黄土地貌的成因分类及其与地质灾害的关系
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1.2黄土的特性 1.2.1物理力学性质 黄土一般天然密度为 1113~2121 ( ×10 kg/m3) , 干密度 1102~1187 ( ×103kg/m3) ,天然含水量 5%~30% ,孔 隙比 018~112,比重 2161~2172。 1.2.2压缩性 1.2.3湿陷性 湿陷性是黄土在自重压力或外力荷载压力 不变的情况下 ,仅仅由于湿度 (含水量 )的 增加而产生的急骤显著附加下沉 ,从而引起 地面的变形和建筑物破坏的性能 。
四、 黄土主要地质灾害类型
4.1 黄土滑坡 滑坡是指斜坡体的土体,由于环境的改变 或影响,在以重力为主的力的作用下沿一 定的软弱面(或软弱带)整体地向下滑动的现 象叫滑坡。黄土滑坡是发生在不同时期和 成因的黄土层中的滑坡,并多群集出 现,—般常见于高阶地的前缘斜坡上。
4.2崩塌 陡坡易被直立裂缝分割的岩土体,因根部 空虚,折断压碎或局部滑移,失去稳定, 突然脱离母体向下倾倒、翻滚,这种过程 与现象称为崩塌。黄土崩塌一般发生在坡 度大于500的黄土斜坡上,自然营力因素的 影响常能导致崩塌发生,如风化、地表水 冲刷、空隙水压力、地震或爆破震动等。 滑坡体后壁或两侧陡坡、人工切坡以及挖 窑洞所形成的陡壁处也是黄土崩塌发生的 主要场所。
1.2.4 击实性
黄土击实性是指黄土在一定外力冲击作用下
密度、 含水量、 强度等物理力学性质随冲击 强度而变化的特性。 1.3.5 黄土的抗剪强度 黄土抗剪强度是指黄土抵抗剪切破坏作用的 能力。 1.3.6 黄土的水理性 黄土矿物中含有伊利石 ,蒙脱石等粘土矿物 , 这些粘土矿物 (尤其是伊利石 )具有较好的亲 水性[4],在受水浸润后与水发生作用形成空洞 , 是导致湿陷的主要原因之一。
2.6黄土桥 黄土桥是黄土经过流水侵蚀,崩塌后形成的桥状 地貌。 2.7黄土沟谷 黄土沟谷是黄土地区经过沟谷流水侵蚀和坡面黄 土移动而发育的沟谷。黄土分布的地区沟谷地貌 非常发育。 2.8黄土陷穴 黄土陷穴是在地表流水侵蚀作用与塌陷作用下形 成的圆形或椭圆形洼地。黄土陷穴往往出现在水 流容易汇集的谷间地边缘地带,谷坡坡折的上方 和冲沟中跌水和沟头陡崖的上方,常呈串珠状分 布。黄土陷穴分为:竖井状陷穴、漏斗状陷穴、 串珠状陷穴。
16.81
3.2 水成说 水成说认为黄土是由流水作用搬运堆积而 成的,证据如下: (1)黄土分布的顶面只达到一定的高度。 (2)黄土的底部有砾石。 (3)山前、河谷、凹地、盆地都有分布着 黄土。 (4)部分地区的黄土具有明显的层理。
3.3 残积说 残积说认为黄土不是从外地搬运来的,而 是当地各种基岩在干燥的气候条件下,经 风化和黄土化作用形成的。[10] 而今年以来,国内一些学者通过对我国 黄土高原地区黄土的微结构、测年、分层 以及黄土中生物化石、古土壤的研究,进 一步证明了是风成说。
黄土台塬地貌,成为滑坡、崩塌和泥石流 发生的物质基础。发育的河流水系侵蚀、 下切,形成了沟壑纵横、地形破碎的黄土 高原地貌,加上黄土特殊的垂直节理发育。 为滑坡、泥石流和崩塌的发生提供了适宜 的边界条件和诱发因素。
表1 马兰黄土粒度成分平均值的空间变化
粒级含量(%) 地区 山东 山西 陕西 甘肃 >0.05(mm) 8.95 27.2 30.29 24.97 0.05-0.005(mm) 64.7 53.56 52.61 56.36 <0.005 25.7 19.09 17.00 18.59
青海
41.93
41.25
三、黄土的成因
3.1 风成说 风成说认为:在欧洲和北美的古冰川分 布地区,因寒冷而形成高雅中心,干冷的 反气旋风吧冰水平原上的细粒物质吹到草 原地带,并逐渐堆积而形成的黄土叫冷黄 土;亚洲中部的黄土,是由大陆内部强大 的反气旋风从中部干旱荒漠、半干旱区吧 大量黄土物质吹到草原地带堆积而成的黄 土,叫暖黄土。
2.3黄土墚 黄土墚是平行于沟谷的条状黄土丘陵。墚的顶部 平坦宽阔的叫“平墚”,顶部呈“凸形”的叫 “斜墚”,丘陵与鞍状地形交替分布的叫“峁 墚”。 2.4黄土峁 黄土峁是沟谷分割的穹状或馒头状丘陵,顶部浑 圆,斜坡较陡。主要是经流水侵蚀形成的。 2.5黄土柱 黄土柱多分布在沟谷的边缘地带,流水不断地沿 着黄土的垂直节理溶蚀和侵蚀,最后残留下的中 间与四周高差较大的柱状黄土。
我国黄土是从蒙古或中亚被风吹送过来的, 其证据是: (1)由北和西北向南和东南,戈壁、沙漠、 黄土等成带状逐渐过渡。[4] (2)进一步考证,黄土粒度自西北向东南 由粗变细(表1)。 (3)黄土的矿物成分基本相同,与所分布 区域的基岩成分差异较大,且其产状与基 岩无关。 (4)黄土层中加有风成砂岩层,矿物颗粒 有风搬运的痕迹。
黄土地貌的成因分类及其 与地质灾害的关系
一、黄土及其特性
1.1 黄土的含义及成分 黄土是在干旱和半干旱气候条件下形成的 一种灰黄色、浅棕黄色的第四纪土状堆积 物 ,并在古地形基础上继承性堆积形成幔覆 结构。其化学成分主要是SiO2,其次是Al2O3、 CO、Fe2O3、MgO、K2O、FeO、TiO2、 MnO2等。
4.6 地面塌陷 地面塌陷具有以下特征: 1)塌陷体岩性均为 黄土; 2)地面塌陷均位于黄土塬边、 坎边、 斜坡等陡峭直立的地段; 3)其形态特征有黄 土碟、 落水洞、 黄土陷穴、 黄土井、 天 生桥等; 4)发生成因为地表水溶蚀、 潜蚀; 5)多呈串珠状分布; 6)伴生有水土流失。
五、地貌对地质灾害的影响
4.3 泥石流 斜坡上或沟谷中松散碎屑物质被暴雨或积雪、冰 川消融水所饱和,在重力作用下,沿斜坡或沟谷 流动的一种特殊洪流。特点是爆发突然,历时短 暂,来势凶猛和巨大的破坏力。黄土地区具有泥 石流发育的良好条件 4.4 黄土洞穴 黄土洞穴是黄土地区的一种独特的地质现象,也 是一种特殊地质灾害。在干旱半干旱气候的黄土 高原,黄土洞穴发育普遍、灾害严重,不仅造成 了严重的水土流失,而且对黄土地区农田基本建 设、公路工程、铁路工程、输油、输气输水管道 以及厂房、民居等各类工业与民用建筑均构成了 不同程度的威胁,黄土地区场地内通常有多种地 下洞穴,包括古墓、井、坑、穴、地道等。
二、 主要的黄土地貌类型
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2.1黄土坪 黄土坪,分布在黄土高原河流两侧的平坦阶地面 或平台,称为黄土坪,简称坪。有些黄土坪即是 黄土梁峁区河流的阶地,沿谷坡层层分布。另一 些是由于现代侵蚀沟的发展使黄土墹遭到切割而 残留的局部条带状平坦地面。 2.2黄土塬 黄土塬,黄土覆盖分布的中间高,四周低的平地。 黄土塬经过沟谷的分割而形成的手指状地形称为 “破碎塬”。