地球科学概论---第十七章_重力地质作用ppt课件

1、第十七章 重力地质作用块体运动根本概念：根本概念：u块体运动：山坡上的块块体运动：山坡上的块体包括岩石、松散堆积体包括岩石、松散堆积物等，由于本身的重力，物等，由于本身的重力，在外因的触发下发生的垂在外因的触发下发生的垂直下落或沿山坡向下滑移直下落或沿山坡向下滑移的过程。又称为重力地质的过程。又称为重力地质作用或负荷地质作用。作用或负荷地质作用。u块体运动具有很大的特块体运动具有很大的特殊性：它是一种固体或半殊性：它是一种固体或半固体物质的运动，同时块固体物质的运动，同时块体本身既是作用的动力也体本身既是作用的动力也是作用的对象。一致完成是作用的对象。一致完成破碎、运移及堆积过程。破碎、运移及

2、堆积过程。 第一节第一节 控制块体运动的要素控制块体运动的要素斜坡上的物体能否能坚持稳定取决于两种作用力的对比。 l剪切应力：来自于物体本身重力沿斜坡向下的剪切分力。l剪切强度：取决于物体内部的摩擦阻力、内部质点的聚合力以及植物根系对于土体的固定作用等。u平安系数剪切强度平安系数剪切强度/ /剪切应力剪切应力当平安系数小于1时，块体就发生运动。一、斜坡的坡度一、斜坡的坡度显而易见，山体坡度对于块体运动起着控制造用。坡显而易见，山体坡度对于块体运动起着控制造用。坡度越大，块体越容易运动，因此在具有高山深谷的山度越大，块体越容易运动，因此在具有高山深谷的山区块体运动最容易发生。区块体运动最容易发生

3、。二、基岩的类型和产状的影响二、基岩的类型和产状的影响假设基岩为均一、完好、巩固的岩体，那么发生块假设基岩为均一、完好、巩固的岩体，那么发生块体运动的能够性较小；假设山坡由松软的风化层或体运动的能够性较小；假设山坡由松软的风化层或层理很好的页岩、泥岩等，那么比较容易发生滑动。层理很好的页岩、泥岩等，那么比较容易发生滑动。堆积岩的层理面或蜕变岩的页理面是岩体容易滑动的薄堆积岩的层理面或蜕变岩的页理面是岩体容易滑动的薄弱面，因此岩层的产状与山坡产状的关系对于块体运动弱面，因此岩层的产状与山坡产状的关系对于块体运动的发生关系亲密，假设岩层倾向与山坡一致，那么坡体的发生关系亲密，假设岩层倾向与山坡一致

4、，那么坡体容易滑动，假设相反，那么坡体较为稳定。容易滑动，假设相反，那么坡体较为稳定。三、松散堆积物的形状三、松散堆积物的形状休止角指松散堆积物坚持稳定的最大坡度角。粒休止角指松散堆积物坚持稳定的最大坡度角。粒度不同的堆积物具有不同的休止角，超越休止角度不同的堆积物具有不同的休止角，超越休止角的堆积物那么容易滑动。的堆积物那么容易滑动。四、水和植被四、水和植被一定量的水分的存在能够添加土体的内聚力，但是水一定量的水分的存在能够添加土体的内聚力，但是水量过多时水的光滑作用那么变得显著，引起土体的不量过多时水的光滑作用那么变得显著，引起土体的不稳定；植物根系对于松散堆积物具有固定作用，因此稳定；植

5、物根系对于松散堆积物具有固定作用，因此植被覆盖很好的山坡稳定性强于裸露的山坡。植被覆盖很好的山坡稳定性强于裸露的山坡。五、外部的触发力五、外部的触发力u冰雪覆盖：加重了原来块体的分量，引起冰雪覆盖：加重了原来块体的分量，引起滑动滑动u风、雷电作用：使块体遭到短暂的推进力产风、雷电作用：使块体遭到短暂的推进力产生运动生运动u地震、人工爆破：引起的地面震动，突破原地震、人工爆破：引起的地面震动，突破原有平衡有平衡u掏蚀蚀块体下部失去支撑：垮塌引起块体运掏蚀蚀块体下部失去支撑：垮塌引起块体运动动第二节第二节 块体运动的类型块体运动的类型块体运动的表现方式由块体的组成与构造、块体中水的块体运动的表现方

6、式由块体的组成与构造、块体中水的含量以及坡度等要素决议，此处将块体运动划分为与山含量以及坡度等要素决议，此处将块体运动划分为与山坡突发性崩塌相关的块体运动和堆积物流三大类：坡突发性崩塌相关的块体运动和堆积物流三大类：一、与山坡突发性崩塌相关的块体运动：一、与山坡突发性崩塌相关的块体运动：特点是山坡忽然发生破损、破损构成的块体下落，构特点是山坡忽然发生破损、破损构成的块体下落，构成新的稳定山坡成新的稳定山坡u滑坡：指块体沿着上凹的弧滑坡：指块体沿着上凹的弧形面下滑，同时绕程度轴向内形面下滑，同时绕程度轴向内旋转，因此滑坡发生后顶面常旋转，因此滑坡发生后顶面常向后倾斜，能够成群出现，也向后倾斜，能

7、够成群出现，也能够单个产出，面积从几平方能够单个产出，面积从几平方到数千平方不等。到数千平方不等。滑坡主要分布在地势高差大的地域，地质构造复杂、断裂发育的地域或滑坡主要分布在地势高差大的地域，地质构造复杂、断裂发育的地域或有脆弱的易滑地层分布的地域。大规模的滑坡会掩埋村镇、摧毁厂矿、有脆弱的易滑地层分布的地域。大规模的滑坡会掩埋村镇、摧毁厂矿、中断交通、堵塞江河、破坏农田和森林，危害极大。据山地灾祸研讨资中断交通、堵塞江河、破坏农田和森林，危害极大。据山地灾祸研讨资料阐明，我国已发现新老滑坡近料阐明，我国已发现新老滑坡近3030万处，其中灾祸性滑坡万处，其中灾祸性滑坡1 15 5万处，每万处，

8、每年因滑坡灾祸呵斥的经济损失在年因滑坡灾祸呵斥的经济损失在1010亿元以上。因滑坡受灾或受要挟的，亿元以上。因滑坡受灾或受要挟的，普及全国普及全国2020个省、自治区的个省、自治区的300300多个县市，川、滇、陕、甘、青、藏、多个县市，川、滇、陕、甘、青、藏、黔、鄂、宁、晋等黔、鄂、宁、晋等1010个省、自治区的面积虽然只占全国面积的个省、自治区的面积虽然只占全国面积的4040，但，但滑坡总数却占全国的滑坡总数却占全国的8585。 u崩落：指由基岩分别下来的岩块或土体与植物的混合物崩落：指由基岩分别下来的岩块或土体与植物的混合物从峻峭的山坡上直接落下，宏大的岩块在崩落过程中碰撞，从峻峭的山坡

9、上直接落下，宏大的岩块在崩落过程中碰撞，碎裂，最后堆积在山麓的过程。碎裂，最后堆积在山麓的过程。大块岩体的崩落称为岩落，而碎屑物以及土体的混合物发大块岩体的崩落称为岩落，而碎屑物以及土体的混合物发生崩落那么称为泥石落或碎屑落。生崩落那么称为泥石落或碎屑落。u崩滑：指块体沿滑面层面、断层面、解理面等迅速崩滑：指块体沿滑面层面、断层面、解理面等迅速下滑，在崩落过程中碰撞，碎裂，最后堆积在山麓的过程，下滑，在崩落过程中碰撞，碎裂，最后堆积在山麓的过程，崩落或崩滑的堆积体成顶端向上的锥形，称为倒石锥。崩落或崩滑的堆积体成顶端向上的锥形，称为倒石锥。二、堆积物流：指松散、未固结的碎屑物质与水的混合二、堆

10、积物流：指松散、未固结的碎屑物质与水的混合物像粘稠的流体类似于熔化的沥青或者岩浆一样地物像粘稠的流体类似于熔化的沥青或者岩浆一样地流动，流动速度能够只需几流动，流动速度能够只需几cm/cm/年，也能够与水差不多，年，也能够与水差不多，堆积物流也分为几种：堆积物流也分为几种：u泥流：有水饱和的堆积物流，密度大、碎屑物在水中悬泥流：有水饱和的堆积物流，密度大、碎屑物在水中悬浮，悬浮颗粒很少接触和碰撞，其堆积体缺乏分选性。浮，悬浮颗粒很少接触和碰撞，其堆积体缺乏分选性。l泥石流或碎屑流是泥流中最为常见的，其堆积物泥石流或碎屑流是泥流中最为常见的，其堆积物包括泥质物、砂以及更粗的碎屑和石块，泥石流粘包

11、括泥质物、砂以及更粗的碎屑和石块，泥石流粘稠度变化幅度较大，稠的与混凝土类似，稀的那么稠度变化幅度较大，稠的与混凝土类似，稀的那么似泥浆水。能够是从滑坡体或泥石滑体演化而成，似泥浆水。能够是从滑坡体或泥石滑体演化而成，也能够是浑浊的沟谷流水不断从谷坡上捕获松散堆也能够是浑浊的沟谷流水不断从谷坡上捕获松散堆积物而成，在暴雨或火山迸发时最容易发生，运动积物而成，在暴雨或火山迸发时最容易发生，运动速度可达时速速度可达时速100km100km，呵斥宏大破坏。，呵斥宏大破坏。n泥石流构成的条件：泥石流构成的条件：1 1、大量的碎屑物质：为泥石流提供物质来源。、大量的碎屑物质：为泥石流提供物质来源。2 2

12、、储存碎屑的地形：三面环山，一面有出口的、储存碎屑的地形：三面环山，一面有出口的洼地，坡度不可太陡，在洼地，坡度不可太陡，在2020左右。左右。3 3、充足的水源：降水量大的地域，雨、雪、充足的水源：降水量大的地域，雨、雪、冰雪融水等提供足够的水源，而干旱地域很难冰雪融水等提供足够的水源，而干旱地域很难发生泥石流。发生泥石流。4 4、外界的触发：雪崩、地震、暴风雨、山区暴、外界的触发：雪崩、地震、暴风雨、山区暴雨之后特别容易迸发泥石流。雨之后特别容易迸发泥石流。我国是一个多山的国家，山地、高原、丘陵占国土面积的60%，复杂的地质条件，使得我国成为世界上泥石流灾情最严重的国家之一。受泥石流危害的

13、主要地域是西南、西北山区，其次是青藏高原东部、南部和北部边缘、秦巴山区、太行山燕山辽南山区。n我国泥石流灾祸情况我国泥石流灾祸情况 肆虐的泥石流给城镇、农田、工矿企业、交通运输、能源和水利设备、国防建立工程等带来极大的危害，每年都要呵斥数亿元的经济损失和几百甚至上千人的伤亡。其中铁路部门，由于其跨越的区域广，是受泥石流危害最严重的部门之一。全铁路沿线有泥石流沟1300多条，要挟着3000公里长度铁道路的平安。19491985年，累计发生泥石流灾祸1200起，其中呵斥铁路被毁、中断行车的艰苦灾祸有300起，列车出轨和颠覆的严重事故10起，100人以上伤亡的特大事故两起、33个车站被淤埋41次，每

14、年仅用于复旧费和改建工程费就高达7000万元。此外，长江三峡工程库区，也有泥石流沟271条，且近期活动有加剧的趋势，从其开展趋势预测，将直接影响库区泥沙淤积、航运畅通、城镇迁建和移民安顿。 地质构造的长期演化和发育是泥石流发生的根本缘由。但加速其开展的重要缘由，是人类的消费活动改动了自然环境。近四十年来，工矿企业迁入山区，城镇、交通、农田和水利建立不断开展，滥伐森林、草坡过牧、陡坡垦植、开矿弃渣、筑路弃土、劈山引水等话动，地表自然构造被破坏，生态环境恶化等要素最终促使了泥石流的发生。u粒流：不含水或含水较少的堆积物流，在粒状流中堆积粒流：不含水或含水较少的堆积物流，在粒状流中堆积物的全部分量是

15、靠碎屑相互接触或相互碰撞而支撑的，粒物的全部分量是靠碎屑相互接触或相互碰撞而支撑的，粒流中最为常见的是颗粒流，特点是堆积物碎屑主要是砂，流中最为常见的是颗粒流，特点是堆积物碎屑主要是砂，不含水，其构成是由于砂体堆积坡脚超越休止角。不含水，其构成是由于砂体堆积坡脚超越休止角。l蠕动：最为缓慢的重力流，蠕动：最为缓慢的重力流，通常出如今山坡表层，发生通常出如今山坡表层，发生蠕移的物质是土体及其下垫蠕移的物质是土体及其下垫基岩顶部，速度在每年几基岩顶部，速度在每年几cm以内，例如坡脚为以内，例如坡脚为33时，时，土体蠕移速度仅有土体蠕移速度仅有0.02mm/年。年。l蠕动可以引起山坡上树干蠕动可以引

16、起山坡上树干发生弯曲马刀树或直立发生弯曲马刀树或直立岩层顶部的弯曲，冰冷地域岩层顶部的弯曲，冰冷地域的土体蠕移雨土体的反复冰的土体蠕移雨土体的反复冰冻融化有关。冻融化有关。块体运动不仅发生在陆地上，而且在海洋中也广泛块体运动不仅发生在陆地上，而且在海洋中也广泛分布，方式包括海底滑坡、崩塌以及堆积物流，其分布，方式包括海底滑坡、崩塌以及堆积物流，其规模往往远远大于陆地上，例如浊流就是在大陆坡规模往往远远大于陆地上，例如浊流就是在大陆坡上常见的一种重力流。上常见的一种重力流。第三节第三节 突发性地质灾祸的预防突发性地质灾祸的预防当滑坡、泥石流运动速度较快，并且当滑坡上，或者当滑坡、泥石流运动速度较

17、快，并且当滑坡上，或者滑坡、泥石流运移途径上有城镇、村庄分布时，经常滑坡、泥石流运移途径上有城镇、村庄分布时，经常由于人们猝不及防而呵斥宏大生命、财富损失。所以，由于人们猝不及防而呵斥宏大生命、财富损失。所以，人们又常把滑坡、泥石流称为突发性地质灾祸。人们又常把滑坡、泥石流称为突发性地质灾祸。所谓突发性，也是相对而言。现实上，一切滑坡、所谓突发性，也是相对而言。现实上，一切滑坡、泥石流活动都要阅历一个孕育泥石流活动都要阅历一个孕育发生发生开展开展休止休止的过程，只是时间上有的长、有的短。在孕育阶段，的过程，只是时间上有的长、有的短。在孕育阶段，都或多或少、或显或隐地有一些前兆显示。假设能都或多

18、或少、或显或隐地有一些前兆显示。假设能及时捕捉到这些前兆，就为我们防灾、避灾博得了及时捕捉到这些前兆，就为我们防灾、避灾博得了珍贵时间。珍贵时间。一、如何预防、躲避滑坡灾祸一、如何预防、躲避滑坡灾祸1、留意日常活动不诱发滑坡灾祸、留意日常活动不诱发滑坡灾祸l选择平安场地建筑房屋选择平安场地建筑房屋 l不要随意开挖坡脚不要随意开挖坡脚 l不随意在斜坡上堆弃土石不随意在斜坡上堆弃土石 l管理好引水和排水沟渠管理好引水和排水沟渠 2、留意发现滑坡前兆、留意发现滑坡前兆l山坡上出现裂痕山坡上出现裂痕 l坡脚松脱鼓胀坡脚松脱鼓胀 l斜坡部分沉陷斜坡部分沉陷 l斜坡上建筑物变形斜坡上建筑物变形 l泉水井水异常变化泉水