坡地地貌课件

坡地地貌

风化作用（Weathering，RockWeathering）崩塌（崩落）（Dilapidation）滑坡（Landslide）土屑蠕动坡面侵蚀和坡积裙坡面侵蚀和坡积裙

坡地上的风化岩块、土体在重力和流水作用下发生的崩塌、滑动或蠕动形成的地貌，称为坡地地貌。其形成和发展分两个阶段？——大量不稳定岩块、土体等松散物质的形成；大量松散物质在重力和流水作用下迁移。

第一节风化作用（Weathering，RockWeathering）

风化作用是指出露于地表的岩石，受到日光照射、温度变化、水和生物作用，发生破碎和分解，形成大小不等的岩屑、砂粒、粘土及其他新矿物的作用过程。风化作用可分物理风化、化学风化和生物风化三种类型。2

一物理风化作用（MechanicalWeathering,PhysicalWeathering

）

因温度变化、空隙水的冻胀过程、干湿变化使岩石盐类的重结晶以及岩石中的一些矿物发生溶解，从而使岩石崩裂破碎的过程。

岩石是热的不良导体，热胀冷缩当温度降低到0ºC时形成冰，对围限它的岩石产生可达960Kg/Cm2——冰劈

干旱地区，岩石盐类的重结晶作用破坏岩石岩石中易溶矿物被水溶解，形成裂隙球状风化：某些厚层砂岩或岩浆岩，风化过程常由节理先把岩石分割成块体，而后的物理风化特别集中在节理的棱角部位，因这些部位岩石的温差变化最大且最迅速，所以最易受剥落。棱角的逐渐剥落使石块圆化而形成石蛋形态。由于物理与化学风化综合作用的结果，可以使岩块呈同心圆状薄层脱落，这种现象称之为球状风化。3

化学风化作用(ChemicalWeathering)

水溶液以及空气中的氧和二氧化碳等对岩石的作用，使岩石的化学成分发生变化的过程，主要通过水化作用、水解作用、碳酸化作用和氧化作用等一系列来进行。

硬石膏水化形成石膏：CaSO4+2H2O→CaSO4

•2H2O

正长石水解成为高岭土，高岭土进一步风化成铝土矿

K2O•Al2O3•6SiO2+n

H2O→Al2O3•2SiO2•2H2O+4SiO2•

nH2O+KOH

Al2O3•2SiO2•2H2O+n

H2O→Al2O3•

nH2O+2SiO2•

2H2O

碳酸化—重碳酸钙的形成：CaCO3+H2O+CO2→Ca（HCO3）2

黄铁矿氧化形成褐铁矿：FeS2+7O2+2H2O→2FeSO4+2H2SO4,12FeSO4+3O2+6H2O→4Fe(SO4)3+4Fe(OH)3

Fe(SO4)3+6H2O→2Fe(OH)3+3H2SO4生物物理风化作用：根系楔子作用，动物的挖掘和穿凿活动生物化学风化作用：植物分泌各种酸，微生物制造的硝酸、碳酸和硫酸等无机酸，动植物腐殖质分泌的有机酸4风化作用类型及其方式地表的岩石在原地发生机械破碎，不改变其化学成分和矿物组成，未形成新的矿物——物理风化。包括：温差风化、冰劈作用、盐类结晶、层裂等。形成岩屑、砂粒等碎屑。温差球状风化冰劈盐类结晶岩石在原地由于化学反应，形成新矿物——化学风化。包括水解、水化、溶解、氧化等。

下图为长石经化学风化转变成粘土。生物风化作用（根劈作用）穴居动物刨凿作用、生物代谢产生各种酸的腐蚀作用冰劈5

第二节崩塌（塌落）（Dilapidation）

斜坡上的岩屑或块体，在重力作用下，快速向下坡移动，称为崩塌。按照发生的地貌部位和崩塌的方式又可分成山崩（山岳地区发生的大规模崩塌）、塌岸（河、湖、海岸坡上部物体的失稳而崩塌）和散落（岩屑沿斜坡滚动、跳跃式运动）。

特征：速度快（一般为5—200m/s）；规模差异大（小于1m3—108m3）。

1911年，帕米尔的巴尔坦格河谷的一次大山崩，蹦落物3.6-4.8Gm3，几分钟，岩体从600m的高处落下，阻挡河流形成75km×1.5km×262m的大湖散落是指岩屑沿斜坡向下作滚动或跳跃式地连续运动6

崩塌的分类1.物质成分崩积物崩塌表层风化物崩塌沉积物崩塌基岩崩塌2.移动形式和速度散落型滑动型流动型（北京西山一带又称龙扒）7

崩塌的形成条件

地形条件地质条件（节理、断层、地层产状和岩性）气候条件（日温和年温差较大的干旱、半干旱地区,以物理风化作用，为主，崩塌常发生在降雨季节，见实例——2005年6月4日凌晨5时发生在川黔铁路的惊险一幕）

地震因素

人为因素一般大于33º的山坡都可发生移动无水情况下，一般岩屑的坡度休止角（SlopeAngle）是33º-35º；干沙的休止角是35º-40º；粘土的休止角可达40º

相对高度>50m，可能发生大型崩塌结构较致密的原生黄土，超过50º时才会崩塌；结构较松散次生黄土，30º就会崩塌8

崩塌的地形控制因素–坡度和相对高度

一般大于33º的山坡都可发生移动无水情况下，一般岩屑的坡度休止角（SlopeAngle）是33º-35º；干沙的休止角是35º-40º；粘土的休止角可达40º

相对高度>50m，可能发生大型崩塌结构较致密的原生黄土，超过50º时才会崩塌；结构较松散次生黄土，30º就会崩塌9

暴雨倾盆，一块块十余米长、重数百吨的巨石突然滚落，刚好砸中从山下开过的运货火车。飞速行驶的运货火车当即偏移轨道，歪着“脑袋”、碾着枕木“喀喀”滑行300米后停下，坚如钢的混凝土枕木被碾出无数条“伤痕”。这是2005年6月4日凌晨5时发生在川黔铁路綦江东升坝段的惊险一幕。事发后，通往广州、昆明等铁路线同时中断。百吨巨石令救援人员感到头疼《重庆晨报》供图川黔铁路綦江段，清除堆积在铁道上的泥土重庆时报图10图2-3云南昭通地震区老寨堡大崩塌立体图（根据朱海之）FigTheLaozhaibao

DilapidationsolidplotofZhaotongearthquakeregioninYunnanprovince(AfterZhuhaizhi)11

崩塌的堆积地貌和结构崩塌堆积地貌—倒石堆和倒石裾

倒石堆（岩屑堆）－－崩塌堆积形成的半锥形的地貌．：沿斜坡崩塌的物体在坡度平缓的坡麓地带，堆积的半锥形体，一般不超过几百平方米，有时也可形成面积达十多平方米的巨大倒石堆。几个倒石堆连接在一起形成倒石裾倒石堆和倒石裾12基坡基底11(a)12(b)21(c)1233211234(d)基坡4321图倒石堆基坡后退与倒石堆发育图结论：“顶点上移”，被倒石堆埋藏的下部不再被破坏。

崩塌的物质结构：一般较大的岩块可以滚动到倒石堆的边缘部位才停下来，而较小的碎屑多堆积在倒石堆的顶部。从垂直剖面上看，较粗的岩屑分布在倒石堆的下部，向上逐渐变细。13

第三节滑坡（Landslide）

斜坡上的大块岩（土）体，由于地下水和地表水的影响，在重力作用下，沿着滑动面整体向下滑动，称为滑坡。滑动面指岩层面或断层面。14

滑坡体的运动假设斜坡上块体沿着以O为中心，R为半径的圆弧ABEC滑动当处于平衡时，有力矩方程：P·a=Q·b+f·RP—主动部分块体AGDE的重力Q—被动部分块体DCE的重力f—滑动面上的摩檫力a、b—O1、O2到OE的距离当上述方程不成立时，且P增加或f减小时产生滑坡，反之，不易滑动。OaO1PGAO2QbfRBECD滑坡作用力图解示意图Theforcediagrammaticsketchoflandslide主动部分被动部分b滑动力矩=稳定力矩（抗滑动力矩）15

影响滑坡体的因素

地下水(孔隙水降低细颗粒之间的吸附力；地下水溶解土体中的胶结物；饱和岩土体会增加重量；形成动压力、使土体滑动；对滑动面润滑作用）地表水（岸边的掏蚀作用，降水的下渗作用试土体滑润）斜坡岩石结构和岩性地震（触发因素）

人为因素

岩层倾向和斜坡倾向一致，而α岩层<α斜坡易滑坡松散沉积层发生的滑坡，多与粘土夹层有关或沉积物和基岩面之间滑动片状岩石（千枚岩、页岩、泥灰岩）地区，由于岩石遇水软化产生滑坡16

土（岩）体颗粒之间的孔隙水降低细颗粒之间的吸附力地下水溶解土体中的胶结物饱和水分的土（岩）体，增加了单位体积的重量地下水形成动压力，使土体滑动地下水沿着滑动面运动，起到润滑作用地下水对滑坡的影响17

滑坡的形态特征要素1.环状张裂隙2.滑坡壁——（3）3.滑坡阶地——（4）4.醉汉树5.滑动面——（2）6.分支滑动面7.挤压裂隙8.滑坡体——（1）9.滑坡洼地或水池10.滑坡鼓丘——（5）11.滑坡微褶皱12.平行羽状拉张裂隙滑坡裂隙——（6）滑坡示意图纵剖面（b）平面(c)横剖面滑坡主要特征要素18

滑坡的类型和发展滑坡的类型物质成分岩层产状、岩性和构造的关系顺层滑坡构造面滑坡不整合面滑坡诱发原因黄土滑坡粘土滑坡碎屑滑坡基岩滑坡人工切坡滑坡冲刷滑坡超载滑坡饱水滑坡潜水滑坡地震滑坡诱发原因牵引滑坡推动滑坡19滑坡的发展蠕动变形阶段滑动阶段停息阶段平衡破坏，产生塑性变形，微小滑动斜坡上拉张裂隙出现地下水下渗，两侧出现剪切裂隙滑动面逐渐形成滑动面下滑，形成滑坡鼓丘，裂隙错距不断加大滑动面的下方出口处，浑浊的地下水流出滑坡体受阻，能量消尽，趋于平衡20名词解释：坡地地貌；

崩塌；倒石堆

；简答

：1.坡地地貌的形成与发展分哪两个阶段？

2.影响风化作用的因素有哪些？

3崩塌的形成条件和触发因素有哪些？

4影响滑坡的因素有哪些？滑坡的主要（形态特征）要素有哪些

？作业下課了谢谢指导Goodluck!21第四节土屑蠕动（EarthCreep）

斜坡上的碎屑或土壤颗粒在重力作用下缓慢向下坡运动，称为土屑蠕动。它的形成主要是由于温度变化或温度变化而引起斜坡碎屑和土屑颗粒的物理性质变化所致土屑蠕动形成的各种现象（根据H.B.裴纪）地面标志：电线干斜歪、树干弯曲及斜歪、土墙和篱笆向坡下倾斜、破面草皮向下方脱落等。22

第五节坡面侵蚀和坡积裙

大气降水或雪（冰）融化后，在倾斜的坡地上，形成面（片）状水流，此种水流是由许多细小的股流组成，无固定流路，在这种水流作用下，可使坡面降低，称为坡面流水侵蚀。被侵蚀的物质堆积在坡脚处，称为坡积物，它们围绕坡地边缘分布，形状似衣裙的花边，称为坡积裙。23

一坡面流水侵蚀—雨滴冲击作用和坡面径流侵蚀Vmax=7-9m/s，大冲击力d土粒〈0.5mm，溅离地面60cm,水平溅距〉1.5m10%坡面上受冲击后，约60%-70%向下坡移动，只有25%-40%向上移动冲击f上坡>f下坡雨滴冲击作用24侵蚀强度和坡度的关系（根据F.G.伦勒）结论：坡面侵蚀强度与坡度和坡长的变化复杂，20°-60°之间的坡面侵蚀强度最大；•坡面径流侵蚀侵蚀力与地形、土壤、植被等因素有关

降水强度不变时坡面实际受雨面积和坡度的关系，其中oa1、oa2

、oa3、oa4

为相同长度的坡面25

二坡积裙形态结构

坡积裙的纵剖面呈微凹下的曲线，坡度一般为7°-10°，边缘逐渐变缓。其物质成分取决于坡地的基岩成分。坡积裙的结构A.坡积裙上部；B.前缘部分；C.边缘部；