3-第三章-风化作用、斜坡重力作用及重力地貌解析

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,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,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。,一、风化作用与风化壳,一、风化作用与风化壳,2风化作用的类型,依据影响风化作用的因素不同，以及风化方式的差异，通常把风化作用分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。,一、风化作用与风化壳,物理风化作用是指主要由气温、大气、水等因素引起的矿物、岩石在原地发生气械裂开的过程。,主要的方式有温差风化、冰劈作用、盐类的结晶与潮解,一、风化作用与风化壳,化学风化作用是指岩石在原地以化学变化或反响的方式使岩石裂开、变化的过程。,化学风化作用的方式主要有溶解作用、氧化作用、水解作用、碳酸化作用。,一、风化作用与风化壳,生物风化作用是指由生命的活动而引起的岩石破坏过程。,包括生物物理风化作用如植物的根劈作用、动物挖洞等和生物化学风化作用,2、风化壳,1风化壳的概念,风化壳是指由残积物构成分布在陆地外表的不连续薄壳。,从几十厘米到数百米不等，主要取决于气候、岩性、构造、地貌、发育时间等。,2风化壳的剖面构造,以热带砖红壤高岭土型风化壳为例 分为三个带,全风化带：剖面最上部，风化作用猛烈,半风化基岩带：成分发生变化，但保存原岩的构造构造,未风化基岩带：原岩几乎未风化,砖红壤高岭土型风化壳剖面构造示意图,3风化壳的类型,依据风化壳的物质成分，可分为岩屑型风化壳、硅铝碳酸盐型风化壳、硅铝黏土型风化壳和铁铝型风化壳四类,二、斜坡重力作用及其分类,1、斜坡的分类,可按不同特征进展分类,按物质成分：基岩斜坡、碎屑坡,按形态：直线坡、凸形坡、凹形坡、凸凹形坡,按成因：侵蚀坡、剥蚀坡、积存坡和人工截坡,2、斜坡重力作用,1斜坡块体运动,自然斜坡上的岩体或松散的土体块体在重力作用下沿斜坡向下运动的过程称块体运动。,斜坡块体的稳定性取决于坡度、土体内摩擦力、土体粘结力和坡高等因素。,KT/NtgCA/ Gsin,K1，块体稳定；K1，块体稳定，发生运动；K1，块体处在极限平衡状态,N,为斜坡所受正压力，,C,为块体粘结力，,A,为块体与坡面接触面积，,为块体内摩擦角,岩 屑 堆 的 成 分,最 小,最 大,平 均,砂岩、页岩（角砾、碎石、混有石块的亚砂土）,25,42,35,砂岩（块石、碎石、角砾）,26,40,32,砂岩（块石、碎石）,27,39,33,页岩（角砾、碎石、亚砂土）,36,43,38,石灰岩（碎石、亚砂土）,27,45,34,泥 砂 种 类,干,湿,水分饱和,泥,49,25,15,松软砂质黏土,40,27,20,洁净细砂,40,27,22,紧密的细砂,45,30,25,紧密的中粒砂,45,33,27,松散的细砂,37,30,22,松散生物中粒砂,37,33,25,砾石土,37,33,27,常见的松散积存物的休止角,2、斜坡重力作用,2斜坡重力作用类型,依据斜坡上的块体运动的运动速度和运动方式 ，分为：,滚落作用,滑动作用,流淌作用,重力作用类型,运动速度特征,运动方式,主要影响因素,常见类型,流动作用,多数缓慢,土层流动，没有明显的滑动面,气候、松散堆积物、坡度,泥流、蠕动,滚落作用,快速,坠落、翻滚,坡度、坡高、岩石节理发育、岩性,崩塌、撒落,滑动作用,多数慢,滑动，有明显的滑动面,坡度、坡高、岩性，存在软弱面、气候,滑坡,斜坡重力作用分类表,三、斜坡重力作用及其地貌,1、流淌作用及其地貌,1泥流,斜坡上的厚层风化产物被水浸润饱和后，在重力作用下，顺斜坡向下流淌的现象。,热带、温带发生于暴雨集中区，坡度2040之间。,严寒气候区：形成融冻泥流。,地貌：泥流阶地、泥流阶地群、融冻泥流阶地,积存物：泥土与碎石混杂，无分选和层理。稀性泥石流的主要物源。,滑坡泥石流堵塞河流,1、流淌作用及其地貌,2蠕动,土层蠕动斜坡上的表层岩屑，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,速度慢，几毫米几十厘米/年。但长期积存也会引起建筑物的破坏。,缘由：重力作用，斜坡上碎石片热胀冷缩，使土层缓慢移动。,2蠕动,基岩岩层蠕动出露在斜坡上的岩层在重力作用下也会发生特殊缓慢的蠕动。,发生岩层蠕动的坡度较陡，以3545坡度最利于岩层蠕动发生；岩性也比较松软。,岩层蠕动过程示意图,2、滚动作用及其地貌,1倒塌,倒塌：把陡坡上的岩土体在重力的作用下，突然发生急剧的向下倾倒、崩落的现象称为倒塌。,山崩：发生在山地的大规模倒塌。,塌岸：发生在岸坡,塌陷：发生在岩溶地窖,塌方：发生在土石体中,冰崩和雪崩：发生在冰雪中。,1倒塌,导致倒塌形成的根本条件主要有地貌、地质和气候条件等。,在地貌条件中，斜坡的坡度对倒塌形成的影响最明显，其次是坡地的相对高度。,倒塌作用主要发生在河流猛烈切割、地势高差较大、地形裂开、坡度陡峻的高山峡谷区，特殊是河流的上游、河流猛烈侧蚀的凹岸，以及海蚀崖、湖蚀崖和水库的库岸等处。,1倒塌, 地质条件主要为岩石的岩性和地质构造。,岩性：沉积岩：坚硬且脆性的岩石、软硬相间的岩石,岩浆岩：垂直节理发育的或有后期岩脉、岩墙穿插的岩体。,地质构造：断裂、褶皱、构造节理,1倒塌,气候对倒塌的影响主要表现在猛烈的物理风化作用导致斜坡上的岩块不稳定而产生倒塌。,触发因素,暴雨、猛烈的融冰化雪、爆破、地震及人工开挖坡脚等是引起倒塌的触发因素。,1倒塌,剥蚀地貌：倒塌陡坎,积存地貌：倒石堆,倒石堆的特点：碎屑物质大小混杂、松散多孔、无层理、无分选，沿陡壁下局部布。,80至90年月初期我国几次大的倒塌,1980年6月，湖北盐池河磷矿发生灾难性大倒塌，高160m，体积约100万方的山体突然倒塌，冲击浪将四层大楼抛至河对岸撞碎，有280多人丧生。,1987年9月1日凌晨，巫溪县城南龙头山发生大倒塌，摧毁县电力公司六层楼一幢、私人旅社两家，民房20余户，掩埋大路干线70余米，直接经济损失达270万元。,1992年5月，宝成线190km处发生大倒塌，造成运输中断长达30多天，抢险费用一千多万元；由于断道给四川省和成都市造成的间接损失达数亿元。,2撒落,撒落：斜坡3050度上的风化碎石在重力作用下，长期不断往坡下坠落的现象。,对斜坡改造起重要作用，但不造成重大灾难。,剥蚀地貌：剥蚀坡,积存地貌：倒石锥,倒石锥的特点：上部细、下部粗，细土充填裂隙；显示粗略的分选。最厚处在斜坡由陡变缓处。,3、滑动作用及其地貌,1滑坡的地貌特征, 定义,斜坡上的岩体或土体在重力作用及水的参与下，沿着确定的滑动面或滑动带作整体下滑的现象。,特点：物质成分构成原始斜坡的岩土体,动力重力,具有脆弱面滑动面,运动过程具整体性,滑坡的双重含义： 过程、积存物,我国的分布: 云、贵、川,1滑坡的地貌特征,(2)滑坡要素,A、滑坡体：滑动的岩土体。树木成“醉汉林”照片,B、滑动面带：滑坡体移动所经过的面(照片)。,岩质滑动面上可见擦痕及磨光面,C、滑床: 滑动面之下，支持滑体而本身未经移动的斜坡组成局部。,其他要素图,滑坡要素示意图,渔泉河大桥滑坡,榔坪镇上堡滑坡,渔泉河大桥古滑坡的滑动面和造成的河道堵塞,滑坡体上的醉汉树及滑坡造成的大路弯曲和路面变形,滑坡体上典型的马刀树,张家窝滑坡体上民房被迫上迁,张家窝滑坡体前缘挡土墙,滑坡体前缘挡土墙被错断,滑坡特征,a、滑坡后壁与滑坡台阶,b、滑坡舌与滑坡鼓丘,c、滑坡凹地与滑坡湖,d、滑坡裂缝环状拉张裂缝、剪切裂缝、鼓起裂缝、扇形裂缝,滑坡形态构造示意图据严钦尚等，2023,1、滑坡壁；2、滑坡湖；3、第一滑坡台阶；4、其次滑坡台阶；5、醉汉林；6、滑坡舌凹地；7、滑坡鼓丘和鼓张裂缝；8、羽状裂缝；9、滑动面；10、滑坡体；11、滑坡泉,滑坡体内的裂缝系,统,2滑坡的形成,滑坡形成的条件,A、,地形条件,a.在地貌上要有一个有效临空面。,b.斜坡在2040,易发生滑坡。,c.河流的凹岸易发生滑坡。,张家窝滑坡远景,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。,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。,滑坡形成的条件,D、水文地质条件,a.降水。,b.地下水。,缘由：,a.增加滑坡体的重量。,b.产生浮托力。,c.转变岩土地性质强度。,d.水体运动有促进作用。,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.破坏斜坡上的掩盖层。,d.震惊作用。,e.增加土体水分。,滑坡形成的条件,2滑坡的形成,滑坡形成过程,A、蠕动变形,后部产生断续的张裂缝照片H03-2,中部开头微微蠕动向前挤压，消逝滑动面位移。,B、滑动,上下部同时滑动，后部与边部裂缝贯穿,C、稳定阶段,滑坡体后缘张裂缝,简洁地滑构造示意图,3滑坡的分类,一般依据滑坡岩性、滑动面类型、滑坡厚度、滑坡成因、滑坡年月、运动形式等方面进展划分表,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,同类土滑坡,顺层滑坡,切层滑坡,浅层滑坡（厚仅数米）,中层滑坡（厚数米至20m）,深层滑坡（厚大于20m）,正在发展中滑坡,新滑坡,老滑坡,古滑坡,冲刷滑坡,超载滑坡,饱水滑坡,震动滑坡,潜水滑坡,采空滑坡,人工切割滑坡,牵引式滑坡,推动式滑坡,4古滑坡的识别,滑坡壁遗迹,反坡台阶、池沼或湿地,坡脚消逝渗泉、大弧石或弧形突出的积存体,斜坡上单沟转向与双沟同源,岩层倾向特殊及埋藏高度的变化,滑坡泥、擦痕、滑动面和被填塞的裂缝,三、斜坡地貌的进展,进展是指斜坡的高度、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图,斜坡进展的两种根本观点,W.M.戴维斯“平行下降说”,在坡面流水作用下，斜坡按下凹形坡面平行降低其高度与坡度，最终形成有圆顶残丘的和缓地形。,M.彭克“平行后退说”,改造斜坡的动力为重力作用，在斜坡演化过程中上部重力作用不断进展，使陡坡不断平行后退，最终形成有尖顶残丘和山足剥蚀面的和缓地形。,彭克认为：斜坡的进展是由于重力作用而非流水作用，即使到晚期仍有倒塌、错落之类的重力作用发生。,斜坡进展的两种根本观点,实际状况：斜坡演化受岩性、地质构造、气候、植被和人为活动影响，演化过程简洁，既有平行下降为主的地区潮湿气候区；也有平行后退为主地区枯燥区 ，甚至同一地区平行下降和平行后退交替进展。,