坡地发育与重力地貌
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
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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
第五章 坡地重力地貌
支挡。在岩石突出或不稳定的大孤石下面修建支柱、
支挡墙或用废钢轨支撑。
护墙、护坡。在易风化剥落的边坡地段，修建护
墙，对缓坡进行水泥护坡等。一般边坡均可采用。
镶补沟缝。对坡体中的裂隙、缝、空洞，可用片
石填补空洞，水泥沙浆沟缝等以防止裂隙、缝、洞的 进一步发展。
刷坡、削坡。在危石孤石突出的山嘴以及坡体风
不合理的人类活动
采掘矿产资源。如采掘矿产资源造成矿场边坡崩塌、 采空区引发地表崩塌。 道路工程开挖边坡。修筑铁路、公路时，开挖边坡 切割了外倾的或缓倾的软弱地层，大爆破时对边坡强烈 震动，有时削坡过陡都可以引起崩塌。 水库蓄水与渠道渗漏。这里主要是水的浸润和软化 作用，以及水在岩(土)体中的静水压力、动水压力可能 导致崩塌发生。
2、滑坡地貌组合示意图 （滑坡的形态特征）
3、滑坡的形成条件
（1）斜坡的地貌特征
斜坡的高度、坡度和外形是决定滑动力大小的主要 因素。
（2）斜坡的组成物质与地质结构
滑坡主要发生在由松散堆积层构成的较陡斜坡 上。松散地层中的滑坡，多与粘土夹层有关；基岩 滑坡较少见。基岩中的滑坡，多发生在页岩、泥质 灰岩以及千枚岩、片岩等岩层分布区。
第五章 坡地重力地貌
一、重力作用与重力地貌
坡面上的风化碎屑、不稳定土体、岩体主要在重
力并常有水分参与的作用下，以单个落石、碎屑 流或整块土体、岩体沿坡向下运动，称为重力作 用（块体运动） 由重力作用所形成的各种地貌，称为重力地貌。
二、重力作用分类
（一）蠕动（十分缓慢的移动现象） （二）崩塌（重力作用、突然、急剧） （三）滑坡（重力和水、整体下滑） （四）错落（垂直整体位移）
堆渣填土。加载、不适当的堆渣、弃渣、填 土，如果处于可能产生崩塌的地段，等于给可能 的崩塌体增加了荷载，从而破坏了坡体稳定，可 能诱发坡体崩塌。 强烈的机械震动。如火车、机车行进中的震 动、工厂锻轧机械震动，均可引起诱发作用。
支挡墙或用废钢轨支撑。
护墙、护坡。在易风化剥落的边坡地段，修建护
墙，对缓坡进行水泥护坡等。一般边坡均可采用。
镶补沟缝。对坡体中的裂隙、缝、空洞，可用片
石填补空洞，水泥沙浆沟缝等以防止裂隙、缝、洞的 进一步发展。
刷坡、削坡。在危石孤石突出的山嘴以及坡体风
不合理的人类活动
采掘矿产资源。如采掘矿产资源造成矿场边坡崩塌、 采空区引发地表崩塌。 道路工程开挖边坡。修筑铁路、公路时，开挖边坡 切割了外倾的或缓倾的软弱地层，大爆破时对边坡强烈 震动，有时削坡过陡都可以引起崩塌。 水库蓄水与渠道渗漏。这里主要是水的浸润和软化 作用，以及水在岩(土)体中的静水压力、动水压力可能 导致崩塌发生。
2、滑坡地貌组合示意图 （滑坡的形态特征）
3、滑坡的形成条件
（1）斜坡的地貌特征
斜坡的高度、坡度和外形是决定滑动力大小的主要 因素。
（2）斜坡的组成物质与地质结构
滑坡主要发生在由松散堆积层构成的较陡斜坡 上。松散地层中的滑坡，多与粘土夹层有关；基岩 滑坡较少见。基岩中的滑坡，多发生在页岩、泥质 灰岩以及千枚岩、片岩等岩层分布区。
第五章 坡地重力地貌
一、重力作用与重力地貌
坡面上的风化碎屑、不稳定土体、岩体主要在重
力并常有水分参与的作用下，以单个落石、碎屑 流或整块土体、岩体沿坡向下运动，称为重力作 用（块体运动） 由重力作用所形成的各种地貌，称为重力地貌。
二、重力作用分类
（一）蠕动（十分缓慢的移动现象） （二）崩塌（重力作用、突然、急剧） （三）滑坡（重力和水、整体下滑） （四）错落（垂直整体位移）
堆渣填土。加载、不适当的堆渣、弃渣、填 土，如果处于可能产生崩塌的地段，等于给可能 的崩塌体增加了荷载，从而破坏了坡体稳定，可 能诱发坡体崩塌。 强烈的机械震动。如火车、机车行进中的震 动、工厂锻轧机械震动，均可引起诱发作用。
第三章重力地貌
3.坡的类型： 3.坡的类型： 坡的类型
陡坡： 陡坡：α>35º 中等陡坡： ①按坡度 中等陡坡： α＝35º－15º 可用以判断坡面过程的 － 缓坡： 缓坡： α＝15º－5º － 极缓坡： 极缓坡： α＝5º－2º － 长坡： 长坡：L>500m 中长坡:L=500~50m ②按坡长 中长坡 短坡:L<50m 短坡 决定坡面过程和强度 性质与强度
②斜坡岩石结构和岩性： 斜坡岩石结构和岩性： ③地 震： 人为因素： ④人为因素：
4.滑坡形成的条件 4.滑坡形成的条件
临 空 面：
地貌： 地貌：坡
度：基岩一般300～400 ，松散堆积层>200 基岩一般
坡角状态： 坡角状态：挖、冲、切 松散堆积层与粘土有关（云贵川 例中76%） 松散堆积层与粘土有关（云贵川114例中 例中 ）
第二节： 第二节：重力作用与重力地貌
一.重力地貌与风化作用 重力地貌与风化作用
1.重力地貌：坡地的风化碎屑物或不稳定的岩体，土体由于 重力地貌：坡地的风化碎屑物或不稳定的岩体， 重力地貌 重力作用而形成的各种地貌。 重力作用而形成的各种地貌。 2.风化作用：岩石在外力和生物的作用下所产生的机 风化作用： 风化作用 械破碎或化学成分变化。 械破碎或化学成分变化。 风化作用分类：物理风化、化学风化和生物风化三 风化作用分类：物理风化、 种基本类型。 种基本类型。 3.重力地貌形成的条件： 重力地貌形成的条件： 重力地貌形成的条件 首先，岩石受到风化破坏产生机械破碎；其次， 首先，岩石受到风化破坏产生机械破碎；其次，地表具 有一定的坡度，使坡面物质产生足够的顺坡分力；第三， 有一定的坡度，使坡面物质产生足够的顺坡分力；第三，有 一定的触发因素（ 地震、降雨、爆破等）， ），使接近临界 一定的触发因素（如：地震、降雨、爆破等），使接近临界 平衡态的物质产生运动。 平衡态的物质产生运动。