坡地发育与重力地貌
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高中地理第3讲 重力地貌

链 子 崖 危 岩
P:二叠系下统栖霞组灰岩;M:马鞍山组含煤岩层
“三峡勘察业绩卓著,大力防治库区灾害”。----李鹏 “地质尖兵为三峡,无名英雄功勋大。”----邹家华
治理链子崖危岩
治理措施:
采用锚固措施。利用 193条钢锚索,将裂缝 处的危岩体穿在稳定 的岩体上,避免裂缝 继续加大;
对煤层采空区进行回 填。将钢筋混凝土填 充进采空区;
滑坡壁和滑坡阶地
黄土滑坡体上的醉汉树
2. 滑坡地貌形态特征
(2) 滑坡陡壁
滑坡体向下移动后,与上方未 移动的土石体之间的分界面, 称为滑坡陡壁。滑坡陡壁常呈 弧 形 , 坡 度 60-80° , 高 度 数 厘米至数十米不等,崖壁上有 擦痕。
2. 滑坡地貌形态特征
(3) 鼓丘、滑坡洼地与滑坡湖
滑坡体向下滑动,前端受阻 而鼓起形成小丘,称鼓丘。由于 滑坡体前端形成突起的鼓丘,在 滑坡体的中部相对低洼的部分形 成滑坡洼地,并能积水成湖,称 滑坡湖。
三峡范家坪滑坡
三峡范家坪滑坡
三峡范家坪滑坡----滑坡洼地
2. 滑坡地貌形态特征
(4) 滑坡裂隙
①环状拉张裂隙 分布在滑坡壁的后缘,由滑
倒石堆由基本未经分选、棱角明显的碎石块组成,结构 多呈松散、杂乱、多孔隙、大小混杂而无层理。近陡坡 颗粒细小,坡麓处粗大,成分与供应区一致。崩落作用 活跃时,岩壁陡而新鲜。
倒石堆的结构
崩塌和倒石堆
倒石堆的底面形状多为半圆形,倒石堆为匍匐于陡坡坡麓的 半锥状堆积体,横向上常有多个倒石堆彼此连接构成带。
一般地,风化碎屑离源地越远,其颗粒因磨圆,摩擦力 减小,休止角会变小。因此,愈近坡麓,坡度也愈缓。
休止角(angle of repose)
第七章 重力地貌

产生滑坡。例如,土(岩)体颗粒间的空隙水将降
低细颗粒间的凝聚力;地下水能溶解土(岩)体中 的胶结物(碳酸钙等),使土(岩)体失去粘结力; 饱含水分的土(岩)体,增加了单位体积土(岩) 体的重量,因而加大了下滑力;地下水运动时,产
生动压力,能使土(岩)体发生滑动;地下水沿滑
动面运动,使摩擦系数减小,阻力降低。
在山区经常发生崩塌,使村庄、道路和渠道遭受破
坏,因而在野外勘察时,需要查明倒石堆的发育阶段。
如果组成倒石堆的岩屑是大块碎石,而且山坡很陡,说 明崩塌盛行,倒石堆正在发育,修筑道路或渠道时,须
将山坡上的风化岩屑清除或固定,村庄应尽量避开;如
果倒石堆表面大多为细小碎屑,并有植物生长,甚至发 育了土壤,而且山坡也较平缓(小于30°),说明倒石 堆不再发育,山坡停止崩塌,对道路和渠道已无危害。
• (2)岩土结构和岩性:
岩石的结构与滑坡的关系表现在两个方面:
一是滑坡常断层面、节理面或岩层不整合面滑动,
二是沿松散沉积物和基岩面之间滑动或者沿岩层层
面滑动,尤其在岩层面与斜坡倾向一致,而岩层
倾角小于斜坡倾角时最易形成滑坡。
(3)地下水
地下水与土(岩)体间发生的许
多复杂的物理化学作用,使土(岩)体失去稳定性,
•
稳定斜坡与不稳定斜坡:凡是其变化趋势对人
类生存和经济建设有较大影响,甚至是灾害性影响
的坡地(或斜坡),称为不稳定坡地(或斜坡)。
使坡地物质发生运动的自然营力,除块体自身
的重力外,还受水、冰雪、风、生物、地震以及人
为等因素的影响。其中最主要的自然营力是重力和
水的作用。
块体运动
发生在坡地上的块体运动,按其作用营力和运动 过程,大体可分为蠕动、崩塌和滑坡等类型。
第三章第一节重力坡地地貌

滑坡舌和滑坡鼓丘:滑坡体前缘舍状突出部分,称为滑 坡舌。当其向前滑动时,如果受到阻碍,就会因挤压而隆 起,呈丘状地形,叫滑坡鼓丘。
• 地貌形态
滑坡前兆
• 坡前缘处泉水复活或泉水突然干涸 • 滑坡体中、前部出现放射状裂缝 • 前缘土体隆起(滑坡鼓丘) • 有岩石、岩层挤压、拉裂的音响 • 滑坡体四周有小型崩塌、松弛现象 • 滑坡体后缘冒热气 • 动物惊恐异常(老鼠乱窜、多蚂蚁、爬虫,猪、
• 错落的形成因素
地质环境:一般在断层、节理或片理十分发育的岩 石分布区,特别是有两组断层或节理构 造线相交的陡坡处,最容易发生错落.
地貌条件:坡度大于35°-40°,在河流峡谷段、海 蚀崖、湖蚀崖等陡岸,常出现错落地貌.
流水侵蚀:河流的侧蚀常使坡脚受到破坏,引起错落. 其它诱因:地震和人工爆破的震动;人为开挖路堑等
15°-35°陡坡、大于35°极陡坡.)
坡形:指坡地“面片”的起伏特征。 平坡 凸坡 凹坡 凸凹坡 坡向:指坡地“面片”的朝向。据接受太阳辐射的强 度分:阳坡、半阳坡、阴坡、半阴坡 坡长:指近似坡度、坡向、坡形的“面片”的斜线长 度或者投影在水平面上的长度,即有斜坡长度和投影 长度的不同概念,可分为:长坡>500m;中长坡50500m;短坡<50m
松散层蠕动
斜坡上的松散碎屑或 表层土粒,由于冷热、干 湿变化而引起体积胀缩, 并在重力作用下顺坡向下 发生极其缓慢移动的现象, 称为松散层蠕动或岩屑蠕 动。
➢ 发生松散层蠕动的基本因 素:
• 较强有力的温差变化和干 湿变化(气候条件);
• 一定的黏土含量和地面坡 度(土壤和地形条件)
送撒层蠕动坡的特点是表面相当平坦,呈 微波状或小阶梯状,这是其微地貌特征。
顺坡向下的重力的分力(下滑力) 对促成坡面上的物质移动,起着决 定性作用。
• 地貌形态
滑坡前兆
• 坡前缘处泉水复活或泉水突然干涸 • 滑坡体中、前部出现放射状裂缝 • 前缘土体隆起(滑坡鼓丘) • 有岩石、岩层挤压、拉裂的音响 • 滑坡体四周有小型崩塌、松弛现象 • 滑坡体后缘冒热气 • 动物惊恐异常(老鼠乱窜、多蚂蚁、爬虫,猪、
• 错落的形成因素
地质环境:一般在断层、节理或片理十分发育的岩 石分布区,特别是有两组断层或节理构 造线相交的陡坡处,最容易发生错落.
地貌条件:坡度大于35°-40°,在河流峡谷段、海 蚀崖、湖蚀崖等陡岸,常出现错落地貌.
流水侵蚀:河流的侧蚀常使坡脚受到破坏,引起错落. 其它诱因:地震和人工爆破的震动;人为开挖路堑等
15°-35°陡坡、大于35°极陡坡.)
坡形:指坡地“面片”的起伏特征。 平坡 凸坡 凹坡 凸凹坡 坡向:指坡地“面片”的朝向。据接受太阳辐射的强 度分:阳坡、半阳坡、阴坡、半阴坡 坡长:指近似坡度、坡向、坡形的“面片”的斜线长 度或者投影在水平面上的长度,即有斜坡长度和投影 长度的不同概念,可分为:长坡>500m;中长坡50500m;短坡<50m
松散层蠕动
斜坡上的松散碎屑或 表层土粒,由于冷热、干 湿变化而引起体积胀缩, 并在重力作用下顺坡向下 发生极其缓慢移动的现象, 称为松散层蠕动或岩屑蠕 动。
➢ 发生松散层蠕动的基本因 素:
• 较强有力的温差变化和干 湿变化(气候条件);
• 一定的黏土含量和地面坡 度(土壤和地形条件)
送撒层蠕动坡的特点是表面相当平坦,呈 微波状或小阶梯状,这是其微地貌特征。
顺坡向下的重力的分力(下滑力) 对促成坡面上的物质移动,起着决 定性作用。
第二章 坡地重力地貌

第五节 蠕动
蠕动是指斜坡上的土层、岩层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。 1、松散层蠕动 包括松散颗粒和岩屑蠕动,是由于冷热、干湿引起体积
膨胀、收缩,在重力作用下产生的。
斜坡上的碎屑物质在热胀冷缩的反复作用下移动的示意图
2、岩体蠕动 斜坡上岩体在本身重力作用下,发生十分缓慢 的塑性变形或弹塑性变形。
滑坡体上的醉汉树及 滑坡造成的公路弯曲和路面变形
张家窝滑坡体前缘挡土墙
二、滑坡力学机制
Q
Pa-Qb-fR=0
滑坡壁
滑坡阶地
滑坡体 滑动面 滑床
滑坡鼓 丘
滑坡裂隙
① 环状裂隙:位于滑坡壁后缘,由拉力所致。 ② 羽状裂隙:位于滑坡中部和两侧,由剪力所致。 ③ 鼓张(压)裂隙:位于滑坡体前部,由拉(压)力所致。 ④ 放射状裂隙:位于滑坡体前缘,由拉力所致。
。 。
滑坡
临空面和坡度 。 。 20 -30 ;40
蠕动
25~30
。
35~45
。
坡地相对高度 50m
节理、断层、地层产状、 粘土,断层面、节理 粘土含量,软弱岩 面或岩层不整合 , 层 岩性(软弱岩层交替) 岩层走向
气候条 件
其他条 件
温差、降雨
地震和人为破坏
暴雨:地下水、地表 温差 冷热 干湿 水
三、崩塌堆积地貌
一、崩塌的作用方式
崩塌:斜坡上的岩屑或块体在重力作用下,快速向下 移动。
根据地貌部位和形式可分为山崩、塌岸、散落。
山崩:规模大,能达十万立方米。
白岩危岩体远观
塌岸:发生在河岸、湖岸(库岸)、沟岸、海岸的陡坡处。
重 庆 武 隆 崩 塌
散落:岩屑沿斜坡向下运动。
第二章_坡地重力地貌

• 方解石>白云石>橄榄石>辉石>角闪石>斜长石>钾长 石>黑云母>白云母>石ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
• 矿物的溶解度除与矿物本身的化学组成有关外,还与水温、 压力、CO2含量、pH值等有关。
• 2、水化作用
• 又称水合作用,即物质与水相结合的作用。如矿 物与水作用,水可以直接参加到某些矿物中去, 形成结晶水,产生新的含水矿物,例如硬石膏 (CaSO4)变成石膏(CaSO4·2H2O)、赤铁矿 (Fe2O3)变成褐铁矿(FeO[OH]·nH2O)等。同时 水化作用形成的新矿物,往往体积膨胀,对周围 岩石产生很大压力(如硬石膏变成石膏,体积可 增大30%),从而引起岩石的机械破碎。
黄山松
黄山
生物风化1
华山
生物风化2
柬埔寨
生物风化3
潮州古城墙
• 四、各种风化作用的相互关系
• 上述物理的、化学的、生物的风化作用,实际上并不是孤立 进行的,而是一个互相联系互相影响的统一过程。物理风化 使岩石逐渐崩裂破碎,产生、扩大和加深岩石裂隙,并增大 岩石的表面积,有利于水溶液、气体和生物渗进岩石中,为 化学风化提供了有利条件,从而加速风化的进程,扩大风化 范围;反过来,由于岩石的化学分解,一方面使岩石变得松 软,降低抵抗机械破坏的能力,一方面因有些矿物经水化作 用变为含水矿物,体积膨胀,产生很大的压力,这些都为物 理风化提供了有利条件。
• 如各种藻类、苔藓、地衣等在生长过程中,经常分泌有机酸、 碳酸、硝酸等,分解岩石,吸取营养。特别是微生物的生物 化学风化作用更为强烈,有人统计微生物对岩石的总分解力 大大超过动植物的总分解力。此外,动植物死亡后可分解出 CO2、H2S和各种有机酸,在还原环境中植物死亡还可形成 腐殖质,使岩石被腐蚀破坏。例如,把1g钾长石放入有腐 殖质的10%的氨水溶液中,密封后经2—3天钾长石即可完 全分解,而形成高岭石。腐殖质和矿物中的阳离子可形成腐 殖酸盐,以胶体状态随水流失。腐殖质还可使氧化物还原, 如使难溶于水的Fe2O3还原为可溶的FeO,加速岩石的分解 破坏。
• 矿物的溶解度除与矿物本身的化学组成有关外,还与水温、 压力、CO2含量、pH值等有关。
• 2、水化作用
• 又称水合作用,即物质与水相结合的作用。如矿 物与水作用,水可以直接参加到某些矿物中去, 形成结晶水,产生新的含水矿物,例如硬石膏 (CaSO4)变成石膏(CaSO4·2H2O)、赤铁矿 (Fe2O3)变成褐铁矿(FeO[OH]·nH2O)等。同时 水化作用形成的新矿物,往往体积膨胀,对周围 岩石产生很大压力(如硬石膏变成石膏,体积可 增大30%),从而引起岩石的机械破碎。
黄山松
黄山
生物风化1
华山
生物风化2
柬埔寨
生物风化3
潮州古城墙
• 四、各种风化作用的相互关系
• 上述物理的、化学的、生物的风化作用,实际上并不是孤立 进行的,而是一个互相联系互相影响的统一过程。物理风化 使岩石逐渐崩裂破碎,产生、扩大和加深岩石裂隙,并增大 岩石的表面积,有利于水溶液、气体和生物渗进岩石中,为 化学风化提供了有利条件,从而加速风化的进程,扩大风化 范围;反过来,由于岩石的化学分解,一方面使岩石变得松 软,降低抵抗机械破坏的能力,一方面因有些矿物经水化作 用变为含水矿物,体积膨胀,产生很大的压力,这些都为物 理风化提供了有利条件。
• 如各种藻类、苔藓、地衣等在生长过程中,经常分泌有机酸、 碳酸、硝酸等,分解岩石,吸取营养。特别是微生物的生物 化学风化作用更为强烈,有人统计微生物对岩石的总分解力 大大超过动植物的总分解力。此外,动植物死亡后可分解出 CO2、H2S和各种有机酸,在还原环境中植物死亡还可形成 腐殖质,使岩石被腐蚀破坏。例如,把1g钾长石放入有腐 殖质的10%的氨水溶液中,密封后经2—3天钾长石即可完 全分解,而形成高岭石。腐殖质和矿物中的阳离子可形成腐 殖酸盐,以胶体状态随水流失。腐殖质还可使氧化物还原, 如使难溶于水的Fe2O3还原为可溶的FeO,加速岩石的分解 破坏。
第三章 风化作用与坡地重力地貌(第二节 重力地貌)

风化作用的地貌意义:
1.一切外营力的先锋,其他外营力的前提; 2.风化作用是有选择性的,不同岩石抵抗风化的能力是有差异的 (即选择性风化); 3.差异取决于:矿物的成分,岩石的热容量、导热率、岩石的 结构、岩石的孔隙度、裂隙度、岩石的透水性、可溶性。 4.上述作用取决于气候条件: 干旱区:以物理风化为主,起作用的主要是岩石的成分、热容 量、导热率、岩石的结构。 湿热区:以化学风化为主,起作用的主要是岩石的孔隙度、裂 隙度、透水性、可溶性。
风化作用也可以发生在海底,在海水的作用下进行,有人 称之为海底风化作用。如:黑云母 — 海绿石,火山灰—蒙 脱石,就是海底风化作用的结果。 意义:学科 ;工程建设;寻找矿产 岩石在风化过程中,扩大了孔隙和裂隙,由于风化裂隙的沟 通性较好,有利于大气降水的渗入,所以在有较厚风化层的风 化裂隙中,能找到较好的地下水。它属于孔隙、裂隙的潜水类 型故埋藏较浅,水量一般不大,但常年不干。特别是在历经多 次构造变动的岩浆岩和变质岩地区,这种类型的地下水湿较为 普遍的。
第三章 风化作用 与坡地重力地貌
• 外动力作用
风化 —侵蚀—搬运—堆积
第一节 一、风化作用
风化作用与风化壳
风化是指岩石发生物理的和化学的变化。 风化作用是指在地表常温常压环境中,使岩石的 物理性状和化学成分发生变化的作用。 风化作用是其它外营力的先锋。 风化作用的实质是环境变了,为了与新的环境求得平 衡,适应新的环境而发生的变化
含三氧化二铁,所以呈红色。
Al2O3- 2SiO2-2H2O +nH2O Al2O3- nH2O +2SiO2-H2O
化学风化的晚期阶段
岩石中的可溶矿物 碳酸盐岩溶蚀 溶解 随水流失 随水迁移流失
硅铝酸岩
第三章 风化作用与坡地重力地貌2

(2)快速冰雪融化 (3)冰湖溃决等
始降雨,27日夜最大降雨强度达114mm/h,随后立即发 生泥石流。 快速冰雪融化与气温有密切关系,快速冰雪融化是 现代冰川和季节积雪地区形成泥石流的主要来源,西 藏地区的高山积雪,每当夏季气温骤增,冰川和积雪 大量消融,冰层年最大消融深度可达3 m,常引起泥石 流的暴发。
θ
W
下滑力大 临界稳定 下滑力小
第二节 坡地重力地貌
2.斜坡快体运动类型 块体运动的主要形式:
坡面上的松散土粒和岩屑的移动 坡地表层一定软弱面上的土体、岩体的移动 根据运动性质和物质可分为:
崩落滑落 ຫໍສະໝຸດ 动FallSlide Flow
蠕动
Creep
第二节 坡地重力地貌
崩塌陡坎Scar :崩塌在徒坡上形成的剥蚀地貌 (新的基 岩陡坡壁) 倒石堆Talus :坡下为崩塌堆积地貌倒石堆。
第二节 坡地重力地貌
倒石堆特征:
坡面坡度一般较大,取决于碎屑物质的颗粒大小和休止角。 倒石堆的组成物质岩性继承坡地岩性。 组成物质一般分选性极差,层序不明显,但因重力分选作用, 堆顶物质较细,底部边缘物质较粗。
第二节
坡地重力地貌
(块体运动)
第二节 坡地重力地貌
基本概念:
坡地:坡度大于2度的地面 块体:斜坡上的岩体和松散土体 块体运动:岩体和土体在重力作用下沿坡向下运动的过程 坡地重力地貌:块体运动所导致的一系列独特的地貌。
类型:
坡地的分类依据 形态,成因,结构,稳定性 块体运动类型 崩落、滑落、流动和蠕动
一般江、河、湖(水库)、海、沟的斜坡,前缘开阔的山坡、 铁路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部 位。坡度10~45度,下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产 生滑坡的有利地形。
始降雨,27日夜最大降雨强度达114mm/h,随后立即发 生泥石流。 快速冰雪融化与气温有密切关系,快速冰雪融化是 现代冰川和季节积雪地区形成泥石流的主要来源,西 藏地区的高山积雪,每当夏季气温骤增,冰川和积雪 大量消融,冰层年最大消融深度可达3 m,常引起泥石 流的暴发。
θ
W
下滑力大 临界稳定 下滑力小
第二节 坡地重力地貌
2.斜坡快体运动类型 块体运动的主要形式:
坡面上的松散土粒和岩屑的移动 坡地表层一定软弱面上的土体、岩体的移动 根据运动性质和物质可分为:
崩落滑落 ຫໍສະໝຸດ 动FallSlide Flow
蠕动
Creep
第二节 坡地重力地貌
崩塌陡坎Scar :崩塌在徒坡上形成的剥蚀地貌 (新的基 岩陡坡壁) 倒石堆Talus :坡下为崩塌堆积地貌倒石堆。
第二节 坡地重力地貌
倒石堆特征:
坡面坡度一般较大,取决于碎屑物质的颗粒大小和休止角。 倒石堆的组成物质岩性继承坡地岩性。 组成物质一般分选性极差,层序不明显,但因重力分选作用, 堆顶物质较细,底部边缘物质较粗。
第二节
坡地重力地貌
(块体运动)
第二节 坡地重力地貌
基本概念:
坡地:坡度大于2度的地面 块体:斜坡上的岩体和松散土体 块体运动:岩体和土体在重力作用下沿坡向下运动的过程 坡地重力地貌:块体运动所导致的一系列独特的地貌。
类型:
坡地的分类依据 形态,成因,结构,稳定性 块体运动类型 崩落、滑落、流动和蠕动
一般江、河、湖(水库)、海、沟的斜坡,前缘开阔的山坡、 铁路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部 位。坡度10~45度,下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产 生滑坡的有利地形。
《地质地貌学》第十一章 坡地重力地貌

三、崩塌发生的条件
崩塌发生的条件有 • 地形条件 包括坡度和坡地相对高度 • 地质条件 节理、断层、地层产状和岩性 • 气候条件 气温变化和降雨量。 • 地震及其他因素。地震是崩塌的触发因素。 • 人类活动也是崩塌形成的重要因素,在山区进行
各种工程建设时,如不顾及自然地形条件,任意 开挖,常使山坡平衡遭到破坏而发生崩塌。
• 滑坡产生以后,常在地表形成地形地貌、 岩性及岩土结构、水文地质条件等各种局 部异常现象,根据这些现象即可判断断滑 坡体的存在与否。
(1)地形地貌及地物标志
• 滑坡往往造成斜坡上出现圈椅状或马蹄状 地形,或使斜坡上出现反向台坎及坡脚向河 床方向突出。表现在地形图上常出现地形等 高线的间距及弯曲度在局部发生异常。
(三)散落
• 散落是岩屑斜坡向下作滚动和跳跃式地 连续运动。其特点是散落的岩屑连续地撞 击斜坡坡面,并带有微弱的跳动和向下作 旋转运动。
二、崩塌堆积地貌及其结构
• 崩塌下落的大量石块碎屑物或土体都堆积 在陡崖的坡脚或较开阔的山麓地带,形成 倒石堆,也叫岩屑堆或倒石锥。
• 倒石堆的平面形状大多呈半圆形或三角形, 坡度与崩塌碎屑物质的休止角相当,一般 在30左右。
• 山崩常阻塞河流、毁坏森林和村镇。 • 山崩时,大块崩落和小颗粒散落是同时进
行的,崩塌体可达数万立方米。
泰 宁 紫 红 色 砂 砾 岩 的 崩 塌 堰 塞 湖
2005年龙王台风 农大写生宿舍六号 楼边坡岩石崩塌
(二)塌岸
• 一般在河岸、湖岸(库岸)或海岸的陡坡, 由于河水、湖水或海水的掏蚀,或地下水 的潜蚀作用以及冰冻作用,使岸坡上部物 体失去支持而发生崩塌。
• 滑坡体上常有鼻状凸丘或多级平台。 • 滑体两侧常形成沟谷.并出现双沟同源现
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第一节
坡地的概念与分类
一、坡地的概念
坡度大于2 °的地面称为坡地。
坡面地貌过程一般都有重力参与,据研究, 坡度小于2 °的斜面上的物质,尽管有重力的坡 向分量,但是它如此的小以至于对物质的移动不 产生作用,只有在坡度大于2 °时,重力的坡向 分量对物质移动才有较大贡献。
一个坡地的特征可用三个指标来衡量:
第二节
崩塌及其地貌
一、崩塌及其类型 (一) 崩塌及其特征 陡峭山坡上的岩体,土体或碎屑层,主要在 重力作用下突然发生急剧的崩落,翻转和滚落, 在坡角形成倒石堆或岩屑堆的现象,称为崩塌。
崩落形成的地貌
崩塌的特征:
1、动速度快 有时可达到自由落体的速度。
2、体积变化大 小者可小于1m3,大者可大到
斜坡上的岩体在本身的重力作用下,发生十
分缓慢的塑性变形或弹性变形。主要出现在页岩、 片岩、千枚岩、粘土岩等柔性岩层组成的坡地上。 岩体蠕动的特征:沉积岩和变质岩分布地区, 可看到岩层及其风化碎屑蠕动的变形现象。岩层 的蠕动深度差异大,一般在3~5米,最大的可达 到40~50米,深度大小取决于岩性、产状和坡度 三个因素。岩层越软,坡度越大,蠕动深度越大。
摩擦阻力和块体的粘结力C,这样块体的抗滑强度
可表示为:
If=Ntgϕ+CA
C为粘结力(Kg/cm2) A为块体与坡面的接触
面积(cm2)
C与块体的组成物质,结构及含水量有关
对于这种块体运动,块体的稳定与否取决 于下滑力与抗滑强度的对比关系。可定义一个 稳定系数K K=(Ntgϕ+CA)/T 理论上 K=1 极限稳定状态 K >1 稳定 K <1 滑动不稳定
三、崩塌堆积地貌和结构 1、崩塌堆积地貌 崩塌的物体在坡角地带形成的堆积体,称为 倒石堆(岩屑堆)。倒石堆的坡面坡度一般较大, 其坡度决定于组成倒石堆碎屑物质的颗粒大小,
主要是颗粒的休止角。
2、倒石堆的物质结构 ①组成物质的岩性与坡地的岩性有关。 ②组成物质一般分选性极差,无明显层序。 但因重力分选作用,堆顶物质较细,底部边缘物 质较粗。
第四章
坡地发育与重力地貌
长期以来坡地的形成与演化就是地貌研究的 焦点。这不仅是因为坡地占据80%以上的陆地面 积,而且它也是河流系统的一个重要组成部分,
担负着为河流提供水量和泥沙的任务,因此无论
在研究陆地地貌演化和河流发育中都具有十分重
要的意义。
除理论上意义重大以外,坡地研究在生产实 践中也有重大意义。农业上的水土保持和国土治 理需要验机坡地的产水过程和土壤侵蚀机理,各 种工程设计需要研究各种边坡的稳定性问题。
根据力的分解法则
T =GSinθ θ 为坡角
N = Gcosθ 在坡地块体处于静止的情况下,T 与Ip大小相 等,方向相反,作用在同一条直线上。块体与坡地 的摩擦力的大小主要与重力的垂向分力有关。
即
Ip=KN K为摩擦系数
这样有 T=Ip=KN GSinθ=K GCosθ K=tgθ 因此摩擦力 Ip=Ntgθ 但是受块体垂直坡向分力的影响,θ往往 不到45度时摩擦力最大,这时坡地上的块体处 于极限稳定状态,所以称这时的坡角为临界坡
5mm的石英砂粒,这个砂粒就可以0.61m/s的速
度开始移动。
雨滴击溅侵蚀作用的
强度在坡地各部分是不一
样的。一般来说坡地上部
大于下部,这主要是因为
上部的地下水位比下部高,
土粒之间的凝聚力较小,
易被击溅,再者上部击溅
下来的物质对下部坡面也
有保护作用。
二、坡面径流侵蚀
在干旱半干旱地区
流水侵蚀是十分重要的
第五节
坡面冲刷
坡面冲刷主要指坡地片状流水对坡面的侵蚀
作用。
一、雨滴击溅侵蚀
暴雨和雨强很大的雨滴,它们以较大的速度
降到地表坡地上对土粒有打击分散作用,引起土
Байду номын сангаас
粒移动。这种作用称为雨滴击溅侵蚀。
据计算一直径5mm的雨滴降落到地面的速
度为9.5m/s,其动量为62g.cm2/s2,如果这个动
能的向下坡分量全部传递给10°坡面上直径
滑坡(10-20米)、深层滑坡(>20米)
按滑动面与结构之间的关系分类:
构造面滑坡、顺层面滑坡、不整合面滑坡
按滑动年代分类:古滑坡、老滑坡、新滑坡
(二)滑坡的发展阶段
1、蠕动阶段 2、剧烈滑动阶段 3、渐趋稳定阶段
(三)影响滑坡的因素 1、岩性:主要发生在遇水易软化的软弱地层上 2、构造:软弱结构造产状上倾向与坡向一致,如节理 面,断层面,不整合面等
一种侵蚀作用。流水侵
蚀作用在一个斜坡上作
用的强度是变化的。根
据强度的差异可将坡地
的流水侵蚀分成如下几
个带:
不明显冲刷带:位于分水岭附近,水量很小,冲刷
微弱。
冲刷带:位于斜坡中部,该带除了本身接受的降水 外,还有上部大量的降水注入,水流聚集在相对低洼处, 形成有固定流路的水流,侵蚀作用增强。 淤积带:位于坡麓地带,该带尽管因上部大量降水
第三节
滑坡及其地貌
斜坡上的土体、岩体或碎屑物质在重力作 用下延一定的滑动面做整体下滑的现象,称为 滑坡。
三、滑坡的形态特征 1、滑坡体 斜坡上向下滑动的那部分岩土体称为滑坡体。 它以滑动面与下伏未滑动地层分开。(醉汉林、马 刀树) 2、滑动面与滑动带 3、滑坡壁 4、滑坡阶地 5、滑坡舌与滑坡鼓丘 6、滑坡洼地与滑坡湖 7、滑坡裂缝: ① 环状拉张裂隙 ② 平行剪切裂隙 ③ 前部张裂隙与挤压裂隙 ④ 前部放射裂隙
侵蚀坡:由外力侵蚀作用形成
堆积坡:由外力堆积作用形成
3、坡地组成物质分类 根据组成坡地的物质类型可将其分为: 基岩坡 碎屑坡 土坡
不同的坡地物质有着不同的结构和性质,它们 对坡地的稳定性有重要意义。如在干燥的坡地上, 粘土的凝聚力较强,在较大的坡度上仍较稳定,而 砾石的凝聚力较小,只有在较小的坡地上才稳定。
滑 坡 形 态 示 意 图
例 湖北清江隔河岩水库茅坪滑坡
2010-4-25,台湾高速公路 南下3.1公里处,25日下午发生 有史以来最严重的山体滑坡。
二、滑坡的类型、发生过程与影响因素 (一) 滑坡的类型 按组成物质分类:黄土滑坡、粘土滑坡、碎屑
层滑坡、基岩滑坡
按滑层厚度分类:浅层滑坡(<10米)、中层
①内力成因坡
坡地主要由地壳的构造运动,岩浆作用和地震
活动造成,如断层坡,火山坡,地震坡等。
②外力成因坡 由外力作用为主形成的坡地。根据作用于 坡地上的外力过程类型,可将其再分为: 流水作用的坡、湖水作用的坡、波浪作用
的坡、冰川作用的坡、风沙作用的坡、寒冻作
用的坡、………………
各种外力在形成坡地上的作用主要有两类 作用:侵蚀和堆积,根据坡地形成的方式,可 将其分为:
2、地质条件
节理、断层、地层产状、岩性等都有影响
3、气候条件
一般来说崩塌是与强烈的物理风化紧密相关
的,在干燥、日温差 及年温差较大的地区易发生
崩塌,在融冻过程非常强的季节和地区,崩塌比
较严重
(二) 触发因素 暴雨、融冰化雪、爆破、地震、人工开挖坡 角等。
2009年5月18日, 三峡库区重庆巫 山县龚家坊河段 发生山体崩塌, 约两万立方米泥 石滑入长江
二、坡地的分类 坡地占据着地球上80%以上的面积,所以 坡地在生产实践中是经常遇到的处理对象。不 同的生产目的和研究目的,决定了坡地有许多 分类方法。
1、坡地的形态分类 主要是根据坡地的组成要素(坡度、坡长、坡形 )来划分坡地的类型。它包括如下几类划分: ①根据坡度划分: 极陡坡 >35°35°是坡地上松散物质的休止角 陡 坡 15°-35° 15°以下的坡地坡面侵蚀减弱 缓 坡 5° -15° 5°以下的坡地坡面侵蚀基本
3、地貌:主要通过临空面和坡度
4、气候:主要是通过降水和冰的融化 5、地下水: 6、地震与人为因素:
第四节
蠕动过程及其地貌
一、蠕动的概念 斜坡上的土体、岩体和碎屑物质在重力作用 下顺坡发生缓慢下移的现象称为蠕动。移动速度 有的仅有若干mm/a有的可达几十cm/a。 蠕动现象在温润湿热地区主要由于干湿和温 差变化所引起,在干旱和半干旱地区主要由温差 所造成,在寒冷地区主要由冻融作用和温差变化 所引起。
重要意义。
坡地上块体运动的力学机制:
坡地上的块体运动主要有两种形式,一是
位于坡面上的松散土粒和岩屑的移动,二是坡
地表层一定软弱面上的土体、岩体的移动。
1、坡面上土粒、岩屑的运动
坡面上的岩屑主要受三个力的作用:
重力G 摩擦力Ip 支撑力F
G可分解为垂 直于坡地的分力N和平行于坡 面的下滑力T。块体在坡地上能否发生运动取决 于与Ip的对比关系,若T>Ip块体发生位移,反之 则稳定。
几亿立方米(108m3) 。
3、块体经过崩塌后已不具备后来岩体或土地
的任何结构。
4、运动块体没有固定的滑动面。
案例:浙江甬台温高速公路崩塌
60多米的山体突然崩塌,近1.5万立方米的石头
倾泻而下,掩盖了整条高速公路,最大的石块足
足有800立方米。
(二)崩塌的类型 根据崩塌体的移动形式和运动速度可将崩 塌划分为如下类型: 1、板状崩塌 2、岩崩 3、岩石剥落 4、粒状崩解
造成岩体蠕动的原因
在35°~45 °陡坡上的表层岩体,在岩石
本身自重力的长期作用下,应力超过了岩体本身 的弹性限度,发生了破裂变形,或由于长期受力 的结果,发生了弹塑性变形。对于软弱岩层在自 重力作用下首先发生弧形弯曲的弹塑变形,接着 出现拉张裂隙,最后形成向下坡的缓慢位移。
蠕动的过程
蠕动形成的鳞片状山坡
三、坡面上的地貌过程与块体运动的力学分析
坡面上进行的物质和能量转换,使坡地形态不