第三章風(fēng)化作用與坡地重力地貌

第三章風(fēng)化作用與坡地重力地貌1、風(fēng)化作用

地表巖石與礦物在太陽輻射、大氣、水和生物參與下理化性質(zhì)發(fā)生變化，顆粒細(xì)化、礦物成分改變，從而形成新物質(zhì)的過程，稱為風(fēng)化過程或風(fēng)化作用。風(fēng)化作用物理風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化生物風(fēng)化第一節(jié)風(fēng)化作用與風(fēng)化殼一.風(fēng)化作用

1.物理風(fēng)化（導(dǎo)致巖石物理性質(zhì)變化）a.卸荷裂隙b.熱力風(fēng)化c.凍融風(fēng)化2.化學(xué)風(fēng)化（巖石和礦物被破壞、分解，元素發(fā)生分離，導(dǎo)致巖石化學(xué)成分發(fā)生變化）a.溶解作用（溶解度分五類）b.水解作用

c.水化作用d.碳酸鹽化作用f.氧化作用3.生物風(fēng)化a.生物的物理風(fēng)化b.生物的化學(xué)風(fēng)化風(fēng)化作用的實質(zhì)是適應(yīng)環(huán)境卸荷作用引起的剝離作用----席狀節(jié)理外來晶體的擠壓作用:冰楔作用礦物的結(jié)晶發(fā)生崩解溫差引起的熱脹冷縮：球狀風(fēng)化生物風(fēng)化：根劈作用螞蟻巢穴物理風(fēng)化作用物理風(fēng)化的結(jié)果導(dǎo)致：A大塊巖石小塊巖石；B完整巖石分散巖石；C體積變化：a.單個體積由大變??；b.總體積大；D表面積由小變大。球狀風(fēng)化山東嶗山的花崗巖石蛋球狀風(fēng)化花崗巖石蛋礦物化學(xué)風(fēng)化的難易順序：先結(jié)晶易風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化作用影響化學(xué)風(fēng)化的重要因素：水、大氣、溫度溶解：方解石、巖鹽、石膏易溶孔隙水解正長石－－高嶺土水化：硬石膏－－熟石膏粘土碳酸鹽化作用氧化及生物化學(xué)風(fēng)化鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌黃山生物風(fēng)化華山生物風(fēng)化二、風(fēng)化殼2、風(fēng)化殼基本特征空間分布上的不連續(xù)性,厚度差異大以黏土或碎屑為主,少量殘存液體結(jié)構(gòu)疏散、分散性強發(fā)育完整的風(fēng)化殼可分為：土壤－風(fēng)化土－風(fēng)化碎石－風(fēng)化塊石－風(fēng)化裂隙－原巖1、風(fēng)化殼風(fēng)化產(chǎn)物殘留于原地或覆蓋于母巖表面,稱為風(fēng)化殼。3、風(fēng)化殼的發(fā)育階段元素遷移順序SCLCaNaKMgSiO2FeAl石英風(fēng)化殼的發(fā)育階段物理作用為主－碎屑型由表及里高寒高山地區(qū)化學(xué)作用為主早期：富鈣碳酸鹽型溫帶草原氣候硅鋁－氯化物－硫酸鹽型干旱氣候

中期：硅鋁粘土型溫帶森林氣候

晚期：鐵鋁型或磚紅壤型熱帶亞熱帶濕潤氣候風(fēng)化殼發(fā)育的影響因素：氣候、地貌、巖性、構(gòu)造和時間第二節(jié)坡地重力地貌重力地貌的概念又稱塊體運動在我國研究塊體運動的重要性思考：山崩、雪崩是否都是重力地貌？塊體運動的力學(xué)分析

巖屑或碎塊：坡度角θ≤休止角φ

穩(wěn)定整體位移：K穩(wěn)定塊體運動蠕動的概念順坡向下速度十分緩慢的運動

蠕動的類型疏松碎屑蠕動

1溫差和干濕引起的體積脹縮

2粘土含量多少

3一定的坡度25°~35°基巖巖層蠕動原因:濕熱地區(qū)溫差和干濕寒冷地區(qū)凍融斜坡上的碎屑物質(zhì)在熱脹冷縮的反復(fù)作用下移動的示意圖塊體運動崩塌的概念主要依靠本身的重力坡度陡峻、體積巨大、突然急劇傾倒崩落

崩塌的形成條件1地貌：陡峻的坡度和較大的高度2地質(zhì)：巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造見圖3-163氣候觸發(fā)因素暴雨、冰雪融水、爆破、地震、人工開挖坡腳塊體運動崩塌的類型

山崩規(guī)模大危害大散落（落石）為山崩的前奏或余波坍岸河流凹岸海蝕湖蝕崖部位崩塌堆積地貌：倒石堆倒石堆的發(fā)育階段發(fā)展中、趨于穩(wěn)定、穩(wěn)定

白巖崩塌

2002年8月24日凌晨1時58分，清江茅坪滑坡后部（高程約560m）左側(cè)白巖危巖體發(fā)生了一次方量約25萬方的山體崩塌。崩塌時刻產(chǎn)生的地震，周圍幾公里內(nèi)居民均有感覺。巨大的灰?guī)r塊石從相對高差200m的崖壁傾瀉而下，呈舌狀堆積于茅坪滑坡520－560m高程一帶。崩塌發(fā)生后的8月26日，可以發(fā)現(xiàn)茅坪滑坡中后部的諸多變化：高程485m一帶出現(xiàn)一條長數(shù)十米的跌坎狀地裂縫，跌坎高1m；高程460m一幢土木平房已嚴(yán)重開裂并向后傾斜。崩塌體前緣附近見大量地裂縫。危巖體主要由二疊系棲霞組巨厚層狀石灰?guī)r組成，危巖體下伏泥盆系、石炭系軟弱的砂頁巖夾煤層，煤層厚0.5~2.5m，平均厚1.5m。上世紀(jì)七十年代，危巖體下伏石炭系內(nèi)有大規(guī)模采煤活動，至2000年12月停止一切亂采活動。幾十年的采掘活動，極大破壞了白巖危巖體的完整性。危巖體頂部發(fā)育大量拉裂縫，近年自然沖溝干枯，樹木枯萎。整個危巖體體積估計超過1000萬m3，其崖腳高程在510~620m，崖頂高程在650~800m。此次發(fā)生的崩塌，體積超過20萬m3，其中后壁寬170m，傾角近直立達(dá)840，壁高110m，堆石體坡角380。目前，危巖體上安裝有監(jiān)測設(shè)備。這次發(fā)生的危巖體崩塌主要歸因于采空區(qū)的自然演化，對崖下茅坪滑坡產(chǎn)生了極為不利影響，但不是滑坡活動誘發(fā)的。今后還有發(fā)生類似崩塌的可能性。白巖崩塌不會造成對堵江的直接影響。白巖危巖體遠(yuǎn)觀茅坪滑坡及其上部近期發(fā)生的白巖崩塌全景重慶武隆崩塌滑坡的概念

沿一定的滑動面整體下滑重力和水的作用滑坡地貌特征1滑坡體2滑動面或滑動帶3.滑坡后壁和滑坡臺階：圍椅狀陡崖高度代表滑坡下滑的距離?；卤谏铣Ａ粲胁梁?。階梯狀的地面，叫滑坡臺階?！白砹帧?.滑坡舌和滑坡鼓丘5.滑坡洼地與滑坡湖6.滑坡裂縫：滑坡地面裂縫縱橫交錯，甚為破碎，按裂縫展布方向、位置、性質(zhì)，可劃分為四種：①后緣拉張裂縫；②前緣（下部）鼓張裂縫；③兩側(cè)羽狀剪切裂縫；④中部橫向“凸”型裂縫?；麦w與滑坡壁滑坡體、滑坡壁與滑坡階地滑坡體、滑坡壁與滑坡階地千將坪滑坡千將坪滑坡近景三峽水庫區(qū)秭歸縣千將坪滑坡

2007年5月10日凌晨5時，湖北省巴東縣木竹坪村發(fā)生大面積山體滑坡，造成清江一級支流橋河被阻斷，200多棟民房受損，所幸目前并無人員傷亡。截至13日，已有18棟房屋垮塌，當(dāng)?shù)卣疇幦?4日疏散所有受災(zāi)農(nóng)戶246戶658任，滑坡的總方量已達(dá)800萬立方米，而且險情仍在進(jìn)一步加劇，不時還有滑坡體內(nèi)巖石和泥土滾入河道。相關(guān)部門對災(zāi)區(qū)實行了斷電、停渡、封航，并對滑坡實行24小時監(jiān)測，力求將損失減到最低限度。暴雨引起的滑坡－1暴雨引起的滑坡－2滑坡的力學(xué)機制及形成條件滑坡的力學(xué)機制力矩平衡原理滑坡的形成條件斜坡的地貌特征：高度、陡度、外形植被等斜坡的物質(zhì)組成與地質(zhì)結(jié)構(gòu)地下水滑坡滑動的原因斜坡形態(tài)改變大氣降水和大下水震動滑坡的類型及發(fā)育階段按運動形式：牽引式和推動式滑坡的發(fā)育階段蠕動變形階段劇烈滑動階段漸趨穩(wěn)定階段醉林－－馬刀樹古滑坡的識別滑坡的防治對滑坡要進(jìn)行綜合治理，針對不同情況采用減、排、固、擋等工程措施排水工程在滑坡體外為開挖截水溝，使流水不能進(jìn)入滑坡區(qū)內(nèi)，在滑坡區(qū)內(nèi)修建與滑坡方向平行或斜交的排水溝過程，減少滑坡體的含水量減重與反壓工程在滑坡體的上部挖方，減輕重量，在下部或前緣填方，以增加滑坡體的抗滑力攔擋工程在滑坡體前方建立擋土墻，但只能適用于中小型滑坡，擋土墻根部要切入基巖0.5m或穩(wěn)定土層2m以下，在墻背后和墻上也應(yīng)分別修滲水溝和泄水孔

滑坡治理八渡滑坡

被譽為“南方絲綢之路”、大西南的呼喚、大西南的希望之路的南昆鐵路，1990年5月1日破土動工，1997年全線通車。它是我國繼成昆鐵路之后在艱險山區(qū)修建的又一條國家一級干線，南昆鐵路是在我國地質(zhì)條件最復(fù)雜的山區(qū)修建的大鐵路干線，高瓦斯煤層、高地應(yīng)力、大滑坡體、溶洞、膨脹巖、軟土、