地球科学概论---第十七章_重力地质作用.pptVIP

第十七章 重力地质作用块体运动 肆虐的泥石流给城镇、农田、工矿企业、交通运输、能源和水利设施、国防建设工程等带来极大的危害，每年都要造成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，威胁着3000公里长度铁路线的安全。1949－1985年，累计发生泥石流灾害1200起，其中造成铁路被毁、中断行车的重大灾害有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，从其发展趋势预测，将直接影响库区泥沙淤积、航运畅通、城镇迁建和移民安置。 地质结构的长期演变和发育是泥石流发生的根本原因。但加速其发展的重要原因，是人类的生产活动改变了自然环境。近四十年来，工矿企业迁入山区，城镇、交通、农田和水利建设不断发展，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，地表自然结构被破坏，生态环境恶化等因素最终促使了泥石流的发生。 作业： 湖泊与沼泽在成因上有何不同，各形成什么矿产？ 风成沉积物有什么主要特点？ 为什么说原生黄土是风成的？ 控制块体运动的主要因素有哪些？ 形成泥石流有哪些主要条件？ * * 基本概念： 块体运动：山坡上的块体（包括岩石、松散堆积物等），由于本身的重力，在外因的触发下发生的垂直下落或沿山坡向下滑移的过程。又称为重力地质作用或负荷地质作用。 块体运动具有很大的特殊性：它是一种固体或半固体物质的运动，同时块体本身既是作用的动力也是作用的对象。统一完成破碎、运移及堆积过程。 第一节 控制块体运动的因素 斜坡上的物体是否能保持稳定取决于两种作用力的对比。 剪切应力：来自于物体本身重力沿斜坡向下的剪切分力。 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。 安全系数＝剪切强度/剪切应力 当安全系数小于1时，块体就发生运动。 一、斜坡的坡度 显而易见，山体坡度对于块体运动起着控制作用。坡度越大，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。 二、基岩的类型和产状的影响 如果基岩为均一、完整、坚固的岩体，则发生块体运动的可能性较小；如果山坡由松软的风化层或层理很好的页岩、泥岩等，则比较容易发生滑动。 沉积岩的层理面或变质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的发生关系密切，如果岩层倾向与山坡一致，则坡体容易滑动，若相反，则坡体较为稳定。 三、松散堆积物的状态 休止角指松散堆积物保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，超过休止角的堆积物则容易滑动。 四、水和植被 一定量的水分的存在可能增加土体的内聚力，但是水量过多时水的润滑作用则变得显著，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 冰雪覆盖：加重了原来块体的重量，引起滑动 风、雷电作用：使块体受到短暂的推动力产生运动 地震、人工爆破：引起的地面震动，打破原有平衡 掏蚀蚀块体下部失去支撑：垮塌引起块体运动 第二节 块体运动的类型 块体运动的表现形式由块体的组成与结构、块体中水的含量以及坡度等因素决定，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沉积物流三大类： 一、与山坡突发性崩塌相关的块体运动： 特点是山坡突然发生破损、破损形成的块体下落，形成新的稳定山坡 滑坡：指块体沿着上凹的弧形面下滑，同时绕水平轴向内旋转，因此滑坡发生后顶面常向后倾斜，可能成群出现，也可能单个产出，面积从几平方到数千平方不等。 滑坡主要分布在地势高差大的地区，地质构造复杂、断裂发育的地区或有软弱的易滑地层分布的地区。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。据山地灾害研究资料表明，我国已发现新老滑坡近30万处，其中灾害性滑坡1．5万处，每年因滑坡灾害造成的经济损失在10亿元以上。因滑坡受灾或受威胁的，遍及全国20个省、自治区的300多个县（市），川、滇、陕、甘、青、藏、黔、鄂、宁、晋等10个省、自治区的面积虽然只占全国面积的40％，但滑坡总数却占全国的85％。 崩落：指由基岩分离下来的岩块或土体与植物的混合物从陡峭的山坡上直接落下，巨大的岩块在崩落过程中碰撞，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生崩落则称为泥石落或碎屑落。 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，崩落或崩滑的堆积体成顶端向上的