第4章 山地與平原2

4.2山地的類型

4.1山地與平原的基本概念第4章

山地與平原

4.3平原的類型

4.4夷平面

4.5斜坡流水地貌及其堆積物

4.6山坡重力地貌及其堆積物

4.0地貌成因及其成因類型

4.7風(fēng)化作用和殘積物

驚

知識回顧和思考1、斜坡重力地貌的概念？2、斜坡重力作用的類型？3、崩塌和滑坡的區(qū)別？4、研究重力作用和地貌的意義？？4.5.1面流（片流）地質(zhì)作用和坡積物

片流概念：

雨水或冰雪融水在斜坡表面形成的薄層片流和細(xì)流，出現(xiàn)的時間很短。細(xì)流在流動過程中時分時合，沒有固定流路，因此能比較均勻地沖刷地表松散物質(zhì)，被沖刷下來的物質(zhì)，成為江河泥沙的主要來源。

4.5斜坡流水地貌及其堆積物（1）斜坡的洗刷（片蝕）作用

片流和面狀洗刷作用斜坡洗刷帶劃分：①微洗刷亞帶②弱洗刷亞帶③強洗刷亞帶（2）坡積裙--坡積物堆積地貌面流在斜坡上流動過程中，可沖走細(xì)粒物質(zhì)，并將這些物質(zhì)帶到斜坡下部。4.5.1.1面流洗刷（片蝕）作用及地貌細(xì)溝（犁溝）切溝影響片流洗刷作用的因素：降水性質(zhì)、地形、坡度、坡面組成物質(zhì)和植被等。在山坡下部，無數(shù)細(xì)小股流水還具有一定的線狀侵蝕能力。坡面在小股流水沖刷作用下，出現(xiàn)無數(shù)小溝。山坡上裸露的土壤常受到面流的洗刷，產(chǎn)生大量的土壤流失。坡度在40-50度時片蝕作用最強。坡面流水作用與地貌坡面侵蝕強度因此，不宜在40度以上的坡地開荒種植。片流堆積地貌：坡積裙頂部到前緣顆粒由粗變細(xì)

雨水或冰雪融化的水流，沿山坡將巖石風(fēng)化的產(chǎn)物沖刷搬運到斜坡的平緩處或坡腳下堆積起來的物質(zhì)稱為坡積物。

坡積物4.5.1.2坡積物的特點

(1)礦物成分：與上部母巖及風(fēng)化等有關(guān)(2)顏色:與母巖、氣候環(huán)境、風(fēng)化等有關(guān)(3)粒度：砂、粉砂和亞粘土為主。上粗（含泥砂的碎石類土）下細(xì)（含碎石的粘土）(4)分選、構(gòu)造：分選性差，一般無層理或略顯層理（不明晰的層理)(5)厚度：由上到下增大,在坡麓最大,在往下變小--尖滅.最后可達(dá)數(shù)百米.(6)上部與殘積物共生,下部與洪、沖積物共生。（7）結(jié)構(gòu)疏松，孔隙度大，壓縮性大；開挖邊坡易產(chǎn)生滑塌dl坡積物及其特征坡積物的概念坡積物的特征

1.成分取決于母巖成分和風(fēng)化產(chǎn)物；

2.分選性差，一般無層理或略顯層理；

3.粒度成分：上粗（含泥砂的碎石類土）下細(xì)（含碎石的粘土）

4.結(jié)構(gòu)疏松，孔隙度大，壓縮性大；開挖邊坡易產(chǎn)生滑塌。4.5.2洪流地貌、洪積物和泥石流4.5.2.1洪流及其有關(guān)概念

洪（流）水發(fā)生具有突然性，水量猛增，水位暴漲，上下游落差突然增大，平時溫馴的河流，顯出排山倒海之勢，也真有雷霍萬鉤之力。洪水所過，田園廬舍成墟，這時水對地面的破壞作用，表現(xiàn)得非常明顯。1．暫時性洪流堆積物和地貌（1）洪積物1）槽洪相堆積物（在溝槽中水流堆積，粒粗）2）漫洪相堆積物（在溝槽外漫流堆積，粒細(xì)）（2）洪積扇、干三角洲與洪積平原

1）洪積扇山口的概念洪積扇巖性相：

扇頂相

扇形相（中部相）：多元結(jié)構(gòu)、砂礫透鏡體；

滯水相（邊緣相）：漫洪相的亞砂土（粉砂）和亞粘土組成，具“紋泥狀”薄層理。

扇頂相中部相（扇形相）邊緣相滯水相洪積扇西藏2）干三角洲與洪積平原干三角洲：在干旱區(qū)由于降水少，蒸發(fā)強烈，河流沿程水量不斷蒸發(fā)與滲漏，使其搬運能力不斷變小，在河流下游地表形成扇形砂體推積體，稱干三角洲堆積。洪積平原：山前傾斜洪積平原。洪積扇沖積扇山區(qū)積山口沖洪積平原平原區(qū)洪積扇、沖積扇和沖洪積平原（3）沖溝和沖出錐

1)沖溝(侵蝕溝)：沖溝的形成和發(fā)展階段：①細(xì)溝階段（犁溝）②切溝階段③沖溝階段④坳谷階段

2)沖出錐是暫時性沖溝水流在溝口形成的小型洪積物形態(tài)。細(xì)溝切溝沖溝坳谷沖溝：

間歇性的洪流把沖刷下來的物質(zhì)帶到溝口堆積，形成半圓錐狀或者扇形堆積體，稱為沖出錐或洪積扇。沖出錐的規(guī)模不大，面積一般只有幾百平方米，頂部與溝口相連的地段，坡度較大，向外坡度變緩。洪積扇一般坡度較緩，面積較大。

洪積扇和沖出錐的區(qū)別沖溝與洪積扇分選較好分選不好

2.泥石流

這種洪流突然爆發(fā)，歷時短暫，來勢兇猛，具有強大破壞力。

（1）概述泥石流：是一種由水充分浸潤飽和的大量泥、沙、石塊等固體物質(zhì)沿著沖溝向下流動的特殊洪流。泥石流泥石流（2）泥石流的類型劃分1）按泥石流的流域地貌特征標(biāo)準(zhǔn)型泥石流、河谷型泥石流、山坡型泥石流2）按泥石流的物質(zhì)組成及物理力學(xué)特征泥流mudflow

泥石流mudrockflow

水石流waterrockflow3）按泥石流的結(jié)構(gòu)和流動性質(zhì)粘性（結(jié)構(gòu)型）泥石流、稀性（紊流型）泥石流4）按水的補給來源和方式暴雨型泥石流、冰雪融水型泥石流、潰決型泥石流標(biāo)準(zhǔn)型泥石流坡面型泥石流坡面型泥石流溝谷型泥石流泥石流泥流水石型泥石型泥石流型稀性泥石流粘性泥石流（3）泥石流的發(fā)生條件泥石流的發(fā)生條件固體物質(zhì)solidmatter

地形條件geographiccondition

氣候條件climatecondition

地質(zhì)條件geologicalcondition

其他條件

位于金沙江一級支流小江的右岸蔣家溝溝長12.1公里自東向西流與小江近直交匯入是一條典型的雨洪型粘性泥石流溝有大小支溝178條以泥石流爆發(fā)頻繁、規(guī)模巨大、危害嚴(yán)重而馳名泥石流的最大流量2420m3/s密度：2.0—2.3每年的7-8月雨季，發(fā)生少則7-8次，多達(dá)20次以上年均固體物質(zhì)輸移量達(dá)50—230萬m3歷史上堵斷小江8次，1968年8月10日的泥堵斷小江90天地形條件；三區(qū)典型，支溝比降大固體物質(zhì)：前z系的板巖（破碎）氣候條件：降雨集中，地質(zhì)條件：褶皺強烈，斷層密布其他條件:植被、地震（1506年來，烈度大于6度的地震有22次，其中大于9-10度的有3次。蔣家溝是一條敏感的泥石流溝，只要15-20mm的降水即可發(fā)生泥，越大規(guī)模也越大云南臨滄一鄉(xiāng)村遭遇泥石流災(zāi)害。

2007年五月下旬以來，云南各地大雨、暴雨不斷，強降雨引發(fā)較為嚴(yán)重的風(fēng)雹、洪澇、泥石流滑坡等災(zāi)害，受災(zāi)人口達(dá)五百七十四萬人，因災(zāi)死亡一百六十三人、失蹤八人，三千五百四十一人受傷。

2008年10月2日凌晨，云南省楚雄彝族自治州楚雄市西舍路鄉(xiāng)發(fā)生泥石流災(zāi)害，已造成該市15人死亡，38人失蹤，一人受傷，全市15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的92個村委會2300余人受災(zāi)。據(jù)介紹，受災(zāi)鄉(xiāng)鎮(zhèn)均處于較遠(yuǎn)山區(qū)，而通往災(zāi)區(qū)的四條道路均因塌方中斷。2008年7月14－16日，昭通、紅河等地遭遇暴雨洪澇襲擊，部分地區(qū)發(fā)生滑坡和泥石流災(zāi)害。據(jù)統(tǒng)計，受災(zāi)人口24.84萬人，因災(zāi)失蹤6人，緊急轉(zhuǎn)移安置1萬余人；倒塌房屋870間；因災(zāi)直接經(jīng)濟(jì)損失6802.1萬元。2008年6月12-13日上午10時，云南省因洪澇、滑坡、泥石流等災(zāi)害共造成受災(zāi)人口16.2萬人，因災(zāi)死亡1人，因災(zāi)失蹤1人，緊急轉(zhuǎn)移安置44人，倒塌民房21間，直接經(jīng)濟(jì)損失3979萬元。蕨葉壩村（新村）滑坡（泥石流的固體物質(zhì)源）泥石流溝樹木堆積

泥石流的防治防治措施的類型工程防治措施

1．護(hù)岸工程

2．?dāng)r擋工程

3．導(dǎo)排工程

2004九月初，中國最大滑坡泥石流災(zāi)害監(jiān)控網(wǎng)全面建成。該工程覆蓋長江上游的金沙江一帶、三峽庫區(qū)及嘉陵江流域等長江重要支流，累計投資四千多萬元，歷經(jīng)十余年建設(shè)。共建立一、二級預(yù)警站十二個，監(jiān)測預(yù)警點五十九個。4.6山坡重力地貌及堆積物（一）斜坡重力作用及其分類1．斜坡塊體運動2．斜坡重力作用類型GθθNTτT=GsinθN=GcosθK=抗滑力/下滑力=

τ/T

=（摩擦力+粘聚力）/T=（N?+C.A）/

T=（Gcosθ

tgφ+C.A）/Gsinθ

=（tgφ/tgθ）+（C.A/Gsinθ）K大于1穩(wěn)定小于1不穩(wěn)定等于1極限休止角1．斜坡塊體運動2．斜坡重力作用類型（二）斜坡重力作用及其地貌和堆積物1.崩塌及崩塌堆積物2．錯落3．撒落和倒石錐堆積物4．滑坡及滑坡堆積物5．泥流6．土層蠕動（蠕動變形、土爬）7．斜坡片流作用和坡積物coldpsldl1、崩塌及崩塌堆積物

(1)定義：

是陡坡地段，邊坡上部的巖體受陡傾裂隙切割，在重力作用下，突然以高速脫離母巖，翻滾墜落的急劇變形破壞現(xiàn)象。（圖6-11）

(2)類型：

崩塌包括了小規(guī)模塊石的墜落(freefall)和大規(guī)模的山(巖)崩(rockavalanches)．

巖崩、土崩、山崩和墜石；

(3)地貌——巖堆（倒石堆）

(4)堆積物——崩積物

崩塌體通常破碎成碎塊堆積于坡腳，形成具有一定天然休止角的巖堆。在一定條件下，可在繼續(xù)運動過程中發(fā)展為碎屑流。col(5)崩塌的形成機理（圖6-12）①邊坡被陡傾裂隙深切；②軟弱相間的巖層③下部有洞穴和采空現(xiàn)象崩塌錯落(6)崩塌的危害（實例）①1974年，云南昭通地震，沿木桿河發(fā)生寬110米，錐高為10米的崩塌倒石錐，堵塞木桿河形成雍塞湖；②1911年，帕米爾巴爾坦格河谷邊坡崩塌40億立方米的土石體從600米高處崩落，堵塞河谷形成長75公里、寬15公里、深262米的大湖；

③1956年，本溪市的本溪湖附近，半個山體崩落，堵塞河谷；④1980年6月，湖北遠(yuǎn)安縣鹽池河磷礦發(fā)生大崩塌；（圖6-11）⑤長江三峽鏈子崖：長江西陵峽新灘鎮(zhèn)附近，崩塌形成了巨大的巖堆（86米厚）（圖6-14、6-15）⑥巴拿馬運河1882（勘察設(shè)計）—1904（動工）--1914（通航）--1999.12.31（移交）原準(zhǔn)備由拉美國家通力合作開鑿，歐美列強極力參與，最后由美國拿到開鑿權(quán)。耗資4億美元。建成后一年分水嶺處大巖崩堵塞運河，處理此事故用了5年。加挖5400萬立方，相當(dāng)此段開挖量的40%，僅停航5年的損失達(dá)10億美元。3日鹽池河崩塌南岸北岸一千多年來曾崩塌過無數(shù)次，其中堵江斷航、沖壓房屋達(dá)四次。最大一次堵江是1542年（明嘉靖21年），堵江斷航達(dá)82年之久新灘滑坡全貌

西藏易貢特大崩滑災(zāi)害

西藏易貢特大崩滑災(zāi)害

西藏易貢特大崩滑災(zāi)害2．錯落3．撒落和倒石錐堆積物倒石錐taluscones）（二）斜坡重力作用及其地貌和堆積物1.崩塌及崩塌堆積物2．錯落3．撒落和倒石錐堆積物4．滑坡及滑坡堆積物5．泥流6．土層蠕動（蠕動變形、土爬）7．斜坡片流作用和坡積物coldpsldl4、滑坡

斜坡上大量土體、巖體或其他沿一定的滑動面做整體下滑的現(xiàn)象，叫做滑坡。滑坡形成的必要條件：巖體存在一定產(chǎn)狀的軟弱面或破裂面，巖體具有一定的臨空面?；碌恼T發(fā)因素是：地震、火山爆發(fā)、水的浸泡和潤滑作用、水動力或人為對坡腳穩(wěn)定性的破壞。新灘滑坡全貌滑坡雞扒子滑坡全貌滑坡滑坡是邊坡上的一部分巖土體以一定的加速度沿某一滑移面發(fā)生剪切滑動的現(xiàn)象。

（1）滑坡的形態(tài)特征（圖6-18、6-19）

1）滑坡體2）滑動面或滑動帶(surfaceofrupture)3）滑坡床4）滑坡陡壁5）滑坡臺地6）滑坡洼地和滑坡湖7）滑坡周界和主滑線8）滑坡舌和滑坡裂縫滑坡的表面形態(tài)及結(jié)構(gòu)(國際滑坡編目小組)（1）冠（2）主斷壁（3）頂（4）頭（5）次斷壁（6）主滑體（7）足（8）趾尖（9）趾（10）破壞面（11）

破壞面趾（12）

滑覆面（分隔面）（13）

滑移體（14）

減損帶（15）

加積帶（16）

減損坳陷（17）

減損體（18）

加積體（19）

側(cè)翼（20）原始地面

2)滑坡的形成條件

地貌條件的影響深切峽谷地區(qū)，陡峭的岸破是容易發(fā)生邊坡變形破壞的地形地貌條件。坡度越陡，坡高越大，對邊坡穩(wěn)定越不利。一般崩塌現(xiàn)象均發(fā)生于坡度大于60度的陡坡上，而滑坡現(xiàn)象雖在陡坡地形發(fā)育較多，但在較緩的邊坡上也可發(fā)生，這主要取決于滑動面的性質(zhì)。

(2)滑坡的形成與發(fā)展地層巖性的影響

①深成侵入巖、厚層堅硬沉積巖以及片麻巖、石英巖等構(gòu)成的邊坡，一般穩(wěn)定性較高；

②噴出巖邊坡，如：玄武巖、凝灰?guī)r、安山巖、火山角礫巖等，其原生節(jié)理（尤其是柱狀節(jié)理發(fā)育時，容易形成直立坡而產(chǎn)生崩塌；③含有黏土質(zhì)頁巖、泥巖、煤層、泥灰?guī)r、石膏等夾層的沉積巖邊坡，最易產(chǎn)生順層滑動，或因深層蠕動而造成崩塌；

④千枚巖、板巖及片巖，軟弱易風(fēng)化，容易出現(xiàn)蠕動現(xiàn)象；⑤黃土具垂直節(jié)理、疏松透水，浸水容易崩解濕陷⑥崩積物、殘坡積物。容易沿下伏基巖的接觸面產(chǎn)生滑動。

地質(zhì)構(gòu)造與巖體結(jié)構(gòu)的影響

地質(zhì)構(gòu)造的影響①褶皺構(gòu)造的影響（背斜和向斜）②斷裂構(gòu)造的影響（斷層和節(jié)理）③新構(gòu)造運動影響（強烈上升區(qū)、穩(wěn)定區(qū)、下降區(qū)）④巖層產(chǎn)狀的影響（水平、傾斜、直立）

巖體結(jié)構(gòu)的影響結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀和巖體結(jié)構(gòu)類型對邊坡穩(wěn)定有很大的影響。

只有一組結(jié)構(gòu)面（圖6-23）

①順向坡：軟弱結(jié)構(gòu)面的走向、傾向與邊坡面的走向、傾向大致平行，或比較接近。

A

當(dāng)軟弱結(jié)構(gòu)面的傾角小于坡角時，容易產(chǎn)生順層滑坡。這種邊坡穩(wěn)定性最差，也最常見；

B

當(dāng)軟弱結(jié)構(gòu)面的傾角大于坡角時，這種邊坡穩(wěn)定性好。順層滑坡傾倒傾倒切層滑坡β>αβ<α

②逆向坡；軟弱結(jié)構(gòu)面的走向與邊坡面的走向大致相同，但傾向相反，即結(jié)構(gòu)面傾向坡內(nèi)，這種情況邊坡是較穩(wěn)定的。

③斜交坡：軟弱結(jié)構(gòu)面的走向與邊坡面的走向呈斜交關(guān)系，一般情況下，交角越小邊坡越穩(wěn)定。

④橫交坡：軟弱結(jié)構(gòu)面的走向與邊坡面的走向大致垂直，這種情況邊坡是較穩(wěn)定的。

⑤平迭坡：由水平巖層構(gòu)成的邊坡，其穩(wěn)定性取決于巖性和構(gòu)造結(jié)構(gòu)面。

有兩組結(jié)構(gòu)面（圖6-24）

地下水的作用

1．使巖石軟化或溶蝕；

2．產(chǎn)生靜水壓力或動水壓力；

3．增加巖體重量；

4．凍脹作用

5．浮托力

其它因素的影響

風(fēng)化作用、暴雨、水流沖刷邊坡、人工挖掘、采空、振動（地震）等，都可構(gòu)成促使邊坡失穩(wěn)破壞的因素。

(3)滑坡分類

1)按滑動面與巖土體層面的關(guān)系分類（圖6-21）①均質(zhì)滑坡②順層滑坡)(translationalsliding)③切層滑坡(slump弧型或轉(zhuǎn)動型rotationalsliding)2)按滑坡的滑動力學(xué)特征分類（圖6-22）①推動式滑坡②平移式滑坡③牽引式滑坡3)按滑坡的巖土體類型分類①堆積層滑坡②黃土滑坡③黏土滑坡④巖層滑坡4)按滑坡體的厚度劃分①淺層滑坡：厚度小于5米②中層滑坡；厚度為5-20米③深層滑坡：厚度為20-50米④超深層滑坡：厚度大于50米

貴陽沙沖路滑坡5)按滑坡前緣出露的情況劃分①裸露滑坡②埋藏滑坡③覆蓋滑坡6)按滑坡的發(fā)展階段劃分①幼年期②青年期③壯年期④老年期7)按滑坡體積劃分(m3)①小型〈5000②中型5000-5×104③大型5×104-1×105④巨型1×105

查納滑坡

龍羊峽庫岸滑坡2003年5月11日貴州省三穗縣平溪特大橋滑坡致使35人死亡，毀壞橋墩2003年7月13日三峽庫區(qū)沙鎮(zhèn)溪發(fā)生千將坪滑坡，致使24人失蹤?；卤诨轮芙缁卤?/p>

西藏易貢特大崩滑災(zāi)害

西藏易貢特大崩滑災(zāi)害

西藏易貢特大崩滑災(zāi)害

西藏易貢特大崩滑災(zāi)害唐家山堰塞湖唐家山堰塞湖形成前后對比圖北川漩坪鄉(xiāng)被堰塞湖淹沒的村落

2008年5月19日，四川汶川映秀鎮(zhèn)，大面積的山體滑坡四川省北川縣縣城周邊山體滑坡現(xiàn)場5月31日航拍，汶川縣的山體在滑坡南寧2008年11月23日11時37分，廣西鳳山縣城入口處的山體發(fā)生特大滑坡，造成房屋、車輛與人員被埋。據(jù)了解，塌方處為鳳山縣巴烈水文站到防汛橋頭間的一個老石場滑坡，從山崖邊崩塌的大片石塊，把山崖下的、靠近二級公路邊的10多間民房砸爛，近萬方的石頭把山崖下的民房和二級公路掩埋。因為事發(fā)地點是鳳山到巴馬的二級路邊，除了民房內(nèi)有人居住外，還有在路邊化肥倉庫、汽車修理廠工作的人員，以及路上的車輛行人。估計在事故發(fā)生時有20人左右在崩塌掩埋區(qū)內(nèi)居住、工作和通過，到目前為止已知有9人下落不明5.泥流(土流）(1)定義:(2)斜坡條件:20—40度大于40度時：水易流失，土層不易飽和；小于40度時：重力作用小(3)氣候條件：1）熱帶泥流2）溫帶泥流3）寒帶泥流：融凍泥流（小于20度時，也可發(fā)生（4）泥流地形：泥流階地和泥流階地群sl6．土層蠕動（蠕動變形、土爬）是指邊坡巖體在以自重應(yīng)力為主的坡體應(yīng)力作用的一種長期緩慢的變形。蠕動變形的類型有表層蠕動和深層蠕動(1)表層蠕動（creepofshallowlayer）1）繞曲型蠕動發(fā)生于具有塑性的薄層巖層或軟硬相間的巖體組成的邊坡中；

2）傾倒型蠕動發(fā)生于層狀或似層狀的脆性巖體組成的邊坡中。流塑性巖體脆性巖體(2)深層蠕動creepofdeeplayer是由于堅硬巖層組成的邊坡底部存在有較厚的軟弱巖層時，由于軟弱巖層發(fā)生塑性流動而引起的長期緩慢的邊坡蠕動變形。由于下部軟弱巖層發(fā)生塑性流動而引起深層蠕動變形，上覆堅硬巖層將因此出現(xiàn)張裂，軟弱巖層則向臨空方向擠出，甚至發(fā)生上覆堅硬脆性巖層緩慢解體而下沉擠入軟層，出現(xiàn)不軍勻沉陷現(xiàn)象。斜坡的蠕變是在坡體壓力(以自重應(yīng)力為主)長期作用下發(fā)生的一種緩慢而持續(xù)的變形，這種變形包含某些局部破裂，并產(chǎn)生一些新的表生破裂面。坡體隨蠕變的發(fā)展而不斷松弛。瓦伊昂滑坡失事前三年開始的長期觀測，已發(fā)現(xiàn)該區(qū)有蠕變跡象。1963年春季以前，大致保持等速蠕變，同年春季、夏季測得的位移速率為0.14cm／d左右。9月18日連續(xù)大雨后，位移速度逐日迅速增大直至滑坡發(fā)生。

一、風(fēng)化作用和殘積物

1.風(fēng)化作用的概念

風(fēng)化作用：是指地表或接近地表的堅硬巖石、礦物在原地與大氣、水及生物接觸過程中產(chǎn)生物理、化學(xué)變化而形成松散堆積物的全過程。

2.風(fēng)化作用的類型

物理風(fēng)化作用在地表或接近地表條件下，巖石、礦物在原地產(chǎn)生的機械破碎而不改變其化學(xué)成分的過程。

化學(xué)風(fēng)化作用地表或接近地表條件下，巖石、礦物在原地發(fā)生化學(xué)變化而分解并產(chǎn)生新物質(zhì)的過程。

生物風(fēng)化作用生物對巖石、礦物產(chǎn)生的破壞作用。

普地知識回顧風(fēng)化作用的概念和類型風(fēng)化作用的方式

1.物理風(fēng)化作用的方式

巖石的釋荷、巖石的熱脹冷縮、

水的凍融、冰劈作用、結(jié)晶膨脹；

2.化學(xué)風(fēng)化作用的方式

氧化作用、溶解作用、水化作用、

水解作用、軟化泥化作用

3.生物風(fēng)化作用的方式

根劈作用、動物的挖掘作用、有機酸的腐蝕作用巖石風(fēng)化巖石風(fēng)化風(fēng)化作用的方式1.物理風(fēng)化作用的方式——巖石的釋荷在地下深處的巖石承受巨大靜壓力，其潛在膨脹力是十分驚人。巖石從地下深處變到地表條件時由于上覆靜壓力減小而產(chǎn)生張應(yīng)力形成一系列與地表平行的宏觀和微觀的內(nèi)部破裂面。形成這種裂隙構(gòu)造的作用稱為剝離作用。風(fēng)化作用的方式1.物理風(fēng)化作用的方式——巖石的釋荷風(fēng)化作用的方式1.物理風(fēng)化作用的方式——巖石的熱脹冷縮

溫差大的地區(qū)，在白天當(dāng)太陽光直射時，巖石表層增溫而膨脹，而內(nèi)部膨脹小甚至未發(fā)生變化。到了夜晚氣溫驟降，巖石表面收縮。這樣使其巖石表面與內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力差。這種生應(yīng)力差就會使巖石破裂。風(fēng)化作用的方式1.物理風(fēng)化作用的方式——水的凍融貯藏在地表巖石空隙中的液態(tài)水，當(dāng)溫度下降到攝氏零度以下時，就會結(jié)冰，結(jié)冰后的體積體積增大1／11左右空隙中產(chǎn)生巨大的，這種壓力就會巖石裂開。

風(fēng)化作用的方式2.化學(xué)風(fēng)化作用的方式——氧化作用大氣圈中氧含量為20．1％。當(dāng)巖石和礦物暴露于地表或位于地表層時，與氧充分接觸，發(fā)生一系列氧的反應(yīng)化學(xué)。

風(fēng)化作用的方式2.化學(xué)風(fēng)化作用的方式——水解作用水解作用的實質(zhì)是水的電離產(chǎn)物(H+及OH-)進(jìn)入礦物晶格，分別取代陽離子和陰離子，從而使礦物解體形成新的含水礦物的過程。風(fēng)化作用的方式3.生物風(fēng)化作用的方式——機械生物風(fēng)化生物的機械風(fēng)化作用主要發(fā)生在生物的生命活動過程中。生長在巖石裂隙中的植物，隨著根系不斷地長大，對裂隙壁產(chǎn)生擠壓，使巖石裂隙擴(kuò)大，從而引起巖石破壞，這種作用稱根劈作用。

風(fēng)化作用的方式3.生物風(fēng)化作用的方式——化學(xué)生物風(fēng)化生物的化學(xué)風(fēng)化作用是通過生物的新陳代謝及生物死亡后的遺體腐爛分解來進(jìn)行的。植物和細(xì)菌在陳代謝中常常析出有機酸及CO2。這些物質(zhì)一方面酸化土壤，另一方面腐蝕巖石。

影響風(fēng)化作用的因素

1．巖性巖石的礦物成分和化學(xué)成分影響著風(fēng)化速度、程度和風(fēng)化產(chǎn)物的類型、特性。

1）化學(xué)成分chemicalcomposition：

2）礦物成分mineralcomposition：

3）巖石的結(jié)構(gòu)texture

4）巖石的構(gòu)造structure2．地質(zhì)構(gòu)造geologicstructure

斷層破碎帶、裂隙密集帶、層間錯動帶，巖體的完整性差，容易風(fēng)化形成較深的風(fēng)化囊和風(fēng)化槽?；◢弾r石灰?guī)r影響風(fēng)化作用的因素巖性的影響影響風(fēng)化作用的因素地質(zhì)構(gòu)造的影響

3．氣候氣溫、雨量和濕度對巖體的風(fēng)化有很大的影響。

1）寒冷氣候帶：巖屑型風(fēng)化殼或機械風(fēng)化殼

mechanicalresiduum

2）干旱氣候帶：硅鋁碳酸鹽型風(fēng)化殼

residuumofcarbonatetype

3）溫濕氣候帶：硅鋁黏土型風(fēng)化殼（高嶺土型風(fēng)化殼）residuumofkaolintype

4）濕熱氣候帶：磚紅土型風(fēng)化殼

residuumoflateritetype不同氣候-植被帶風(fēng)化強度的變化脫氣候的影響

4．地貌landform1）在坡度較陡的微地貌單元上，風(fēng)化作用強烈，但風(fēng)化產(chǎn)物不容易保存，風(fēng)化殼厚度薄。

2）在坡度較緩的微地貌單元上，風(fēng)化產(chǎn)物容易保存，風(fēng)化殼厚度較厚。

5．地下水subsurfacewater

地下水的化學(xué)成分及其循環(huán)條件，對風(fēng)化速度和程度的影響也很大。地下水可以促使巖石溶濾、水化、水解，地下水循環(huán)良好的地區(qū)，往往形成較厚的風(fēng)化殼。水的影響（一）風(fēng)化作用及其產(chǎn)物1.碎屑?xì)埛e階段及其產(chǎn)物2.鈣質(zhì)殘積階段及其產(chǎn)物3.硅鋁殘積階段及其產(chǎn)物4.鐵鋁殘積階段及其產(chǎn)物風(fēng)化作用的最終產(chǎn)物土壤殘積層

基巖層

風(fēng)化殼

土壤

巖石經(jīng)過物理風(fēng)化作用、化學(xué)風(fēng)化作用之后，再經(jīng)過生物風(fēng)化作用，形成具有礦物質(zhì)、腐殖質(zhì)、水和空氣的松散堆積。殘積物

巖石經(jīng)過長期風(fēng)化作用后，形成一些在地表條件穩(wěn)定的產(chǎn)物，（多為鐵、鋁的氧化物）殘留原地。風(fēng)化殼

殘積物、土壤和風(fēng)化巖在陸地的地表形成的一層不連續(xù)薄殼（層）（二）殘積物和風(fēng)化殼residuumpdel

1．殘積物巖性

（1）原巖巖屑：

巖塊、角礫到粉砂級顆粒。

（2）風(fēng)化殘余礦物：

礦物按成分的抗風(fēng)化能力一般是：氧化物?硅酸鹽?碳酸鹽和硫酸鹽?鹵化物

礦物溶解度從大到小順序是：鹵化物?硫酸鹽?碳酸鹽?硅酸鹽?氧化物

（3）地表新生礦物：

次生含水氧化物（粘土礦物和膠體礦物）鉀長石→絹云母→水云母（伊利石）→高嶺石輝石、角閃石→綠泥石→水綠泥石→蒙脫石→多水高嶺石→高嶺石黑云母→蛭石→蒙脫石→高嶺石白云母→伊利石→貝得石→蒙脫石→多水高嶺石→變水高嶺石→高嶺石石英（部分）→硅酸（膠體）→蛋白石→石髓→次生石英在適宜的條件下：高嶺石→鋁土礦（水鋁石）角閃石、黑云母→褐鐵礦、針鐵礦

一般來說，石英、高嶺石、氧化鐵和鋁土礦是濕熱氣候條件下長期化學(xué)風(fēng)化的最終穩(wěn)定產(chǎn)物。2．殘積物的結(jié)構(gòu)構(gòu)造（1）全風(fēng)化帶（2）半風(fēng)化基巖帶（腐巖）（3）未風(fēng)化基巖帶巖體按風(fēng)化程度分帶：我國各工程生產(chǎn)部門從上到下共分6個帶：1）殘積土eluvium2）全風(fēng)化帶completelyweatheredzone3）強風(fēng)化帶interselyweatheredzone4）弱風(fēng)化帶mederatelyweatheredzone5）微風(fēng)化帶slightlyweatheredzone6）未風(fēng)化帶（新鮮巖石）freshrock1）殘積土eluvium2）全風(fēng)化帶completelyweatheredzone3）強風(fēng)化帶interselyweatheredzone4）弱風(fēng)化帶mederatelyweatheredzone5）微風(fēng)化帶slightlyweatheredzone6）未風(fēng)化帶（新鮮巖石）freshrock上下中例如：二灘電站缺失弱風(fēng)化帶全風(fēng)化帶強風(fēng)化帶微風(fēng)化帶未風(fēng)化帶全風(fēng)化帶強風(fēng)化帶弱風(fēng)化帶強風(fēng)化帶微風(fēng)化帶重復(fù)強風(fēng)化帶

(1)按氣候帶劃分;

巖屑型殘積物：

寒冷（高緯、高山冰原帶）

硅鋁-碳酸型（或硫酸型）殘積物：

干旱區(qū)（荒漠）或溫帶半干旱區(qū)（草原）

硅鋁粘土型殘積物（高嶺土）：

濕潤氣候鐵鋁型殘積物（磚紅土風(fēng)化殼）

濕熱氣候4.殘積物（風(fēng)化殼）的類型3．殘積物的厚度和產(chǎn)狀5．在相同的氣候條件下，基巖的性質(zhì)對殘積物有重要的影響

（1）可溶性的巖石：

風(fēng)化時，鈣質(zhì)殘積階段較長，溶解物大部分被水介質(zhì)搬運走，巖石中原有的不溶物（粘土、鐵、鋁）等聚集成殘積粘土層，通常經(jīng)高價鐵染紅，故稱赭土；（不同于完全由次生粘土組成的紅土）。

（2）花崗巖、砂巖、片麻巖：

含有較多的硅鋁，但含鈣較少，風(fēng)化時可較快達(dá)到硅鋁階段，形成富含石英、高嶺石的殘積物。溶原赭土

（3）玄武巖：含鈣較多富鈣階段較長，殘積物中含有較多碳酸鈣白色薄膜。（4）超基性巖（橄欖巖等）：

含鐵高，在硅鋁化階段就能生成含褐鐵礦、針鐵礦和水赤鐵礦的殘積層。（5）頁巖、板巖、千枚巖等缺乏鈣質(zhì)，一開始就進(jìn)入硅鋁階段，形成粘土殘積。（6）石英巖：抗風(fēng)化能力極強，一般只受物理風(fēng)化而形成石英砂。

二、土壤與古土壤（一）土壤

是以各種風(fēng)化產(chǎn)物或松散堆積物為母質(zhì)層，經(jīng)過生物化學(xué)作用為主的成土作用改造而形成的。

土壤是由固相、液相、氣相物質(zhì)組成的，它們相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化和相互作用，構(gòu)成土壤系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

固相包括礦物質(zhì)、有機質(zhì)及一些活的微生物;

液相主要是土壤水;

氣相則是土壤中的空氣。

按重量計，礦物質(zhì)占固相部分95%，有機質(zhì)占5%左右；

按容積算，典型土壤中礦物質(zhì)占38%，有機質(zhì)占12%，液相與氣相合占50%。pd1.

土壤的組成~~2.土壤空氣與大氣組成的比較土壤空氣大氣CO2O2H2ON20.15%-0.65%10.36%-20.73%>7%78%-86%0.033%20.96%<4%78.1%

土壤空氣是指土壤空隙中存在的各種氣體混合物。土壤空氣主要來自大氣，其組成成分與大氣組成有一定的相似之處。但由于土壤生命活動的影響，二氧化碳含量比空氣高，氧的含量卻比空氣低。二氧化碳在大氣中的含量只有0.033%。而土壤空氣中卻高達(dá)0.15%-0.65%，比大氣高出一個數(shù)量級；大氣中的氧含量為20.96%，而土壤空氣中的氧含量卻只有10.36%-20.73%，通氣不良的土壤只有10%左右。3.土壤垂直層次劃分方案—土壤結(jié)構(gòu)

土壤剖面是指從地表垂直向下的土壤縱剖面，也就是完整的垂直土層序列，是土壤成土過程中物質(zhì)發(fā)生淋溶、淀積、遷移和轉(zhuǎn)化形成的。每一種成土類型都有其特征性的土層組合在一起，形成不同的土壤剖面。天然土壤剖面過去通常采用道庫恰耶夫的劃分方案，即腐殖質(zhì)聚積層（A）、過渡層（B）和母質(zhì)層（C）。1967年國際土壤學(xué)會提出了新的土壤垂直層次劃分方案，將天然土壤劃分為六個發(fā)生層：有機層（O）、腐殖質(zhì)層（A）、淋溶層（E）、淀積層（B）、母質(zhì)層（C）和母巖層（R）。土壤的結(jié)構(gòu)書中劃分方案自上而下為：A層（腐質(zhì)層）、

B層（淋濾層）、