第四章土的形成及其工程地質(zhì)特征

1、 重點內(nèi)容重點內(nèi)容 風(fēng)化作用，巖石風(fēng)化程度的劃分風(fēng)化作用，巖石風(fēng)化程度的劃分 殘積物、坡積物、洪積物殘積物、坡積物、洪積物 河流地質(zhì)作用，沖積物河流地質(zhì)作用，沖積物第一節(jié)第一節(jié) 風(fēng)化作用及殘積物風(fēng)化作用及殘積物 風(fēng)化作用改變了巖石的成分，破壞，強度降低風(fēng)化作用改變了巖石的成分，破壞，強度降低 很多不良地質(zhì)均在風(fēng)化的基礎(chǔ)上逐漸形成很多不良地質(zhì)均在風(fēng)化的基礎(chǔ)上逐漸形成1. 正確評價巖石的風(fēng)化程度，評價建筑條件正確評價巖石的風(fēng)化程度，評價建筑條件一、風(fēng)化作用的類型一、風(fēng)化作用的類型 （rock weathering）礦物和巖石在地表條件下發(fā)礦物和巖石在地表條件下發(fā)生的機械碎裂和化學(xué)分解過程生的機械碎

2、裂和化學(xué)分解過程。：太陽熱能、大氣降水、地下水、水蒸氣、：太陽熱能、大氣降水、地下水、水蒸氣、冰，以及二氧化碳、氧和動植物有機體等。冰，以及二氧化碳、氧和動植物有機體等。貴州地質(zhì)奇觀貴州地質(zhì)奇觀 天然巨石驚現(xiàn)天然巨石驚現(xiàn)“中國共產(chǎn)黨中國共產(chǎn)黨” 這一象形圖案由鈣質(zhì)海綿為主的化石無序排列渾然天成 指地表巖石因溫度變化和空隙中水的凍融以及鹽類的結(jié)晶指地表巖石因溫度變化和空隙中水的凍融以及鹽類的結(jié)晶而產(chǎn)生的機械崩解過程。使巖石從比較完整固結(jié)狀態(tài)變?yōu)槎a(chǎn)生的機械崩解過程。使巖石從比較完整固結(jié)狀態(tài)變?yōu)樗缮⑵扑闋顟B(tài)，使巖石的空隙度和表面積增大。松散破碎狀態(tài)，使巖石的空隙度和表面積增大。溫差風(fēng)化溫差風(fēng)化過程

3、：溫度變化過程：溫度變化-表里不協(xié)調(diào)的膨脹作用表里不協(xié)調(diào)的膨脹作用-長期進行長期進行-削弱表面與內(nèi)部的聯(lián)接削弱表面與內(nèi)部的聯(lián)接-表層剝落。表層剝落。凍融風(fēng)化凍融風(fēng)化充填在巖石裂隙中得水分結(jié)冰是巖石充填在巖石裂隙中得水分結(jié)冰是巖石的破壞作用，冰凍風(fēng)化的破壞作用，冰凍風(fēng)化 冰劈作用的實質(zhì)是凍融交替冰劈作用的實質(zhì)是凍融交替2. 2. 化學(xué)風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化(chemical weatbering)(chemical weatbering)在大氣、水和水中化學(xué)物質(zhì)的作用下，使巖石的化學(xué)成在大氣、水和水中化學(xué)物質(zhì)的作用下，使巖石的化學(xué)成分和礦物種類發(fā)生變化的作用。分和礦物種類發(fā)生變化的作用。主要方式主要方式：

4、溶解、水化、水解；氧化、碳酸化等：溶解、水化、水解；氧化、碳酸化等（1 1）溶解作用）溶解作用(dissolution)(dissolution) 水直接溶解巖石中的礦物的作用。水直接溶解巖石中的礦物的作用。溶解的難易程度：鹵鹽類溶解的難易程度：鹵鹽類-硫酸鹽類硫酸鹽類-碳酸鹽類碳酸鹽類巖鹽，鉀鹽巖鹽，鉀鹽石膏，硬石膏石膏，硬石膏灰?guī)r，白云巖灰?guī)r，白云巖石鹽一般指巖鹽。都是由鹽水在封閉的盆地中蒸發(fā)而形成鹽礦床，被稱為鹵化物礦物。常在石鹽之下找到石膏和硬石膏。石鹽互層還有其他沉淀礦物，方解石和鉀鹽以及砂子和粘土 。 石膏是單斜晶系礦物，主要化學(xué)成分是石膏是單斜晶系礦物，主要化學(xué)成分是硫酸鈣（硫酸

5、鈣（CaSO4）。石膏礦在各地質(zhì)時）。石膏礦在各地質(zhì)時代均有產(chǎn)出，以早白堊紀和第三紀沉積代均有產(chǎn)出，以早白堊紀和第三紀沉積型石膏礦為最重要。型石膏礦為最重要。 白云巖，一種沉積碳酸鹽巖。主要由白白云巖，一種沉積碳酸鹽巖。主要由白云石組成，?；烊胧ⅰ㈤L石、方解石云石組成，?；烊胧?、長石、方解石和粘土礦物。呈灰白色，性脆，硬度小，和粘土礦物。呈灰白色，性脆，硬度小，用鐵器易劃出擦痕。遇稀鹽酸緩慢起泡用鐵器易劃出擦痕。遇稀鹽酸緩慢起泡或不起泡，外貌與石灰?guī)r很相似。或不起泡，外貌與石灰?guī)r很相似。 南京慕府山白云巖礦床：南京慕府山白云巖礦床：礦層賦存于震旦系上統(tǒng)、寒武系中、下統(tǒng)內(nèi)。由礦層賦存于震旦系

6、上統(tǒng)、寒武系中、下統(tǒng)內(nèi)。由南至北共有四個礦層，走向長南至北共有四個礦層，走向長7001200m，寬，寬150m，出露寬，出露寬150300m，產(chǎn)狀，產(chǎn)狀較為穩(wěn)定，傾向南東，傾角較為穩(wěn)定，傾向南東，傾角30 90 。遼寧營口陳家堡子白云巖礦床：礦床賦存于下元古界遼河群碳酸鹽巖系內(nèi)。礦遼寧營口陳家堡子白云巖礦床：礦床賦存于下元古界遼河群碳酸鹽巖系內(nèi)。礦層呈層狀，走向長數(shù)公里，厚度層呈層狀，走向長數(shù)公里，厚度500m，傾向南東，傾角，傾向南東，傾角45 左右，頂板為白云左右，頂板為白云質(zhì)灰?guī)r，底板為千枚巖質(zhì)灰?guī)r，底板為千枚巖（2 2）水化作用（）水化作用（HydrationHydration ）水中

7、水中H+與與OH-離子與礦物分子的堅固連接。當(dāng)巖石礦物離子與礦物分子的堅固連接。當(dāng)巖石礦物吸收水份后，其增加的容量在巖石中造成物理應(yīng)力。吸收水份后，其增加的容量在巖石中造成物理應(yīng)力。 氧化鐵ironoxides轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵ironhydroxide 硬石膏anhydrite經(jīng)過水化作用后成為石膏gypsum（3 3）水解作用（）水解作用（Hydrolysis ）礦物離解產(chǎn)物與水中的礦物離解產(chǎn)物與水中的H+與與OH-離子發(fā)生反應(yīng)形成新礦離子發(fā)生反應(yīng)形成新礦物。物。 一種影響硅酸鹽（一種影響硅酸鹽（SilicateSilicate）礦物的化學(xué)風(fēng)化過程）礦物的化學(xué)風(fēng)化過程 ，在，在反應(yīng)中純水會輕微

8、離子化，并與硅酸鹽礦物起反應(yīng)。反應(yīng)中純水會輕微離子化，并與硅酸鹽礦物起反應(yīng)。 Mg2SiO4+4H+4OH-2Mg2+4OH-+H4SiO4 橄欖石（olivine）（鎂橄欖石（forsterite）+四個水分子離子-溶液中的離子+溶液中的硅酸（silicicacid） ：鐵或鎂的硅酸鹽，同時含有錳、鎳、鈷等元素，晶體呈現(xiàn)短柱狀或厚板狀。屬斜方晶系，晶體形態(tài)常呈短柱狀，集合體多為不規(guī)則粒狀。顏色多為橄欖綠、黃綠、金黃綠或祖母綠色。玻璃光澤，透明。硬度6.57.0，貝殼狀斷口 。橄欖石因其顏色多為橄欖綠色而得名。橄欖石變質(zhì)可形成蛇紋石蛇紋石或或菱鎂礦菱鎂礦 。 綠色清晰的寶石綠色清晰的寶石 ，做

9、胸針、指環(huán)、，做胸針、指環(huán)、耳墜等，為珠寶市場上常見的中耳墜等，為珠寶市場上常見的中檔寶石。八月生辰石檔寶石。八月生辰石 。晶體呈斜晶體呈斜方柱狀體，晶面上有密集的縱紋，方柱狀體，晶面上有密集的縱紋，大多數(shù)情況下為晶體碎塊或呈卵大多數(shù)情況下為晶體碎塊或呈卵石狀。石狀。 正長石（Orthoclase）（鋁硅酸鹽長石（aluminosilicatefeldspar）+碳酸+水-高嶺土（Kaolinite）（黏土礦物）+硅酸溶液+溶液中的鉀（potassium）及重碳酸鹽離子 。（4 4）碳酸化作用）碳酸化作用（carbonation）溶于水中的溶于水中的CO2形成形成CO3-2、HCO3離子與礦物

10、中金屬離離子與礦物中金屬離子結(jié)合成易溶的碳酸鹽類，隨水流失，原有礦物分解成新子結(jié)合成易溶的碳酸鹽類，隨水流失，原有礦物分解成新礦物殘留。礦物殘留。 硅酸鹽礦物中的陽離子形成碳酸鹽，大部分硅酸鹽礦物中的陽離子形成碳酸鹽，大部分SiO2形形成蛋白石，成蛋白石，部分部分SiO2SiO2呈膠體。呈膠體。蛋白石蛋白石（opal ）：SiO2nH2O，天然的硬天然的硬化的二氧化硅膠凝體，含化的二氧化硅膠凝體，含3%10%的水分。的水分。蛋白石與多數(shù)寶石不同，蛋白石與多數(shù)寶石不同，非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，貝殼非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，貝殼狀斷口狀斷口，具有變彩效應(yīng)的寶石，含水的非晶，具有變彩效應(yīng)的寶石，含水的非晶質(zhì)的二氧化硅。硬度質(zhì)

11、的二氧化硅。硬度5.56.5 。天然歐珀分為白蛋白石（白歐珀）、黑蛋白石（黑鷗珀）和火蛋白石（火歐珀）三個種類。 （不同）月光石是正長石和鈉長石層狀交互的寶石礦物。通常是無色至白色，也可呈淺黃、橙至淡褐、藍灰或綠色，透明或半透明，具有特別的月光效應(yīng)。 （5 5）氧化作用（）氧化作用（oxidationoxidation）3.3.生物風(fēng)化生物風(fēng)化( (biological weathring) )物理風(fēng)化物理風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化(3) 化學(xué)風(fēng)化是物理風(fēng)化的繼續(xù)和深入：化學(xué)風(fēng)化溶解了化學(xué)風(fēng)化是物理風(fēng)化的繼續(xù)和深入：化學(xué)風(fēng)化溶解了巖石中易溶物質(zhì)，改變了巖石的物理性質(zhì)（致密疏松）從巖石中易溶物質(zhì)，改變

12、了巖石的物理性質(zhì)（致密疏松）從而加速了物理風(fēng)化的進行。而加速了物理風(fēng)化的進行。(4)不同的自然條件下表現(xiàn)的風(fēng)化類型的強弱、主次程度不同的自然條件下表現(xiàn)的風(fēng)化類型的強弱、主次程度不同。不同。 4. 風(fēng)化作用類型之間的相互關(guān)系風(fēng)化作用類型之間的相互關(guān)系(1) 同時發(fā)生、同時發(fā)生、 相互影響、互相促進的相互影響、互相促進的 (2) 物理風(fēng)化是化學(xué)風(fēng)化的前驅(qū)和必要條件：物理風(fēng)化使物理風(fēng)化是化學(xué)風(fēng)化的前驅(qū)和必要條件：物理風(fēng)化使巖石破碎，由大變小，使表面積增大，有利于水溶液的滲巖石破碎，由大變小，使表面積增大，有利于水溶液的滲透為化學(xué)風(fēng)化提供了良好的條件。透為化學(xué)風(fēng)化提供了良好的條件。二、影響風(fēng)化作用的因

13、素二、影響風(fēng)化作用的因素（一）.巖石的性質(zhì)與礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和裂隙發(fā)育程度有關(guān)。礦物組成沉積巖抗風(fēng)化能力比巖漿巖和變質(zhì)巖要高。但泥巖、頁巖風(fēng)化速度最快。2. 結(jié)構(gòu)、構(gòu)造粗粒巖石比細粒易于風(fēng)化。多種礦物組成的巖石比單一礦物巖石易于風(fēng)化。含有節(jié)理、裂隙較多的巖石易于風(fēng)化。巖石出露地表接受風(fēng)化時，由于棱角突出，易受風(fēng)化故棱角逐漸縮減，最終趨向球形。這樣的風(fēng)化過程稱球狀風(fēng)化球狀風(fēng)化 ?；ɑ◢弽弾r巖球球狀狀風(fēng)風(fēng)化化 球狀風(fēng)化球狀風(fēng)化是花崗巖地段比較突出的一個不良地質(zhì)現(xiàn)象。如果不能在勘察階置充分的了解其分布特點。很可能在工程施工和線路運營過程中導(dǎo)致施工困難(斷樁、增加施工成本)、上部結(jié)構(gòu)失穩(wěn)(不均勻沉

14、降)等問題”。 （二）（二） 氣候因素氣候因素 氣候?qū)︼L(fēng)化的影響主要是通過溫度和雨量變化以及生物溫度和雨量變化以及生物繁殖狀況繁殖狀況來實現(xiàn)的。 溫度變化的頻率比溫度變化的幅度更為重要 溫度的高低，不僅影響熱脹冷縮和水的狀態(tài)，而且對礦物在水中的溶解度、生物的新陳代謝、各種水溶液的濃度和化學(xué)反應(yīng)的速度等都有很大影響。 雨水少的地區(qū)，某些易溶礦物也不能完全溶解，并且溶液容易達到飽和，發(fā)生沉淀和結(jié)晶，從而限制元素遷移的可能性；多雨地區(qū)有利于各種化學(xué)風(fēng)化的進行，同時有利于生物的繁殖，從而加速生物風(fēng)化。 （三）（三） 地形因素地形因素 地形高差很大的地區(qū)，風(fēng)化的深度和強度一般地形高差很大的地區(qū)，風(fēng)化的深

15、度和強度一般大于平緩的地區(qū)；但風(fēng)化層薄。大于平緩的地區(qū)；但風(fēng)化層薄。 平原或低緩的丘陵地區(qū)，風(fēng)化層厚平原或低緩的丘陵地區(qū)，風(fēng)化層厚 寬廣的分水嶺地區(qū)，風(fēng)化層比河谷地區(qū)厚。強寬廣的分水嶺地區(qū)，風(fēng)化層比河谷地區(qū)厚。強烈的剝蝕區(qū)和強烈的堆積區(qū)，都不利于化學(xué)風(fēng)烈的剝蝕區(qū)和強烈的堆積區(qū)，都不利于化學(xué)風(fēng)化的進行。溝谷密集的侵蝕切割地區(qū)，風(fēng)化層化的進行。溝谷密集的侵蝕切割地區(qū)，風(fēng)化層厚度不大。山地向陽坡風(fēng)化層比陰坡厚厚度不大。山地向陽坡風(fēng)化層比陰坡厚。世界地質(zhì)公園世界地質(zhì)公園：內(nèi)蒙古大青山內(nèi)蒙古大青山 陰山山地中段，為陰山山脈的主要段落?；◢弾r、片麻巖、片巖、頁巖、砂礫巖以及殘積、坡積層、洪積砂礫層構(gòu)成。

16、1.風(fēng)成2.風(fēng)化3.冰期三、巖石風(fēng)化程度的劃分三、巖石風(fēng)化程度的劃分殘積層：碎屑物風(fēng)化作用后留在原地。風(fēng)化殼風(fēng)化殼：殘積物覆蓋在地殼表面的風(fēng)化巖基上，具有一定厚度的風(fēng)化巖石層。劃分的意義：對建筑場地的選擇、工程設(shè)計、施工和處劃分的意義：對建筑場地的選擇、工程設(shè)計、施工和處理。理。風(fēng)化帶的劃分必須注意一個巖體的完整性問題風(fēng)化帶的劃分必須注意一個巖體的完整性問題 ，應(yīng)結(jié)合巖性（礦物成分）、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、破碎程度、力學(xué)特性（強度）、局部巖石的新鮮程度去判定 。全風(fēng)化帶-強風(fēng)化帶-弱風(fēng)化帶-微風(fēng)化帶風(fēng)化程度的劃分要根據(jù)這些條件綜合判定，而不可機械地去認識。一些規(guī)范中給我們提供的巖石風(fēng)化程度判定標準正反映了

17、這種機械性和片面性，是缺乏可操作性的。例如全風(fēng)化巖石判定標準，很難能全面的理解和正確地判定。又如頁巖，哪怕是新鮮頁巖也幾乎都具備強風(fēng)化巖石的所有特征，不能劃分為全風(fēng)化帶。 * 可溶性巖石的分布體規(guī)律是埋藏由淺到深，風(fēng)化程度逐漸減弱，但由于巖石的可溶性，風(fēng)化程度往往出現(xiàn)互相交叉，互相穿插、互相包容的情況。* 風(fēng)化帶是一個“帶”，是一個整體，對于含有硬巖和軟巖的地區(qū)，應(yīng)該以軟質(zhì)巖石的風(fēng)化程度作為風(fēng)化帶劃分的標準。 巖石風(fēng)化的勘查評價與防治巖石風(fēng)化的勘查評價與防治 風(fēng)化作用的工程意義風(fēng)化作用的工程意義 巖石受風(fēng)化后，改變了物理化學(xué)性質(zhì)，其變化的情況隨著巖石受風(fēng)化后，改變了物理化學(xué)性質(zhì)，其變化的情況隨

18、著風(fēng)化程度的輕重而不同。風(fēng)化程度的輕重而不同。 巖石的裂隙度、孔隙度、透水性、脹縮性、可塑性等都隨巖石的裂隙度、孔隙度、透水性、脹縮性、可塑性等都隨風(fēng)化程度加深而增加；風(fēng)化程度加深而增加； 巖石的抗壓和抗剪強度等都隨風(fēng)化程度加深而降低；巖石的抗壓和抗剪強度等都隨風(fēng)化程度加深而降低； 風(fēng)化殼成分的不均勻性、產(chǎn)狀和厚度的不規(guī)則性都隨風(fēng)化風(fēng)化殼成分的不均勻性、產(chǎn)狀和厚度的不規(guī)則性都隨風(fēng)化程度加深而增大。程度加深而增大。 導(dǎo)致地基承載力降低，沉降或不均勻沉降增大，邊坡的穩(wěn)導(dǎo)致地基承載力降低，沉降或不均勻沉降增大，邊坡的穩(wěn)定性降低。定性降低。四、巖石風(fēng)化的勘查與評價四、巖石風(fēng)化的勘查與評價 查明風(fēng)化程度

19、，確定風(fēng)化層的工程性質(zhì)，以便考慮建查明風(fēng)化程度，確定風(fēng)化層的工程性質(zhì)，以便考慮建筑物的結(jié)構(gòu)和施工的方法。筑物的結(jié)構(gòu)和施工的方法。 查明風(fēng)化厚度和分布，以便選擇最適宜的建筑地點，查明風(fēng)化厚度和分布，以便選擇最適宜的建筑地點，合理確定風(fēng)化層的清基和刷方的土石方量、確定加固合理確定風(fēng)化層的清基和刷方的土石方量、確定加固處理的有效措施。處理的有效措施。 查明風(fēng)化速度和引起風(fēng)化的主要因素，對那些直接影查明風(fēng)化速度和引起風(fēng)化的主要因素，對那些直接影響工程質(zhì)量和風(fēng)化速度快的巖層，必須制定預(yù)防風(fēng)化響工程質(zhì)量和風(fēng)化速度快的巖層，必須制定預(yù)防風(fēng)化的正確措施。的正確措施。 對風(fēng)化層的劃分，特別是粘土的含量和成分進行

20、必要對風(fēng)化層的劃分，特別是粘土的含量和成分進行必要的分析。的分析。 巖石風(fēng)化的防治巖石風(fēng)化的防治 ：挖除、抹面、膠結(jié)、排水挖除、抹面、膠結(jié)、排水五、殘積物（五、殘積物（eluvium；residual deposit ）的性質(zhì)的性質(zhì)殘積物與母巖的關(guān)系密切。一般保存在不易受到外力剝蝕的比較平坦的地形部位，而且常常被后期的其它成因類型的沉積物所覆蓋。殘積物的堆積形態(tài)、厚度、規(guī)模變化較大。1.殘積物不具層理，碎屑顆粒為棱角狀（ 礫巖風(fēng)化殘積物除外），無分選性。殘積物的發(fā)育具有明顯的地帶性。 第二節(jié)第二節(jié) 地表暫時流水的地質(zhì)作用及坡積物、洪積物地表暫時流水的地質(zhì)作用及坡積物、洪積物地表流水分為：片流、

21、洪流片流、洪流、河流。降水向下沿自然斜坡均勻流動，其流速小、水層薄，水流方向受地面起伏影響大，無固定流向，成為網(wǎng)狀細流，稱為片流片流。一、雨水、雪水地質(zhì)作用及坡積物一、雨水、雪水地質(zhì)作用及坡積物片流特點片流特點：片流侵蝕范圍廣，侵蝕量也較大，尤其在由松散細粒沉積物組成的裸露斜坡上更明顯，造成嚴重的水土流失，是一種強烈的地貌過程，直接影響到工業(yè)農(nóng)業(yè)建設(shè)。洗刷作用洗刷作用：片流 對地表比較均勻、緩慢和短期的地質(zhì)作用。 坡積物坡積物：雨水、融雪水沿斜坡自高處向低處流的，不斷使坡面上細小的巖石碎屑和粘土向下移動，沉積在坡腳或低凹處，形成殘積物。坡積裙：坡積裙：坡積物在山麓地帶常連接成覆蓋斜坡的群狀地形

22、，稱為坡積裙。 可分為可分為山地坡積層山地坡積層和和山麓平原坡山麓平原坡積層積層兩個亞相。兩個亞相。山地坡積層山地坡積層一般以粉質(zhì)粘土夾碎一般以粉質(zhì)粘土夾碎石為主石為主山麓平原坡積層山麓平原坡積層以粉質(zhì)粘土為主，以粉質(zhì)粘土為主，夾少量碎石。夾少量碎石。坡積物特點坡積物特點 分布在坡腰上或坡腳下 ，中下部比較厚，向上變薄至尖滅。比較粗大的碎屑堆積在緊靠斜坡位置，細小碎屑和粘土低級在距離斜坡較遠處。 隨斜坡自上而下呈現(xiàn)由粗而細的分選現(xiàn)象 ； 其成份與坡上的殘積土基本一致。與下臥基巖沒有直接關(guān)系，這是它與殘積物明顯的區(qū)別。 坡積物工程地質(zhì)性質(zhì)：坡積物工程地質(zhì)性質(zhì)： 坡積物與基巖接觸面往往是不整合面。

23、 建筑時，應(yīng)注意坡積物本身的穩(wěn)定性和邊坡穩(wěn)定性。 基礎(chǔ)沉降問題。1. 有時混有大塊孤石。二、山洪急流地質(zhì)作用和洪積層二、山洪急流地質(zhì)作用和洪積層洪流的沖刷作用洪流的沖刷作用:大量集中的水源，溝底坡地大，流速快沖溝沖溝：有沖刷作用形成的溝底狹窄、兩壁陡峭的溝谷。沖溝形成的四個階段：沖溝形成的四個階段： 沖槽階段：防止發(fā)展。沖槽階段：防止發(fā)展。 下切階段：采取積極的防護措施，防止進一步發(fā)展下切階段：采取積極的防護措施，防止進一步發(fā)展 平衡階段：防止側(cè)蝕，加固溝壁平衡階段：防止側(cè)蝕，加固溝壁 休止階段：溝床下切終止，有洪積物堆積。休止階段：溝床下切終止，有洪積物堆積。洪積物：山洪急流搬運的碎屑物質(zhì)沉

24、積下來。洪積物：山洪急流搬運的碎屑物質(zhì)沉積下來。成因成因：短期內(nèi)大量地表水流搬運、堆積作用短期內(nèi)大量地表水流搬運、堆積作用地貌地貌：洪積扇洪積扇 （proluvium fan ）洪積扇洪積扇 （proluvium fan ）：）：干旱、半干旱區(qū)的干旱、半干旱區(qū)的季節(jié)性或突發(fā)性洪流在河流出山口因比降劇減、水季節(jié)性或突發(fā)性洪流在河流出山口因比降劇減、水流分散、水量減少而形成的扇形堆積地貌流分散、水量減少而形成的扇形堆積地貌。 洪積扇的結(jié)構(gòu)多是砂礫互層和礫石層中夾砂透鏡洪積扇的結(jié)構(gòu)多是砂礫互層和礫石層中夾砂透鏡體或砂層中夾礫石透鏡體體或砂層中夾礫石透鏡體;洪積扇的三個地段洪積扇的三個地段靠近溝口靠近

25、溝口：為粗粒碎屑沉積地段，承載力較高；：為粗粒碎屑沉積地段，承載力較高；外圍外圍：細碎屑物沉積地段，一般承載力較高；：細碎屑物沉積地段，一般承載力較高；中間過度地段中間過度地段：經(jīng)常有地下水溢出，可能形成沼：經(jīng)常有地下水溢出，可能形成沼澤，對工程不利。澤，對工程不利。洪積物洪積物：成因成因：短期內(nèi)大量地表水流搬運、堆積作用短期內(nèi)大量地表水流搬運、堆積作用地貌地貌：洪積扇洪積扇 特點特點 具有一定程度的分選和磨圓具有一定程度的分選和磨圓 常具較明顯的層理以及夾層、透鏡體常具較明顯的層理以及夾層、透鏡體 厚度從扇頂向外逐漸變薄。厚度從扇頂向外逐漸變薄。 工程特性工程特性 洪積扇的上部和下部是良好的

26、天然地基，中部一洪積扇的上部和下部是良好的天然地基，中部一般較差般較差第三節(jié)第三節(jié) 河流地質(zhì)作用及沖積物河流地質(zhì)作用及沖積物一、河流的侵蝕作用一、河流的侵蝕作用河谷：河谷：長期侵蝕，形成長度遠大于寬度的凹地。長期侵蝕，形成長度遠大于寬度的凹地。河谷：谷底（河谷底部平坦的部分）河谷：谷底（河谷底部平坦的部分）+ +谷坡（高谷坡（高出谷底的兩側(cè)斜坡）出谷底的兩側(cè)斜坡）谷底：河床（經(jīng)常有流水的部分）谷底：河床（經(jīng)常有流水的部分）+ +河漫灘（洪河漫灘（洪水期淹沒，枯水期露出）水期淹沒，枯水期露出）河漫灘河床階地谷底谷底下蝕作用下蝕作用（底蝕）（底蝕）bottom erosion 流水對河流水對河底巖

27、石的侵蝕（磨、沖刷、溶）結(jié)果使河床降低。底巖石的侵蝕（磨、沖刷、溶）結(jié)果使河床降低。下蝕的結(jié)果下蝕的結(jié)果使河流向源頭方向加長的作用使河流向源頭方向加長的作用又稱向源又稱向源侵蝕（溯源侵蝕）侵蝕（溯源侵蝕）(up stream erosion) (up stream erosion) ，并使，并使得下游河床趨于平緩，上游變陡得下游河床趨于平緩，上游變陡凹岸：泥沙帶走，逐步下凹岸：泥沙帶走，逐步下沉形成侵蝕深潭，向外側(cè)沉形成侵蝕深潭，向外側(cè)后退。后退。凸岸：淤積，形成淺灘。凸岸：淤積，形成淺灘。逐步向河床推進。逐步向河床推進。凹凸離心力離心力凹岸凸岸側(cè)蝕側(cè)蝕作用作用河水對河床兩岸的巖石進行侵蝕，使

28、河谷加寬河水對河床兩岸的巖石進行侵蝕，使河谷加寬或使河道左右遷移的作用稱側(cè)蝕作用?；蚴购拥雷笥疫w移的作用稱側(cè)蝕作用。側(cè)蝕的原因側(cè)蝕的原因 ：河流彎道處的離心力：河流彎道處的離心力 ；科里奧利；科里奧利力的作用力的作用 側(cè)蝕的結(jié)果側(cè)蝕的結(jié)果 ：河床彎道處曲率增大：河床彎道處曲率增大 ；河谷加寬，；河谷加寬，不對稱，凹岸陡，凸岸緩。形成自由河曲及及牛不對稱，凹岸陡，凸岸緩。形成自由河曲及及牛軛湖軛湖下蝕、側(cè)蝕作用的關(guān)系下蝕、側(cè)蝕作用的關(guān)系 河流在運動過程中通常是下蝕、河流在運動過程中通常是下蝕、側(cè)蝕同時進行，僅在不同河段側(cè)蝕同時進行，僅在不同河段上表現(xiàn)度不同。上表現(xiàn)度不同。 上游：上游： 地形起伏

29、大，河床坡度地形起伏大，河床坡度陡，下蝕作用為主。陡，下蝕作用為主。 中、下游中、下游： 地形相對平緩，地形相對平緩，側(cè)蝕為主，自由河曲。側(cè)蝕為主，自由河曲。 二、水流的搬運作用二、水流的搬運作用風(fēng)化、剝蝕產(chǎn)物被運動介質(zhì)從一個地方轉(zhuǎn)移到另一風(fēng)化、剝蝕產(chǎn)物被運動介質(zhì)從一個地方轉(zhuǎn)移到另一個地方的過程。個地方的過程。搬運作用的方式搬運作用的方式：機械搬運作用；化學(xué)搬運作用機械搬運作用；化學(xué)搬運作用和生物搬運作用。以前二者最為重要和生物搬運作用。以前二者最為重要。三、河流沉積作用三、河流沉積作用河漫灘河漫灘 是靠近主槽、洪水期淹沒、平水期出露的是靠近主槽、洪水期淹沒、平水期出露的灘地。灘地。：調(diào)節(jié)洪水

30、、消：調(diào)節(jié)洪水、消減洪峰、儲存泥沙并減洪峰、儲存泥沙并通過灘槽水流交換影通過灘槽水流交換影響主槽沖淤等作用。響主槽沖淤等作用。發(fā)育初期，河谷深窄，但彎曲率較小，水力很發(fā)育初期，河谷深窄，但彎曲率較小，水力很強，那時只有在凸岸處因流速慢才有粗大礫石堆強，那時只有在凸岸處因流速慢才有粗大礫石堆積，組成面積狹小的邊灘；積，組成面積狹小的邊灘；發(fā)育中期，河流彎曲率增大，谷底逐漸展寬，發(fā)育中期，河流彎曲率增大，谷底逐漸展寬，邊灘擴大，且高度增加，以至平水期也大片出露，邊灘擴大，且高度增加，以至平水期也大片出露，成為雛形河漫灘；成為雛形河漫灘；發(fā)育晚期，雛形河漫灘進一步擴寬淤高，灘面發(fā)育晚期，雛形河漫灘進一步擴寬淤高，灘面流速減小，洪水時灘面上的懸移質(zhì)也得以堆積下流速減小，洪水時灘面上的懸移質(zhì)也得以堆積下來，這種具有懸移質(zhì)堆積的灘地，稱為河漫灘。來，這種具有懸移質(zhì)堆積的