直接埋没车站、铁路、公路，摧毁路基、桥涵等设施，致使交通中断，还可引起、正在运行的火车、汽车颠覆，造成重大的人身伤亡事故。

三、地质灾害的分级

地质灾害分级反应了地质灾害的规模、活动频次及其对人类与环境的危害程度，地质灾害分级方案有：灾变分级，灾度分级和风险分级灾变分级是对地质灾害活动强度，规模和频次的等级划分灾度分级反应了灾害事件发生后所造成的破坏和损失程度风险分级是在灾害活动概率分析基础上上核算出来的期望损失的级别划分四．地质灾害灾情评估的类型

根据评估时间地质灾害灾情评估分为灾前预评估、灾期跟踪评估和灾后急结评估三种类型。灾前预评估是对一个地区地质灾害事件的危险程度和可能造成的破坏损失程度的预测性评价，它是制定国土规划、社会经济发展计划以及减灾对策预案的基础；灾期跟踪评估是在灾害发生时对灾害损失的快速评估，它是制定救灾决策和应急抗灾措施的基础；灾后总结评估是指在灾害结束后对灾害损失进行的全面评估，它是决定救灾方案、制定灾后援建计划和防御次生灾害的重要依据。根据评估范围或面积，可将地质灾害灾情评估分为点评估、面评估和区域评估三类。

五．地质灾害灾情评估的内容

地质灾害灾情评估的内容包括危险性评价、易损性评价、破坏损失评价和防治工程评价四个方面的内容，其中危险性评价和易损性评价是灾情评估的基础，破坏损失评价或灾害风险评价是灾情评估的核心，防治工程评价是灾情评估的应用。

六．减灾系统工程的主要内容包括监测、预报、防灾、抗灾、灾害评估、救灾、灾后恢复与重建、规划与指挥、教育与立法、保险与基金、减灾科学技术等。在减灾系统工程中，监测、预报、防灾、抗灾、灾害评估、救灾构成一个相对完整的行为过程。

七．地震是岩石圈物质在地球内力作用下发生弹性应变，当应变能超过岩石强度时，岩石就会发生破裂或沿原有破裂面急速滑动，应变能以弹性波形式突然释放，使岩石圈剧烈震动的地质现象。

八．震级是指距震中100km的标准地震仪所记录的以微米表示的最大振幅（A）的对数值。地震的烈度是指地面以及各类建筑物的破坏程度。地震的烈度的大小与震级、震源深度、震中距、地震波的传播介质及地质构造条件有关。震级高，烈度大；震源深度小，烈度大；震中距近，烈度大；震中烈度最大。一次地震，震级只能有一个；而烈度可以有若干个。震源：引发地震、释放深部能量的源区。

震中：震源在地面的垂直投影点。震中距：地震台到震中的水平距离。横波（S）：剪切波，质点的振动方向与波的前进方向垂直，只能在固体中传播。纵波（P）：推进波，质点的振动方向与波的传播方向一致，固态，液态，气态。

地震分类：

1.按成因分类构造地震——由地下岩石突然发生错断所引起的地壳强烈振动。火山地震——火山活动，喷发气体冲击力引发，仅影响火山附近..陷落地震——岩溶塌陷.诱发地震——由于人为因素激发引起

2.按按震源深度分.浅源地震0~70km、中源地震70~300km、深源地震300~720km

地震的危害：

强烈的地震，会引起地面强烈的振动，直接和间接地对社会及自然造成破坏。直接破坏如：由于地面强烈震动引起的地面断裂、变形、冒水、喷沙和建筑物损坏、倒塌以及对人畜造成的伤亡和财产损失等等。这种由地震引起的破坏，统称为地震灾害。

地震次生灾害。地震次生灾害是指：由于强烈的地震使山体崩塌，造成滑坡和泥石流；水坝河堤决口造成水灾；震后造成瘟疫流行；引燃易燃易爆物造成火灾、爆炸；由于破坏管道造成毒气泄漏；细菌和放射性物质的扩散对人畜生命造成威胁等等。

大地震能使局部地形改观，或隆起，或沉降。使城乡道路坼裂、铁轨扭曲、桥梁折断。在现代化城市中，由于地下管道破裂和电缆被切断造成停水、停电和通讯受阻。煤气、有毒气体和放射性物质泄漏可导致火灾和毒物、放射性污染等次生灾害。在山区，地震还能引起山崩和滑坡，常造成掩埋村镇的惨剧。崩塌的山石堵塞江河，在上游形成地震湖。3.此外，地震还会造成难以估量的心理伤害和精神痛苦，导致社会秩序混乱和动荡，加重贫困和粮食不安全状况，阻碍地区可持续发展目标的实现。

根据火山活动的状况，火山可分为死火山、休眠火山和活火山三种类型。在地质历史时期有过活动，而在人类历史中没有活动的火山称为死火山，它对人类不会造成危害。在人类历史时期曾经有过活动，近代长期没有活动的火山称休眠火山。现在仍在活动或周期性活动的火山称活火山，它对人类具有极大的危害性，是人类研究最多的一种火山。

爆炸式火山：喷发酸性熔岩(如流纹岩)的火山，因熔岩粘性大、气体含量多、爆发力强，常喷出大量气体、熔岩、火山碎屑物和火山灰。

宁静式火山：喷发基性熔岩(如玄武岩)为主的火山，熔岩粘性小、温度高，气体和熔岩流常慢慢逸出，很少产生火山碎屑物。

火山的危害：

从灾害角度讲，火山喷发可引起地震、海啸、火山碎屑流、气候异常变化等灾害。大规模的火山喷发不仅造成巨大的经济损失，还可能使数以万计的人员伤亡。

火山喷发灾害可分为原生灾害和次生灾害两种类型。火山喷发的原生灾害与喷发物质的性质密切相关，如喷发酸性熔岩的火山主要以火山碎屑流、地震、喷发物降落、有毒气体逸散等灾害为主。次生灾害中，火山泥流、大气影响(振动波和放电)、酸雨、洪水、气候变化和地面变形等虽然比较普遍，但其破坏程度较低。就人员伤亡而言，海啸和因喷发引起的饥荒与疾病对人类造成的灾难非常巨大。

火山熔岩流灾害。熔岩流对人类的危害程度主要取决于熔岩流的规模、流速、火山口外壁斜坡坡度和熔岩流的粘滞性。熔岩流的规模越大、流速越快、火山斜坡坡度越陡、熔岩流流体的粘滞性越小，所造成的灾害就越严重。

火山碎屑流灾害。大规模火山喷发期间沿火山侧面斜坡快速向下运动的炽热高速的火山碎屑物质流称为火山碎屑流，这是火山喷发最具毁灭性和最致命的形式。与缓慢运动的熔岩流不同，炽热而快速运动的火山碎屑流可能使尚未来得及跑开的人群惨遭灭顶之灾。火山碎屑流可摧毁火山口附近方圆几公里甚至上百公里范围内的森林、村庄、桥梁及建筑物等，使火山口附近居民的生命财产安全受到严重威胁。

火山喷发物降落造成的灾害。大规模的火山喷发会使大量的火山碎屑(火山集块、火山角砾、火山弹)及火山灰抛向空中，当这些物质降落时就会掩埋、破坏地面建筑、森林及动植物，甚至危害人的生命。

火山地震灾害、有毒气体逸散、火山喷发对气候的影响、火山滑坡与火山泥流、洪水、海啸、饥荒和疾病火山活动的监测与预报

地震活动：火山附近常常发生地震活动。然而，是地震触发火山喷发还是火山喷发引起地震，其机理还不十分清楚。地震活动性的监测是预报火山喷发最可靠的方法之一。对预测火山喷发而言，确定在当地背景值之上活动性的增强是至关重要的

地面变形：地下深处的岩浆涌向地表时可能导致地面发生变形，特别是大的火山喷发之前常出现地面形态和标高的改变，如鼓胀、突起和穹窿等。

地面热辐射变化：随着岩浆的不断上涌，地表温度可能逐渐增高。但也有不少火山喷发并没有明显的温度

场变化。热泉和蒸气的温度虽然能够很容易地监测到，但它们只是间接地反映了地下的变化。

地球化学场变化：火山喷发之前从喷气孔中喷射出来的气体有时会发生成分变化。

火山活动监测：

地震定位：地震和火山喷发均能够产生地震波，而某些类型的地震波(S波)不能在液体中传播。科学家们利用这一事实来研究火山下面岩浆的分布。

地形变测量：地形变测量被认为是仅次于地震监测的最重要的地球物理方法。

地电测量：地球具有天然的弱电场，下部岩浆体的变化可能引起岩石电阻率的改变。

地磁观测

地球化学方法：利用地球化学方法来测量火山的气体释放和温度变化也被广泛用于火山活动监测。

泥石流又称山洪泥流，是发生在山区中一种含大量泥沙、石块的介于洪水和土石滑体之间的暂时性流体。

泥石流分类

按泥石流成因分类：根据起主导作用的泥石流形成条件，分为冰川型泥石流和降雨型泥石流。

按泥石流体的物质组成分类：泥石型、泥流型、水石型

按泥石流的流体物质分类：粘性泥石流

据发育泥石流的地貌分类：标准型泥石流、河谷型泥石流、坡面型泥石流

泥石流的危害：

(1)对居民点的危害：泥石流最常见的危害之一，是冲进乡村、城镇，摧毁房屋、工厂、企事业单位及其他场所设施。淹没人畜、毁坏土地，甚至造成村毁人亡的灾难。

(2)对公路、铁路的危害：泥石流可直接埋没车站，铁路、公路，摧毁路基、桥涵等设施，致使交通中断。

(3)对水利、水电工程的危害：主要是冲毁水电站、引水渠道及过沟建筑物，淤埋水电站尾水渠，并淤积水库、磨蚀坝面等。

(4)对矿山的危害：主要是摧毁矿山及其设施，淤埋矿山坑道、伤害矿山人员、造成停工停产，甚至使矿山报废。泥石流形成的基本条件：

（1）有利于贮集、运动和停淤的地形地貌条件；地形上具备山高沟深，地形陡峻，沟床纵度降大，流城形状便于水流汇集。地貌上，泥石流的地貌一般可分为形成区、流通区和堆积区三部分。

（2）有丰富的松散土石碎屑固体物质来源；泥石流常发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育，新构造活动强烈，地震烈度较高的地区。

（3）短时间内可提供充足的水源和适当的激发因素。

水既是泥石流的重要组成部分，又是泥石流的激发条件和搬运介质

外部诱发因素：

(1)不合理开挖：修建铁路、公路、水渠以及其它工程建筑的不合理开挖。

(2)不合理的弃土、弃渣、采石。

(3)滥伐乱垦。

泥石流的预测、预报

①泥石流的空间预报；此项工作的目的是：查明泥石流形成条件及其在历史上和现状条件下的活动规律、规模；判定泥石流的发展趋势和危险程度。

泥石流形成条件的调查包括：工作区地层岩性、地形地段、地质构造、泥石流沟流域规模及各沟谷的调查和分析。

②泥石流时间预报；泥石流的时间预报往往指短期的预报。中长期的预报大多是根据已有历史资料分析的大致周期和空间预报的结合进行的

③泥石流基本特征的预测；泥石流的基本特值主要是指泥石流的密度、流速、流量、泥位及方量。

④泥石流暴发危险度的预测。

泥石流的防治措施

1、水土保持措施：平整山坡、植树造林、修建谷坊、坡面排水等；→泥石流形成区，保护原生植被，培育植被，

即种数植草，合理耕牧，形成并维持较优化的生态平衡。

2、拦挡措施：各种拦挡坝与坝群；→泥石流流通区。治水、治泥、水土隔离、拦挡坝

排导措施：排洪道、导流堤、停淤场。→泥石流堆积区。停淤场、排导工程、穿越工程、跨越工程、防护工程滑坡的定义：斜坡土体和岩体在重力作用下失去原有的稳定状态，沿着斜坡内某些滑动面（或滑动带）作整体向下滑动的现象。

崩塌：陡峻或极陡斜坡上，某些大块或巨块岩块，突然崩落或滑落，顺山坡猛烈地翻滚跳跃，岩块相互撞击破碎，最后堆积于坡脚，这一过程称为崩塌。

滑坡与崩塌区别主要表现在以下方面：

1)崩塌发生之后，崩塌物常堆积在山坡脚，呈锥形体，结构零乱，毫无层序；而滑坡堆积物常具有一定的外部形状，滑坡体的整体性较好，反映出层序和结构特征。也就是说，在滑坡堆积物中，岩体（土体）的上下层位和新老关系没有多大的变化，仍然是有规律的分布。

2)崩塌体完全脱离母体（山体），而滑坡体则很少是完全脱离母体的，多是部分滑体残留在滑床之上。

3)崩塌发生之后，崩塌物的垂直位移量远大于水平位移量，其重心位置降低了很多；而滑坡则不然，通常是滑坡体的水平位移量大于垂直位移。多数滑坡体的重心位置降低不多，滑动距离却很大。同时，滑坡下滑速度一般比崩塌缓慢。

4)崩塌堆积物表面基本上不见裂缝分布。而滑坡体表面，尤其是新发生的滑坡，其表面有很多具有一定规律性的纵横裂缝。比如：分布在滑坡体上部（也就是后部）的弧形拉张裂缝；分布在滑坡体中部两侧的剪切裂缝（呈羽毛状）；分布在滑坡体前部的鼓张裂缝，其方向垂直于滑坡方向，即受压力的方向；分布在滑坡体中前部尤其是以滑坡舌部为多的扇形张裂缝，或者称为滑坡前缘的放射状裂缝。

地面变形地质灾害：广义：指因内、外动力地质作用和人类活动而使地面形态发生变形破坏，造成经济损失和（或）人员伤亡的现象和过程。狭义：指地面沉降、地裂缝和地面塌陷等以地面垂直变形破坏或地面标高改变为主的地质灾害。

地面变形的分类：

按地面变形的形式分类：地面沉降、地面塌陷、地裂缝、渗透变形、特殊岩土胀缩变形

按地面变形的成因分类：

内动力地面变形：地震裂缝、地震塌陷、构造地裂缝、火山地面变形等

水动力地面变形：由地表水和地下水运动引起的地面变形，如由江河湖海波浪和水流冲蚀而形成的库岸再造、岩溶水动态变化造成的岩溶塌陷、过量开采地下水引起的地面沉降、坡面流引起的地面冲刷等重力地面变形：崩塌、滑坡、黄土湿陷等

人类活动诱发地面变形：修路开挖边坡、采矿地面塌陷、城市建设平整土地、农业活动中的梯田改造等

地面塌陷：是指天然洞穴或人工洞室、巷道上覆岩土体失稳突然陷落，导致地面快速下沉、开裂的现象和过程。地面塌陷的形成条件

1、岩土体的内部条件

地下存在空洞（先决条件）具备一定规模的地下无岩土的空间，即空洞。

2、岩土体的外部条件

自然影响因素（a）大气降水（b）河、湖近岸地带的侧向倒灌作用（c）地震

地面沉降：发生在较大面积的地表高程降低、地面舒缓变形的现象和持续过程。

1）自然因素：构造升降运动、地震、火山活动、地面加载

2）人为因素：开采地下水、油气资源、地面加载

地面沉降的危害：

1、洪涝灾害加剧：地面沉降长期发展，使沉降中心的地面高度明显降低，形成碟型洼地，改变了原始地表水径流条件，影响排涝和排水管网运行能力，若遇较大洪水，就积水难排

2、建筑物基础下沉、工程设施毁坏：地面沉降尤其是不均匀沉降及其引发的地裂缝，会造成铁路的路基沉降、

桥梁裂缝、沥青路面开裂、地下管道错断、供水井井管上升、泵房报废等；特别是对标高要求严格的堤坝、水闸、桥梁、铁路、高架道路等基础设施标高一旦降低，将使得安全运营和维护成本增高，造成的房屋开裂倒塌，甚至直接威胁到人的生命安全。

3、导致地下水环境恶化：地面沉降所造成的地面标高下降和积水洼地的形成，严重影响着城市污水的排放，所造成的排污管道破坏也使污水溢出，这都会污染地下水。

在沿海地区，地面沉降还会造成海水入侵或海水倒灌，使地下水矿化度增高，并引起土壤盐渍化。

部分内陆地区在地面沉降过程中，劣质地下水和许多有毒、有害元素污染的地下水会随着含水层的压密释水向淡水扩散，造成地下水水质变差。

4、滨海地区风暴潮及海岸侵蚀加重：在沿海地区，地面沉降会造成海平面相对上升，风暴潮灾害加重。

地面沉降的成因机制

1、饱水多孔介质的失水压密原理

（1）抽水条件下饱水多孔介质含水层的失水压密

（2）注水条件下饱水多孔介质含水层的厚度变化

（3）地面加载条件下饱水多孔介质含水层的失水压密

2、不同类型岩土失水压密特点

（1）砂砾质含水层失水压密特点

（2）粘性土的失水压密特点

3、地面沉降的产生条件

(1) 厚层松散细粒土层的存在

(2) 长期过量开采地下流体

(3) 新构造运动的影响

(4) 城市建设对地面沉降的影响

地裂缝：是地表岩土体在自然因素和人为因素的作用下，产生开裂并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的现象。地裂缝的类型：

1、地震裂缝各种地震引起地面的强烈震动，均可产生这类裂缝。

2、基底断裂活动裂缝由基底断裂的长期蠕动，使岩土层逐渐开裂

3、隐伏裂隙开启裂缝发育隐伏裂隙的土体，在地表水或地下水的刷、潜蚀作用下，裂隙中的物质被水带走，裂隙向上开启、贯通而成

4、松散土体潜蚀裂缝由于地表水或地下水的冲刷、潜蚀、软化和液化作用等，使松散土体中部分颗粒随水流失，土体开裂而成。

5、黄土湿陷裂缝因黄土地层受地表水或地下水的浸湿，产生沉陷而成。

6、胀缩裂缝由于气候的干、湿变化，使膨胀土或淤泥质软土产生胀缩变形发展而成。

7、地面沉陷裂缝因各类地面塌陷或过量开采地下水、矿山地下采空引起地面沉降过程中的岩土体开裂而成。

8、滑坡裂缝由于斜坡滑动造成地表开裂而成。

上述仅是几种主要类型此外，通常还按形成地裂缝的动力原因。即地壳内动力和外动力，将地裂缝分为构造地裂缝、非构造地裂缝和混合成因地裂缝3大类。前述的1、2类即属构造地裂缝，4、5、6、7、8类为非构造地裂缝，第3类应为混合成因地裂缝。

地裂缝的成因机制及形成条件

1、构造地裂缝的成因分类

区域构造活动直接产生构造地裂缝

非构造因素诱发可扩大构造地裂缝的规模

诱发因素包括降水、抽汲地下水引起的水位下降和地面沉降、采矿、重力冒落、人为静动荷载作用等。

2、非构造地裂缝：主要指地面沉降地裂缝。

矿山地质灾害：因大规模采矿活动而使矿区自然地质环境发生变化，产生影响人类正常生活和生产的灾害性地

质作用或现象。

冒顶垮帮

特征及其影响因素：地下洞室开挖后，由于御荷回弹，应力和水分的重新分布常使围岩的性状发生变化。如果围岩岩体曾受不了回弹应力或重新分布应力的作用，就会发生变形或破坏。

岩爆

岩爆又称冲击地压，是指承受强大地压的脆性煤、矿体或岩体，在其极限平衡状态下受到破坏时向自由空间突然释放能量的动力现象

煤与瓦斯突出

在煤矿地下开采过程中，从煤（岩石）壁向采掘工作面瞬间突然喷出大量煤（岩）粉和瓦斯（CH?, CO?）的现象，称为煤与瓦斯突出。

瓦斯爆炸与煤层自燃

瓦斯爆炸：

瓦斯爆炸的危害：瓦斯爆炸产生的高温高压，促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击，造成人员伤亡，破坏巷道和器材设施，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏力。另外，爆炸后生成大量的有害气体，造成人员中毒死亡。

煤层自燃：

煤层自燃的危害：产生各种有毒有害气体，污染河流水质，造成水土流失、土壤荒漠化。危害煤矿的安全生产，导致煤矿井下起火。

矿井突水：

矿井突水的危害：突发性强，发展快，造成的人员伤亡和财产损失大，矿井被淹，矿山全面停产。

矿井突水灾害的防治对策：1、地面防水：主要是切断大气降水补给源，防止地表水大量进入矿区。2、井下防水：查明水源、超前钻探水、隔绝水路，堵截水源、预先排水疏干降压